TP5100 2A 8.4/4.2V 1Sおよび2Sリチウムバッテリーチャージャーの使い方

TP5100 2A 8.4/4.2V 1Sおよび2Sリチウムバッテリーチャージャーの使い方

TP5100充電モジュールレビュー：1S/2Sリチウム電池の充電（および保護テスト）

このレビューでは、いずれかを充電できる人気のTP5100リチウムバッテリーチャージャーモジュールについて見ていきます。1セル (1S)または2つの直列接続のセル（2S）モジュールが何であるか、1S対2Sのためにどのように設定されているか、配線方法、充電電流/電圧の動作、サーマルカメラを使用した熱ホットスポット、短絡保護、および逆極性テストの実際のテストが表示されます。 :contentReference[oaicite:0]{index=0}

このTP5100モジュールの機能（および機能しないこと）

このボードは周囲に作られています。TP5100充電ICであり、一般的に以下のためのコンパクトチャージャーとして販売されています：

1Sリチウム電池フル充電約4.2V)
2Sリチウムパック（2つのセルを直列接続）（フル充電約8.4V)

重要:このモジュールはセルバランサーではない. 2つのセルを直列に充電する場合、充電器はパック全体を充電し、各セルを個別に監視しません。2Sパックのバランスが必要な場合（推奨）、適切な2S BMS/バランサーボードが必要です。 :contentReference[oaicite:1]{index=1}

ボードの主な部分

販売者によってPCBの色は異なる場合があります（赤/緑/黒）が、レイアウトは通常同じです。主な部品は次の通りです：

TP5100 IC（充電器コントローラー）
インダクタスイッチングコンバータのインダクタ（1S充電テスト中に最も温度が高くなる部分であることが多い）
ショットキーダイオード（電力変換経路の一部）
入力パッド約にラベル付けされている5-15Vモジュール上で
出力パッドバッテリー接続用
充電/待機 LED（モジュールの例では赤/青色を使用することがあります）

多くのバージョンが販売されています。2Aデフォルトでは充電器。いくつかのボードは充電電流を設定するために並列に2つの抵抗器を使用しており、これを変更することで必要に応じて充電電流を減少させることができます。 :contentReference[oaicite:2]{index=2}

主な仕様（議論されたデータシート情報より）

充電電流:約まで2A（モジュールの共通プリセット）
出力電圧: 4.2V1Sのために、8.4V2S用の
入力電圧（IC定格）：約5-18V(module marking commonly5-15V)
スイッチング周波数：周り400kHz
モジュール上のインダクタ周り20µH（レビューに示されているように）
熱保護：チップは過熱すると減少またはシャットダウンします。
保護機能について言及：過電流、低電圧、短絡（およびICレベルでの「逆接続シャットダウン」）
最大接合温度（注記）：約120℃

注意: 実際の動作は、入力電圧、バッテリーの充電状態、配線、および特定のモジュールの構築品質に依存します。 :contentReference[oaicite:3]{index=3}

1Sモードと2Sモードの選択方法

ボードには、出力エリアの近くにあることが多い2つのパッドが含まれており、それが機能します。2S選択オプション：

オープン（ショートされていない）= 1Sモード（ターゲット ~4.2V 充電）
ショート接続 = 2Sモード（目標は約8.4Vの充電）

レビューでは、テスト中にパッドを簡単に接続/切断できるように、一時的なワイヤリンクが使用されます。 :contentReference[oaicite:4]{index=4}

配線（1Sおよび2S）

入力配線:モジュール入力端子にDC電源を接続してください（基板の周囲にラベルがあります）。5-15V).

出力配線（バッテリー）：

1S（単一セル）：バッテリー+モジュールへOUT+, バッテリー-モジュールへアウト-
2S（直列接続の2つのセル）：最初にセルを直列に接続します（1つのセルの正端子をもう1つのセルの負端子に接続します）。パックの端は次に接続されます。OUT+とOUT-. その後2Sセレクトパッドを短くする充電器は約8.4Vをターゲットにしています。

LEDの動作（実演された通り）：バッテリーが接続されていない状態で電源を入れると、スタンバイLEDが点灯する場合があります。充電が始まると、充電LEDが点灯します。 :contentReference[oaicite:5]{index=5}

充電テスト結果（期待すべきこと）

充電電流はバッテリー電圧によって変わります：初めに（低いバッテリー電圧の時）、モジュールはより高い充電電流を引き出すことができます。バッテリー電圧が満充電に向かって上昇するにつれて、充電電流は徐々に減少し、最終的に充電が停止するか（または待機状態に移行します）。:contentReference[oaicite:6]{index=6}

1Sテストでは、ほぼ空のセルがモジュールの定格能力に近い強い充電電流を示し、その後セル電圧が上昇するにつれて減少しました。2Sテストでは、パックの状態に応じて約2A前後の電流値が観察され、動作中に入力電流も測定されました。 :contentReference[oaicite:7]{index=7}

サーマルカメラの調査結果：何が熱くなるのか？

熱的挙動は1Sと2Sのセットアップで異なる場合があります。

1Sテスト:そのインダクタデモンストレーションで最も熱くなったコンポーネントでした。これはスイッチングコンバーターでは一般的で、インダクタがパルス電流を処理するためです。
2Sテスト:そのチャージャーICデモで最も熱いポイント（約80℃以上の範囲）になりました。これはまだ即時に危険とは見なされていませんが、なぜエアフローと適切な入力電圧が重要であるかを浮き彫りにしています。

2A近くで連続して動作させる予定がある場合は、気流を考慮し、換気のない狭い箱にモジュールを閉じ込めないようにしてください。 :contentReference[oaicite:8]{index=8}

短絡保護テスト

出力はレビュー中に意図的に短縮されました。モジュールは、電流を一時的に押し出すことによって応答しました。シャットダウン中、示していることが短絡保護そのユニットでは期待通りに動作していました。 :contentReference[oaicite:9]{index=9}

逆極性テスト（重要な警告）

逆接続テストがバッテリーの極性を入れ替えて行われました（+を-に、-を+に接続）。レビューでは、これが引き起こしました。目に見える煙、示していることは逆極性保護は実際にはモジュールを保護しませんでした。（その過ちに対する保護が不十分だった）。正しく再接続した後、モジュールは再び充電するように見えましたが、煙の発生は部品を永久に弱める可能性があります。

要点：「逆保護」の主張を信頼しないでください。バッテリーを接続する前に必ず極性を再確認し、実際のプロジェクト用に自分自身の外部保護（ヒューズ/理想ダイオード/BMS）を追加することを検討してください。 :contentReference[oaicite:10]{index=10}

プロジェクトでこれを使用する前の実用的なヒント

正しいモードを使用してください。1S（ショートなし）対 2S（パッドがショート）
適切な入力供給を使用してください。安定した電圧/電流能力を提供し、モジュールをその定格以上に押し込まないようにしてください。
2Sパックの場合：このボードはバランサーではないことを忘れないでください。安全性とセルの健康のために適切な2S BMSを検討してください。
熱を観察する：高電流充電は熱を発生させるため、必要に応じて空気の流れを提供してください。
極性は重要です：逆接続は基板を損傷する可能性があります。

結論

TP5100モジュールは、約2A（条件により異なる）までの1Sまたは2Sリチウムパックを充電するための便利で低コストなソリューションです。本レビューでは、電流のテーパーに対する安定した動作、注意すべき明確な熱スポット、およびテストされたユニットにおける効果的な短絡シャットダウンが示されました。しかし、逆極性テストでは煙が発生したため、実際のビルドでは極性のチェックと外部保護が強く推奨されます。 :contentReference[oaicite:11]{index=11}

部品およびデータシートリンク：この記事の下にあるアフィリエイトリンクをご覧いただくと、レビューで使用された正確なモジュールおよび関連コンポーネントが確認できます。 :contentReference[oaicite:12]{index=12}