Como Usar um Carregador de Baterias de Lítio TP5100 2A 8.4/4.2V 1S e 2S

Como Usar um Carregador de Baterias de Lítio TP5100 2A 8.4/4.2V 1S e 2S

Revisão do Módulo de Carregador TP5100: Carregamento de Bateria de Lítio 1S/2S (E Testes de Proteção)

Nesta revisão, analisamos o popular módulo carregador de bateria de lítio TP5100 que pode carregar tantouma célula (1S)ouduas células em série (2S). Você verá o que é o módulo, como está configurado para 1S vs 2S, como conectá-lo e testes reais: comportamento da corrente/voltagem de carga, pontos quentes térmicos usando uma câmera térmica, proteção contra curto-circuito e um teste de polaridade reversa. :contentReference[oaicite:0]{index=0}

O que este módulo TP5100 faz (e o que ele NÃO faz)

Esta placa é construída em torno doTP5100circuito integrado de carregamento e é comumente vendido como um carregador compacto para:

bateria de lítio 1S(carga total em torno de4,2V)
pacote de lítio 2S (duas células em série)(carga completa em torno8,4V)

Importante:Este módulo énão é um equilibrador de células. Se você carregar duas células em série, o carregador carrega o pacote como um todo e não monitora cada célula individualmente. Se o seu pacote 2S precisar de balanceamento (recomendado), você precisará de um BMS/placa de balanceamento 2S adequado. :contentReference[oaicite:1]{index=1}

Principais Partes do Painel

Dependendo do vendedor, a cor da PCB pode variar (vermelha/verde/preta), mas o layout é geralmente o mesmo. Principais partes que você verá:

TP5100 CI(o controlador do carregador)
Indutor(o indutor do conversor de comutação; muitas vezes a parte mais quente durante os testes de carga de 1S)
Diodo Schottky(parte do caminho de conversão de energia)
Pads de entradarotulada para aproximadamente5-15Vno módulo
Pads de saídapara conexão da bateria
LEDs de Carga/Standby(exemplos de módulo podem usar a cor vermelha/azul)

Muitas versões são vendidas como2Acarregadores por padrão. Algumas placas usam dois resistores em paralelo para definir a corrente de carga; alterar esses pode reduzir a corrente de carga, se necessário. :contentReference[oaicite:2]{index=2}

Especificações Chave (Das Informações da Ficha Técnica Discutidas)

Corrente de carga:até cerca de2A(presets comuns em módulos)
Tensão de saída: 4.2Vpara 1S,8.4Vpara 2S
Tensão de entrada (classificação do CI):sobre5-18V(module marking commonly5-15V)
Frequência de comutação:em volta400kHz
Indutor no módulo:em torno20µH(conforme mostrado na revisão)
Proteção térmica:o chip reduz/desliga se superaquecido
Características de proteção mencionadas:sobrecorrente, subtensão, curto-circuito (e "desligamento por conexão reversa" no nível do CI)
Temperatura máxima de junção (anotada):sobre120°C

Nota: O comportamento no mundo real depende da sua tensão de entrada, estado de carga da bateria, cabeamento e a qualidade de construção específica do módulo. :contentReference[oaicite:3]{index=3}

Como o Modo 1S vs 2S é Selecionado

A placa inclui dois pads (frequentemente perto da área de saída) que atuam como o2S selecionaropção:

Aberto (não curto) = modo 1S(targets ~4,2V de carga)
Conectado = modo 2S(alvos ~8,4V de carga)

Na revisão, um cabo temporário é utilizado para que os conectores possam ser ligados/desligados facilmente durante os testes. :contentReference[oaicite:4]{index=4}

Fiação (1S e 2S)

Fiação de entrada:Conecte sua fonte de CC aos terminais de entrada do módulo (a placa está rotulada ao redor.5-15V).

Fiação de saída (bateria):

1S (célula única):Bateria+para o móduloOUT+bateria-para o móduloFORA-
2S (duas células em série):Primeiro conecte as células em série (positivo de uma célula ao negativo da outra). As extremidades da bateria vão paraOUT+eFORA-. Entãocurto os pads 2S selecionarentão o carregador visa ~8,4V.

Comportamento do LED (como demonstrado):Quando alimentado sem a bateria conectada, o LED de espera pode estar aceso. Quando o carregamento começa, o LED de carregamento acende. :contentReference[oaicite:5]{index=5}

Resultados do Teste de Carregamento (O Que Você Deve Esperar)

A corrente de carga muda com a voltagem da bateria:No início (com baixa voltagem da bateria), o módulo pode consumir uma corrente de carga mais alta. À medida que a voltagem da bateria sobe em direção à carga completa, a corrente de carga diminui gradualmente e, eventualmente, a carga é interrompida (ou passa para o modo de espera). :contentReference[oaicite:6]{index=6}

No teste de 1S, uma célula quase vazia mostrou uma forte corrente de carga próxima à capacidade nominal do módulo, e depois reduziu à medida que a voltagem da célula aumentava. No teste de 2S, valores de corrente em torno de ~2A foram observados dependendo da condição do pacote, e a corrente de entrada também foi medida durante a operação. :contentReference[oaicite:7]{index=7}

Descobertas da Câmera Térmica: O que Fica Quente?

O comportamento térmico pode diferir entre configurações 1S e 2S:

1S teste:Aindutorfoi o componente mais quente na demonstração. Isso é comum em conversores de comutação porque o indutor lida com corrente pulsada.
teste 2S:OIC de carregadortornou-se o ponto mais quente na demonstração (cerca da faixa de 80+ °C mostrada). Isso ainda foi descrito como não sendo imediatamente crítico, mas ressalta por que o fluxo de ar e a tensão de entrada sensível são importantes.

Se você planeja operar próximo a 2A continuamente, considere o fluxo de ar e evite colocar o módulo em uma caixa apertada sem ventilação. :contentReference[oaicite:8]{index=8}

Teste de Proteção por Curto-Circuito

A saída foi intencionalmente encurtada durante a revisão. O módulo respondeu empurrando a corrente brevemente e entãodesligando, demonstrando queproteção contra curto-circuitoestava funcionando conforme o esperado naquela unidade. :contentReference[oaicite:9]{index=9}

Teste de Polaridade Reversa (Aviso Importante)

Um teste de conexão reversa foi realizado invertendo a polaridade da bateria (conectando + ao - e - ao +). Na revisão, isso causoufumaça visível, indicando quea proteção contra polaridade reversa não protegeu o módulo na prática(or a proteção era insuficiente para esse erro). Após reconectar corretamente, o módulo parecia carregar novamente, mas qualquer evento de fumaça pode enfraquecer permanentemente os componentes.

Resumo:Não confie em alegações de "proteção reversa". Sempre verifique a polaridade antes de conectar uma bateria e considere adicionar sua própria proteção externa (fusível/diodo ideal/BMS) para projetos reais. :contentReference[oaicite:10]{index=10}

Dicas Práticas Antes de Usar Isso em um Projeto

Use o modo correto:1S (sem curto) vs 2S (pads em curto)
Use um fornecimento de entrada apropriado:Fornecer capacidade estável de voltagem/corrente; evitar ultrapassar as classificações do módulo.
Para pacotes 2S:Lembre-se de que este quadro não é um equilibrador; considere um BMS 2S adequado para segurança e saúde das células.
Assistir calor:O carregamento de alta corrente gera calor; forneça fluxo de ar se necessário.
A polaridade importa:A conexão reversa pode danificar a placa.

Conclusão

O módulo TP5100 é uma solução conveniente e de baixo custo para carregar pacotes de lítio 1S ou 2S com até cerca de 2A (dependendo das condições). A avaliação mostrou um comportamento sólido em relação à redução da corrente, pontos quentes térmicos claros a serem observados e um desligamento efetivo em curto-circuito na unidade testada. No entanto, o teste de polaridade reversa produziu fumaça, então a verificação de polaridade e a proteção externa são fortemente recomendadas para montagens reais. :contentReference[oaicite:11]{index=11}

Links de peças e da ficha técnica:Por favor, veja os links de afiliados abaixo deste artigo para o módulo exato e os componentes relacionados utilizados na revisão. :contentReference[oaicite:12]{index=12}