2025 Make Blocks阶段1 - USB-C锂电池充电模块
该项目使用了TP4056,实现了USB-C锂电池充电模块的设计,它的主要功能为:TP4056的USB-C锂电池充电模块。
标签
KiCad
锂电池
TPYEC
小易w
更新2025-10-11
75
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任务要求

题目要求:设计一个支持USB-C接口的单节锂电池充电模块

  1. 具备充电状态指示LED
  2. 充电电流可调(100mA-1A)
  3. 包含过充过放保护
  4. PCB尺寸建议控制在30mm×20mm范围内


本次使用的芯片TP4056:333013 Soldered Electronics | 开发板,套件,编程器 | DigiKey

  • ​充电模式​​:支持三段式充电(涓流预充 + 恒流 + 恒压),符合锂电池安全规范
    • ​预充​​:电池电压<2.9V时,以小电流(典型值130mA)激活电池,防止过放损伤
    • ​恒流(CC)​​:电流通过外部电阻(R_PROG)编程设定,范围 ​​50mA–1A​​(公式:I_BAT = 1200 / R_PROG
    • ​恒压(CV)​​:固定输出电压 ​​4.2V±1%​​,精度满足锂电池要求
  • ​终止条件​​:当电流降至设定值的1/10(C/10)时自动停止充电,并通过STDBY引脚指示

原理图和PCB模块介绍image.png

原理图

image.png
PCB

image.png

3D图

模块主要性能指标和管脚定义

参数​

​典型值​

​单位​

​备注​

输入电压范围

4.0 - 6.0

V

兼容USB/适配器(最大耐压8V)

充电截止电压

4.20 ±1%

V

固定输出

最大充电电流

1000

mA

可编程调节

待机电流

55

μA

充电完成或停机模式

工作温度

-40 ~ +85

°C

工业级范围

封装形式

SOP8/MSOP8

-

底部带散热片

关键引脚说明​

​引脚​

​名称​

​功能​

TEMP

温度检测

接NTC热敏电阻,监测电池温度;悬空或接地可禁用此功能

PROG

电流设置/监测

接电阻(R_PROG)至GND设定充电电流,恒流阶段电压固定为1V

CHRG

充电状态指示

充电中输出低电平(可驱动LED),其他状态高阻

STDBY

充满状态指示

充电完成时输出低电平,其他状态高阻

CE

使能控制

高电平启用充电,低电平关断

物料添加展示图

image.png
物料图

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项目图


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