Você deve ter se questionado como os projetos são alimentados com diferentes tipos de baterias e tensões, pois bem, quem regula a tensão destes projetos é o carregador de bateria TP 4056.
O TP4056 é um circuito integrado de gerenciamento de carga altamente eficiente projetado para carregar baterias de íon de lítio (Li-Ion) ou polímero de lítio (LiPo) de forma segura e confiável. Esta pequena placa se tornou uma escolha popular entre os makers de eletrônica devido à sua simplicidade para uso, baixo custo e capacidade de propiciar proteção para os projetos.
Resumindo, esta placa em seu modelo básico funciona como um carregador de bateria autônomo, capaz de fornecer a corrente de carga necessária para recarregar uma bateria Li-Ion ou LiPo.
Abaixo você pode visualizar os pinos da placa TP4056 (pinout TP4056):
- Entrada VIN+ e Entrada VIN-: Nestes pinos conecta-se a fonte de alimentação externa que fornecerá energia para o projeto. A tensão de entrada pode variar de 4,5 V a 5,5 V.
- Conector micro USB: Essa entrada possui a mesma função das entradas VIN+ e VIN-, ou seja, função de alimentar o circuito. Ela fornece a facilidade de conectar um cabo micro USB de uma fonte de alimentação externa, ou de um power bank.
- Saída OUT+ e Saída OUT-: Estes pinos fornecem energia para alimentar seu projeto. A tensão de saída é fixa em 4,2V.
- Bateria B+ e Bateria B-: Neste pinos conecta-se a bateria Li-Ion ou Li-Po que você deseja carregar. É importante destacar que o TP4056 tem uma função de proteção contra sobrecorrente, o que significa que ele monitora a corrente de carga e interrompe o processo se detectar uma corrente excessiva.
Este módulo possui o controlador CI TP456. O TP456 é um componente que fornece tensão e corrente de forma contínua para baterias de lítio de célula única, contando com proteção térmica.
Como dito, a tensão é fixa, mas a corrente é programada através de um resistor (R3), podendo chegar até 1000mA. A resistência utilizada para cada nível de corrente é informada abaixo:
| Resistor | Corrente (mA) |
|---|---|
| 10 | 130 |
| 5 | 250 |
| 4 | 300 |
| 3 | 400 |
| 2 | 580 |
| 1.66 | 690 |
| 1.5 | 780 |
| 1.33 | 900 |
| 1.2 | 1000 |
O módulo TP4056 possui dois LEDs de status, nomeados de LED1 e LED2, conforme informado na figura de pinos do TP4056. Os LEDs funcionam da seguinte maneira:
- LED1 aceso e LED2 apagado: Bateria em carregamento;
- LED1 apagado e LED2 aceso: Carga da bateria completa;
- LED1 piscando e LED2 aceso: Bateria não conectada.
O carregamento ocorre em duas fases, a primeira o carregador fornece uma corrente constante á bateria até ela atingir a tensão de carga nominal máxima, em torno de 4,2V. A outra fase ocorre depois de atingir a tensão máxima , onde o carregador mantem a tensão constante enquanto a corrente diminui gradualmente até que a bateria esteja completamente carregada.
Como usar o módulo TP4056?
Para usar o módulo TP4056 para alimentar seu projeto e carregar a bateria, você precisará dos seguintes componentes:
Após possuir os componentes necessários, conecte a bateria Li-Ion ou Li-Po aos terminais de bateria do TP4056 Bateria B+ e B-. Depois conecte a fonte de alimentação ao terminal de entrada VIN+ e VIN- ou na porta micro USB. Já o seu projeto ou dispositivo que deseja alimentar, conecte-o nos pinos Saída OUT+ e OUT-.
Conectar TP4056 no ESP8266 Node MCU
A entrada VIN do ESP8266 NodeMCU aceita conexões de fontes de alimentação externas que operam dentro da faixa de tensão de 5 a 12 V. Portanto, para garantir compatibilidade, é preciso empregar um conversor de tensão step-up, que eleve a tensão de saída do carregador de bateria, que é de 4,2 V, para os 5 V necessários.
Conectar TP4056 no ESP32
Igual ao ESP8266, a entrada VIN do ESP32 aceita conexões de fontes de alimentação externas que operam dentro da faixa de tensão de 5 a 12 V. Portanto, para garantir compatibilidade, é preciso empregar um conversor de tensão step-up, que eleve a tensão de saída do carregador de bateria, que é de 4,2 V, para os 5 V necessários.
Conectar TP4056 no Raspberry Pi Pico
Ao contrário dos exemplos anteriores, a Raspberry Pi Pico (e Pico W) está equipada com o pino VSYS, destinado à conexão de fontes de energia externas. Esse pino é compatível com tensões variando de 1,8 a 5,5 V, eliminando a necessidade de ajustes, uma vez que a tensão de saída do módulo TP4056 já se encontra dentro dessa faixa.
Conectar TP4056 no Arduino
Por outro lado, tanto as variantes R4 da placa Arduino Uno (Minima e WiFi) vêm equipadas com o pino VIN, que possibilita a conexão de fontes de energia externas dentro da faixa de 6 a 24 V. Consequentemente, é preciso aumentar a tensão de saída do módulo carregador de bateria para pelo menos 6V, o que implica o uso de um conversor de tensão step-up.
Exemplo prático
Acompanhe também o funcionamento do TP4056 e como alimentar a placa através do vídeo abaixo:
