バッテリー充電コントローラ(TP4056)その２

(22.8.5 作成)

　このページでは右の画像のような充電コントローラーに少し回路を追加して充電しながら出力したときに生じる問題を解決する方法を紹介してみます。

　といっても内容はこのページで紹介しているものなので、何も新しい情報もないですが、、、

　また、TP4056についての最初のページはこちらです。

　さて、ここで言っている問題とは電源に接続した状態で負荷につなぐとバッテリーと負荷の両方に電流を引かれるためバッテリーコントローラーが充電終了判定できないという問題です。対策としては負荷とバッテリーのラインを別にすることですが、詳しくは以前の解説を見てください。

　作る回路は以下のようなものです。FETとショットキーダイオードがあれば簡単に作れるので、もしお手元に在庫をお持ちならお勧めです。一応下の図には型番が書いてありますが、単に管理人の在庫品というだけなので何でもよいと思います。

　実際に作ったのが右の画像です。この写真の場合は出力に昇圧回路(MT3608)を繋いでいますので、これだけでバッテリー残量に関わらず5Vの安定した出力が得られます。

　FETがSMDタイプのものなので、ほとんど場所を取らないで実装できています。

　この基板の動作確認のために電子負荷を出力につないで期待通り負荷のOn/Offが充電に影響を及ぼさないか調べてみました。

　左側が電源の電圧と電流。右側が同時に計測している充電電圧と電流です。10分過ぎに2分程度電子負荷をOnにしたので電源側の電流値が矩形状に上昇しています。一方充電電流の方は全く影響を受けていないです。

　ということで3つほど部品を追加しただけで充電と出力を分離できていることが確認できました。

大した内容ではないですが、以上です。

コメント: 4

#4
管理人です (土曜日, 14 1月 2023 14:18)

解決できたんですね。よかったです！
#3
そら。 (土曜日, 14 1月 2023 00:54)

申し訳ないです。私の不勉強でした。
この回路で問題ありません。
失礼いたしました。
#2
管理人です (金曜日, 13 1月 2023 22:40)

そらさん
コメントありがとうございます！！
すっかり頭の中から消えていたので、ちょっとLTSpiceで計算してみました。
たしかにそらさんのご指摘の通りソースとドレインを逆にしてもぱっと見機能していそうですね。。。なんででしょう？？？

でも元ネタのマイクロチップの資料でも私の資料でもソースとゲートはこの図の通りとなっています。
<http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/DS01149C_JP_battery.pdf>
これまで何度かこの回路を作っていますが、問題を感じたことはなかったです。

ちょっと理由まで考えが及んではいませんが、一生懸命考えるとFETの理解が進みそうですね！
#1
そら。 (木曜日, 12 1月 2023 06:59)

始めまして、こんにちは。

私もこの充電モジュールを使おうと思い、ネット検索していてここにたどり着きました。

作成してみて気づいたのですが、回路図のAO3401Aのドレインとソースが逆ではないでしょうか?

私はバッテリーのプラス側をソースにしてOUT側をドレインにして作ってみたところバッテリーとUSB電源の切り替えが出来ました。

しかし、USB電源接続時、FETの内部ダイオードの影響でUSB電源がバッテリーに流入してしまいます。
そこで上記の回路図ではソース(本来はドレイン)とB5819WSのカソードとの間にもSBDを入れて逆流を防ぎました。