【電子工作】TP4056リチウムイオン電池充電モジュールの充電電流を変更する！Type-CモジュールのPD対応は可能か？

2023/02/04

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リポバッテリーやリチウムイオン電池を充電する際に使えるモジュールにTP4056チップを使った充電モジュールがあります。
モジュールに接続したバッテリーをUSB端子から充電する事ができ、またバッテリーから外部に電力供給を行うことも出来る便利な充電モジュールです。

リポバッテリーやリチウムイオン電池を扱う際に過放電や過充電に関して結構気を使いますが、TP4056モジュールは保護回路も付けられているので安心して使うことが出来ます。

電子工作用途でリポバッテリーを使うことはよくありますが、1セルバッテリーの充電用モジュールとしてはよく使われる王道の製品で非常に便利に使える充電モジュールだと思います。

【電子工作】TP4056充電モジュールを使い18650リチウムイオン電池やリポバッテリーを充電する方法！

これまで電子工作で製作したものでいくつかこのモジュールを使いましたが、上記記事の追記として充電電流の変更とType-CタイプのモジュールでのPD充電は可能かについて試してみました。

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TP4056モジュールの充電電流を変更する方法！Type-CモジュールのPD対応は可能か？

TP4056モジュールの充電電流を変更する方法！Type-CモジュールのPD対応は可能か？

TP4056モジュールの充電電流の変更方法

TP4056モジュールの基本的な使い方や仕様に関してはこちらの記事で詳しくご紹介しました。

これまで製作したものでいくつかこのモジュールを使いましたが、電子工作用途で接続して使うリポバッテリーの容量は比較的小さいものが多いと思います。
用途にもよりますが200~400mAhくらいの小型なバッテリー容量のものとセットで使う事が多いと思います。

TP4056モジュールの充電電流はデフォルトでは1Aとなっています。
18650リチウムイオン電池や大きな容量のリポバッテリーなどで使う場合は特に問題ありませんが、容量の小さなバッテリーで使う場合少し充電電流が高くなります。

リポバッテリーの充電はバッテリーセルの劣化や安全性などから1C充電が基本となります。
例えば容量400mAhのバッテリーでの1C充電は400mAとなります。
TP4056モジュールで標準で設定されている1A(1000mA)では使うバッテリーによっては少し電流値が高くなる場合があります。

上記記事でも書いたのですが、TP4056モジュールはボード上の1本抵抗値を変えることにより充電電流を変更する事が出来るようになっています。

TP4056モジュールの回路構成はこのようになっています。
充電チップにTP4056が使われ、保護回路としてDW01Aチップ、そしてFS8205AというMOS-FETという構成となっています。(参考サイト)

充電電流はTP4056チップのPROG端子(2番ピン)に接続されている抵抗値によって決まります。

ボード上ではR3と書かれたチップ抵抗がこれにあたり、初期状態では1.2kΩの抵抗が取り付けられていて充電電流は1Aとなっています。

このR3の抵抗値を変えることにより任意の充電電流に変更することが出来ます。
R3抵抗値に対する充電電流はデータシートではこのように書かれています。

抵抗値(kΩ)	充電電流(mA)
10	130
5	250
4	300
3	400
2	580
1.66	690
1.5	780
1.33	900
1.2	1000

参考データシートTP4056

標準で付けられているR3抵抗は0603？サイズの1.2kΩチップ抵抗が取り付けられています。
上記データシートに記載されている表を見ると1.2kΩなので充電電流は1A(1000mA)ということになります。

最近表面実装パーツを使った基板設計も始めたことから、このあたりのパーツが手元にあったので抵抗を取り替え充電電流を変更してみました。
かなり小さいチップ抵抗です！

交換したチップ抵抗は0805サイズのものを使いました。
このサイズなら手はんだでも簡単に取り付けができます。
今回抵抗値を3kΩに変更し充電電流を400mAにしました。
容量の小さなリポバッテリーなどを使う場合、バッテリーの寿命(劣化)を延ばすためにこれくらいの充電電流にしておいた方が良さそうです！