TP4056 리튬이온/폴리머 충전모듈 활용(완전초보)

TP4056 모듈은 크게 두종류가 있다.

​

예전부터 나와있던 기본 모듈과

수년전부터 주류가 된 보호회로(PCM)이 내장된 모듈.

​

기본형

PCM 내장형

개인적으로는 기본형을 더 많이 사용한다.

크기가 조금 더 작아서 작업할 공간에 대한 제약이 더 적기 때문인것 같다.

​

TP4056 충전모듈은 기본적으로 아래와 같이 배치하여 3.6/3.7V 리튬이온/폴리머 충전지를 충전한다.

입력전원이 DC 5V이다보니, 일상생활에서 구하기가 너무나 수월하다.

집에 굴러다니는 핸드폰 충전기나 5V 어댑터를 모듈의 입력측 혹은 붙어있는 USB단자에 연결해 주면된다.

(요즘은 USB-C 단자 달린 TP4056모듈도 많이 볼 수 있음)

​

배터리 충전은 위 그림같이 연결하면 될 것이고

배터리를 전자기기(모터,LED,시계 등등등)가 사용하려면,

위 연결에 더하여 아래처럼 배터리를 사용할 수 있도록 기기를 연결해 주면 된다.(보기좋게 요령껏)

​

※ TP4056의 최대 충전전류가 1A라고 하는데,

실제로는 이정도까지 열심히 동작할 경우 만졌다가는 손 데일정도로 뜨거워 지는 경우도 있다.

(무심코 만졌다가 깜짝놀란적이 있었음.방열판 필수)

기판내 저항을 바꾸어주면1A보다 더 충전 전류치를 높일 수 있다고 하나

가뜩이나 발열이 고장의 주요원인의 하나로 의심받는차에 굳이 그런 방법을 시도할 필요가 있을까 싶다.

​

단, 사용후 기기의 스위치를 끄지 않고 방치한다거나 기기 자체가 미세한 대기전력이 흐르게 되어 있다면

이 상태로 수개월 방치한다면

충전지 내의 전류는 야금야금 소모되다가 전압이 한계 이하로 떨어질 것이고

결국 그 충전지는 영구적인 손상을 입어서 망가질 것이다.

(웬만하면 2.8V 아래로는 떨어지지 않게하고, 만약 한번이라도 그 아래로 떨어졌다면 해당 충전지는 치명상을 입었으므로 폐기하는게 나을것이다)

​

내가 가진 충전지가 보호회로 달려있지 않고(대부분의 18650이 보호회로 없음)

내가 사용하려는 기기가 대기전력을 미세하게라도 지속 소모하는 기기 - 즉, 물리적으로 배터리와 기기간을 연결차단하는 스위치가 없는 경우-라면

아래처럼 완전 방전을 막기 위해 보호회로(PCM)을 추가하여 사용하면 된다.

​

※ 물론 핸드폰 배터리처럼 보호회로(PCM)가 애초에 달려있다면 전혀 신경쓰지 않고 사용해도 되지만

DIY시 많이 쓰는 18650이나 리튬폴리머 배터리의 경우, 보호회로 없는 경우가 더 많다.

​

그러므로,

충전지의 완전방전을 대비하고 과충전도 방지하기 위하여 PCM을 추가하여 붙여주어야 한다.

(사실 과충전 방지가 실제로 되는지에 대해서 썩 믿음은 가지 않는다)

※ 핸드폰용 배터리는 PCM과 배터리가 통합된 일체형으로 나온다.

​

보호회로(PCM)라는게 개별로 구입하려면 가격이 또 상대적으로 비싸다.

(오히려 TP4056모듈보다 비싼 경우도 있음)

​

​

이럴경우 보호회로 내장된 - 최근에는 이 제품이 주류임 - 신형 모듈을 쓰면 된다.

​

기존 모듈대비 좀 더 길쭉하고 추가된 소자도 좀 더 많으며 가격은 보호회로 없는 구 모듈과 사실상 별 차이가 없다.

​

단지 기판 크기가 좀 더 크다보니

모듈을 기기 안에 내장하려면 그렇지 않아도 좁은 공간이 더 아쉬워져서 나는 선호하지 않는다.

(기존 구형 모듈처럼 쓰려면, 외부기기로의 출력을 B+, B-에 연결하면 동일한 역할을 하는 셈이 된다)

​

​

​

여기까지는 시계, LED조명, 소형 모터등 순간적으로 많은 전류를 소모하지 않는 기기를 사용할때에 해당되는 것이고

진공청소기나 전동드릴등 순간적으로 강한 힘을 내야 하는 경우에는 중방전 혹은 고방전 배터리를 사용해야 한다.

​

이런 경우에는 다음과 같이 많이들 구성한다.

​

구성자체는 기존과 동일함

즉 방전(=청소기 동작 or 전동드릴 구동)시에는 고방전 배터리로부터 부하측으로 두꺼운 전선을 직접 연결.

충전시에는 TP4056으로부터 충전되는 선은 굳이 두꺼울 필요가 없다.

단, 충전부는 청소기나 드릴을 충전할때에만 접촉하도록 하며 방전시에는 TP4056모듈이 배터리와 분리되어 있음

​

청소기,전동드릴을 10년 이상 이렇게 쓰고 있는데 문제 없다.

청소기나 전동드릴을 켜놓고 방치한채 자리를 뜨는 일은 없으므로

완전방전 상황에 대한 걱정은 할 필요가 없으며

​

과충전 상황에 대해서라면

TP4056 모듈은 널리 보급된만큼 충분히 신뢰할만하기 때문이다.

(물론 TTA 충전기에 비한다면 누군가 성능을 책임지고 검증해 준 것이 아니기때문에...

TTA가 99점이라면, TP4056은 85점 정도?)

​

※ 아쉽게도 저기에다 PCM내장된 신형 TP4056모듈은 아직까지 청소기나 드릴에 구성해서 써보지는 못했다.

(충전시에만 장착하므로 내장 PCM이 필요없다보니 당연한 상황이며, 앞으로도 사용할 일 없을듯 하다)

​

통상 어느정도 힘을 갖춘 청소기나 드릴을 사용하려면 3.6V 배터리 하나로는 충분한 힘을 낼 수 없으므로

최소한 2개나 3개이상 ~ 7개까지 직렬연결해서 사용하는 경우가 많은데,

다음에는 초보자용으로 2S,3S 사용하는 경우에 대해 써보려고 한다.

​

남에게 선물해 주거나 부모님 댁에 드릴 청소기나 드릴은,

아쉽더라도 안전을 위해서 그냥 1셀 3.6V짜리까지만으로 제한하는게 좋다고 생각된다.

(2S이상부터는 혹여나 사용중 일부 셀 과충전이 발생할 수 있으므로 안전을 100% 보장할 수 없다고 생각됨)