TP4221B - это такая специальная микросхема для модных нынче повербанков. Она сочетает в себе модуль защиты аккумулятора (от перезаряда, от пере разряда, от КЗ), модуль заряда с индикацией и импульсный повышающий стабилизатор напряжения на 5V.

Когда ко мне пришел повербанк из Китая и я его расковырял для изучения внутренностей, сразу обратил внимание на эту маленькую микросхемку. Прочитать название труда не составило - это был чип от китайской компании TPOWER TP4221b. Естественно мне стало интересно сколько стоит и что он может. В России ничего похожего найти не удалось, а вот на алиэкспрессе мне сразу улыбнулась удача. Нашел магазин в котором обнаружил ассортимент таких чипов: TP4221B, TP4213, TP4301B, TP4302, TP4313. Это все специализированные микросхемы для повербанков. Какие конкретно у них отличия, я точно сказать не могу, но знаю что не очень значительные и есть еще целая куча микросхем похожего функционала от этого производителя. Но самое вкусное тут - это цена: 55 центов за штуку (при заказе 5щт.), а если заказать 50шт. то цена будет 18 центов.

Я заказал 5шт. и пришли они через три недели. В относительно большой картонной коробке, завернутые в кучу пупырки.

Кто бы мог подумать что даташита на английском на них нет :). Скачал через Гугл даташит на китайском, перевел гугл-переводчиком и вот что удалось почерпнуть:

• защита от перезаряда >4,2V;
• защита от пере разряда <3,2V;
• защита от перегрева (если чип прогреется до 150 градусов, то он безопасно вырубится);
• защита от перенапряжения выхода;
• защита от перегрузки выхода;
• защита от короткого замыкания;
• частота работы 500кГц;
• Максимальный ток зарядки 1А;
• ток разряда 1,2А;
• потребления без нагрузки 8µA
• корпус-SOP16L;
• можно подключить светодиод-фонарик с максимальным потребление 100mА.

Вот схема, китайцы бесят тем что так сложно нарисовали такую простую схему. Видимо мозги у них работают как-то иначе...

Из особенностей схемы, хочется отметить то что минусовой вывод OUTN идущий на выход 5V не соединен с общей землей схемы. Так-же примечателен конденсатор С4 своей обязательностью. Вывод LED4 не задействован.

Я сделал демо плату для этого TP4221B дабы хорошенько его протестить. Дроссель использовал тот что нашел на 10µH вместо положенных 3,3µH, да и такие размеры этой схеме не нужны. Диод шоттки sk16. Остальное по схеме. В приложенной к статье печатке светодиод LED4 уже удален за ненадобностью.

Выводы после тестирования следующие:

• модуль запускается при подключении нагрузки;
• модуль зарядки работает отлично. Заряжает до 4,2V. Не дает разряжаться меньше 3,2V;
• порадовала индикация, 4 светодиода внятно показывают что происходит с аккумулятором;
• фонарик работает;
• стабилизатор напряжения работает плохо т.к. без нагрузки напряжение на выходе 5,2V, а при токе 0,42A уже  4,5V;
• защита от перегрузки и КЗ работает нормально и срабатывает на токе 0,8А:
• схема очень простая, компонентов в обвязке минимум.

Ссылки к статье:

Печатная плата для TP4221B - tp4221.lay6

Прокачанная версия SprintLayout6, в которой я развожу платы - Sprint-Layout_6_RUS_Portable_15200_macros.zip

Даташит на китайском для TP4221B - tp4221b_china.pdf