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segunda-feira, 25 de maio de 2020

Carregador de bateria de lítio (Li-Ion) com CI LP2951+ PCI

Fig. 1 - Carregador de bateria de lítio (Li-Ion) com CI LP2951+ PCI

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Olá a todos!!!

No post de hoje, iremos montar um carregador de bateria de íons de lítio  (Li-Ion), o circuito executa um carregamento controlado, e isso representa um vida útil para sua bateria e uma carga completa dando mais autonomia para as baterias.

Tudo isso de forma simples, pois os componentes externos são mínimos, devido ao CI ter integrado em seu encapsulamento todos os componentes necessários para executar a tarefa.

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O circuito Integrado

LP2951 é regulador de baixa tensão projetados especificamente para manter a regulagem adequada com um diferencial de tensão entre a entrada e a saída extremamente baixo. 

Esse dispositivo apresenta uma baixa corrente de polarização em repouso 75µA, e é capaz de fornecer corrente de saída superior a 100mA. Também fornece proteção interna contra sobre-corrente e limitação térmica.

Recursos Adicionais

O LP2951 possui três recursos adicionais. A primeira é a Saída de erro que pode ser usada para sinalizar circuitos externos de uma condição fora da regulagem ou como um ativador da reinicialização do microprocessador. 

O segundo recurso permite que a tensão de saída seja predefinida para 5,0 V, 3,3 V ou 3,0 V (dependendo da versão) ou programada de 1,25 V a 29 V. Consiste em um divisor de resistor fixado juntamente com acesso direto a Entrada de erro no feedback do amplificador operacional interno. 

O terceiro recurso é uma entrada de desligamento que permite que um sinal de nível lógico desligue ou ligue a saída do regulador.

Devido às baixas especificações de diferencial de tensão de entrada para saída e a corrente de polarização, esse dispositivo é ideal para computadores, consumidores e equipamentos industriais alimentados por bateria, onde é desejável uma extensão da vida útil da bateria. 

O LP2951 está disponível nos encapsulamento de montagem em superfície de oito pinos em linha dupla, SOIC-8 e Micro8. Os dispositivos com sufixo 'A' apresentam uma tolerância de tensão de saída inicial de ± 0,5%.

Características

  • Disponível encapsulamento Pb-Free
  • Corrente de polarização de repouso baixa 75 uA
  • Diferencial de tensão de entrada para saída baixa de 50 mV a 100 uA e 380 mV a 100 mA
  • Saída de 5,0 V, 3,3 V ou 3,0 V ± 0,5% permite o uso como regulador ou referência
  • Regulagem de linha e carga extremamente apertada
  • Requer apenas um capacitor de saída 1,0 uF para estabilidade
  • Corrente interna e limite térmico
  • Prefixo da NCV para aplicações automotivas e outras que exigem alterações no local e no controle
  • Saída de erro sinaliza uma condição fora da regulamentação
  • Saída programável de 1,25 V a 29 V
  • Entrada de desligamento no nível lógico

O Circuito

Na figura 2 abaixo podemos visualizar o diagrama esquemático do carregador de bateria Li-Ion, e o CI LP2951 é responsável por medir o estado da bateria através do divisor de tensão na saída de tensão de carregamento da bateria, e com isso controlá-la para não emitir uma carga não necessária.
Fig. 2 - Diagrama Esquemático Carregador de bateria de lítio (Li-Ion) com CI LP2951

O capacitor C1 e C2 serve como um filtro de RF para espúrios parasitas, e o capacitor C3 é para estabilidade do sistema de realimentação Feedback, o potenciômetro P1 de 50K é para ajustar o sistema de acordo com a tensão de funcionamento da célula.

O circuito carregador  de Baterias de íons de lítio pode ser alimentado por uma tensão contínua entre 6 à 10V com uma corrente igual a 1,5 vezes a capacidade das células a serem carregadas.

Funcionamento

Quando ligamos a fonte de alimentação no circuito e inserimos a bateria, o CI LP2951 verifica o status de carregamento e, quando detecta uma carga abaixo do programado, ele aciona o carregamento para completar a carga.

Depois que a bateria está com a carga completa, o circuito entrar no modo de repouso, ele mantem-se verificando periodicamente o status da bateria e se necessário ele ativa a continuidade do carregamento. 

Lista de Materiais

  • CI 1 --------- Circuito Regulador de Tensão LP2951
  • R1 ----------- Resistor 806KΩ 1%  (cinza, preto, azul, laranja, marrom) 
  • R2 ----------- Resistor de precisão 2MΩ 1% (vermelho, preto, preto, amarelo, marrom)
  • C1 ----------- Capacitor Poliéster / Cerâmico 0,1uF ou 100nF
  • C1 ----------- Capacitor Eletrolítico  2.2uF / 16V
  • C3 ----------- Capacitor Poliéster / Cerâmico 330pF
  • P_1 ---------- Potenciômetro de 50KΩ
  • B1, B2 ------ Bornes para soldar em PCI 2 pinos
  • Diversos ---- Placa Circuito Impresso, estanho, fios, etc.

Download:

Estamos dispondo para Download o link com os arquivos para impressão da placa de circuito impresso, são eles: Gerber, PDF layout, tudo isso com link direto para o Mega.
Fig. 3 - Placa de Circuito Impresso Carregador de bateria de Lítio com LP2951

Link DiretoArquivos, Layout PCB, PDF, GERBER

E por hoje é só, espero que tenham gostado!!!
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Forte abraço.

Deus vos Abençoe
Shalom

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