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quarta-feira, 9 de fevereiro de 2022

Carregador Inteligente USB para Baterias de Lithium-Ion com CI MAX1555 + PCI

Fig. 1 - Carregador Inteligente USB para Baterias de Lithium-Ion com CI MAX1555 + PCI

Devido aos avanços tecnológicos, novos dispositivos exigem um fornecimento de energia constante, modelos diferentes com especificações diferentes que precisam atender às demandas de energia em larga escala.

Equipamentos de uso cotidiano como; Banco de energia portátil para viagens, Drones, Lanternas, Instrumentos musicais, Câmeras digitais, Equipamento de comunicação, Computadores de bolso, etc, todos exigem o uso de baterias ou banco de baterias. 

O que se sabe é que a tecnologia está mudando a maneira como as pessoas vivem sua vida diária através desses equipamentos. 

Para isso, há uma necessidade de se manter esses gadgets por mais tempos ligados as baterias, o que é um pouco preocupante quando não se tem um carregador otimizado para isso, e você termina que carregando as baterias de forma saturada, desgastando seus compostos químicos e trazendo degradação precoce das baterias.

Apresentamos a você um carregador portátil, inteligente e confiável, que executa o carregamento de sua bateria de forma constante e controlada, o que trás para as baterias uma vida útil bem maior, e ainda consegue manter a potência de fornecimento da bateria sempre constante, sem perda de corrente por degradação precoce. 

Discrição do CI MAX1555

O Circuito Integrado MAX1555 é um carregador de bateria de Ion-Lítio (Li+) de uma única célula a partir de fontes USB e ou Adaptadores externos AC.

Eles operam sem FETs ou diodos externos, e aceita tensões de entrada operacionais de até 7V

O limite térmico no chip simplifica o layout da PCI e permite uma ótima taxa de carga sem os limites térmicos impostos pela pior das hipóteses de bateria e tensão de entrada.  O MAX1555 está disponível em pacotes SOT23 finos de 5 pinos e operam na faixa de -40°C a +85°C.

Características 

  • Carga através do adaptador USB ou fonte externa CA
  • Comutação automática quando o Adaptador CA está conectado
  • Limitação Térmica On-Chip Simplifica com controle de corrente
  • Indicador de Status da Carga 
  • 5-Pin SOT23 Encapsulamento bem pequeno

O Circuito

O diagrama esquemático do circuito Carregador Inteligente USB para Baterias de Lithium-Ion está sendo mostrada na Figura 2 abaixo, é um circuito bastante simples, e o nível de conhecimento técnico para montar esse circuito, é básico à intermediário.

Por ser um circuito montado em placa SMD, torna o circuito um pouco difícil para quem não tem os equipamentos adequado.

É um circuito miniaturizado, o que deve facilitar a quem for montar em um encapsulamento de espaço mínimo, como um conector USB, ou mesmo ao lado da bateria, para quem deseja fazer um Power Bank por exemplo.
Fig. 2 - Carregador Inteligente USB para Baterias de Lithium-Ion com CI MAX1555

Funcionamento do Circuito

O circuito recebe dois tipos de fontes de alimentação, a primeira é pela porta USB, que pode ser de um computador, HUBs, carregador de celular, ou qualquer outra fonte USB 5V, e a segunda, é ligando diretamente alguma fonte de alimentação externa que tenha uma tensão entre 3.95V à 7V.
 
Com USB conectado, mas sem alimentação CC, a corrente de carga é ajustada para 100mA (máximo).  Isto permite o carregamento a partir de portas USBhubs USB, sem necessidade de comunicação por porta. 

Quando a alimentação CC é conectada, a corrente de carga é ajustada para 280mA tipicamente à 340mA máximo. Não são necessários diodos de bloqueio de entrada para evitar o esgotamento da bateria.

Quando se conecta a USB e a alimentação CC ao mesmo tempo, circuito inteligente escolherá a fonte de alimentação conectada. 

Por ter um carregamento controlado, quando os limites térmicos MAX1555 são atingidos, o carregador não se desligará, ele controlará o carregamento reduzindo progressivamente a corrente de carga, para uma corrente de hysteresis típica de 50mA.

O LED1 está conectado a pino CHG do CI, ele  é o indicador de estado de bateria, ele mantém-se aceso até que a bateria seja carregada completamente.

Lista de componentes

  • Semicondutor
    • U1 ............................ Circuito Integrado MAX1555
    • LED1 ....................... Led SMD de uso geral 

  • Resistor
    • R1 ............................. Resistor 470R (amarelo, violeta, marrom, ouro)

  • Capacitor
    • C1 ................... Capacitor Poliéster/Cerâmico 1uF ou 1000nF
       
  • Diversos
    • Outros ......... PCI, Fios, Soldas, Suporte para Bateria, Fonte e Etc.

Placa de Circuito Impresso - Download

Na Figura 3 logo abaixo, estamos disponibilizando a PCI em arquivos GERBER, PDF e JPEG, para você que deseja fazer a montagem mais otimizada, ou em casa, ou se preferir, em uma empresa que imprima a placa, você pode está baixando os arquivos gratuitamente em um link direto na opção de Download logo abaixo.
Fig. 3 - PCI Carregador Inteligente USB para Baterias de Lithium-Ion com CI MAX1555

Arquivos Para Baixar, Link Direto MEGA:

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Pessoal, o trabalho é grande, escrever, montar, testar, elaborar a PCI, armazenar para baixar, tudo isso dá muito trabalho, e não cobramos nada por isso!

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