Carregador de Bateria Lithium-Ion Automático com o CI TP4056 + PCI

Carregador de Bateria Lithium-Ion Automático com o CI TP4056 + PCI

Descubra Como Montar um Carregador de Bateria de Lithium-Ion Automática com Indicador de Carregamento!

Com o avanço constante da tecnologia, as baterias de polímero de íon de lítio (Li-Ion) ganharam destaque como fontes de energia para uma variedade de dispositivos eletrônicos. Desde brinquedos controlados por rádio até dispositivos portáteis de última geração, a eficiência e a segurança no carregamento dessas baterias tornaram-se prioridades essenciais. 

Nesse contexto, a utilização de carregadores dedicados torna-se crucial para garantir não apenas a longevidade das baterias, mas também a integridade dos dispositivos eletrônicos que alimentam. 

Um exemplo notável é o circuito integrado TP4056, projetado especificamente para atender às demandas de carga de baterias Li-Ion, oferecendo características ajustáveis e mecanismos de proteção. 

No Post de hoje, montaremos, exploraremos os benefícios e a configuração desse carregador, proporcionando um guia detalhado para maximizar o desempenho e a durabilidade das baterias Li-Ion.

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Introdução ao TP4056

O TP4056 é um circuito integrado de carga linear para baterias Li-Ion, projetado para oferecer um carregamento seguro e eficiente. Ele é especialmente útil em aplicações como; drones, dispositivos portáteis, brinquedos controlados por rádio, lanternas de alto desempenho, entre outros eletrônicos alimentados por baterias recarregáveis.

Pinagem Pinout do CI TP4056

Na Figura 2 apresentada a seguir, encontramos o esquema de pinagem do Circuito Integrado, encapsulado no formato SOP8-PP, composto por 8 pinos, juntamente com suas respectivas descrições.

Fig. 2 - Pinagem-Pinout-CI-TP4056

Características Principais

• Tensão de Entrada Variada: O TP4056 suporta uma ampla faixa de tensões de entrada, entre; 4V a 8V, tornando-o versátil e compatível com várias fontes de energia.

• Corrente de Carga Ajustável: Uma característica notável é a capacidade de ajustar a corrente de carga, permitindo que o usuário adapte o carregamento de acordo com as especificações da bateria, explicaremos mais abaixo.

• Proteção contra Sobrecarga e Sobre-descarga: O circuito possui mecanismos de proteção embutidos para evitar danos à bateria devido a sobrecarga ou descarga excessiva.

• Indicadores de Status: O TP4056 é equipado com indicadores LED que sinalizam o status de carga, facilitando o monitoramento do processo.

Diagrama Esquemático do Circuito

Na Figura 3 apresentada a seguir, temos a disposição do diagrama esquemático do circuito com o TP4056, é fundamental para compreender a interconexão dos componentes e o fluxo de energia durante o processo de carga da bateria Li-Ion.

Fig. 3 - Esquemático-Carregador-Li-Ion-Automático-TP4056

Como o Circuito Funciona?

Vamos analisar os principais elementos do diagrama esquemático do circuito carregador de bateria de Li-Ion automático:

• Entrada de Alimentação (Vin): Esta é a porta de entrada para a fonte de energia, que pode variar dentro de uma faixa especificada. No circuito, estar disposta com o conector USB, e nos pinos soldáveis na própria placa descritos como +Vin e -Vin. Certifique-se de que a tensão fornecida esteja de acordo com as recomendações do TP4056.
  
  
• Resistor de Programação (Rprog): Este resistor desempenha um papel crucial na definição da corrente de carga. Seu valor determina a corrente que flui através da bateria durante o processo de carga. Consulte as especificações da bateria e ajuste o valor do resistor de acordo.
  
  
• Pinos de Conexão da Bateria (BAT+ e BAT-): Aqui, conectamos diretamente a bateria Li-Ion. É essencial seguir a polaridade correta para evitar danos à bateria.
  
  
• LED Indicador de Status: O TP4056 inclui um indicador LED para sinalizar o status de carga. Tendo dois LEDs separados para indicar carregamento em andamento, carga completa ou possíveis falhas. Esses LEDs facilitam a monitoração visual do processo de carga.
  
  
• Proteção contra Sobrecarga e Descarga (PROG): Este pino está associado à proteção contra sobrecarga e descarga excessiva. Sua conexão adequada é crucial para garantir a integridade da bateria durante o ciclo de carga.
  
  
• Conexão à Terra (GND): Garanta uma conexão adequada à terra para estabelecer a referência de potencial comum para todos os componentes do circuito.

Ao seguir cuidadosamente o diagrama esquemático e as orientações de conexão, é possível criar um sistema de carregamento eficiente e seguro para baterias Li-Ion, aproveitando ao máximo as funcionalidades do TP4056.

Processo de Carregamento

O TP4056 inicia o processo de carregamento quando a tensão da fonte de alimentação é detectada. Durante a carga, a corrente é mantida em um nível seguro, evitando danos à bateria. 

Quando a carga atinge o limite pré-determinado, o TP4056 interrompe o processo, protegendo a bateria contra sobrecarga.

Controle de Corrente através do Resistor no Carregador com TP4056:

A tensão de carga é fixada em 4,2 V e a corrente de carga pode ser programada externamente com um único resistor. O TP4056 encerra automaticamente o ciclo de carga quando a corrente de carga cai para 1/10 do valor programado após a tensão de flutuação final ser atingida. 

O controle de corrente de carregamento com TP4056 é realizado por meio do resistor de programação (Rprog), um componente crucial que determina a corrente de carga fornecida à bateria Li-Po. 

A relação entre o valor do resistor de programação e a corrente de carga é estabelecida pela fórmula I = 1200 / R prog. A máxima corrente suportada pelo CI é de 1000 mA.

Tabela de Valores do Resistor e suas Respectivas Corrente Carregamento

O valor do resistor de programação é diretamente proporcional à corrente de carga. Ao selecionar um resistor apropriado, é possível ajustar a corrente de carga de acordo com as especificações da bateria Li-Po utilizada. 

A tabela seguinte, fornece valores dados pelo datasheet do fabricante, do resistor (Rprog) e a corrente de carga de carregamento obtida. 

Recomenda-se consultar as informações fornecidas pelo fabricante da bateria para determinar a corrente ideal e selecionar o resistor correspondente, proporcionando um carregamento eficiente e seguro:

RPROG (KΩ)	IBAT (mA)
10	130
5	250
4	300
3	400
2	580
1,66	690
1,5	780
1,33	900
1,2	1000

Precauções de Uso

• Temperatura Ambiente: Evite operar o TP4056 em condições extremas de temperatura, pois isso pode afetar negativamente o desempenho.
  
  
• Compatibilidade de Tensão: Certifique-se de que a fonte de alimentação fornece uma tensão dentro da faixa especificada pelo TP4056.
  
  
• Corrente de Carga: Ajuste a corrente de carga de acordo com as especificações da bateria para evitar danos.

Lista de Componentes

• Semicondutores
• U1 ........ Circuito Integrado SMD TP4056
• LED1, LED2 ... LEDs SMD cor vermelho, e verde
  
  
• Capacitores
• C1, C2 ..... Capacitor cerâmico SMD 10uF 
  
  
• Resistores
• R1 .......... Resistor 0.4Ω - SMD - (Cod - R400)
• R2, R3 ... Resistor 1KΩ - SMD - (Cod. - 102)
• R4 .......... Resistor 1,2KΩ - SMD - (Cod. - 122) *Ver Tabela
  
  
• Diversos
• Conector Fêmea Micro USB V8, 5 pinos
• PCI ... Placa de Circuito Impresso
• Fios, solda, suporte para bateria...

PCI - Placa de Circuito Impresso

Na Figura 4 abaixo, temos a PCI completa do circuito carregador de bateria automático, disponibilizamos os arquivos GERBER e o PDF diretamente em um link seguro do MEGA para facilitar o acesso e download logo abaixo.

Fig. 4 - PCI-Carreador-Bateria-Li-Po-TP4056

Link Direto Para Baixar

Para baixar os arquivos necessários para a montagem do circuito eletrônico, basta clicar no link direto disponibilizado abaixo:

Link para Baixar: GERBER, PDF, PNG

Conclusão

O TP4056 é uma escolha confiável para carregamento de baterias Li-Po, proporcionando eficiência e segurança. Ao seguir as instruções fornecidas no post de referência, os usuários podem garantir um carregamento adequado para suas baterias, prolongando assim a vida útil e mantendo a integridade do equipamento eletrônico.

Em resumo, ao escolher e utilizar o TP4056 conforme as recomendações, os usuários podem desfrutar de um carregamento seguro e eficaz para suas baterias Li-Po, garantindo o desempenho confiável de seus dispositivos eletrônicos.

E por hoje é só, espero que tenhamos alcançado suas expectativas!

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