Aprenda a construir un cargador automático programable para baterías de litio con corriente de hasta 500mA usando el CI LTH7R. Ideal para proyectos electrónicos compactos!
|
| Cargador de Batería Programable 4.2V, Corriente hasta 500mA usando CI LTH7R |
🔋 ¿Qué es el LTH7R?
El LTH7R es un chip cargador de base de corriente constante o tensión constante, diseñado principalmente para carga de baterías de litio de célula única. Imagínelo como un "cerebro" inteligente que gestiona todo el proceso de carga, garantizando seguridad y eficiencia.
A diferencia de otros circuitos, el LTH7R no necesita resistor sensor externo, ya que posee su propia estructura de MOSFET de potencia interna. Esto significa que tampoco es necesario un diodo inverso externo, simplificando significativamente el diseño y ahorrando espacio valioso en su placa de circuito.
🌟 Características Principales del LTH7R
El CI LTH7R posee protección y control de temperatura, ajustando automáticamente la corriente de carga para limitar la alta temperatura en el chip. ¡Esto es como tener un termostato inteligente que protege su circuito contra sobrecalentamiento!
📌 Consejo de experto: Esta característica de protección térmica es especialmente importante en proyectos compactos donde la disipación de calor es limitada. Garantiza la longevidad del circuito y de la batería.
La tensión de carga está fijada en 4.2V, y la corriente de carga puede ajustarse mediante un resistor externo. Cuando la tensión de flotación se alcanza y la corriente de carga cae a 1/10 de la corriente definida en el circuito, el CI LTH7R completa automáticamente el proceso de carga.
|
| Fig. 2 - Pinout del CI LTH7R |
Cuando se retira la fuente de alimentación, el CI LTH7R entra automáticamente en modo de bajo consumo, drenando menos de 2uA de la batería. Esto es extremadamente útil para evitar descarga innecesaria cuando el dispositivo no está en uso.
Cuando el CI LTH7R entra en modo de espera, la corriente de alimentación es inferior a 25uA. El CI LTH7R también puede monitorear la corriente de carga, posee funciones de detección de tensión, carga con ciclo automático y tiene un pin indicador para señalizar el estado de fin de carga y el estado de la tensión de entrada.
🛠️ Especificaciones Técnicas Detalladas
🔧 Características de Hardware
- Corriente de carga programable hasta 500mA
- No necesita MOSFET externo, resistor sensor, diodo inverso
- Operación en modo de corriente constante o tensión constante
- Función de protección térmica integrada
- Tensión de carga predefinida
- Corriente de espera de solo 20uA
- Tensión de carga lenta de 2.9V
- Arranque suave que limita la corriente de pico
- Adopta encapsulado SOT23-5
📱 Aplicaciones Prácticas
- Baterías para micrófonos
- Cámaras ligeras
- Teléfonos celulares, PDAs, reproductores MP3
- Auriculares Bluetooth
- Dispositivos IoT de bajo consumo
- Proyectos electrónicos portátiles
- Juguetes electrónicos recargables
💡 Consejo de Diseño
La capacidad de programar la corriente de carga hace que el LTH7R sea extremadamente versátil. Para baterías más pequeñas, use corrientes más bajas (100-200mA) para prolongar la vida útil de la batería. Para baterías más grandes o cuando necesita recargas rápidas, puede usar corrientes más altas (hasta 500mA).
🔧 Programación de la Corriente de Carga
El pin PROG (pin 5) es el terminal para configuración de la corriente de carga constante y monitoreo de la corriente de carga. La corriente de carga puede programarse conectando un resistor externo del pin PROG a tierra.
En la fase de precarga, la tensión de este pin se modula en 0.1V; en la fase de carga de corriente constante, la tensión de este pin se fija en 1V.
En todos los modos de estado de carga, medir la tensión de este pin permite estimar la corriente de carga según la siguiente fórmula:
📖 Fórmula General:
Donde I_bat es la corriente de carga en mA y R_prog es el resistor en kΩ
Ejemplo Práctico 1: Configurando para 300mA
Para usar en un cargador cuya corriente necesaria es de 300mA, podemos usar la fórmula de la siguiente manera:
- I_bat = 1000/ R_prog
- R_prog = 1000 / I_bat
- R_prog = 1000 / 300
- R_Prog = 3.3K
Ejemplo Práctico 2: Configurando para 500mA (Máximo)
Para usar en un cargador cuya corriente necesaria es la corriente máxima, 500mA, podemos usar la fórmula de la siguiente manera:
- I_bat = 1000/ R_prog
- R_prog = 1000 / I_bat
- R_prog = 1000 / 500
- R_Prog = 2K
| Modelo | R_prog | I_bat |
|---|---|---|
| 1 | 10K | 100mA |
| 2 | 5K | 200mA |
| 3 | 3,3K | 300mA |
| 4 | 2,5K | 400mA |
| 5 | 2K | 500mA |
🎓 Profundización Técnica
La capacidad de ajustar la corriente de carga mediante un simple resistor externo hace que el LTH7R sea extremadamente versátil. Este enfoque permite que el mismo circuito básico se adapte para diferentes capacidades de batería simplemente cambiando el valor del resistor R_prog.
Para baterías con capacidad inferior a 500mAh, se recomienda usar corrientes de carga más bajas (100-200mA) para prolongar la vida útil de la batería. Para baterías más grandes, se pueden usar corrientes más altas para reducir el tiempo de carga.
🔌 Esquema Eléctrico del Circuito
En la Figura 3, a continuación, presentamos el diagrama esquemático completo del nuestro Cargador de Batería Programable 4.2V con corriente de hasta 500mA usando el CI LTH7R. ¡Piense en este esquema como el "mapa del tesoro" que guiará su montaje!
Todos los componentes del circuito son del tipo SMD (Surface-Mount Device), lo que garantiza un diseño extremadamente compacto. La entrada de alimentación se realiza mediante soldadura directa en la PCI, haciéndolo perfecto para proyectos donde el espacio es un recurso precioso.
⚠️ Nota del Especialista
Los capacitores son del tipo electrolíticos SMD. Sin embargo, si tiene acceso a capacitores de tántalo, ¡puede usarlos! Ofrecen un mejor rendimiento y un perfil más bajo, optimizando aún más el espacio físico de su proyecto.
Una de las grandes ventajas de este circuito es su versatilidad de alimentación. Soporta una tensión de entrada entre 4.4V y 7V, siendo el valor recomendado de 5V. ¡Esto es excelente noticia, ya que significa que puede cargar su batería directamente en un puerto USB de su computadora o usando cargadores de celular comunes!
|
| Fig. 3 - Esquema Eléctrico del Cargador Programable 4.2V, 500mA usando CI LTH7R |
🔗 Explore Más Proyectos Increíbles
¿Le gustó este proyecto? Entonces le encantará explorar otros circuitos de cargadores que hemos preparado. ¡Cada uno con sus particularidades y aplicaciones ideales!
-
🔋 Cargador de Batería 12V Automático con LED Indicador de Carga + PCB
(Simple y Eficiente)
Perfecto para baterías de plomo-ácido en sistemas de seguridad o automotrices.
🖨️ Placa de Circuito Impreso (PCI)
Para facilitar su vida, en la Figura 4, disponibilizamos los archivos de la PCI - Placa de Circuito Impreso. Los archivos están en los formatos GERBER, PDF y PNG, cubriendo todas sus necesidades, ya sea para un montaje casero o para enviar a una fabricación profesional.
Y lo mejor de todo: los archivos están disponibles para descarga gratuita directamente del servidor MEGA, a través de un enlace directo, sin ninguna complicación o redirección!
|
| Fig. 4 - PCI del Cargador de Batería Programable 4.2V, Corriente hasta 500mA usando CI LTH7R |
📥 Enlace Directo Para Descargar
Para descargar los archivos necesarios para el montaje del circuito electrónico, simplemente haga clic en el enlace directo proporcionado a continuación:
Enlace para Descargar: Layout PCB, PDF, GERBER, JPG
🤔 Preguntas Frecuentes (FAQ)
Para garantizar que su proyecto sea un éxito, hemos compilado algunas de las preguntas más comunes sobre este cargador. ¡Revíselas!
¿Puedo usar este cargador para baterías NiMH?🔽
No. Este circuito fue diseñado específicamente para baterías de ion-litio (Li-Ion) y litio-polímero (LiPo), que requieren una tensión de carga constante de 4.2V. Las baterías NiMH utilizan un método de carga diferente.
¿Y si uso un resistor R_prog de valor diferente?🔽
La corriente de carga se ajustará según la fórmula I_bat = 1000 / R_prog. Un resistor de valor mayor resultará en una corriente menor, y viceversa. Asegúrese de usar un valor que no exceda los 500mA máximos del CI.
¿Es seguro dejar la batería cargando durante la noche?🔽
¡Sí! El LTH7R posee un corte automático. Cuando la batería alcanza la carga total (la corriente cae a 1/10 del valor programado), el circuito interrumpe el proceso de carga, evitando sobrecarga.
👋 Conclusión y Próximos Pasos
Construir su propio cargador de batería programable es un proyecto increíblemente gratificante, que combina teoría electrónica con una aplicación práctica y extremadamente útil. Con el CI LTH7R, tiene en sus manos una solución profesional, segura y compacta para alimentar sus proyectos.
Ahora que tiene toda la información, el esquema y los archivos de la PCI, el siguiente paso es usted. Montar este circuito no solo mejorará sus habilidades con componentes SMD, sino que también le dará una herramienta valiosa para su laboratorio o para sus próximos inventos.
Artículo original publicado en ELC (Inglés) – 4 de julio de 2022
👋 ¡Espero que lo hayas disfrutado!
Si tienes alguna pregunta, sugerencia o corrección, déjala en los comentarios y te responderemos lo antes posible.
🙏 ¡Suscríbete a nuestro blog! Haz clic aquí: es.elcircuits.com
¡Un saludo!
No comments:
Post a Comment