Cargador de Batería Programable de 4,2V: Guía Completa con CI LTH7R + PCI

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!

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🔋 ¿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.

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! 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.

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.

💡 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).

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:

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:

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.

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. 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!

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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!

👋 Conclusión y Próximos Pasos