Un solo chip de última generación, un transistor y algunos otros componentes pasivos de bajo costo son los únicos materiales necesarios para hacer este circuito cargador de batería NiMH automático excepcional, autorregulado y controlado por sobrecarga. Estudiemos toda la operación explicada en el artículo.
Principales características:
Cómo funciona el circuito del cargador
Refiriéndonos al diagrama, vemos que se usa un solo IC que por sí solo realiza la función de un circuito cargador de batería de alto grado versátil y ofrece la máxima protección a la batería conectada mientras el circuito la está cargando.
HOJA DE DATOS COMPLETA
Esto ayuda a mantener la batería en un entorno saludable y, sin embargo, a cargarla a un ritmo relativamente rápido. Este IC asegura una alta duración de la batería incluso después de muchos cientos de ciclos de carga.
El funcionamiento interno del circuito cargador de baterías NiMH se puede entender con los siguientes puntos:
Cuando el circuito no está alimentado, el IC entra en modo de suspensión y la batería cargada se desconecta del pin del IC relevante por la acción de los circuitos internos.
El modo de suspensión también se activa y el modo de apagado se inicia cuando el voltaje de suministro excede el umbral especificado del IC.
Técnicamente, cuando el Vcc supera el límite fijo ULVO (bloqueo por bajo voltaje), el IC activa el modo de suspensión y desconecta la batería de la corriente de carga.
Los límites ULVO se definen por el nivel de diferencia de potencial detectado en las celdas conectadas. Esto significa que la cantidad de celdas conectadas determina el umbral de apagado del IC.
La cantidad de celdas que se conectarán debe programarse inicialmente con el IC a través de la configuración de componentes adecuada; el problema se analiza más adelante en el artículo.
La tasa de carga o la corriente de carga se puede configurar externamente a través de una resistencia de programa conectada al pin PROG fuera del IC.
Con la configuración actual, un amplificador incorporado hace que aparezca una referencia virtual de 1,5 V a través del pin PROG.
Esto significa que ahora la corriente de programación fluye a través de un FET de canal N incorporado hacia el divisor de corriente.
El divisor de corriente es manejado por la lógica de control del estado del cargador que produce una diferencia de potencial a través de la resistencia, creando una condición de carga rápida para la batería conectada.
El divisor de corriente también es responsable de proporcionar un nivel de corriente constante a la batería a través del pin Iosc.
El pin anterior junto con un capacitor TEMPORIZADOR determina una frecuencia de oscilador utilizada para entregar la entrada de carga a la batería.
La corriente de carga anterior se activa a través del colector del transistor PNP conectado externamente, mientras que su emisor está equipado con el pin SENSE del IC para proporcionar la información de la tasa de carga al IC.
Comprensión de las funciones de asignación de pines del LTC4060
Comprender los pines del IC facilitará el procedimiento de construcción de este circuito cargador de batería NiMH, repasemos los datos con las siguientes instrucciones:
DRIVE (pin n. ° 1): el pin está conectado a la base del transistor PNP externo y es responsable de proporcionar la polarización de la base al transistor. Esto se hace aplicando una corriente de sumidero constante a la base del transistor. El pin out tiene una salida protegida por corriente.
BAT (pin n. ° 2): este pin se usa para monitorear la corriente de carga de la batería conectada mientras el circuito la carga.
SENSE (pin n. ° 3): como sugiere el nombre, detecta la corriente de carga aplicada a la batería y controla la conducción del transistor PNP.
TEMPORIZADOR (pin # 4): Define la frecuencia del oscilador del IC y ayuda a regular los límites del ciclo de carga junto con la resistencia que se calcula en las salidas de pin PROG y GND del IC.
SHDN (pin n. ° 5): cuando este pin out se activa a nivel bajo, el IC apaga la entrada de carga a la batería, minimizando la corriente de suministro al IC.
PAUSA (pin n. ° 7): este pin out se puede utilizar para detener el proceso de carga durante algún tiempo. El proceso se puede restaurar proporcionando un nivel bajo al pin out.
PROG (pin # 7): Se crea una referencia virtual de 1,5 V a través de este pin a través de una resistencia conectada a través de este pin y tierra. La corriente de carga es 930 veces el nivel de la corriente que fluye a través de esta resistencia. Por tanto, este pinout puede usarse para programar la corriente de carga alterando el valor de la resistencia de manera apropiada para determinar diferentes tasas de carga.
ARCT (pin # 8): Es el pinout de recarga automática del IC y se usa para programar el nivel de corriente de carga umbral. Cuando el voltaje de la batería cae por debajo de un nivel de voltaje preprogramado, la carga se reinicia instantáneamente.
SEL0, SEL1 (pin n. ° 9 y n. ° 10): estas salidas de pines se utilizan para hacer que el IC sea compatible con diferentes números de celdas a cargar. Para dos celdas, SEL1 está conectado a tierra y SEL0 a la tensión de alimentación del IC.
Cómo cargar el número de celdas de la serie 3
Para cargar tres celdas en serie, SEL1 está conectado al terminal de suministro mientras que SEL0 está conectado a tierra. Para acondicionar cuatro celdas en serie, ambos pines están conectados al riel de suministro, es decir, al positivo del IC.
NTC (pin # 11): Se puede integrar una resistencia NTC externa a este pin para hacer que el circuito funcione con respecto a los niveles de temperatura ambiente. Si las condiciones se vuelven demasiado calientes, el pin out lo detecta a través del NTC y apaga el proceso.
CHEM (pin n. ° 12): este pin detecta la química de la batería al detectar los parámetros de nivel negativo de Delta V de las celdas de NiMH y selecciona los niveles de carga adecuados según la carga detectada.
ACP (pin n. ° 13): como se discutió anteriormente, este pin detecta el nivel de Vcc, si llega por debajo de los límites especificados, en tales condiciones, el pinout se vuelve de alta impedancia, apagando el IC en modo de suspensión y apagando el LED. Sin embargo, si el Vcc es compatible con respecto a las especificaciones de carga completa de la batería, entonces este pinout se vuelve bajo, iluminando el LED e iniciando el proceso de carga de la batería.
CHRG (pin # 15): un LED conectado a este pin proporciona las indicaciones de carga e indica que las celdas se están cargando.
Vcc (pin # 14): Es simplemente el terminal de entrada de suministro del IC.
GND (pin # 16): Como arriba, es el terminal de suministro negativo del IC.
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