Em seu Application Note AN1276, a Microchip (www.microchip.com) descreve um carregador de baixo custo para baterias de Fosfato de Ferro-Lítio (LiFePO4) que começam a ser utilizadas como fontes secundárias de energia em veículos elétricos (EV) e veículos elétricos híbridos (HEV), além de ferramentas portáteis. Estas baterias são normalmente utilizadas em sistemas que exigem altas tensões ou altas capacidades de fornecimento de energia.
A capacidade típica de uma bateria deste tipo varia entre 500 mAh a 2300 mAh por célula e a tensão é normalmente de 3,2 V.Nas aplicações que exigem maiores correntes, as células são ligadas em paralelo, e para maiores tensões, elas são ligadas em série. Como os fabricantes possuem especificações diferentes para a carga e descarga, circuitos especiais devem ser utilizados nos carregadores.
De qualquer maneira, os carregadores consistem em fontes de corrente constantes com recursos para assegurar que as correntes circulantes por todas as células se dividam de forma igual. Neste artigo, baseado na documentação da Microchip é descrito um carregador que faz uso do MCP73123 para este tipo de bateria.
O MCP73123
O MCP73123 consiste num circuito integrado especificamente criado para a carga de baterias de Fosfato de Ferro Lítio. Este componente já vem com algoritmos que proporcionam o tempo mais curto de carga com o aproveitamento máximo de sua capacidade.Este componente pode operar com tensões até 18 V tem os seguintes recursos:
* Trava de sub-tensão com 4,15 V
* Tensão máxima de entrada com OVP - 18 V
* Precisão de 0,5% na regulagem de tensão
* Opções de tensão de carga de 3,6 V
* Corrente de carga programável por resistor externo.de 130 a 1100 mA
* Timer programável
Na figura 1 temos um circuito típico de aplicação.
O circuito
O circuito da figura 1 mostra a configuração básica do carregador com um mínimo de componentes externos. O pino de status (STAT) pode ser conectado tanto a um LED externo de aviso como a um MCU. Na figura 2 temos o invólucro do MCP73123.
A entrada do circuito de 4,15 V a 5,8 V ou 6,5 V, no entanto o circuito integrado é protegido para tensões até 18 V, para o caso de um conversor AC/DC ser conectado erroneamente.
A saída do circuito é regulada para 3,6 V, iniciando-se a carga quando o circuito detecta esta tensão. Nestas condições o circuito ajusta a corrente de modo a obter a taxa de carga ideal.
O circuito é estável tanto com capacitores como sem capacitores. No entanto, é recomendado o uso de um capacitor em paralelo com a bateria com um valor mínimo de 1 µF.
O valor do resistor de programação ligado ao pino PROG depende da corrente de carga. A tabela dada a seguir dá os valores dos resistores em função da corrente para duas tolerâncias padronizadas.
Placa de Avaliação
A Microchip dispões de uma placa de avaliação para este produto. Esta placa que pode ser obtida diretamente no distribuidor local desta empresa ou pela Internet.
A documentação completa para o desenvolvimento de um projeto baseado neste produto pode ser baixada a partir do site da Microchip.
Data da documentação da Microchip: 27/01/2011
Distribuidor Microchip Recomendado:
Hitech Eletrônica
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