Carregador de Bateria Programável 4.2V: Guia Completo com CI LTH7R + PCI

Aprenda a construir um carregador automático programável para baterias de
lítio com corrente de até 500mA usando o IC LTH7R. Ideal para projetos
eletrônicos compactos!

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🔋 O que é o LTH7R?

O LTH7R é um chip carregador de base de corrente constante ou tensão
constante, projetado principalmente para carregamento de baterias de lítio
de célula única. Imagine-o como um “cérebro” inteligente que gerencia todo o
processo de carregamento, garantindo segurança e eficiência.

Diferente de outros circuitos, o LTH7R não precisa de resistor sensor
externo, pois possui sua própria estrutura de MOSFET de potência interna.
Isso significa que também não é necessário um diodo reverso externo,
simplificando significativamente o projeto e economizando espaço valioso na
sua placa de circuito.

O CI LTH7R possui proteção e controle de temperatura,
ajustando automaticamente a corrente de carregamento para limitar a alta
temperatura no chip. Isso é como ter um termostato inteligente que protege
seu circuito contra superaquecimento!

A tensão de carregamento é fixada em 4.2V, e a corrente de
carregamento pode ser ajustada através de um resistor externo. Quando a
tensão de flutuação é alcançada e a corrente de carregamento cai para
1/10 da corrente definida no circuito, o
CI LTH7R completa automaticamente o processo de
carregamento.

Fig. 2 – Pinout do IC LTH7R

Quando a fonte de alimentação é removida, o CI LTH7R entra
automaticamente em modo de baixo consumo, drenando menos de 2uA da
bateria. Isso é extremamente útil para evitar descarga desnecessária quando
o dispositivo não está em uso.

Quando o LTH7R IC entra em modo de espera, a corrente de alimentação
é inferior a 25uA. O CI LTH7R também pode monitorar
a corrente de carregamento, possui recursos de detecção de tensão,
carregamento com ciclo automático e tem um pino indicador para sinalizar o
status de fim de carga e o status da tensão de entrada.

💡 Dica de Projeto

A capacidade de programar a corrente de carregamento torna o LTH7R
extremamente versátil. Para baterias menores, use correntes mais baixas
(100-200mA) para prolongar a vida útil da bateria. Para baterias maiores ou
quando você precisa de recargas rápidas, pode usar correntes mais altas (até
500mA).

O pino PROG (pino 5) é o terminal para configuração da corrente de
carga constante e monitoramento da corrente de carga. A corrente de carga
pode ser programada conectando um resistor externo do pino PROG ao
terra.

Na fase de pré-carga, a tensão deste pino é modulada em 0.1V; na fase
de carregamento de corrente constante, a tensão deste pino é fixada em
1V.

Em todos os modos de estado de carregamento, medir a tensão deste pino
permite estimar a corrente de carregamento segundo a seguinte fórmula:

📖 Fórmula Geral:

Onde I_bat é a corrente de carga em mA e R_prog é o resistor em kΩ

Exemplo Prático 1: Configurando para 300mA

Para usar em um carregador cuja corrente necessária é de 300mA,
podemos usar a fórmula da seguinte forma:

Exemplo Prático 2: Configurando para 500mA (Máximo)

Para usar em um carregador cuja corrente necessária é a corrente máxima,
500mA, podemos usar a fórmula da seguinte forma:

🎓 Aprofundamento Técnico

A capacidade de ajustar a corrente de carga através de um simples resistor
externo torna o LTH7R extremamente versátil. Esta abordagem permite que o
mesmo circuito básico seja adaptado para diferentes capacidades de bateria
simplesmente alterando o valor do resistor R_prog.

Para baterias com capacidade inferior a 500mAh, recomenda-se usar correntes
de carga mais baixas (100-200mA) para prolongar a vida útil da bateria. Para
baterias maiores, correntes mais altas podem ser usadas para reduzir o tempo
de carregamento.

Na Figura 3, abaixo, apresentamos o diagrama esquemático completo do
nosso
Carregador de Bateria Programável 4.2V com corrente de até 500mA usando o
CI LTH7R. Pense neste esquema como o “mapa do tesouro” que guiará sua montagem!

Todos os componentes do circuito são do tipo SMD (Surface-Mount
Device), o que garante um design extremamente compacto. A entrada de
alimentação é feita por soldagem direta na PCI, tornando-o perfeito para
projetos onde o espaço é um recurso precioso.

Uma das grandes vantagens deste circuito é sua versatilidade de alimentação.
Ele suporta uma tensão de entrada entre 4.4V e 7V, sendo o
valor recomendado de 5V. Isso é excelente notícia, pois significa que
você pode carregar sua bateria diretamente em uma
porta USB do seu computador ou usando
carregadores de celular comuns!

Fig. 3 – Esquema Elétrico do Carregador Programável 4.2V, 500mA usando CI LTH7R

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Para facilitar sua vida, na Figura 4, disponibilizamos os arquivos da
PCI – Placa de Circuito Impresso. Os arquivos estão nos formatos GERBER, PDF e PNG, cobrindo todas as suas
necessidades, seja para uma montagem caseira ou para enviar a uma fabricação
profissional.

E o melhor de tudo: os arquivos estão disponíveis para
download gratuito diretamente do servidor MEGA, através de um
link direto, sem qualquer complicação ou redirecionamento!

Fig. 4 – Carregador de Bateria Programável 4.2V: Guia Completo com CI LTH7R

🤔 Dúvidas Frequentes (FAQ)

Para garantir que seu projeto seja um sucesso, compilamos algumas das perguntas mais comuns sobre este carregador. Confira!

Construir seu próprio carregador de bateria programável é um projeto
incrivelmente recompensador, que combina teoria eletrônica com uma aplicação
prática e extremamente útil. Com o IC LTH7R, você tem em mãos uma solução
profissional, segura e compacta para alimentar seus projetos.

Agora que você tem todas as informações, o esquema e os arquivos da PCB, o
próximo passo é você! Montar este circuito não apenas aprimorará suas
habilidades com componentes SMD, mas também lhe dará uma ferramenta valiosa
para seu laboratório ou para seus próximos inventos.

Artigo original publicado na ELC (inglês) – 4 de julho de 2022

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