Lítio

Até agora, passamos pelos fundamentos e mecânica de manuseio do LiIon. Quando se trata de projetar seu circuito em torno de uma bateria LiIon, acredito que você também poderia se beneficiar de um livro de receitas com sugestões diretas. Aqui, gostaria de apresentar a você uma coleção de receitas de LiIon que funcionaram bem para mim ao longo dos anos.

Estarei falando sobre configurações de células de série única (1sXp), por uma razão simples - configurações de múltiplas séries não são algo com o qual considero ter trabalhado extensivamente. As configurações de série única por si só resultarão em uma descrição bastante extensa, mas para aqueles experientes no manuseio de LiIon, convido você a compartilhar suas dicas, truques e observações na seção de comentários - da última vez, tivemos alguns pontos interessantes levantados !

Há várias maneiras de carregar as células que você acabou de adicionar ao seu dispositivo - uma ampla variedade de ICs de carregador e outras soluções estão à sua disposição. Gostaria de focar em um módulo específico sobre o qual acredito ser importante você saber mais.

Você provavelmente já viu as placas TP4056 azuis por aí - elas são baratas e você está a um pedido do Aliexpress de possuir um monte, com uma dúzia de placas custando apenas alguns dólares. O TP4056 é um IC carregador LiIon capaz de carregar suas células a uma taxa de até 1 A. Muitas placas TP4056 possuem um circuito de proteção embutido, o que significa que tal placa também pode proteger sua célula LiIon do mundo externo. Esta placa em si pode ser tratada como um módulo; por mais de meia década, a pegada do PCB permaneceu a mesma, a ponto de você poder adicionar uma pegada de placa TP4056 em seus próprios PCBs se precisar de carregamento e proteção LiIon. Eu faço muito isso – é muito mais fácil e até mais barato do que soldar o TP4056 e todos os seus componentes de suporte. Aqui está uma pegada KiCad se você quiser fazer isso também.

Este é um IC de carregador linear - se você deseja 1 A de saída, precisa de 1 A de entrada e a diferença de tensão de entrada e saída multiplicada pela corrente é convertida em calor. Felizmente, os módulos TP4056 são construídos para lidar razoavelmente bem com altas temperaturas e você pode adicionar um dissipador de calor, se desejar. A corrente máxima de carga é definida por um resistor entre o terra e um dos pinos, sendo o resistor padrão de 1,2 kΩ, resultando em 1 A de corrente; para células de baixa capacidade, você pode substituí-lo por um resistor de 10 kΩ para definir um limite de 130 mA e pode encontrar tabelas online para valores intermediários.

Há algumas coisas interessantes sobre o IC TP4056 que a maioria das pessoas não conhece se estiver usando os módulos como estão. O pino CE do IC é conectado a 5 V VIN, mas se você levantar esse pino, poderá usá-lo para desabilitar e habilitar o carregamento com uma entrada de nível lógico do seu MCU. Você pode monitorar a corrente de carga conectando o ADC do seu MCU ao pino PROG – o mesmo pino usado para o resistor de ajuste de corrente. Há também um pino de termistor, normalmente conectado ao terra, mas adaptável para uma ampla gama de termistores usando um divisor de resistor, seja o termistor conectado à sua bolsa ou um que você adicionou externamente ao seu suporte 18650.

Também há problemas com o TP4056 – é um IC bastante simples. A eficiência não é um imperativo onde a energia da parede está disponível, mas o TP4056 desperdiça um pouco de energia como calor. Um módulo baseado em carregador de comutação evita isso e, muitas vezes, também permite que você carregue em correntes mais altas, se necessário. Conectar uma célula ao contrário mata o chip e também o circuito de proteção - esse erro é fácil de cometer, já fiz isso bastante e é por isso que você precisa de peças sobressalentes. Se você inverter os contatos da célula, jogue a placa fora – não carregue suas células com um IC defeituoso.

Além disso, dada a popularidade do TP4056, as cópias deste IC são fabricadas por vários fornecedores de chips diferentes na China, e observei que algumas dessas cópias de ICs quebram mais facilmente do que outras, por exemplo, não carregam mais suas células - novamente, mantenha sobressalentes. O TP4056 também não fornece temporizadores de carregamento como outros CIs mais modernos – um assunto que abordamos na seção de comentários do primeiro artigo.