A bateria Li-Po ou bateria de
polímero de lítio é uma bateria recarregável com base na tecnologia de íons de
lítio incluída em uma bolsa flexível. Esta bolsa macia e flexível os torna
muito leves com um comprometimento da resistência mecânica. As baterias Li-Po
são amplamente utilizadas em aplicações em que o peso é um fator
crítico. As aplicações comuns são Aero modelo controlado por rádio,
brinquedos de controle remoto, dispositivos portáteis etc.
A principal diferença é que, em vez
de usar eletrólito de sal de lítio ligado a solventes orgânicos como carbonato
de etileno, carbonato de di-metil-carbonato de di-etil-carbonato, as baterias
Li-Po usam eletrólitos de polímero como óxido de poli-etileno, Metacrilato de
metil poli, acrilonitrila poli etc. A tensão de saída da bateria Li-Po depende
da tecnologia usada por trás dela. É 2,7-3,0 V (descarregado) a 4,20-4,35
V (carregado) para células à base de óxidos metálicos de lítio e é 1,8-2,0 V
(descarregado) a 3,6-3,8 V (carregado) para células à base de fosfato de ferro
e lítio. A corrente de carregamento é geralmente 1/5 da classificação mAH
da bateria.
Como outras baterias de lítio, as
baterias de Li-Po também são propensas a problemas relacionados a sobrecarga,
descarga profunda, temperatura excessiva, curto-circuito etc. Qualquer um
desses problemas pode resultar em danos permanentes à bateria ou mesmo em
explosão. Para evitar esses problemas, é preciso ter muito cuidado ao
projetar circuitos de carregadores de bateria LiPo.
Aqui estamos discutindo sobre um carregador
de bateria LiPo que pode carregar uma célula de 3,7V / 360mAh. A voltagem
de carga é limitada a 4 volts por segurança e a corrente de carga é limitada a
63mA. O diagrama do circuito do carregador de bateria LiPo é mostrado
abaixo.
Diagrama do circuito.
O diagrama de circuito do carregador
de bateria LiPo é mostrado acima. O coração do circuito é um opamp
LM324. O LM324 é um quad opamp de fornecimento único de uso
geral. Você pode usar qualquer opamp de suprimento único em seu
lugar. Eu usei o LM324 porque era o único opamp de fornecimento único
comigo naquele momento. TL071, TL072 etc são outras opções. O LM324
está conectado como um comparador aqui. A tensão de referência é aplicada
à entrada não inversora e é ajustada usando os resistores R1 e R2. A
tensão de referência aqui é de 3,5V. É obtido usando a equação Vref = (9 /
(R1 + R2)) * (R1). O terminal positivo da bateria está conectado à entrada
inversora do opamp através do diodo D1. R5 é apenas um resistor pull-down.
Sempre que a tensão da bateria
estiver acima de 4 volts, a tensão retornada à entrada inversora será superior
a 3,5 voltas. Isso é queda de 4V-D1 = 3.5V. A saída do opamp muda
para o terra e o transistor Q1 será desligado. Isso isola a bateria da
tensão de carregamento e a bateria permanece segura. Quando a voltagem da
bateria estiver abaixo de 4V, a voltagem retornada à entrada inversora será
menor que 3,5V e a saída do opamp mudará para saturação positiva. Isso
liga o transistor e a bateria começa a carregar. O resistor R4 limita a
corrente de carga da bateria a 60 mA. A equação governante é
(Vcc-VcesatQ1-Vb) / R4 = Ib. Onde Vcc é a tensão de alimentação, VcesatQ1
é a tensão coletor-emissor de Q1 durante a saturação, Vb é a tensão da bateria
quando descarregada, R4 é o resistor limitador de corrente e Ib é a
corrente de carregamento. Quando substituído por valores, é (9V-0.2V-2.7V)
/ 100 ohm = 61mA.
O LED D2 é justo e indicador. Brilha
quando a bateria está sendo carregada e se apaga quando a bateria está
totalmente carregada. O regulador de tensão IC 7809 é usado para produzir
9V constante a partir da fonte de 12V.
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