Una batería
con características funcionales y operativas
tan especiales también requiere dispositivos
de carga correspondientes. La batería de
Li+ puede cargarse en un régimen de corriente
constante o también con un régimen
a pulsos.
En este caso se recurre a un cargador
especial basado en un circuito integrado ASIC (Application
Specific Integrated Circuit) que provee las etapas
necesarias totalmente incluidas en una sola cápsula
de dimensiones muy reducidas y con un mínimo
de componentes externos.
Uno de estos circuitos integrados
es el MAX1679 de Maxim Corporation y este integrado
es ahora sucedido por el tipo MAX1879 que agrega
nuevas prestaciones “de lujo” a un cargador
especial para baterías de litio de 3,6 Volt.
En la figura 2 vemos el esquema completo de este
nuevo cargador con MAX1879 que posee en un encapsulado
de solo 3 mm x 5 mm y con 8 patitas miniatura, tipo
montaje en superficie, las siguientes características:
- Protección continua contra sobretensiones
o tensiones demasiado bajas.
- Tolerancia de la tensión de carga del
±0,75%.
- Limitación del tiempo de carga a 6,25
horas para evitar sobrecargas infinitas.
- Precarga segura para celdas casi “muertas”.
- Protección contra extremos de temperatura
altos y bajos.
- Reiniciación automática de carga
con 4 Volt.
El circuito externo del cargador
es en el caso mínimo simplemente un transistor
PMOS FET como generador de pulsos, pero para aprovechar
al máximo todas las prestaciones incorporadas
en el MAX1879 se pueden agregar un LED indicador
y un termistor para la protección térmica.
Estos dos componentes son optativos y el cargador
funciona correctamente con el PMOS FET externo y
una fuente de corriente constante de 800 mA entre
5 y 22 Volt, que se usa para conectar el cargador
a un enchufe de la red eléctrica.
Este tipo de construcción
hace del cargador un dispositivo ideal para una
conexión permanente a la red eléctrica,
por ejemplo en teléfonos celulares u otras
aplicaciones similares.
La presencia del FET externo que
actúa como pulsador permite un funcionamiento
virtualmente sin consumo, a diferencia de los reguladores
lineales que siempre tienen una disipación
de corriente eléctrica. También la
generación de calor se reduce a un mínimo
en estas condiciones operativas. La corriente de
carga está determinada por el adaptador externo
de la pared, un accesorio típico en muchas
instalaciones similares.
El integrado MAX1879 se ajusta
en su diseño a las condiciones de carga de
las baterías de litio que indican que cada
celda debe cargarse a un régimen de 4,2 Volt
con una corriente constante hasta llegar a esta
tensión y seguir después así
hasta que la corriente de carga cae debajo un valor
predeterminado.
Los circuitos internos del cargador
de Maxim cumplen con estas premisas. El uso de baterías
recargables de Li+ en proyectos para aficionados
es altamente recomendable debido a las virtudes
mencionadas de este tipo de batería, que
compensan ampliamente su costo por su confiabilidad
y duración en todas las condiciones de uso
y abuso.
Lo único que hay que cuidar,
desde luego es que la tensión de trabajo
del dispositivo del proyecto se adapte a los 3,6
Volt (o sus múltiplos) que son propios de
las baterías de Li+.
Las conexiones de la base del MAX1879
son las que surgen de la figura 3. Se observa que
esta base es del tipo miniatura DIL de 8 patas.
Las conexiones de cada pata son
las mostradas en la tabla 1.
El Transistor PMOS FET es del tipo
FDC638P de Fairchild u otro similar con las siguientes
características: -4,5A, -20 Volt, 0,07 ohm,
con Vss = -2,5 Volt.
El termistor optativo es del tipo
NTC (Coeficiente de Temperatura Negativo) con 10
kohm de resistencia a 25ºC, por ejemplo el
tipo 140-103LAG-RB1 de Fenwal, o el tipo 22322-640-63103
de Philips o el tipo T101D103-CA de Cornerstone
Sensors u otro similar. Es incluso factible reemplazar
el termistor por un resistor común de 10kohm
si no se considera necesaria la protección
térmica. Los capacitares del circuito deben
ser del tipo cerámico cuando su valor lo
permite.
Las condiciones de la pata 3 que
corresponde al indicador de carga son las que surgen
de la siguiente Tabla 2.
En la pata 4 (TSEL) puede regularse
el régimen de trabajo del oscilador interno
que normalmente funciona con 30kHz. En la siguiente
tabla veremos diferentes opciones del ancho del
pulso que regula el pulso de encendido y apagado
del cargador. |
