Protección de baterías de iones de litio (Li-ion). Creo que muchos de vosotros sabéis que, por ejemplo, dentro de la batería de un teléfono móvil también hay un circuito de protección (controlador de protección) que asegura que la batería (celda, banco, etc.) no se sobrecargue por encima de los 4,2 V, ni se descargue menos. de 2 ... 3 V. Además, el circuito de protección salva de cortocircuitos, desconectando el propio banco del consumidor en el momento del cortocircuito. Cuando la batería llega al final de su vida útil, puede retirar la placa controladora de protección de la batería y desecharla. La placa de protección puede ser útil para reparar otra batería, para proteger una lata (que no tiene circuitos de protección), o simplemente puedes conectar la placa a la fuente de alimentación y experimentar con ella.

Tenía muchos paneles de protección contra baterías gastadas. Pero una búsqueda en Internet sobre las marcas de los microcircuitos no arrojó nada, como si los microcircuitos estuvieran clasificados. En Internet solo había documentación sobre los conjuntos de transistores de efecto de campo que se incluyen en los tableros de protección. Echemos un vistazo al diseño de un circuito de protección típico de una batería de iones de litio. A continuación se muestra una placa controladora de protección ensamblada en un chip controlador con la designación VC87 y un conjunto de transistor 8814 ():

En la foto vemos: 1 - el controlador de protección (el corazón de todo el circuito), 2 - un conjunto de dos transistores de efecto de campo (escribiré sobre ellos a continuación), 3 - una resistencia que establece la corriente de disparo de protección ( por ejemplo, durante un cortocircuito), 4 - un condensador de fuente de alimentación, 5 - una resistencia (para alimentar el chip controlador), 6 - un termistor (en algunas placas se utiliza para controlar la temperatura de la batería).

Aquí hay otra versión del controlador (no hay termistor en esta placa), está ensamblado en un microcircuito con la designación G2JH y en un conjunto de transistor 8205A ():

Se necesitan dos transistores de efecto de campo para poder controlar por separado la protección de carga (Charge) y la protección de descarga (Discharge) de la batería. Casi siempre se encontraron hojas de datos para transistores, pero para microcircuitos controladores, ¡no en ninguna! Y el otro día, de repente me encontré con una hoja de datos interesante para algún tipo de controlador de protección de batería de iones de litio ().

Y entonces, de la nada, ocurrió un milagro: después de comparar el circuito de la hoja de datos con mis placas de protección, me di cuenta: los circuitos son iguales, es lo mismo, ¡clonan microcircuitos! Después de leer la hoja de datos, puede utilizar dichos controladores en sus productos caseros y, al cambiar el valor de la resistencia, puede aumentar la corriente permitida que el controlador puede proporcionar antes de que se active la protección.

Instalado en portátiles, teléfonos móviles y otros electrodomésticos. Se les llama la fuente de energía a partir de la cual funcionan todos los componentes electrónicos. Durante el funcionamiento, requieren carga desde dispositivos especiales para garantizar el funcionamiento de la ingeniería eléctrica. ¿Puedo usar baterías de bricolaje para cargar? A continuación se muestra un informe sobre este tema.

Al comprar un teléfono móvil por primera vez, mucha gente piensa en cómo cargarlo por primera vez. Existe la opinión de que para un funcionamiento bueno y prolongado, el dispositivo debe descargarse y cargarse completamente 3 veces. Pero la tecnología moderna refuta esta afirmación. El proceso de descarga total de iones de litio daña el dispositivo, por eso, cuando compramos un teléfono móvil, a menudo vemos equipos cargados a 2/3 de su capacidad.

Para evitar daños, no lo descargue por completo. Cuantos más iones de litio haya en el electrodo, más corta será la vida útil y más rápido se desgastará la unidad de iones de litio.

Considere algunas reglas para cargar Li-ion, para uso a largo plazo.

1. Mantenga un registro del porcentaje de carga. Una descarga completa puede provocar un mal funcionamiento o incluso un fallo total.
2. Los dispositivos de almacenamiento de energía de litio requieren un voltaje más alto por celda, recargándose en base a corriente y voltaje constantes.
3. La conexión al cargador debe realizarse a una temperatura de 0 a +60 grados. Si la temperatura baja a negativo, la unidad dejará de cargarse automáticamente.
4. Es muy sensible a las sobretensiones; si U es superior a 4,2 V, el dispositivo puede fallar. Los ingenieros modernos insertan una placa electrónica en el dispositivo de almacenamiento de energía, que protege el ion de litio del sobrecalentamiento. También se pueden utilizar cargadores de baterías especiales que, cuando están completamente cargados, suspenden el suministro de corriente.
5. Elija correctamente el suministro de corriente máxima, que es responsable del tiempo de carga completa. Cuanto mayor sea el flujo de corriente, más rápido se cargará el dispositivo.
6. Si la fuente de alimentación no requiere un funcionamiento constante, cárguela entre un 60 y un 70 por ciento. De lo contrario, puede reducir rápidamente la potencia del dispositivo, lo que provocará una descarga rápida.
7. Una vez finalizada la carga, es necesario determinar el porcentaje de capacidad y desconectarlo de la fuente de alimentación.

Controlador y sus funciones.

El controlador es un dispositivo que regula el nivel de corriente y voltaje de la fuente, protegiendo la fuente de alimentación de daños prematuros.

El controlador consta de una placa de circuito de protección BMS y una pequeña celda de batería. El diseño se basa en un microcircuito. Los microtransistores de campo se utilizan para controlar la protección durante la carga o descarga.

El circuito controlador para cargar fuentes de alimentación de iones de litio se muestra en la figura.

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Las principales funciones del controlador son:

• La función del controlador es proteger la celda de la batería cuando la carga no supera los 4,2 V. De lo contrario, se producirá una sobrecarga y el exceso puede dañar la celda.
• El controlador de carga y descarga hace frente a la protección contra cortocircuitos. Se instala un termistor (T) para protección contra sobretensiones. El controlador es responsable de la función de descargar la celda de la batería. Cuando la tensión cae, la unidad se desconecta de la corriente.
• Detenga el consumo de energía de manera oportuna para evitar que la descarga alcance un nivel crítico. El controlador salvará el bloque de energía de la muerte y advertirá contra la compra de uno nuevo. Un buen modelo nuevo para uso permanente costará entre 15 y 20 mil rublos. Por lo tanto, vale la pena pensar en instalar un controlador en el circuito.
• Los indicadores de presión y temperatura se registran cuando se detiene la carga.

Pero no todos los tipos de controladores tienen absolutamente todas las funciones anteriores.

Al tener una educación especial, puede prescindir de un controlador en el circuito, pero debe poder utilizar un amperímetro y un voltímetro. El voltaje en los terminales debe ser al menos la carga máxima, entonces la unidad estará cargada al 70%.

Baterías de iones de litio protegidas y desprotegidas.

Una batería protegida es un dispositivo de almacenamiento de energía en una carcasa con una pequeña placa de circuito. Se diferencia en que existe protección contra sobrecalentamiento y sobretensión, así como contra cortocircuitos.

Un tablero eléctrico protector está soldado al cuerpo de un ion de litio desprotegido. Después de eso, se envasa en una cáscara. Todas las opciones deben especificarse en el shell.

A la hora de comprar un modelo con batería protegida, hay que tener en cuenta que debido a la presencia de una carcasa exterior, las dimensiones aumentan ligeramente respecto a las mencionadas anteriormente. La altura es de 3 a 5 mm más y el diámetro es de hasta 1 mm.

Ventajas de los bloques de iones de litio:

• Si se utiliza correctamente, la energía disminuye lentamente.
• Alta densidad energética, tamaño pequeño esconde una alta intensidad energética.
• Alto voltaje, debe tomar un valor de al menos 3,6 V.
• Mantiene el rendimiento con un mayor número de ciclos de carga y descarga.
• Ligera pérdida de capacidad después de un gran número de ciclos de descarga.

Una batería desprotegida es un dispositivo de almacenamiento de energía que se esconde debajo de la carcasa de otra desprotegida. Si quita la cubierta exterior, no quedará ninguna batería desprotegida debajo. El embalaje exterior debe indicar los parámetros de la batería escondida debajo de la carcasa.

Diagrama del dispositivo para cargar.

En cualquier esquema, se debe utilizar un equilibrador y una placa controladora para cargar baterías de iones de litio. Le advierten contra daños al cargador.

El funcionamiento de este circuito se basa en el funcionamiento de un T1 de media potencia y un regulador de tensión ajustable. Considerar:

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Al elegir un transistor, se tiene en cuenta la corriente de carga requerida. Se puede utilizar NPN nacional o extranjero para cargar una batería de pequeña capacidad. Instálelo en un disipador de calor si tiene un voltaje de entrada alto.

El elemento regulador es T1. La corriente de carga está limitada por una resistencia (R2). Utilice potencia R2 igual a 1W. Otros pueden tener menos poder.

El LED1 es el LED responsable de señalar la carga del ion li. Cuando se enciende la batería, el diodo indicador se ilumina intensamente, indicando un estado descargado. Y después de una carga completa, el indicador de descarga deja de brillar. A pesar de que la bombilla deja de brillar, la batería continúa cargándose con una corriente inferior a 50 mA. Para evitar la sobrecarga, una vez completada la carga, desconecte la batería de la carga.

LED2 es el segundo LED utilizado en el circuito para un control más preciso.

La elección del diseño depende del propósito para el que se utilizan los bloques. Para montar la estructura tú mismo, debes tener a mano las siguientes piezas:

1. Limitador de corriente.
2. Protección contra conexión de diferentes polos.
3. Automatización. El dispositivo comienza a funcionar cuando realmente es necesario.

El circuito está diseñado para recargar un dispositivo de almacenamiento de energía, para poder usarlo para otro tipo de carga se debe cambiar la salida y la corriente de carga.

Cabe recordar que todas las fuentes de alimentación de iones de litio se diferencian por su tamaño. Los más populares son el 18650. El equilibrador es un asistente indispensable en la cadena. Él hace frente a tal tarea para evitar que el voltaje supere el límite permitido.

¿Es posible fabricar un cargador usted mismo y qué tan seguro es?

Puede montar un cargador para un dispositivo de iones de litio con sus propias manos. Para montar un cargador de iones de litio sencillo, es necesario tener cierta experiencia y habilidades. Teóricamente, los productos caseros se pueden elaborar en casa. En la práctica, ésta es una tarea casi imposible. El dispositivo no siempre se carga correctamente al cargarlo y entonces será inútil. Pero antes de hacerlo, lee algunas reglas:

1. Las baterías de litio no se pueden recargar. El voltaje máximo de carga no debe ser superior a 4,2 V. Cada tipo tiene su propio umbral establecido, que no debe excederse.
2. Verifique todas las piezas que utilizará. Y lo más importante, verifique la precisión de la medición de potencia, por ejemplo, con un voltímetro, para no cometer errores. Verificar: el origen de las latas, la potencia máxima permitida, la carga. Por lo tanto, se debe reducir el umbral para poder utilizar el dispositivo de forma segura.

Si no se siguen algunas reglas, puede producirse sobrecalentamiento, hinchazón de las piezas, emisión de gases con un olor desagradable, explosión del dispositivo o incendio.

Las baterías de marca están equipadas con circuitos especiales que brindan protección contra sobretensiones, lo que no permite exceder el límite establecido anteriormente.

El circuito del cargador se muestra en la figura:

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Para un uso correcto, la tensión de salida del cargador se establece en U=4,2 V sin conectar una batería para cargar.

El indicador de funcionamiento será un diodo, se ilumina si la batería conectada está descargada y se apaga cuando la batería está cargada.

Colección de carga:

• seleccione la caja del tamaño apropiado;
• fije la fuente de alimentación y los elementos como en el diagrama anterior, corte tiras de latón y fíjelas a los enchufes;
• establecer la distancia entre los contactos y la batería;
• conecte un interruptor que luego pueda cambiar la polaridad de los enchufes;
• pero si no es necesario, entonces este párrafo podrá excluirse;
• Verifique la batería de iones de litio si no hay voltaje, entonces el voltímetro no mostrará el valor. Esto significa que el circuito está ensamblado incorrectamente, por lo que si no tiene una educación especial, es mejor no experimentar con el autoensamblaje de la batería.

Muchas veces en mySKU se describieron módulos de carga de baterías de iones de litio basados ​​​​en el controlador TP4056. Hay muchas aplicaciones, desde reelaboración de juguetes hasta manualidades domésticas. El módulo popular TP4056 con protección incorporada basado en DW01A es perfecto para todos, solo que el umbral de protección de voltaje más bajo es 2,5 ± 0,1 V, es decir. 2,4 V en el peor de los casos. Para la mayoría de las baterías modernas es adecuada, es decir. tienen un umbral de 2,5 V. Pero, ¿qué pasa si tienes una bolsa de baterías con un umbral inferior de 2,75 V? Puedes escupirlos y usarlos con dicho módulo. Simplemente aumenta el riesgo de que la batería falle después de descargarse. Y puede utilizar una placa de protección adicional, cuyo umbral de tensión más bajo corresponde a las baterías. Se trata de un tablero de este tipo del que hablaré hoy.

Entiendo que este tema no es interesante para la mayoría, pero que sea para la historia, porque. a veces surge la pregunta.

Si usa baterías con protección incorporada, entonces no necesita esta placa; puede usar de manera segura el módulo "popular" basado en TP4056 sin protección. Si utiliza baterías sin protección con un voltaje mínimo de 2,5 V, puede utilizar de forma segura el módulo "popular" basado en TP4056 con protección.

No encontré a la venta módulos basados ​​​​en TP4056 con un umbral de 2,75 V. Comencé a buscar módulos de protección individuales: hay una gran selección, los hay muy baratos, pero la mayoría están fabricados con el mismo controlador DW01A. El módulo de la revisión es el más barato que pude encontrar. 275 rublos por 5 piezas.

El módulo es pequeño, 39,5 x 4,5 x 2 mm.




Las almohadillas de contacto son estándar para proteger una celda: B +, B- para conectar la batería y P +, P- para conectar el cargador y la carga.

Especificaciones oficiales:

El módulo se basa en el controlador. Versión BM112-LFEA. Cumple con las especificaciones técnicas. El transistor es un transistor MOSFET de doble canal N.

El esquema de conexión es simple:


Para activar el módulo de protección basta con aplicar alimentación a P+, P-. Por supuesto, no es necesario conectar el TP4056, una batería con módulo de protección puede vivir su propia vida en paz (como una batería normal con protección).

Examen de práctica

Esta no es una prueba de laboratorio, los errores pueden ser grandes, pero mostrará el panorama general.

Usaré el convertidor como fuente de alimentación regulada, un probador EBD-USB y una batería de batalla TrustFire para probar la protección contra cortocircuitos.

Tensión mínima:


Reduzco el voltaje con un potenciómetro. La protección se activa a un voltaje de 2,7 V. Este no es el 2,88 V declarado, pero, dado el posible error, 2,75 V es adecuado para baterías con un umbral de voltaje más bajo.

Corriente máxima de funcionamiento:


La corriente operativa máxima es de 3,6 A. Cuando se excede, se activa la protección. El tiempo de respuesta depende del calentamiento del transistor. Si hace calor, funciona inmediatamente cuando se configura 3,7 A. Si hace frío, después de 30 segundos. Con una corriente de 4 A, la protección funciona casi de inmediato en cualquier caso. Aquellos. El 4 A anunciado no lo es, pero el 3,6 A también está bien.

Temperatura del módulo:


Durante 5 minutos de funcionamiento a corriente máxima, el transistor se calentó hasta 60 ºC, es decir. Es mejor no colocar el módulo cerca de la batería (sin junta) durante la instalación.

El reinicio de la protección ocurre después de un tiempo, o puede aplicar voltaje desde el cargador para forzar el reinicio.

La protección contra cortocircuitos es... única :). Conecté mi TrustFire de combate al módulo de protección y cerré los contactos P +, P- a través de un multímetro. En el multímetro parpadeó una corriente de 14 A, el "nada" se produjo de inmediato. El transistor del tablero de protección se quemó. Al mismo tiempo, la placa de protección ya no transmitía corriente al consumidor, pero en realidad tampoco funcionaba.

En primer lugar, incorporé un módulo en la carcasa para instalar baterías 18650 (el conector USB está ahí solo por conveniencia, sin convertidor). Por lo general, los niños y yo lo usamos para manualidades con un mini taladro.

Conclusión

Los módulos de seguridad son geniales. Las características declaradas casi corresponden a las reales. Solo me molesta el precio, pero no encontré baterías más baratas con un umbral de 2,75 V. Planeo comprar +77 Agregar a los favoritos Me gustó la reseña +49 +103

Las baterías de iones de litio son las más eficientes en la actualidad. Son compactos, tienen un alto consumo de energía y carecen del efecto memoria.Con todas sus ventajas, tienen un inconveniente importante: su funcionamiento y el proceso de carga deben controlarse cuidadosamente. Si la batería se descarga por debajo de cierto límite o se sobrecarga, rápidamente pierde sus propiedades, se hincha e incluso explota. Lo mismo ocurre en caso de sobrecarga y cortocircuito: calentamiento, formación de gases y, como resultado, explosión.

Algunas baterías de iones de litio están equipadas con una válvula de seguridad que evitará que explote, pero la mayoría de las baterías de polímero de alto rendimiento no tienen dichas válvulas.

En otras palabras, cuando se utilizan baterías de iones de litio, se requiere un sistema de protección.

Probablemente muchos hayan notado placas pequeñas en las baterías de los teléfonos móviles, y esta placa es solo protección. Protege contra descargas profundas, sobrecargas y cortocircuitos o sobrecorrientes.

El esquema de esta protección es muy simple, n y la placa contiene un par de microcircuitos con pequeñas cosas.

Todos los procesos son monitoreados por el chip DW01. El segundo microcircuito es un conjunto de dos transistores de efecto de campo.El primer transistor controla el proceso de descarga, el segundo se encarga de cargar la batería.

Durante la descarga, el microcircuito monitorea la caída de voltaje en las transiciones del interruptor de campo; si alcanza un valor crítico (150-200 mV), el microcircuito cierra los transistores y desconecta la batería de la carga. El funcionamiento del circuito se restablece en menos de un segundo tras la retirada de la carga.

El microcircuito monitorea la caída de voltaje en las uniones del transistor a través de la segunda salida.

Dependiendo de la capacidad de la batería, estos controladores pueden diferir radicalmente en apariencia, corriente de cortocircuito y topología del circuito, pero su función es siempre la misma: proteger la batería contra sobrecargas, descargas profundas y sobrecorrientes. Muchos controladores también proporcionan protección contra el sobrecalentamiento del frasco; el control de la temperatura se realiza mediante un sensor de temperatura.

He acumulado muchos paneles de protección de baterías de teléfonos móviles y justo para uno de mis proyectos, que involucraba una batería de iones de litio, necesitaba un sistema de protección. El problema es que estas placas están diseñadas para una corriente máxima de 1 amperio y yo necesitaba una placa con una corriente de al menos 6-7 amperios. Las placas con la corriente necesaria para mis propósitos cuestan menos de medio dólar, pero no pude esperar uno o dos meses. Habiendo examinado los tableros chinos de Aliexpress, me di cuenta de que no son muy diferentes a los míos. El circuito es el mismo, sólo que la corriente de protección es mayor debido a la conexión en paralelo de los transistores de potencia.

Cuando los transistores de efecto de campo se conectan en paralelo, la resistencia de sus canales será mucho menor, por lo que la caída de voltaje a través de ellos será menor y la corriente de disparo de protección será mayor. La conexión en paralelo de teclas permitirá conmutar grandes corrientes; cuantas más teclas, mayor será la corriente de conmutación total.

El plan utiliza conjuntos estándar de dos trabajadores de campo en una vivienda. Se utilizan a menudo en placas de protección de batería de teléfonos inteligentes y no solo.

Los conjuntos 8205A tienen muchos análogos, como los chips de control DW01.

Después de montar el tablero, lo probé. Resultó exactamente lo que necesitaba para el proyecto:

• La placa carga la batería a un voltaje de 4,2V y la desconecta del cargador;
• Cuando la batería se descarga por debajo de 2,5 V, la batería se desconecta de la carga;
• Con corrientes superiores a 12-13 amperios, la batería se apaga.

Las baterías de iones de litio tienen una baja autodescarga, pero una batería complementada con dicha placa se descargará más rápido que una batería sin protección. El consumo de corriente del circuito de protección es insignificante y ronda los 2,5 microamperios.

Conozca más sobre cómo funciona el tablero de protección

(youtube)lXKELGFo79o (/youtube)

Armando un poderoso tablero de control

(youtube) _w-AUCG4k_0 (/youtube)

Tablero de protección para una lata LI-ION http://ali.pub/28463y

Tablero de protección para dos latas.

Primero debes decidir la terminología.

como tal Los controladores de carga y descarga no existen.. Esto no tiene sentido. No tiene sentido gestionar el alta. La corriente de descarga depende de la carga: cuanto se necesita, tanto se necesita. Lo único que se puede hacer durante la descarga es controlar el voltaje de la batería para evitar que se descargue excesivamente. Para ello, aplicar.

Al mismo tiempo, controladores por separado. cargar no sólo existen, sino que son absolutamente necesarios para el proceso de carga de baterías de iones de litio. Son ellos quienes establecen la corriente requerida, determinan el momento en que finaliza la carga, controlan la temperatura, etc. El controlador de carga es una parte integral de cualquiera.

Según mi experiencia, puedo decir que un controlador de carga / descarga se entiende en realidad como un circuito para proteger la batería de una descarga demasiado profunda y, por el contrario, de una sobrecarga.

Es decir, cuando hablamos de un controlador de carga/descarga, hablamos de la protección integrada en casi todas las baterías de iones de litio (módulos PCB o PCM). Aqui esta ella:

Y aquí están también:

Es obvio que los tableros de protección se presentan en varios factores de forma y se ensamblan utilizando varios componentes electrónicos. En este artículo, solo veremos opciones para proteger las baterías de iones de litio (o, si lo desea, controladores de carga/descarga).

Controladores de carga-descarga

Como este nombre está tan arraigado en la sociedad, también lo usaremos. Comencemos con quizás la opción más común en el chip DW01 (Plus).

DW01-Plus

Una placa protectora de este tipo para baterías de iones de litio se encuentra en una de cada dos baterías de teléfonos móviles. Para llegar a él, simplemente retire el autoadhesivo con las inscripciones que está pegado sobre la batería.

El chip DW01 en sí tiene seis patas y dos transistores de efecto de campo están fabricados estructuralmente en un paquete en forma de un conjunto de 8 patas.

Los pines 1 y 3 son el control de las claves de protección de sobrecarga (FET1) y sobrecarga (FET2), respectivamente. Tensiones umbral: 2,4 y 4,25 Voltios. Conclusión 2: un sensor que mide la caída de voltaje a través de los transistores de efecto de campo, por lo que se implementa protección contra sobrecorriente. La resistencia transitoria de los transistores actúa como una derivación de medición, por lo que el umbral de respuesta tiene una variación muy grande de un producto a otro.

Todo el esquema se parece a esto:

El microcircuito derecho marcado como 8205A son los transistores de efecto de campo que actúan como claves en el circuito.

Serie S-8241

SEIKO ha desarrollado circuitos especializados para proteger las baterías de iones de litio y de polímero de litio contra descargas excesivas o sobrecargas. Para proteger una lata se utilizan circuitos integrados de la serie S-8241.

Las teclas de protección contra sobredescarga y sobrecarga funcionan a 2,3 V y 4,35 V, respectivamente. La protección de corriente se activa cuando la caída de voltaje en FET1-FET2 es de 200 mV.

Serie AAT8660

LV51140T

Un esquema de protección similar para baterías de litio de una sola celda con protección contra sobredescarga, sobrecarga, exceso de carga y corrientes de descarga. Implementado utilizando el chip LV51140T.

Tensiones umbral: 2,5 y 4,25 Voltios. El segundo tramo del microcircuito es la entrada del detector de sobrecarga de corriente (valores límite: 0,2 V durante la descarga y -0,7 V durante la carga). El pin 4 no se utiliza.

Serie R5421N

El diseño del circuito es similar a los anteriores. En modo de funcionamiento, el microcircuito consume aproximadamente 3 μA, en modo de bloqueo, aproximadamente 0,3 μA (letra C en la designación) y 1 μA (letra F en la designación).

La serie R5421N contiene varias modificaciones que difieren en la magnitud del voltaje de respuesta durante la recarga. Los detalles se dan en la tabla:

SA57608

Otra versión del controlador de carga/descarga, solo en el chip SA57608.

Los voltajes a los que el microcircuito desconecta la jarra de los circuitos externos dependen del índice de letras. Consulte la tabla para obtener más detalles:

SA57608 consume una corriente bastante grande en modo de suspensión: aproximadamente 300 μA, lo que lo distingue para peor de los análogos anteriores (las corrientes consumidas son del orden de fracciones de microamperio).

LC05111CMT

Y, finalmente, ofrecemos una solución interesante de uno de los líderes mundiales en la producción de componentes electrónicos en semiconductores: un controlador de carga y descarga en un chip LC05111CMT.

La solución es interesante porque los MOSFET clave están integrados en el propio microcircuito, por lo que de los elementos adjuntos solo quedaron un par de resistencias y un condensador.

La resistencia transitoria de los transistores incorporados es de ~11 miliohmios (0,011 ohmios). La corriente máxima de carga/descarga es de 10A. El voltaje máximo entre los terminales S1 y S2 es de 24 voltios (esto es importante al combinar baterías).

El microcircuito se produce en el paquete WDFN6 2.6x4.0, 0.65P, Dual Flag.

El circuito, como se esperaba, proporciona protección contra sobrecarga/descarga, sobrecorriente en la carga y sobrecarga de corriente.

Controladores de carga y circuitos de protección: ¿cuál es la diferencia?

Es importante entender que el módulo de protección y los controladores de carga no son lo mismo. Sí, sus funciones se superponen hasta cierto punto, pero sería un error llamar controlador de carga al módulo de protección integrado en la batería. Ahora déjame explicarte la diferencia.

La función más importante de cualquier controlador de carga es implementar el perfil de carga correcto (generalmente CC/CV - corriente constante/voltaje constante). Es decir, el controlador de carga debe poder limitar la corriente de carga a un nivel determinado, controlando así la cantidad de energía "vertida" en la batería por unidad de tiempo. El exceso de energía se libera en forma de calor, por lo que cualquier controlador de carga se calienta bastante durante el funcionamiento.

Por este motivo, los controladores de carga nunca están integrados en la batería (a diferencia de las placas de protección). Los controladores son sólo una parte del cargador adecuado y nada más.

Además, ninguna placa de protección (o módulo de protección, llámalo como quieras) es capaz de limitar la corriente de carga. La placa solo controla el voltaje en el propio banco y, si supera los límites predeterminados, abre las teclas de salida, desconectando así el banco del mundo exterior. Por cierto, la protección contra cortocircuitos también funciona según el mismo principio: en caso de un cortocircuito, el voltaje en el banco cae bruscamente y se activa el circuito de protección contra descarga profunda.

La confusión entre los circuitos de protección de las baterías de litio y los controladores de carga surgió debido a la similitud del umbral de respuesta (~ 4,2 V). Solo en el caso del módulo de protección, la lata se desconecta completamente de los terminales externos, y en el caso del controlador de carga, cambia al modo de estabilización de voltaje y disminución gradual de la corriente de carga.