Hemos visto muchos circuitos de cargador de batería en nuestros artículos anteriores, como cargador de batería automático, cargador de batería de automóvil, cargador de móvil inalámbrico, etc. Pero hoy se explica aquí un circuito de cargador de batería USB portátil simple y útil. Puedes cargar la batería de tu teléfono móvil con pilas AA.
El circuito final es muy pequeño para que pueda funcionar como cargador de baterías portátil de emergencia. Se pueden cargar casi todos los dispositivos alimentados por USB (que se pueden cargar mediante un cable USB), como teléfonos móviles, iPod, reproductores de MP3, cámaras, etc. Utiliza baterías AA de 1,5 V (incluso baterías recargables) y se puede actualizar a capacidades mayores.
Cargador de batería móvil portátil con protección contra sobrevoltaje
Circuito
Laboral
En este proyecto se presenta un cargador de móvil portátil con protección contra sobretensión. El circuito se puede utilizar para cargar un móvil con ayuda de 4 pilas AA.
Como los componentes son discretos, también se incluye un sistema de protección contra sobretensión en caso de fallo de algún componente. El funcionamiento del circuito se explica a continuación.
El componente principal del circuito es el IC 7805, que es un regulador de voltaje de 5 V que permite una corriente máxima de 1,5 A. De ahí que el móvil se pueda cargar con una corriente máxima de 1,5A dependiendo de las baterías secas utilizadas.
El diodo Zener garantiza que el voltaje de salida no supere los 5,6 V y, en caso de que el voltaje de salida supere los 5,6 V, el diodo Zener enciende el SCR y se corta la entrada al 7805.
Se puede utilizar un fusible de 2 A antes del IC 7805 para garantizar que su entrada se corte cuando se produzca una condición de sobretensión.
La salida del 7805 se conecta a un conector USB hembra y desde el que se puede cargar un móvil. En la implementación práctica, utilizamos cuatro baterías AA de 1,5 V con capacidad nominal de 1,5 A.
Vídeo de salida
Cargador de teléfono móvil portátil con convertidor Boost
Diagrama de circuito
Componentes del circuito
Componentes Descripción del circuito del cargador de batería.
LT 1302: Es un convertidor elevador CC/CC de Linear Technology. El voltaje de entrada puede ser tan bajo como 2 V y la corriente de salida puede ser de hasta 600 mA.
Conector USB tipo A hembra: Es un conector USB hembra de tipo A y encaja en cualquier PCB. Se puede utilizar un cable tipo A macho a macho (USB a microUSB) para conectar dispositivos externos.
IN5818: Es un diodo Schottky. Como la aplicación es del tipo regulador de conmutación, los diodos normales como el IN4001 no son adecuados. Un diodo Schottky tiene una alta velocidad de conmutación y una caída de tensión directa muy baja.
L1 (10 µH): Es un inductor. La función principal de este inductor es retener la corriente y liberarla al capacitor de salida. Debería poder manejar una corriente mínima de 1A.
C2 y C3 (220 µF): Estos son condensadores de fuente de alimentación. Son condensadores electrolíticos y se utilizan para eliminar cualquier ondulación de CA.
C1 y C4 (0,1 µF): Estos son condensadores de derivación. C1 se usa para estabilizar la salida y cortocircuitar cualquier señal de CA a tierra (o filtrar/bloquear señales de ruido no deseadas). C4 se usa para estabilizar el voltaje de referencia interno del LT1302.
Pilas AA: Éstas son la fuente de poder. Se conectan en serie 2 pilas AA de 1,5V cada una para que el voltaje sea de 3V. Esto se da como suministro de insumos.
Laboral
El corazón del circuito del cargador de batería es el LT1302, que es un convertidor elevador CC/CC. La entrada mínima permitida para LT1302 es 2V. Esta entrada se aumenta a 5 V con una corriente de salida de 600 mA. Estamos usando una entrada de 3V (usando dos baterías AA).
LT1302 funciona en dos modos: modo ráfaga y modo actual. La operación en modo ráfaga es para cargas más livianas y la operación en modo actual es para cargas pesadas.
El voltaje en el pin 4 (que es el voltaje de salida del circuito que se retroalimenta al pin 4) se compara internamente con un voltaje de referencia de 1,24 V mediante un comparador.
Si este voltaje de retroalimentación es menor que el voltaje de referencia, el oscilador interno se enciende. La salida de este oscilador encenderá y apagará alternativamente el transistor.
Cuando Q4 está en ON, se acumula corriente en el inductor L1. Cuando Q4 está en OFF, la corriente fluye hacia el condensador de salida C3 a través del diodo.
Debido a la acción de conmutación más rápida, el diodo utilizado es un diodo Schottky. A medida que aumenta el voltaje de salida, también aumenta el voltaje en el pin de retroalimentación (pin 4). Una vez que el voltaje de retroalimentación excede el voltaje de referencia (más algo de histéresis del comparador), el comparador apaga el oscilador (ya que su salida cae a nivel bajo).
Pero para que LT1302 funcione en modo actual incluso con carga ligera, se conecta una resistencia entre el pin 5 y tierra (resistencia de 3,3 K como se muestra en el circuito). En el modo actual (que es el caso aquí), el comparador permanece encendido, lo que a su vez mantiene encendido el oscilador.
Ahora la corriente del interruptor está limitada a 1A por A2, Q2 y Q3 y está regulada por la salida del amplificador de error (A1). El voltaje de salida será de alrededor de 4,9V.
El circuito interno del LT1302 se muestra a continuación. (Particularmente para los geeks. Otros pueden simplemente ignorar esto).
Descripción del circuito
Conecte los componentes según el diagrama del circuito (preferiblemente en una placa de pruebas antes de ensamblarlos en una PCB). Hay tres puntos de prueba mencionados en el circuito del cargador de baterías (TP1, TP2 y TP3). El circuito principal es hasta el condensador de salida C3, donde se debe tomar el voltaje de salida.
Pruebe el voltaje en TP1 y este debe estar en el rango de 4,8 V El circuito después del condensador de salida es para configurar el conector USB. El conector USB hembra tiene 4 conexiones a saber. Vbus, GND, D+ y D-. Vbus y GND son los rieles de alimentación. Vbus está conectado a la salida del circuito principal cuya salida es ≈ 5V. D+ y D- son los rieles de datos. Como el USB se utiliza para cargar, estos deben conectarse a un voltaje superior a 0 V pero inferior al voltaje en Vbus. Por lo tanto, se forma una red divisora de voltaje con la ayuda de las resistencias R2, R3 (para D+) y R4, R5 (para D-). En las salidas de este divisor de voltaje se proporcionan dos puntos de prueba (TP2 y TP3). Los voltajes en estos puntos de prueba deben ser aproximadamente iguales a 2V. Componentes alternativos LT1302 es un convertidor elevador CC/CC. Hay otros circuitos integrados disponibles en el mercado que realizan una operación similar. Algunos de ellos son LT1073, LT1111, LT1173, LT130x, MAX751 y MAX756. Los circuitos integrados “LT” son fabricados por Linear Technologies y los circuitos integrados “MAX” son fabricados por Maxim Integrated. (Los componentes y conexiones del circuito pueden variar según el IC CC/CC utilizado). IN5818 es un diodo Schottky. Existen otros diodos Schottky que se pueden utilizar para el mismo propósito. Son MOTOROLA MBRS130LT3 e IN5817.Reglas generales