Protección del módulo de carga de baterías Li-Ion contra la conexión de la batería con polaridad inversa
Requisitos principales y planteamiento del proyecto
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El módulo de carga con TP4056 que utilizo no dispone de protección contra la conexión de la batería con polaridad inversa. Si se invierte la polaridad, el chip de carga puede sufrir daños.
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Necesito crear una placa de protección para un cargador basado en un módulo integrado de seis chips TP4056.
Esquema del dispositivo y dispositivo terminado
Funcionamiento del dispositivo y componentes utilizados en el proyecto
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He diseñado el circuito para proteger un módulo de carga multicanal en el que seis canales de carga con TP4056 se combinan en un único bloque compacto. He fabricado un módulo de protección independiente para cada una de las seis salidas.
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Cuando la batería está conectada con la polaridad correcta, el transistor PNP BC557B activa el MOSFET de canal N IRF3205, cerrando el circuito entre el cargador situado a la izquierda del esquema y la batería situada a la derecha.
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He elegido el MOSFET de canal N IRF3205 por su baja resistencia en conducción: RDS(on) de hasta 8mOhm con VGS=10V. El valor VGS(th)=2-4V indica únicamente el umbral de inicio de la conducción y no es la tensión necesaria para que el MOSFET conduzca plenamente. Con VGS de unos 4V, la hoja de datos no garantiza RDS(on)=8mOhm.
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El diodo 1N4007 limita la tensión inversa entre la base y el emisor del transistor PNP BC557B, protegiendo la unión base-emisor contra la ruptura.
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Al conectar la batería con polaridad inversa, el circuito de carga se abre y el LED indicador recibe alimentación y se enciende.
La lista de componentes utilizados en este proyecto, con sus enlaces, se puede encontrar en un documento de Google (pestaña 6xTP4056 reverse polarity protection).