Protezione del modulo di ricarica per batterie Li-Ion contro il collegamento della batteria con polarità invertita
Requisiti principali e premesse del progetto
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Il modulo di ricarica basato sul TP4056 che utilizzo non dispone di una protezione contro il collegamento della batteria con polarità invertita. In caso di inversione di polarità, il chip di ricarica può danneggiarsi.
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Devo realizzare una scheda di protezione per il caricabatterie basato su un modulo integrato con sei chip TP4056.
Schema del circuito e dispositivo finito
Funzionamento del dispositivo e componenti utilizzati nel progetto
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Ho progettato il circuito per proteggere un modulo di ricarica multicanale, in cui sei canali di ricarica basati sul TP4056 sono riuniti in un unico blocco compatto. Ho realizzato un modulo di protezione separato per ciascuna delle sei uscite.
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Quando la batteria è collegata con la polarità corretta, il transistor PNP BC557B porta in conduzione il MOSFET a canale N IRF3205, chiudendo il circuito tra il caricabatterie a sinistra nello schema e la batteria a destra.
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Ho scelto il MOSFET a canale N IRF3205 per la sua bassa resistenza in conduzione: RDS(on) fino a 8mOhm con VGS=10V. Il valore VGS(th)=2-4V indica soltanto la tensione di soglia alla quale inizia la conduzione e non è la tensione che porta il MOSFET in piena conduzione. Con VGS di circa 4V, il datasheet non garantisce RDS(on)=8mOhm.
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Il diodo 1N4007 limita la tensione inversa tra la base e l'emettitore del transistor PNP BC557B, proteggendo la giunzione base-emettitore dal breakdown.
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Quando la batteria viene collegata con polarità invertita, il circuito di ricarica si apre, mentre il LED di segnalazione viene alimentato e si accende.
L'elenco dei componenti utilizzati in questo progetto, con i relativi link, è disponibile nel documento Google (scheda 6xTP4056 reverse polarity protection).