28/12/2023

Circuito regulador de bateria CRB6V11AH

O CRB6V11AH, como o nome sugere, é um circuito regulador feito para baterias de chumbo-ácido de 6 V e 11 Ah (6N11A). Presta-se para utilização em motorizadas, a ser aplicado entre a bateria e o sistema eléctrico, e o seu principal objectivo é regular a tensão de carga para que a bateria não ferva. Este circuito regulador limita a tensão a 6,8 V e a corrente a 1,8 A, ficando a bateria em regime de carga flutuante. Por este motivo, é aconselhável retirar a bateria periodicamente para carregá-la totalmente, de modo a evitar a sulfatação da mesma.

Parâmetros de funcionamento:
– V_{sist. mín.} = 3,76 V
– V_{sist. máx.} = 14,6 V
– V_{bat. nom.} = 6 V
– V_{bat. máx.} = 15,2 V
– I_{sist-bat máx.} = 1,8 A
– I_{bat-sist máx.} = 10 A

Características:
– Tensão de carga: 6,80 V

Circuito regulador de bateria CRB6V11AH.

O circuito é baseado no TPS57140-Q1, um conversor DC-DC da Texas Instruments. A razão pelo qual foi escolhido este conversor em particular tem a ver com o facto de poder trabalhar com ciclos de trabalho de 100%, o que permite ao circuito regular numa condição em que a tensão de entrada seja igual à tensão de saída de 6,8 V. Não menos importante, este conversor pode trabalhar com uma fonte de tensão directamente ligada à saída do respectivo circuito. Adicionalmente, existe um caminho de descarga da bateria para o sistema, feito pelos díodos D1 e D2, sendo que a corrente nesse regime não deve exceder os 10 A.

Lista de componentes:
C1/2 – Condensador cerâmico multi-camada 2,2uF 16V (0805);
C3/7 – Condensador cerâmico multi-camada 100nF 16V (0805);
C4 – Condensador cerâmico multi-camada 10nF 16V (0805);
C5 – Condensador cerâmico multi-camada 2,7nF±5% C0G 16V (0805);
C6 – Condensador cerâmico multi-camada 6,8pF±5% C0G 16V (0805);
C8 – Condensador de electrólito sólido PLF1A470MDL4;
D1/2 – Díodo rectificador Schottky FSV1045V;
D3 – Díodo rectificador Schottky SS22;
HS1 – Dissipador Wakefield-Vette 651-B;
IC1 – Conversor DC-DC TPS57140-Q1 (TPS57140QDGQRQ1);
J1-4 – Conector TE Connectivity 63849-1;
L1 – Indutor de potência XAL5050-103ME (XAL5050-103MEB ou XAL5050-103MEC);
R1 – Resistor de filme espesso 137kΩ±1% 1/8W (0805);
R2 – Resistor de filme espesso 69,8kΩ±1% 1/8W (0805);
R3 – Resistor de filme espesso 90,9kΩ±1% 1/8W (0805);
R4 – Resistor de filme espesso 76,8kΩ±1% 1/8W (0805);
R5 – Resistor de filme espesso 75kΩ±1% 1/8W (0805);
R6 – Resistor de filme espesso 10kΩ±1% 1/8W (0805).

O layout da placa está disponível nos formatos brd (Eagle 7.7.0) e Gerber. A encomenda da placa pode ser feita placa através do OSH Park ou, em alternativa, através de outro serviço de fabrico, desde que o mesmo suporte layouts de dupla face com furação mínima de 0,5mm. Relativamente à montagem do projecto, os componentes SMD devem ser soldados por refusão com ar quente, utilizando primeiro um stencil para aplicar a pasta de solda. Os restantes componentes podem ser soldados com um simples ferro de soldar.