O IC UC3906 é específico para carregamento de baterias de chumbo-ácido, seladas ou não. Ele é feito para acionar um transistor bipolar externo (NPN ou PNP) de forma linear, limitando assim sua aplicação no carregamento de grandes baterias, como de automóveis que requerem mais de 5A de corrente de carga. Há a versão comutada do UC3906, o UC3909, porém pretendo futuramente modificar uma fonte chaveada de notebook para carregar baterias de automóveis, assim este carregador também serve para avaliar o comportamento do UC3906 controlando a realimentação de um regulador comutado externo (neste caso o LM2825HN-ADJ) em vez de um transistor linear externo.
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| Esquemático. O botão é para forçar o reinício de um novo ciclo de carga. Note que a realimentação do LM2825 (Pino ADJ) é controlada pelo UC0906. |
O LM2825 é um regulador de tensão comutado com os componentes passivos (indutor e capacitores) integrados em um DIP de 28 pinos. Este já está obsoleto, havendo alternativos melhores, mais eficientes e com maior capacidade atualmente, mas como tenho uma unidade dele resolvi usá-lo neste projeto.
A carga de uma bateria de chumbo-ácida de 12V/7Ah é feita em duas etapas: a primeira, com corrente constante de 1000mA até a mesma atingir 14,4~14,6V, passando então para a segunda etapa, de tensão constante, onde a corrente ira decair até 1/10 da corrente de carga da primeira etapa. Logo que esta corrente seja menor que 1/10, a tensão de carga muda para 13,4~13,6V onde a bateria se auto-ajustará a uma pequena corrente que mantenha sua carga.
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| Placa montada com o LM2825 e o UC3906. Há ainda o comparador de tensão LM311 para indicar que a bateria está carregada e/ou na etapa de tensão constante para manter a carga da mesma (segundo LED verde de baixo para cima). |
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| Tensão da saída do carregador quando não há bateria ligada. O medidor de tensão/corrente com o INA260 está sendo, como sempre, extremamente útil. |
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| Depois da etapa de corrente constante, o UC3906 passa para a etapa de tensão constante onde a corrente irá decrescer até 1/10 da corrente da etapa de corrente constante. |
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| Após o ciclo de carga se completar, o UC3905 mantém uma tensão constante onde a bateria se auto ajustará a uma pequena corrente que mantenha sua própria carga. |
Olá, amigo!
ResponderExcluirMuito interessante o seu carregador de bateria. Eu tive a sorte de conseguir comprar 4 UC3906 na Farnell, antes de ela fechar aqui no Brasil. Agora estou me preparando também pra montar um carregador de bateria com esse CI, e tô muito ansioso pra ver o danado funcionando!
O datasheet manda a gente escolher uma corrente entre 50 e 100 microamperes. Qual valor você escolheu? Será que faz alguma diferença no controle das tensões se a gente escolhe um valor próximo de 50 ou próximo de 100 uA?
Outra coisa. Gostaria monitorar a corrente de carga, só pra "ver" o processo todo enquanto a bateria é carregada. A primeira escolha foi usar um sensor hall ACS712, já que ele não interfere no circuito, não coloca resistência em série. Mas como pretendo monitorar correntes muito baixas, entre 10 e 160 mA, não sei se ele vai ser adequado.
Pensei também no INA219, mas como ele precisa de um resistor em série com o circuito, não sei se isso pode afetar o monitoramento da bateria feito pelo UC3906. O que você acha?
Obrigado!
Comprei muita coisa na Farnell, inclusive meu osciloscópio digital numa promoção por volta de R$1100 uns meses antes de eles encerrarem suas atividades no BR. A medição de corrente pode ser feita medindo a tensão do próprio resistor shunt usado pelo UC3906, não interferindo em seu funcionamento. Pelo que entendi no application note U-104 da Unitrode, a corrente de polarização dos resistores A, B e C deve estar entre 50~100uA, assim escolha um valor dentro desta faixa que facilite os valores dos resistores. Há um exemplo usando um conversor DC-DC da Vicor, V300B15C250B, para carregar baterias com correntes de até 15A (bateria de 150Ah).
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