Baterias de lítio

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Baterias de lítio 
 
Características e técnicas de carregamento 
Por G. Kleine 
 
Nos aparelhos elétricos em que o peso é importante e a grande densidade de 
energia é necessária, as pilhas de íones de lítio são as preferidas, apesar de 
seu preço continuar bastante elevado. Este artigo relata os melhoramentos 
introduzidos na fabricação dessas novas pilhas e nas técnicas de 
carregamento. 
 
 As pilhas recarregáveis ideais ainda não existem. Os aparelhos que consomem 
correntes elétricas elevadas têm usado pilhas de níquel-cádmio (NiCd), embora a 
situação esteja mudando. Essas pilhas apresentavam o chamado efeito de 
memória, mas testes recentes mostraram que esse problema já não existe. Do 
ponto de vista econômico, trata-se das pilhas mais baratas, embora não sejam as 
mais amigas do ambiente. Elas contém cádmio, um metal pesado altamente 
poluidor, por isso não devem ser jogadas no lixo quando sua vida útil acabar. Por 
essa razão, a Comunidade européia já decretou o fim de sua fabricação a partir de 
1998, embora continuem a ser fabricadas em outras regiões, principalmente no 
Oriente. 
 As pilhas de níquel-hidrato metálico (NIMH) constituem uma razoável alternativa. 
Sua principal vantagem é não conter metais pesados e possuir elevada densidade 
de energia (relação entre o volume da pilha e a quantidade de energia 
armazenada). Esse valor praticamente duplicou desde que tais pilhas foram 
inventadas, e estão prestes a ser lançadas no mercado pilhas do tipo AA com 
capacidade de 2 Ah. 
 Neste momento, as pilhas de íones de lítio (Li-Ion) são as campeãs na densidade 
de energia, mas são relativamente caras e sensíveis a maus usos. Já são muito 
utilizadas em câmeras filmadoras, computadores portáteis, celulares e outros 
aparelhos portáteis, onde o peso (o lítio é o metal mais leve) e a capacidade da 
pilha são muito importantes, Recentes desenvolvimentos permitiram criar pilhas 
desse tipo, capazes de fornecer correntes elevadas, para utilizar em veículos e 
planadores com motor elétrico. 
 
Características 
 Uma das vantagens das pilhas de lítio é cada célula fornecer 3,6V ou 3,7V. 
Portanto, cada três células de pilhas NiMh ou NiCd (3x1,2V) podem ser 
substituídas por uma única célula Li-Ion. 
 As células Li-Ion são formadas por um ânodo de grafite, um cátodo de óxido de 
cobalto, ou óxido de lítio-manganésio, e um eletrólito líquido orgânico, no qual 
estão dissolvidos sais de lítio. A tensão nominal é de 3,6V, no caso de células com 
cátodo de óxido de cobalto, e de 3,7V, para o cátodo de óxido de lítio-manganésio. 
A tensão final de carregamento é de 4,1V no caso de uma célula de 3,6 V 
nominais e de 4,2 V para uma tensão nominal de 3,7 V. No entanto, essas tensões 
têm de ser escrupulosamente respeitadas (margem de + 50 m V), sob pena de 
danificação irreversível das células. Durante sua utilização, também é necessário 
evitar que a tensão desça abaixo de 2,4 V ou 2,5 V para não reduzir 
drasticamente sua vida útil. 
 Enquanto é carregada, íons de lítio (Li+) são transferidos do eletrólito para o 
ânodo de grafite e desse para o cátodo através do circuito exterior. 
 
Utilização 
 O carregamento com tensão elevada pode danificar facilmente as pilhas de lítio. 
Se a tensão for superior ao valor ideal de 4,1 V ou 4,2 V, desenvolvem-se gases 
no interior da pilha, que aliados ao aquecimento, podem provocar uma explosão. 
O aumento de apenas 1% acima da tensão ideal pode originar a transformação 
dos íons de lítio em lítio metálico, que reage violentamente com a água do 
eletrólito, dando origem a uma explosão. De outra forma, se a tensão for 
demasiadamente baixa, a quantidade de energia armazenada também é pequena. 
Uma tensão de apenas 100 mV abaixo do valor ideal origina uma redução 7% na 
energia armazenada na célula. 
 Assim, a descarga completa de uma célula Li-Ion origina um decréscimo 
irreversível de sua capacidade para armazenar energia no s carregamentos 
seguintes. 
 A grande sensibilidade dessas pilhas a erros de manipulação e uso é a razão da 
dificuldade de serem encontradas no comércio com os formatos normalizados 
AAA, AA, C, D etc. Normalmente, são fabricadas para integrar aparelhos portáteis, 
como computadores, telefones e câmeras filmadoras, em que o circuito foi 
estudado para uma utilização e um recarregamento corretos. 
 
 
 
Figura Ia. Esquema de uma pilha de lítio (duas celular) 
Com sensor de temperatura. 
 
 
 
 
Figura I b Ciruito de uma pilha de lítio (duas células) 
Com integrado de proteção 
 
 
 
 
Figura Ic. Circuito de uma pilha de lítio (duas células) 
Com integrado de proteção e barramento SMS 
 
 
Reações químicas (carregamento) 
 
 
 
 
 
Conjuntos de células 
 Os conjuntos (Battery Pcks) de células Li-Ion normalmente possuem alguma 
forma de proteção para evitar abusos. A figura 1 mostra alguns dos circuitos mais 
empregados. Um dos processos mais simples (figura 1ª ) consiste em um resistor 
NTC (coeficiente de temperatura negativo) para transmitir a temperatura da pilha 
ao circuito do aparelho no qual ela será utilizada. A figura 1b mostra uma técnica 
mais sofisticada, que fornece proteção contra sobrecarga e sub-carga de tensão. 
Nesse caso, a tensão da pilha será constantemente medida pelo circuito integrado 
protetor e a corrente, imediatamente interrompida por meio dos transistores 
Mosfet, caso a tensão alcance um valor proibido, tanto nas operações de recarga 
quanto durante a descarga. O circuito integrado consome menos de 1 uA em 
estado de espera. 
 A figura 1 c mostra a utilização de outro tipo de circuito integrado protetor, nesse 
caso com barramento System Management Bus (SMB). O integrado mede a 
tensão de cada célula e também a corrente do conjunto através de RSENSE, de 
baixo valor ôhmico. Assim, o integrado pode calcular a quantidade de energia 
elétrica ainda armazenada nas células e enviar essa informação para o circuito 
hospedeiro através da linhas SCL e DAS. 
 Por razões de segurança, cada célula das pilhas de lítio possui uma válvula que 
abre se a pressão interna for exagerada. Cada célula possui também um resistor 
PTC ( coeficiente de temperatura positivo) para proteção contra curtos-circuitos. 
Se a corrente subir exageradamente, o resistor PTC aquece, aumentando de 
valor e reduzindo automaticamente a corrente fornecida. 
 
Processo de carga 
 Na carga das pilas de lítio, utilizam-se fases de corrente e tensão constantes, e a 
tensão nos terminais das células é sempre monitorada. Um carregamento 
incorreto conduz à perda irreversível de sua capacidade elétrica ou mesmo sua 
destruição. Qualquer carregador deve começar medindo a tensão das células sem 
qualquer carga ligada. Se essa tensão for inferior a 2,5 V, então a célula está 
profundamente descarregada e deve passar por uma fase de carregamento 
especial denominada pregualification. 
Trata-se de carregar a célula cm uma corrente constante de 5 mA até a tensão 
atingir 2,5 V. 
 Em seguida, o carregador inicia o carregamento normal, em que a corrente é 
limitada entre 1 C e 2 C (C é a cap 
acidade nominal da célula em Ah). 
Essa fase continua até a célula atingir 4,1 V (caso das células de óxido de cobalto) 
ou 4,2 V (caso das células de óxido de mangnésio). Nesse momento, o 
carregamento passa a ser feito com tensão constante, mantendo-a (4,1 V ou 4,2 
V ) dentro de + 5 mV. O carregador vigia o valor da corrente, que vai decrescendo, 
e, quando atinge um valor igual a 5% da corrente fornecida na fase de corrente 
constante, ou seja, 0,05 C ou 0,1 C, considera que a célula está totalmente 
carregada. 
 Enquanto a célula não estiver completamente carregada, pode ser submetida a 
umatensão superior a 4,2 V, desde que o carregamento se faça por impulsos. 
 
 
 
 
Figura 2 Esquema de um carregador simples (MAX1679) para uma só célula Li-Ion 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tabela I. Indicações do LED (MAX 1679) 
 
 
 
 
 Por razões de segurança, qualquer carregador deve possuir dos temporizadores, 
um para limitar a fase de carregamento rápido com corrente constante e outro 
para limitar o tempo total de carregamento. Quando o tempo definido para o 
carregamento rápido termina, o processo é interrompido mesmo que a tensão na 
célula ainda não tenha atingido o valor de 4,1 V ou 4,2 V. Nesse caso, o 
carregador transmite uma mensagem de erro indicando que a célula está 
defeituosa. 
 As pilhas Li-Ion possuem uma corrente de auto descarga tão pequena que não 
necessitam de carregamento de manutenção. Na maior parte dos casos, essa 
técnica só conduziria à sobrecarga. 
No entanto, durante o carregamento, deve-se utilizar um resistor NTC para 
monitorar a temperatura do corpo das células (de +2º C a + 45º C). 
 
Integrados para o processo de carga 
 A figura 2 mostra o circuito de um carregador simples para uma única célula 
Li-Ion. O coração do circuito é o circuito integrado MAX1679 da Maxim, que mede 
a tensão existente nos terminais da célula e controla o transistor Mosfet T1 está 
sempre ligado, mas, durante a fase final de tensão constante, o integrado IC1 liga 
e desliga o transistor Mosfet por meio de um trem de impulsos com relação 
impulsos;pausas ajustável para regular a corrente. A corrente constante é 
fornecida por IC2. 
 
 
Figura 3 a . Esquema de um carregador simples com integrado MIC79050 
 
 
 
Efeito de memória? 
 Uma revista alemã realizou testes recentes em que comparou o 
desempenho de várias pilhas do tipo AA recarregáveis. 
 
 Efeito de memória 
Não foi possível descobrir evidência desse efeito nas pilhas NiCd e NiMH 
testadas. 
As células foram completamente carregadas e depois descarregadas até 
metade de sua capacidade. Depois de repetir 50 vezes esse ciclo, as pilhas 
ainda mantinham sua capacidade máxima nominal, fato verdadeiro tanto 
para pilhas NiCd quanto NiMH. 
 
Auto descarregamento 
Contrariamente à doutrina anterior, o auto descarregamento era menor nas 
pilhas NiMH do que nas NiCd. A melhor célula NiMH testada perdeu uma 
pequena quantidade de energia, depois de ter estado 80 dias em repouso a 
20º C. Três outras células NiMH de fabricantes diferentes foram catalogadas 
como satisfatórias nesses teste. As Células NiCd foram todas catalogadas 
como insatisfatórias. 
 
Conclusão 
Parece que não temos de nos preocupar com o famigerado efeito de 
memória. As pilhas NiCd já deixaram de ser utilizadas em muitos aparelhos, 
embora continuem a ser vistas nas ferramentas elétricas portáteis e no 
modelismo. 
Segundo os testes, as pilhas alcalinas recarregáveis (fabricadas 
principalmente pela Rayovac) não são uma boa opção. Caras, elas suportam 
um número muito baixo de recargas (cerca de 25). As pilhas alcalinas 
normais (não recarregáveis, segundo os fabricantes) mostraram possuir 
praticamente as mesmas propriedades das alcalinas recarregáveis. 
 
 Tal método de carregamento respeita a técnica que descrevemos anteriormente. 
O MAX1679 pode medir a tensão na célula com precisão de 1% e o LED D2 indica 
o estado do carregamento (veja tabela 1). O diodo D1 assegura que a célula Li-Ion 
não se descarregue através do diodo contido em T1 depois de terminado o 
processo de carregamento. O resistor NTC R3 deve ser montado encostado á 
célula para o integrado MAX1679 poder monitorar sua temperatura. 
 A entrada ADJ de IC1 seleciona, num gerador interno, uma tensão de referência 
de 4,1 V ou 4,2 V, conforme o tipo de célula Li-Ion que se vai carregar. A ponte de 
ligação J1 permite selecionar o tempo máximo de carregamento, que pode variar 
de 2,8 horas ate 6,25 horas. No fim do ciclo de carregamento, o MAX1679 passa 
automaticamente para o modo repouso, no qual consome menos de 1 uA. 
 
 
Figura 3b. Curva tensão/corrente de um adaptador da rede elétrica. 
 
 A figura 3 a mostra um carregador ainda mais simples, que utiliza a não 
linearidade dos adaptadores da rede elétrica. Como o leitor já deve saver, a 
tensão de saída desses adaptadores via baixando à medida que lhes é pedida 
mais corrente (figura 3b). O adaptador utilizado no carregador da figura 3 a 
fornece 4,5 V para uma corrente de meia a uma vez a capacidade da célula Li-Ion 
em Ah. 
 Durante a fase de carregamento com corrente constante, a célula está 
diretamente ligada à saída do adaptador. A corrente é apenas limitada pela 
impedância de saída do carregador e a tensão na célula vai subindo 
gradualmente. 
Quando atinge o valor de 4,2 V, o integrado MIC79050 comuta para tensão 
constante e passa então a ajustar o valor da corrente até o fim do processo. 
 A figura 4 mostra outro carregador que utiliza o circuito integrado LM3622 da 
National Semiconductor. Nesse caso, utiliza-se o transistor PNP T1 como 
regulador para manter a tensão na célula a 4,1 V ou 4,2 V. A corrente depende do 
valor de RSENSE: 
 
Corrente = 0,1/RSENSE 
 
 No transistor T1 , deve ser montado um dissipador de calor. 
 
Pilhas inteligentes 
 Nos celulares e computadores portáteis, é muito vantajoso que o usuário saiba, a 
qualquer momento, quanta energia ainda está armazenada na pilha. Às vezes, 
quando estamos trabalhando num computador portátil e surge a mensagem Low 
Battery, não temos tempo sequer para gravar o arquivo no disco rígido. 
 Como essas situações são extemamente irritantes, a Intel e a Duracell 
desenvolveram as chamado mensagens por meio de uma interface de dois 
condutores para o aparelho em que estão montadas. Na mensagem, constam o 
tipo de pilha (NiCd, NiMH, Li-Ion etc). e a quantidade de energia elétrica que ainda 
resta. Além disso, esse tipo de pilha também contém o circuito de carregamento. A 
norma que descreve essa interface de duas linhas, denominada Smart Battery 
System (SBS), está disponível no endereço (www.sbs-forum.org) e pode ser 
utilizada por qualquer pessoa, sem necessidade de licença. 
 Utilizando a informação da interface SBS, o circuito do aparelho hospedeiro pode 
calcular o tempo de funcionamento ainda disponível. Existem vários circuitos 
integrados desenvolvidos para trabalhar com o sistema SBS, como, por exemplo, 
MAX1645, MAX1647, MAX1648, MAX1667, da Maxim e LTC1759, da Linear 
Tchnology. 
 Para as pilhas de Li-Ion também existe o integrado DS2760 da Dallas 
Semiconductor, que utiliza o tipo de barramento 1Wire. 
 
Tabela 2. Circuitos integrados para proteção de pilhas Li-Ion 
Fabricante Tipo Função Nº de céluas 
Maxim MAX 1665 Proteção de pilhas Li-Ion 2,3 ou 4* 
Maxim MAX 1666 Proteção avançada de pilhas Li-Ion 2,3 ou 4* 
ON Semiconductor MC33348 Proteção de pilhas Li-Ion 1 
ON Semiconductor MC33349 Proteção de pilhas Li-Ion 1 
ON Semiconductor MC3335 IA Proteção de pilhas Li-Ion 3 
Philips Semicondutors SAA I 502 Proteção de pilhas Li-Ion 1 
TI/Unitrode UCC3952 Proteção de pilhas Li-Ion 1 
*A versão do integrado depende do número de células da pilha 
 
Tabela 3. Circuitos integrados para carregar pilhas Li-Ion 
Fabricante Tipo Função Nº de células 
Maxim MAX 1679 Carregador para uma célula 1 
Maxim MAX 1736 Carregador com limitação de corrente 1 
Mircel MIC 79050 Carregador simples 1 
Linear Technology LTC 1730 Carregador por impulsos 1 
Línear Technology LTC 1731 Carregador linear 1 
Linear Technology LTC 1732 Carregador linear 1 
Linear Technology LTC 1734 Carregador linear 1 
National Semiconductor LM3420 Carregador DE I a 4* 
National Semiconductor LM3620 Carregador I ou 2* 
National Semiconductor LM3622 Carregador I ou 2* 
TI/benchmarq bq2400 Carregador linear Li-Ion e Li-Poly I ou 2 
TI/benchmarq Bq2057 Carregador Li-Ion I ou 2 
*A versão do integrado depende do número de células da pilha 
 
Tabela 4. Integrados para carregadoresuniversais 
Fabricante Tipo Nº de 
células 
NiMH/NiCd
Nº de 
células
Li-Ion 
Função Obs. 
Maxim MAX1772 De 2 a 4 De 2 a 
4 
Universal(Chumbo,
Li-Ion,NiCd,NiMH) 
Definição,tensão 
E corrente 
National LM3647 De 2 a 7 De I a 
4 
Universal(Li-
Ion,NiCd,NiMH) 
Tensão, 
temperatura,tempo,DeltaU 
Linear 
Technology 
LTCI325 De I a 8 De I a 
3 
Com uP 
(chumbo,Li-
Ion,NiCd,NiMH) 
Tensão,temperatura,tempo
 
 
 
 
http://www.sbs-forum.org/
Tabela 5. Controladores para carregadores (fontes de corrente) 
Fabricante Tipo Nº de células Função Obs. 
 
 
Maxim 
 
MAXI737 
 
MAXI757 
 
MAXI758 
DE I a 4 
 
DE I a 3 
 
DE I a 4 
Controlador para
Carregador 
Li-Ion 
 
independente 
Limitação de 
corrente 
Tensão,temperatura 
e tempo 
máximo 
 
 
Endereços Internet 
 
Informação sobre pilhas: 
www.ebatts.com/tips.asp 
www.batteryweb.com 
www.energizer.com./products/alkaline/ 
www.rconline.net/archiv-04/akku-faq/nimh_faq.shtml 
www.rconline.net/archiv-0I/autobatterie/autobatterie.shtml 
www.funk-akku.de (=www.akku-doktor.de, www.modellbauakku.de) 
www.accu-profi.de/batterie_lexikon/index.html 
 
Fabricante de pilhas: 
www.accucell.de 
www.accusonne de 
www.ansmann.de 
www.duracell.com 
www.curacellusa.com 
www.energizer.com 
www.energizer-eu.com 
www.hitachi.com./products/material/batteries/index.html 
www.panasonic.com/industrial_oem/battery/battery_home.htm 
www.philipsbatteries.com 
www.power-sonic.com/ 
www.renata.com 
www.saft.alcatel.com 
www.sanyo-energy-europe.com 
www.sonnenschein-lithium.de 
www.tdk-europe.com/ 
www.toshiba.com/taec 
www.varta.de 
 
Fabricantes de integrados: 
www.maxim-ic.com 
www.national.com 
www.onsemi.com 
www.linear-tech.com 
www.micrel.com 
www.dalsemi.com 
www.semiconductors.philips.com 
http://www.ebatts.com/tips.asp
http://www.batteryweb.com/
http://www.energizer.com./products/alkaline/
http://www.rconline.net/archiv-04/akku-faq/nimh_faq.shtml
http://www.rconline.net/archiv-0I/autobatterie/autobatterie.shtml
http://www.funk-akku.de/
http://www.modellbauakku.de/
http://www.accu-profi.de/batterie_lexikon/index.html
http://www.accucell.de/
http://www.accusonne/
http://www.ansmann.de/
http://www.duracell.com/
http://www.curacellusa.com/
http://www.energizer.com/
http://www.energizer-eu.com/
http://www.hitachi.com./products/material/batteries/index.html
http://www.panasonic.com/industrial_oem/battery/battery_home.htm
http://www.philipsbatteries.com/
http://www.power-sonic.com/
http://www.renata.com/
http://www.saft.alcatel.com/
http://www.sanyo-energy-europe.com/
http://www.sonnenschein-lithium.de/
http://www.tdk-europe.com/
http://www.toshiba.com/taec
http://www.varta.de/
http://www.maxim-ic.com/
http://www.national.com/
http://www.onsemi.com/
http://www.linear-tech.com/
http://www.micrel.com/
http://www.dalsemi.com/
http://www.semiconductors.philips.com/
 
Figura 4. Esquema de um carregador simples com integrado LM3622 
 
Novos integrados 
 Nos últimos anos, foram lançados no mercado vários circuitos integrados 
projetados para supervisionar o carregamento de pilhas Li-Ion. Os principais 
fabricantes (Maxim, Linear Technology, ON Semiconductor – companhia 
dependente da Motorola -, National Semiconductor e Philips) oferecem cários tipos 
de soluções para proteção e carregamento desse novo tipo de pilha. A Micrel 
também fabrica ointegrado MIC79050, que usamos no carregador simples da 
figura 3 a As tabelas de 2 a 5 indicam alguns dos circuitos integrados atualmente 
existentes, bem como sua principal função. 
 Se o leitor desejar obter mais informações sobre esse assunto, visite os sites 
cujos endereços então indicados na caixa Endereços Internet. 
 
 
 
Bibliografia 
(1)”Carregador de Pilhas Inteligentes”. 
 Elektor – Edição Portuguesa, fevereiro e abril de 2000 
(2)”Using the LTCI325 battery” 
 Nota de aplicação nº 64 da Linear Technology, agosto de 1996 
(3)”Pilhas e Baterias”. Elektor – Edição Portuguesa, outubro de 2000 
 
(4)”Refrescador para Pilhas Primárias”.Eleketor – Edição Portuguesa, 
 aabril de 1997. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CARREGADOR PARA PILHAS DE LÍTIO (MKI) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 O circuito integrado LM3647 da National semi-onductor é um dos muitos que 
existem no mercado para carregar pilhas Li-ion. O fabricante descreve esse 
integrado de 20 pinos como um controlador de carga universal, que pode ser 
utilizado para carregar pilhas CdNi, NiMH e Li-ion. Sua versatilidade ainda é maior, 
pois pode funcionar com corrente de carga constante ou por impulsos e possui um 
modo em que descarrega a pilha completamente antes de iniciar a carga. 
 Durante a carga, o LM3647 monitora a tensão existente nos terminais da pilha, o 
tempo decorrido e a temperatura da pilha, se assim for desejado. Se detectar 
qualquer problema, desligue imediatamente o processo de carga. 
 No circuito que apresentamos neste artigo, o LM3647 está configurado para 
carregar apenas pilhas Li-ion. Além disso, a função de descarregamento prévio 
também não é utilizada, uma vez que não é necessária nesse tipo de pilha. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE COMPONENTES 
 
 
 
Resistores: 
 
R| a R3; R8; R26 = I k 
R4; R|| = 100k 
R5 ; R9 = 3,3 k 
R6 = 15 k 
R7 = 2,2k 
R10 = 1,5k 
R12 = 22k 
R 13 = 27k 
R14 ; R17 = 100 k-1% 
R15; R16 = 4,7 k-1% 
R18; R23 a R27; R28 =10k 
R19 = 5 -10W 
R20 = 16,5 k- 1% (61,9 k-1%) 
R21 = 30,9 k- 1% (30,1 k-1%) 
R22 = 0,05 -1W 
 
Capacitores: 
C| =0 a 100 nF (tabela 2) 
C2 = 68 pF 
C3; C12 = 10 uF-63V, vertical 
C4 = 47 nF 
C5; C6; C10; C13; C14 =100nF 
C7 a C9 = I uF, MKT 
C|| =100 uF-10V,vertical 
 
 
Semicondutes: 
 
D| | a D3 =LED de alto rendimento 
D4 = BAT85 
D5 = LM4040a2,5Z 
D6 = IN5401 ou SB530 
T| = BSI70 
T2 = BUZ71 ou BUZ I I 
T3 = BC547B 
T4 = TIPI2I ou TIPI 42 
IC| = LM3647IM (National 
Semiconductor) 
IC2; IC3 = LM730I ou tlc27I 
IC4 = 78L05 
 
Diversos: 
 
JP|; JP2 = Base de três pinos para 
ponte de ligação 
K|; K2 = Bloco de dois terminais, 
passo de 7,5 mm 
Bz| = Sinalizador para 6V Dissipador 
de calor para T4 (Fisher SK59). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Antes de se lançar com entusiasmo na construção de circuito, é conveniente 
verificar se consegue adquirir o integrado LM3647. O autor não conseguiu 
encontrar nenhum no mercado e trabalhou com amostras fornecidas pelo 
fabricante. 
 Devido à falta fé espaço, só é possível das uma idéia do funcionamento do 
integrado e de sua utilização no circuito proposto. No entanto, existem outras 
possibilidades, que o leitor poderá conhecer em detalhes se baixar o respectivo 
datacheet e um manual designado Reference Design User’s Manuel, a partir do 
site do fabricante (www.national.com.) . 
 Os leitores que tiverem relutância em utilizar técnicas de carregamento 
complexas devem saber que em outro artigo desta mesma revista, com o título 
“Carga de pilhas de lítio (MK2)”, indicamos um técnica de carregamento mais 
simples, sem utilizar circuitos integrados complicados. 
 O circuito agora proposto funciona da seguinte forma. No bloco K2, aplicamos 
uma tensão de alimentação contínua, e no bloco K1, liga-se a pilha que se 
pretende carregar. Quando o integrado ICI detecta que existe uma pilha ligada a 
K1, inicia a fase de teste com uma corrente de carregamento igual a 20% do valor 
máximo. Se a tensão da pilha permanecer baixa, o integrado admite que ela se 
encontra defeituosa e faz iluminar um LED. Se, durante a fase de teste, a tensão 
nos terminais da pilha aumentar para um valor superior ao previsto, integrado 
admite que a pilha não necessita ser carregada e pára o processo. Se a tensão da 
pilha permanecer nesses dois valores extremos, depois de um certo tempo, que 
pode variar de algumas dezenas de segundos até vários minutos, o carregamento 
passa a ser feito com corrente máxima (fase de carregamento 1). Essa fase 
continua até ser alcançada a máxima tensão possívelpara a pilha. Nessa altura, a 
intensidade da corrente vais sendo reduzida de forma a manter constante a tensão 
nos terminais da pilha (fase de carregamento 2). 
 
 
http://www.national.com/
 
 
 Quando o valor da corrente for apenas de 20% do valor máximo, o integrado 
considera que a pilha está completamente carregada. A tabela 1 apresenta o 
estado dos três LEDs indicadores e do sinalizador para cada uma dessas fases. 
 A corrente de carregamento é regulada por meio da saída PWM (pino 18 de IC1), 
que emite pulsos de duração variável conforme a intensidade de corrente 
desejada. Depois de sofrer uma integração (cálculo do valor médio dos impulsos), 
o sinal PWM é aplicado na entrada não inversora do comparador IC3. Esse ampop 
controla o transistor T4, de forma que a tensão na junção de D6 com R22 seja 
igual ao valor médio dos pulsos PWM. Com a ajuda de um osciloscópio, é fácil ver 
que IC1 vais aumentando lentamente a duração dos pulsos até que a tensão no 
referido ponto seja suficiente para desenvolver corrente através da pilha. A 
intensidade da corrente é medida por meio do ampop IC2, que amplifica a queda 
de tensão no resistor R22 antes de aplicar na entrada CS de IC!1. Ao mesmo 
tempo, o integrado mede também a tensão nos terminais da pilha por meio do 
divisos de tensão R20-R21 e da entrada CEL. O circuito integrado LM3647 possui 
todos os parâmetros necessários para gerir da melhor forma o carregamento da 
pilha. 
 Para maior segurança, o LM3647 possui ainda um a função que limita o tempo 
total de carregamento. Esse tempo depende do valor do capacitor C1, tal como 
está indicado na tabela 2. Aliás, também é possível vigiar a temperatura do corpo 
da pilha. Para implementar essa função, o resistor R9 é substituído por um resistor 
NTC (coeficiente negativo de temperatura), que fica situado junto da pilha. Para 
obter mais informações acerca dessa função, convém ler o da tascheet do 
componente. 
 A construção do circuito não apresenta dificuldades se for utilizada a placa de 
circuito impresso que publicamos, mas que não está disponível no Serviço 
Elecktor. De qualquer forma, impõem-se alguns conselhos. Tal como já citamos, 
no bloco k1 liga-se a pilha e no bloco k2 liga-se a tensão contínua de alimentação, 
que deve possuir pelos menos 8 V quando se pretende carregar uma célula Li-ion 
e 12 V no mínimo para carregar uma pilha de duas células. É claro que a fonte da 
tensão de alimentação tem de poder fornecer a corrente máxima de carga, que 
depende da capacidade da pilha. Quanto maior for essa corrente, maior será a 
energia dissipada no transistor T4. Portanto, ele deve ser fixado num dissipador de 
calor. Os pontos Mz1 situados na placa junto a T1 destinam-se à ligação de um 
sinalizador piezoelétrico do tipo ativo, isto é, que gere um sinal acústico quando 
alimentado com uma tensão contínua. 
 Não é necessário montar os componentes R19, T2 e R18, embora a placa 
possua lugar para eles, uma vez que as pilhas Li-ion não precisam ser 
previamente descarregadas. 
Note também que o valor do capacitor do oscilador interno (C2) deve ser de 68 nF 
e não 8.2 pF, como aparece na documentação da National. A ponte de ligação 
JP1 serve para definir células com tensão nominal de 3,6 V (ponte para ligar o 
pino SEL3 à massa) ou células com tensão nominal de 3,7 V (ponte para ligar o 
pino SEL3a +5V). 
 Se, por meio da ponte JP2, ligar o pino SEL1 à massa, depois do carregamento 
da pilha estar completo, o integrado continua a manter uma pequena corrente de 
manutenção e inicia um novo processo de carregamento se a tensão da pilha, 
passado algum tempo, decrescer bastante. 
 Para carregar pilhas formadas por um só célula, os resistores R20 e R21 devem 
possuir o valor de 16,5 K em paralelo, porque não conseguimos adquirir um 
resistor de 47 m nem fr 0,05. Alterando o valor de R22, é possível definir outras 
intensidades de corrente máxima. 
 
Qualidade na energia elétrica 
 
TEMPERATURA 
 A temperatura do eletrólito influi diretamente no comportamento da bateria. 
Quando a temperatura do eletrólito aumenta, a viscosidade diminui e aumenta a 
velocidade de difusão do eletrólito através das placas. Como conseqüência, há um 
aumento na eficiência e capacidade da bateria. 
 A temperatura máxima do eletrólito é de 45”C e, em temperaturas superiores, 
ocorre um a rápida deterioração da bateria, com diminuição da vida útil. O volume 
do eletrólito dentro da bateria sobre alteração com a temperatura, sendo 
necessário corrigir o valor da densidade medida quando a temperatura do 
eletrólito for diferente de 25”C. 
 
 
 
Bateria alcalina de níquel cádmio 
 
 As placas das bateria alcalinas são formadas de fitas de aço finamente 
perfuradas e matéria ativa colocada entre as fitas. O material ativo usado para 
fabricação das placas positivas é composto de níquel e aditivos; os aditivos (por 
exemplo, grafite) têm a finalidade de melhorar a condutibilidade elétrica das 
placas. O material ativo usado nas placas negativas é composto de cádmio e 
aditivos. 
 O eletrólito usado nas baterias alcalinas é uma solução de hidróxido de potássio 
(KOH) na densidade de 1180kg/m³ a 25º C. 
 Os demais conceitos e definições citados para as baterias ácidas se aplicam às 
baterias alcalinas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Lítio-íon. O lítio é o componente mais difundido porque, entre os metais, é o mais 
eficiente na armazenagem de elétrons por unidade de peso atômico. 
 O lítio em forma metálica pode conter duas ou três vezes a carga do lítio iônico, 
mas apresenta a facilidade de entrar em curto-circuito, o que pode ocasionar 
explosão e liberação de fumaça tóxica. A bateria de lítio metálico segura ainda 
está em desenvolvimento. 
 O flúor, que possui capacidade de armazenagem de elétrons superior ao lítio, é 
muito mais tóxico e explosivo. Outra possibilidade é a célula eletroquímica, que 
combina hidrogênio e oxigênio para produzir eletricidade, liberado água como 
subproduto. Nesse caso, a maior dificuldade é encontrar formas compactadas de 
armazenar hidrogênio comprimido. A bateria atômica ainda é uma especulação. 
 Outra tecnologia que está sendo muito difundida é a RAM ( reachargeable 
Alkaline Manganese) desenvolvida por Battery Technologies Inc. no final da 
década de 80. 
 
 
 
Glossário de termos relacionados 
 
 Anodo – o eletrodo de oxidação na célula eletroquímica. Durante a descarga, o 
eletrodo negativo da célula é o anodo. Durante a carga, o anodo é o eletrodo 
positivo da célula. 
 
 
 
 
 
Carregador NiCd Universal 
 
 
 Existem muitos tipos de carregadores de pilhas NiCd no mercado, mas poucos 
podem ser ligados ao receptáculo do isqueiro de um automóvel (12V), 
possibilidade interessante para os campistas e caravanistas que não possuem 
rede de 230V. 
 O ideal é um carregador que tanto pode funcionar com os 12V a 14,8V de um 
automóvel, como em casa a partir da rede elétrica. 
Além disso, deve poder carregar um número variável de células, de diferentes 
formatos e desligar automaticamente quando já decorreu tempo suficiente para o 
carregamento completo das pilhas. 
 O nosso carregador faz tudo isso. Pode carregar 1 a 4 células do tipo R6 ou R14 
e desliga automaticamente ao fim do período de tempo selecionado por meio do 
interruptor S1; 2 horas e 30 minutos, r horas, ou 10 horas. O período de 2 horas e 
30 minutos destina-se a carregamento de manutenção de pilhas tipo R¨(1/2 
carga): o de 5 horas para carregamento normal das ditas pilhas, ou carregamento 
de manutenção de pilhas R14 (1/2 carga) e o período de 10 horas para 
carregamento completo de pilhas R14. A iluminação do LED D1 indica que 
alimentação do circuito está ligada. Depois de ter decorrido um processo de 
carregamento, é possível iniciar novo ciclo, mas há que desligar a alimentação do 
circuito e voltar a ligá-la de novo. 
 As temporizações atrás referidas são obtidas com os contadores IC1 e IC2 do 
tipo 4060 e 4020. O contador 4060 possui um circuito osciladorem que a 
freqüência deve ser ajustada para 932 Hz por meio de P1 e de um frequencímetro 
Por razões tecnológicas, quando no cursor de P1 existe um a freqüência de 932 
Hz o sinal dividido internamente por IC1 é da ordem de 1 kHz. Depois de esta 
freqüência ser internamente dividida por 214, na saída Q13 (pino 3) obtém-se um 
sinal de 0,056 Hz (um impulso a cada 17,6 segundos). Este sinal é aplicado na 
entrada do outro contador (IC2) e a combinação das saídas dos pinos 1, 14 e 15 
permite obter as três temporizações já referidas, por meio de S. 
 Para simplificar o circuito, quando se liga a tensão de alimentação, só é reposto a 
zero o contador IC2 ‘ uma vez que o erro de alguns segundos em períodos de mais 
de duas horas, tem pouca ou nenhuma importância. 
 A corrente de carregamento é controlada pelo transistor darlington T3 ‘ montado 
como fonte de corrente constante com realimentação de emissor. O diodo zener 
D2 mantém a base de T3 à tensão constante de 3,3 V e portanto no emissor 
existirá uma tensão constante da ordem de 2 V. Esta montagem simples 
apresenta boa estabilidade térmica da corrente de carregamento, uma vez que o 
diodo zener aquece pouso devido à fraca corrente que o percorre. 
 O trans´stor T1 serve para fazer piscar o LED indicador ON/Off (D1). A sua 
presença evita a sobrecarga da saída de IC1 se ela fornecesse directamente a 
corrente para o LED (7mA). No fim da temporização, o transístor T2 pára o 
carregamento, uma vez que ao conduzir, aplica cerca de 0 V na base de T3. 
 
 
 
 
 
 Os diodos D3 a D14 ficam montados em grupos de três, em paralelo com as pilhas 
e servem para evitar que elas de descarreguem se a tensão de alimentação do 
circuito desaparece. Para alojar as pilhas, pode usar-se um vulgar suporte para 4 
pilhas do tipo R14, uma vez que as do tipo R6 embora de menor diâmetro 
possuem o mesmo comprimento. 
 Se o circuito for utilizado num automóvel, a tensão da bateria deve ser 
previamente filtrada antes de ser ligada ao circuito, devido aos impulsos de ruído 
que aparecem principalmente quando o motor está a funcional. O consumo de 
corrente é da ordem de 150 mA. 
 É importante saber que as pilhas nunca devem ser montadas nos suportes com a 
polaridade invertida, pois sofrerão uma descarga profunda e poderão ficar 
danificadas. 
 
Carregador de pilhas inteligente (I) 
Carregamento automático até 3A 
 
 
 
 
 Um circuito para carregar células de níquel-cádmio (NiCd) e de níquel-hidróxido 
metálico (NimMH), bem como baterias do mesmo tipo de células. É possível 
carregar até 10 células com uma intensidade de corrente de 3A no máximo. O 
circuito é capaz de dectetar que as células já estão completamente carregadas e 
de adaptar automaticamente a corrente de carregamento. Graças à técnica de 
carregamento utilizada (impulsos de corrente), não é necessário descarregar as 
pilhas antes de serem colocadas no carregador. Além do modo de carregamento 
normal seguido de carregamento de manutenção, existe ainda um modo de 
carregamento/descarregamento e um modo de refrescamento para usar com 
pilhas presumivelmente cansadas ou mortas. 
 
 Comecemos por referir que este carregador não serva para pequenas pilhas tio 
botão, tipo AAA ou tipo PP3. A pilha mais pequena que se pode carregar é do 
tipo R6-AA0Mignon fabricada para carregamento rápido. Em suma, o carregador 
não dever ser usado com pilhas que possuam uma capacidade nominal inferior a 
700 mAh (descarga C/3). Por outro lado, não existe limite superior; podendo 
carregar-se sem qualquer problema pilhas tip Sub-C, R14 (baby), R20 (Mono) ou 
maiores, desde que sejam de níquel-cádmio (NiCd) ou de níquel hidróxido 
metálico (NiMH). 
 Devido ao princípio de funcionamento utilizado, o carregador não serve para 
pilhas de Lítio (Li-Ion) nem para baterias de chumbo. 
 
A teoria 
 Toda a gente sabe que para uma dada capacidade de pilha expressa em mAh, 
quanto maior for a corrente menos tempo demora o processo de carregamento. 
 
 (http://www.fbnel.pt/elektor) 
Caracterrísticas 
 Comutável entre lpilhas NiCd e NiMH ( 1 10 células). 
 Controlo por microprocessador dotado de software sofisticado. 
 Circuitos para medição da corrente de carregamento, tensão da pilha, 
carga armazenada e temperatura. 
 Protecção eficaz contra sobrecarga para garantir longa vida ás pilhas. 
 Intensidade de corrente adaptada automaticamente à capacidade da 
pilha – pilhas a partir do tipo AA (mais de 700 mAh e carregamento 
com C/3). 
 Não é necessário descarregamento prévio. A pilha é sempre carregada 
até á sua capacidade máxima. 
 O circuito desliga automaticamente no fim do ciclo de carregamento. 
 Máxima corrente de carregamento igual a as (picos de 8A). 
 Máxima corrente de descarga igual a 1,5A. 
 Três modos de funcionamento: 
 
-1. Carregamento normal até se obter 100% da capacidade. 
-2.Cíclico (carregamento e descarregamento alternado) 
-3.Refrescamento (até seis ciclos). 
 
 No caso de pilhas com mais de 4 células, mesmo que falte a tensão da 
rede elétrica, os parâmetros permanecem armazenados na memória e 
são novamente utilizados quando voltar a tensão da rede. 
 Memorização da capacidade de carga e de descarga. 
 Mostrador LCD. 
 Um único elemento de comando para seleção do modo de 
funcionamento. 
 
Por outro lado, é desejável que o carregamentos demore o menor tempo possível, 
desde que a vida útil da pilha não seja reduzida por esse facto. Dito de outra 
forma, o ideal é o processo de carregamento utilizado garantir a máxima 
capacidade de carga da pilha e ao mesmo tempo garantir a vida útil mais longa 
possível. Além disso, o processo de carga deve ser simples e a pilha deve poder 
ser ligada ao carregador sem ser previamente descarregada, qualquer que seja a 
energia elétrica que ela ainda contenha. Isto é, devemos poder ligar a pilha e 
iniciar imediatamente o processo de carregamento. Pouco tempo depois a pilha 
deve esta 100% carregada, nem mais nem menos. 
 Os leitores que já se deram ao trabalho de estudar em pormenor as técnicas de 
carregamento de pilhas NiCd e NiMH, sabem bem que é difícil combinar todas as 
características ou desejos acima expressos. O carregamento rápido com uma 
intensidade de corrente relativamente forte permite por um lado aproveitar ao 
máximo a capacidade nominal da pilha e por outro lado contrariar eficazmente o 
efeito de memória de que sofrem as pilhas NiCd. No entanto, esta técnica exige 
que no início, a pilha esteja completamente ou quase completamente 
descarregada e é necessário tomar precauções para que a pilha nunca seja 
sobrecarregada com um corrente elevada. A primeira condição obriga a utilizar 
normalmente um ciclo prévio de descarregamento e para satisfazer a segunda 
condição existem duas técnica: 
 
1.Controlar a duração do carregamento 
Nesta técnica, a corrente de carregamento é removida quando se atinge um dado 
tempo de carregamento, que foi calculado tendo em conta a capacidade nominal 
da pilha. É claro que os números só batem certo se for conhecida a energia ainda 
contida na pilha, ou seja, a capacidade remanescente. Esta condição é facilmente 
obtida procedendo ao descarregamento total da pilha antes de se iniciar o 
carregamento. 
 Por outro lado, para se poder calcular a duração do carregamento, o utilizador 
tem de indicar a capacidade real da pilha, valor que em pilhas já bastante 
utilizadas pode ser francamente menor do que a sua capacidade nominal. 
Se for indicado um valor exagerademente grade a pilha sofrerá sobrecarga. 
 Além disso, o rendimento não e constante, variando com a temperatura da pilha 
e à medida que a pilha vai recebendo carga. Por tudo isto, esta técnica não 
apresenta a precisão necessária para se obter um carregamento completo sem 
risco de sobrecarga. 
 
2.Controlar a tensão na pilha 
Quando uma pilha está completamente carregada, grande parte da corrente de 
carregamento passa a ser convertida em calor e o aumento de temperatura tem 
por conseqüênciaa estabilização de tensão nos terminais da pilha. Se o 
carregamento continuar, a tensão até decresce ligeiramente quando a pilha 
começa ser sobrecarregada. Esta ligeira queda de tensão pode servir de indicador 
para o circuito desligar a corrente de carregamento. A vantagem desta técnica, 
que se baseia na medição do desvio de tensão (Delta-U), é funcionar bem 
qualquer que seja a capacidade remanescente da pilha quando se inicia o 
carregamento. 
 Contudo, muitas vezes não é fácil determinar exatamente o momento em que a 
pilha está 100% carregada, com base na evolução da tensão nos seus terminais. 
Como as variações de tensão que interessam são da ordem dos poucos milivolts, 
existe o rico do processo de carregamento terminar prematuramente devido á 
picos de ruídos parasita. 
 
Figur 1. Curvas típicas de carregamento para pilhas do tipo NiCid e NiMH, à 
 temperatura de 20ºC e carregamento numa hora (corrente 1CA) 
 
 
Por outro lado, a evolução da tensão em função do estado de carregamento 
(curva de carregamento) varia de pilha para pilha e por vezes a referida queda de 
tensão não ocorre, ou é extremamente fraca para ser facilmente detectada. 
Por todas estas razões, projectar um sistema de corte Delta-U que funcione bem, 
exige alguma inteligência que poderá ser fornecida por um microprocessador. 
 
O conceito 
O nosso carregador funciona sem limitação da duração de carregamento e sem 
ciclo de descarregamento prévio. Portanto, ele permite carregar pilhas que 
inicialmente possuam ainda bastante carga eléctrica e para evitar o aparecimento 
do efeito de memória, o carregamento inicia-se com fortes impulsos de corrente 
que podem atingir 8 A . A intensidade da corrente fornecida à pilha é variada 
alterando a duração dos impulsos de corrente. A corrente média é de 3 A no 
máximo. 
 O valor da corrente depende da evolução da tensão nos terminais da pilha. No 
caso de uma pilha pequena, a tensão cresce mais rapidamente do que numa pilha 
grande, pelo que a corrente de carregamento também decresce mais 
rapidamente. 
 Assim, o circuito adapta-se automaticamente ao tipo e estado da pilha que nele 
for ligada. 
 Como se trata de um carregador rápido, a mínima corrente de carregamento é da 
ordem de 1 A, facto que explica o que dissemos no início. O circuito só deve ser 
utilizado com pilhas que possuam pelo menos 700 mAh de capacidade e que 
tenham sido fabricadas para suportar carregamento rápido. Mesmo assim, quando 
se carregam pilhas pequenas já bastante velhas (capacidade real muito inferior à 
capacidade nominal), poderá surgir o efeito de overshoot no início do 
carregamento Devido ao elevado valor inicial da corrente, a temperatura da pilha 
sobe tão rapidamente, que a tensão nos seus terminais cai um pouco depois de 
ter subido rapidamente. Num carregador normal do tipo Delta-U este facto daria 
origem ao corte prematuro da corrente de carregamento. No nosso carregador 
isso não acontece, porque o microprocessador além de vigiar a tensão na pilha, 
também entra em consideração a quantidade de carga eléctrica que foi transferida 
para a pilha até esse momento. Assim, o circuito não termina prematuramente o 
processo de carregamento sem mais nem menos. Em vez disso, a pilha é 
descarregada durante 9 segundos para verificar qual é o valor da sua resistência 
interna e se for encontrado um valor normal, o carregamento prossegue com uma 
intensidade de corrente mais pequena. 
 
 
 Depois de ter acabado o pico de tensão mostrado na figura 1, o processo termina 
se tratar de uma pilha pequena, mas as pilha de grande capacidade recebem 
ainda um pouco mais de carga. Entretanto, pode surgir um problema se o circuito 
não detectar o pico de tensão, facto que depende da marca e do estado da pilha. 
Nestes casos, os circuitos de carregamento do tipo Delta-U não cortam a 
corrente, pelo que a pilha sofrerá sobrecarga e possivelmente ficará destruída. 
Contudo, o nosso carregador quando detecta que a tensão deixou de aumentar, 
mantém o carregamento ainda durante algum tempo, dependente da quantidade 
de energia já transferida até ao momento e depois corta a corrente, Assi, a rotina 
de corte de corrente que se adapta ao tipo de pilha, garante a máxima capacidade 
e ao mesmo tempo evita a ocorrência de sobrecarga. 
 No modo de descarregamento, o microprocessador (uP) começa com picos de 
1,8 A e depois adapta a intensidade de corrente à resposta da pilha. Variando a 
duração das pausas entre os impulsos de corrente, o uP reduz a corrente média 
desde cerca 1,5 A até 0,5 A, à medida que a energia contida na pilha vais 
decrescendo. 
 
 
O circuito 
A figura 2 mostra o esquema de blocos do nosso circuito e a figura 3 mostra o 
esquema completo. 
A corrente de carregamento é retirada do secundário do transformador da rede por 
meio de dois titístores que funcionam com rectificadores sob o comando do 
microprocessador. Portanto, o uP pode facilmente ajustar a intensidade da 
corrente, controlando o ponto em que os tirístores são postos em condução. 
 Para descarregar a pilha nos modos cíclico e de refrescamento, utilizam-se 
transistores MOSFET, que também são controlados pelo uP. 
 Por meio de um conversor A/D (analógico/digital) o uP vigia constantemente bem 
como o valor da tensão existente nos terminais da pilha. 
Além disso, ele também recebe o sinal proveniente de uma resistência NTC 
(Coeficiente Negativo de Temperatura) que pode servir par a medição da 
temperatura da pilha ou do interior do carregador. 
 O utilizador tem à sua disposição um comutador rotativo, para seleccionar o 
número de células, um interruptor para seleccionar o tipo de pilha (NiCD ou NiMH) 
e um interruptor de tecla para seleccionar um dos três modos de funcionamento 
do carregador. Por fim, existe um mostrador LCD para o circuito comunicar com o 
utilizador. 
 Para localizar todas estas funções no esquema da figura 3 é necessário um 
pouco de paciência. Note que os grandes rectângulos a tracejado indicam os 
componentes que ficam alojados nas duas placas de circuito impresso. A secção 
da esquerda fica alojada na placa mais pequena e a secção da direita na placa 
maior. 
 
Circuito de carregamento 
Como a tomada central do transformador da rede (Tr1) está ligada à massa do 
circuito, os terístores THR1 e THR2 funcionam como rectificadores de onda 
completa sob o comando do uP. Por outro lado, como a intensidade da corrente 
de carregamento é ajustada através do ângulo de condução dos tirístores, na pilha 
podem ser aplicados elevado impulsos de corrente até 8 A . 
 
Figura2 Esquema de blocos do Carregador de Pilhas Inteligente. A corrente de 
carregamento proveniente do transformador da rede é controlada por meio de dois 
titístores. 
 
 O uP mede o valor da corrente de carregamento por meio da queda de tensão 
nas resistências R2 e R3 . A rede R7-C2 calcula a amplitude média dos impulsos de 
corrente, valor que é depois amplificado por IC1a e comparado em IC2a . A 
amplitude da tensão em dente de serra depende da tensão VREF e pode ser 
ajustada por meio de P2. 
 Quando a tensão existente na saída de IC1a é superior à amplitude da onda em 
dente de serra, T3 é bloqueado pelo sinal de saída de IC2a e os tirístores deixam 
de ser disparados. O comando dos tirístores funciona automaticamente com estes 
três amplificadores operacionais (ampops) e o uP apenas tem de ligar ou desligar 
a acção por meio do transistor T1 a conduzir por meio da linha CHARGE, ele aplica 
em C2 uma tensão da ordem de 5V, tensão que é interpretada por IC1a como uma 
corrente de carregamento muito elevada, pelo que os tirístores deixam de ser 
disparados. Quando o uP coloca T1 ao corte, a tensão em C2 decresce lentamente 
e os tirístores começam então a ser disparados. Por outro lado, o uP pode 
comutar a corrente de carregamento entre 100% (valor médio de 3 A) ou 33% 
(valor médio de 1 A) por meio da linha CHV que controla a condução de T2 
conduz, a resistência R8 fica ligada ao circuito emsérie com R7 a formar um divisor 
de tensão. 
 
Circuito de descarga 
A pilha ligada no bloco K5 pode ser descarregada por meio dos transistores 
MOSFET T4 e T5. 
Também se trata de um circuito autônomo que é ligado e desligado pelo uP. As 
reistência R35 e R36 asseguram a distribuição da corrente pelos dois transistores. 
O ampop IC1c permite medir a intensidade da corrente de descarga através da 
queda de tensão que ela produz em R37 . O ampop compara o valor da queda de 
tensão com um valo de referência ajustado por meio de P1 . Neste caso, o uP 
também pode ligar e desligar o subcircuito por meio da linha DIS. Quando a 
tensão desta linha está a 5V, IC1c pensa que existe uma grande corrente de 
descarga e desliga o circuito de descarga, colocando T4 e T5 ao corte. Tal como no 
subcircuito de carregamento, esta acção é gradual graças à existência de C7 
colocado na realimentação do ampop. 
 Por razões de segurança, o subcircuito de descarga inclui um fusível reutilizável 
(Polyfyse), que é uma espécie de resistência PTC (Coeficiente de Temperatura 
Positivo). Quando está frio, este componente apresenta uma pequena resistência 
da ordem de poucos décimos do Ohm. Entretanto, se a corrente que o percorre for 
exagerada, a sua resistência própria aumenta devido ao crescimento da 
temperatura, facto que praticamente anula o valor da corrente. 
Quando a temperatura decresce, o componente deixa novamente de influenciar a 
passagem da corrente, comportando-se portanto como um fusível reutilizável. No 
entanto, apesar desta inegável vantagem possui uma resposta muito mais lenta do 
que os fusíveis tradicionais. 
 
Conversor A/D 
O conversor A/D (Analógico?Digital) é construído com os componentes situados 
em volta do ampop IC6d e funciona segundo o princípio de rampa única (single 
slope). 
Normalmente, o uP faz conduzir fortemente T6 , pelo que a tensão através de C10 
é quase igual a zero, mas quando é necessário efectuar uma medição, ele coloca 
T6 ao corte para C10 se ir carregando com a tensão de referência (VREF) através 
de R51 . 
Quando a tensão existente no condensador e portanto na entrada inversora do 
ampop (pino 10) for igual a uma dada fração da tensão da pilha aplicada na 
entrada não inversora (pino 11), a saída do ampop (pino 13) comuta para nível 
baixo. 
Entretanto o corte de T6 e o basculamento da saída do ampop, valor que é 
proporcional à tensão da pilha. Note-se que a precisão absoluta da medição não 
é muito importante. O que verdadeiramente interessa é a alteração de tensão de 
uma medição para a seguinte. 
 Para se poderem carregar pilhas do tipo NiNH, o interruptor S1 altera o divisor de 
tensão R47 -R48 –R49, que define a fracção da tensão da pilha aplicada no ampop 
IC6d. Assim, o conversor A/D torna-se ligeiramente mais sensível, uma vez que 
nas pilhas NiMH a curva da variação de tensão é mais achatada, tal como se pode 
ver na figura 1. 
 A medição da tensão tem lugar sempre no mesmo instante depois de um impulso 
de corrente de carregamento, ou seja, quando praticamente não existe corrente. 
Assim, a apreciável queda de tensão nas resistências de contacto dos termianis 
da pilha e nos próprios fios de ligação, não influencia grandemente o valor de 
tensão obtido. A medição ocorre logo após a passagem por zero da tensão da 
rede, quando o uP recebe um sinal de IC2b a dizer que a corrente é fraca. Note-ae 
que IC2b compara a queda de tensão em R2 –R3 amplificada por IC1b, com uma 
tensão contínua muito pequena (ZEROREF). 
 
Polaridade da pilha 
O uP verifica a polaridade da pilha com a ajuda de IC, que compara a tensão da 
pilha coma tensão da linha ZEROREF e se ela estiver ligada ao contrário o LED 
D6 ilumina-se. 
 
Seguimento da temperatura 
Esta função é executada por meio do circuito simples construído em volta de IC6 b 
que mede o valor da temperatura por meio da resistência NTCR70 . Se o valor 
exceder o limite definido por meio de R56 –R80 , a saída do ampop passa para o 
nível baixo e o uP interrompe o processo em curso (carregamento ou 
descarregamento). De pois, quando a temperatura tiver descido abaixo do valaor 
limite, o processo continua. No entanto, se ocorrerem três interrupções sucessivas 
por excesso de temperatura, o uP interrompe definitivamente o processo em 
curso. 
 
Fonte de alimentação 
A fonte de alimentação é relativamente complexa: 
- A rede D18 –D16 gera uma tensão auxiliar destinada a fazer o disparo dos 
tirístores.Na ausência de pilha, através de D17 –R71 é aplicada uma tensão 
relativamente elevada nos terminais do bloco K5 , para o uP poder detectar 
(através do conversor A/D) se existe ou não uma pilha ligada ao circuito. 
- Através de D14 obtém-se a tensão de entrada para os reguladores de 
tensão. 
- O integrado IC4 com os diodos D11 e D12 fornece duas tensões de 
alimentação de 5V; CPUVDD para o microprocessadores VDD para a 
restante electrónica. 
 
 
 
 
 
Figura 3. esquema do circuito do Carregador de pilhas Inteligente. Os dois 
rectângulos a tracejado englobam os componentes que fica alojados em placas 
de circuito impresso diferentes. 
 
- O circuito integrado IC3 recebe através de R69 a tensão fornecida por IC4 , 
para gerar a tensão de referência de 2,8V (VREF) ajustável por meio de P2 . 
- A tensão ZEROREF da ordem de 60 mV é obtida a partir de VREF, por 
meio do divisor de tensão R67 –R68 e serve para detectar a passagem por 
zero da tensão da rede eléctrica. Note-se que a tensão na linha ZEROREF 
deve ser sempre maior do que a máxima tensão de desvio (offset) dos 
amplificadores operacionais utilizados. 
- Por meio de D13 retira-se da entrada de IC4 uma tensão contínua não 
regulada da ordem de 14V para alimentar os amplificadores operacionais. 
 
 
 
 
 
Alimentação alternativa (backup) 
Se faltar a tensão da rede eléctrica, ou se o circuito for desligado por momentos 
da rede, o microprocessador pode continuar a funcionar a partir da tensão 
fornecida pela pilha ligada ao circuito, se ela for suficientemente elevada. Para 
assegurar a comutação para esta alimentação alternativa, o valor da a tensão 
existente na entrada de IC4 é vigiada por meio de T10 o FET T8 conduz e deixa 
passar a tensão da pilha para alinha CPUVDD. 
No entanto, D8 assegura que esta tensão não suba além de 6,8V. 
 Enquanto a pilha alimentar o uP, todos os parâmetros e valores permanecem 
guardados correctamente na sua memória. Assim, o processo de carregamento ou 
descarregamento pode continuar imperturbável, logo que acabe a falha da tensão 
da rede. 
 A volta da tensão da a rede é detectada por meio de C12 e T7. 
 Quando existir novamente tensão da rede, C12 faz conduzir T7 brevemente que 
descarregando C11 gera um sinal de reset do uP. Depois a linha de reset volta 
para o nível alto e o uP inicia o seu trabalho. 
 Através do pino IRQ, o uP é informado que existe tensão na pilha mas não existe 
tensão de alimentação da rede eléctrica. 
 O contraste do mostrador LCD pode ser ajustado por meio P3 . 
 Se o leitor observar cuidadosamente o esquema do circuito, verificará que as 
saídas de alguns ampops estão directamente lligadas a pinos do uP, apesar de 
eles serem alimentados com 14V e o uP não poder receber nos seus pinos uma 
tensão superior à tensão de alimentação (5,4V). 
 A razão de ser desta aparente discrepância é que o circuito utiliza ampops do 
tipo LM339, que possuem saídas de colector aberto e que no circuito são 
externamente ligadas a resistências de polarização à linha VDD. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Conversor de tensão 12 V – 230 Vef (200 W) 
 
Leve a tensão da rede nas suas viagens 
 
www.aixcon.de 
 
Nas atividade de camping, ou nos passeios de final-de-semana, certamente o 
leitor já sentiu necessidade de ligar um aparelho que só funciona com a tensão da 
rede elétrica (230 Vef). Para estas situações, é conveniente ter à mão um circuito 
que possa converter os 12 V fornecidos pela bateria de um automóvel numa 
tensão alternada de 230 V. 
 
 
 A idéiapara este circuito simples portátil, foi sugerida por um estagiário da 
companhia Aixcom, que se dedica ao desenvolvimento de inversores de alta 
tecnologia e fontes de alimentação de alta potência. O estagiário de nome Dirk, já 
tinha tentando construir um conversor de tensão para o seu clube de modelismo 
aeronáutico. Nas suas tentativas entusiásticas, começou tendo problemas em 
obter um circuito integrado especial que formaria o coração do circuito. Quando 
finalmente conseguiu um integrado apropriado, que aliás custou muito dinheiro, o 
circuito limitou-se a produzir um enorme “-bang” quando foi ligado e muitos dos 
componentes ficaram destruídos. 
http://www.aixcon.de/
 A companhia Aixcom decidiu continuar com o projeto e o resultados final vai ser 
descrito neste artigo; um inversor de potência que foi reproduzido com sucesso 
por quase todos os outros etagiários e já serviu em acampamentos. Aliás, Dirk 
também construiu uma versão mais potente (1000 W), que já funciona há mais de 
um ano no seu clube de modelismo aeronáutico, sujeito a condições de trabalho 
bastante duras. 
 
O conceito 
 O objetivo era criar um conversor de tensão portátil tão simples quanto possível. 
Por essa razão, nem sequer foi prevista qualquer forma de regulação de tensão, e 
as variações na tensão da bateria provocarão alterações na tensão alternada de 
saída, mas como os aparelhos alimentados pela rede elétrica suportam variações 
de 10 a 15%, na prática não foram observados problemas. Em vez de aperfeiçoar 
o circuito no que diz respeito ao desempenho, a Aixcom procurou a simplicidade, 
baixo número de componentes e eficiência prática. No entanto, o circuito é à prova 
de curtos-circuitos e uma seção de proteção desliga a tensão de saída no caso da 
bateria se descarregar exageradamente. Por outro lado, o circuito é facilmente 
reproduzido por qualquer amador de eletrônica, mas é necessário não esquecer 
que a tensão de 230 Vef pode ser perigosa. 
 
 
Modulação por duração de pulsos 
 O coração do circuito é o integrado regulador de tensão SG3526, que fornecido 
por diversos fabricantes, com diferentes referências. As duas primeiras letras 
variam de fabricante para fabricante mas o número 3526 mantém-se. Com este 
integrado, é possível construir vários tipos de conversão. Para mais informação o 
leitor pode obter o respectivo datasheet no site www.unitrode.com. Procurando a 
referência UC3526. 
 A figura 1 mostra o princípio básico do nosso circuito conversor. O integrado 
SG3526 vai aplicando a tensão da bateria (12V) alternadamente nos dois 
enrolamentos de um transformador comum da rede. Como os dois enrolamentos 
 
 
 
são iguais e a corrente muda de sentido em cada comutação, no secundário 
aparece uma tensão alterna retangular. 
 No nosso circuito, o interruptor da figura 1 é formado por dois transistores FET 
num arranjo complementar (-push-pull). Tal como mostra o esquema da figura 3, 
as fontes dos dois transistores FET (T1 e T2) estão ligadas à massa através de 
uma resistência de baixo valor (R8). 
 A figura 2 mostra o diagrama em blocos do interior do integrado SG3526. A 
tensão de entrada +Vin pode ter um valor situado entre 7V e 35V e é usada para 
criar uma tensão de referência de +5V. Se a tensão de entrada for inferior a 7V, 
uma seção de segurança desliga imediatamente os sinais de saída dos pinos 13 e 
16. Os tramsistores desta saídas são alimentados diretamente pela tensão 
aplicada no pino. Os transistores desta saídas são alimentados diretamente pela 
tensão aplicada no pino 14(VC). O resistor ligado no pino 9 (CT), definem a 
freqüência de comutação que no circuito da figura 3 é de ro Hz. O resistor ligado 
no pino 11 (RD) cria um tempo morto entre os sinais das saídas de excitação A e 
http://www.unitrode.com/
B (pinos 13 e 16). A finalidade deste tempo morto, é evitar que os dois transistores 
de comutação possam estar a conduzir ao mesmo tempo. 
 O capacitor ligado no pino 4(Css) permite variar lentamente o espaçamento 
entre os pulsos das saídas A e B para criar um arranque suave. Depois de se ligar 
a tensão de alimentação, ou depois de um reset, o fator de trabalho das séries de 
pulsos vai aumentando lentamente até 48%. O bloco Amp (pinos 1 e 2) é usado 
como conversor de impedância, utilizando a tensão de referência existente no pino 
18 como quantidade de controle. Assim se assegura que as saídas forneçam o 
fator de trabalho máximo de pois da fase de arranque. 
 A limitação de corrente que utiliza a resistor R8, desliga o integrado quando a 
tensão entre os pinos +CS e –CS, ou seja, a queda de tensão em R8, ultrapassar 
100mV, equivalente a uma corrente de 10 A . Contudo, a função de corte (pino 8) 
também pode ser utilizada, colocando-a externamente no nível baixo (massa). 
Como no circuito da figura 3 os pinos 8 e 5 (Reset) estão interligados, o integrado 
começa a emitir pulsos de controle com arranque suave, depois da condição de 
sobrecarga ter desaparecido. 
 
Os componentes 
 Transformador utilizado deve ser do tipo toroidal, com primário de 230 Vet e dois 
secundários de 12 Vef, embora de pois os secundários passem a primários e o 
primário a secundário. A potência deverá ser superior a 200W. Os leitores das 
localidades onde a tensão da rede é de 110 Vef, 117 Vef, ou 127 Vef, devem 
utilizar um transformador com primário equivalente, embora continue a possuir dos 
secundários de 12 Vef. 
 Se o leitor possuir um transformador toroidal, pode tentar aproveita-lo desde que 
possua potência suficiente, mas é claro que terá de enrolar o número de espiras 
necessário para obter 2x12Vef. 
Comece por enrolar 10 espiras, ligue o primário a uma tocada da rede elétrica e 
meça a tensão alternada que as 10 espiras fornecem. Aplicando a regra da 
proporcionalidade é agora fácil determinar o número de espira para obter 12 Vef. 
Para uma potência máxima de 200W, a corrente média é da ordem 10 A, de forma 
que o fio esmaltado deve possuir uma seção superior a 1,5 mm². 
 Note que é muito importante que os dois enrolamentos possuam igual número de 
espiras. Basta uma diferença de uma volta, para o núcleo do transformador entrar 
em saturação quando se liga a tensão da bateria ao circuito. A melhor soluçção é 
proceder ao enrolamento utilizando duas pontas de fio, isto é, executando os dois 
enrolamentos ao mesmo tempo. É claro que também é muito importante o sentido 
da corrente nos secundários. Para não haver dúvidas, antes de utilizar o 
transformador ligue as duas pontas dos enrolamentos em série eligue o primário à 
rede elétrica. Entre os dois terminais livres dos secundários de vê medir 24Vef. 
 Os transistores FET utilizados (-IRFP054) podem suportar até 72 A com uma 
tensão de 75V e a resistência de condução (RDS(ON), é de apenas 12 mΩ. Também 
podem ser usados outros transistores desde que possam suportar 40 A a 40V e 
possuam uma RDS(ON) inferior a 50 mΩ. Normalmente é possível ligar transistores 
FET mais fracos em paralelo, mas cada um tem de possuir a sua própria 
resistência de porta. A ligação em paralelo pode ser útil, se o leitor desejar 
modificar o circuito para fornecer mais de 200W de potência. Nesse caso, o valor 
da resistência sensora de corrente (R8) tamabém tem de ser alterado, ou entaão 
alterar o valor do divisor de tensão R16-R17. 
 
 
 
 
 
 
 
 Quando se utiliza um conversor de tensão para alimentar lâmpadas de filamento 
comuns, ou lâmpadas de halogênio, poderão surgir problemas. É que o filamento 
das lâmpadas apresenta uma resistência muito baixa quando está frio e portanto 
consome muito baixa quando está frio e portanto consome muito mais corrente 
inicialmente. Nesta situação, o circuito pode baixar anormalmente tensão de 
saída, ou até mesmo acionar a função de corte. O resultado é o filamento nunca 
chegar a atingir a temperatura normal de funcionamento. Uma possível solução é 
nunca ligar muitas lâmpadas ao mesmo tempo. 
 Felizmente, a versão de 200W do nosso conversor consegue fazer iluminar 
lâmpadas até150W sem problemas, mas se eles surgirem, o valor de C6 pode 
ser um pouco aumentado. É claro que o aumento não pode ser exagerado, porque 
nesse caso a proteção contra curtos-circuitos poderá desaparecer. Já falamos 
que a função do capacitor C5 é permitir o aumento suave da tensão de saída. Se o 
capacitor for omitido não existirá aumento suave. 
 A função do comparador IC1 é monitorar a tensão fornecida pela bateria, 
servindo-se da tensão de referência de 5V (pino 18) como valor de comparação. 
As saídas dos comparadores colocam o pino de corte (SD) no nível baixo se surgir 
um problema. A resistência PTC (coeficiente de temperatura positivo) permite que 
o comparador IC1b corte o funcionamento no caso de temperatura exagerada. 
Note que poderá ser necessário ajustar o valor de R6 em função do tipo de PTC 
utilizada. Nos primeiros protótipos, utilizamos um resistor D901-D60-A40 da 
Epcos, para se obter o corte com uma temperatura de 60ºC. Em vez da 
resistência PTC e do comparador IC1b , também é possível utilizar um interruptor 
térmico que desligue entre 60ºC e 80ºC, ou então um fusível térmico de 90ºC. 
Estes fusíveis são componentes baratos, mas ficam destruídos sempre que 
entram em funcionamento e têm de ser substituídos por um novo. Qualquer destes 
elementos pode ser montado por exemplo, na linha que liga a bateria ao circuito. 
 Se os transistores T1 e T2 forem montados num dissipador de calor sobre 
dimensionado, o resistor PTC pode simplesmente ser substituído por um fio de 
interligação de trilhas, mas é claro que o circuito ficará sem proteção contra 
excesso de calor. O comparador IC1a provoca o corte quando a tensão da bateria 
atinge 12V. Note que com o motor funcionando, a bateria fornecerá cerca de 14V 
e com o motor desligado fornecerá mais de 12V se estiver em bom estado de 
conservação. Alterando o valor do diviso de tensão R1-R5, o ponto de comutação 
poderá ser modificado. 
 
 
 Os resistores R2 e R4 fornecem uma certa realimentação positiva para criar 
histerese. Assim, depois de ocorrer um corte, o circuito não entra novamente em 
funcionamento. Quando se liga o circuito à bateria, a tensão de referência (pina 
18) cresce lentamente até estabilizar em +5V. Como o tempo de crescimento 
depende do valor de C2, as funções de proteção só ficam ativadas alguns 
segundos depois de se ter ligado o circuito. 
 O leitor deve ter sempre em mente que as baterias do s automóveis podem 
fornecer enormes correntes, apesar da baixa tensão. Portanto, para evitar que o 
circuito possa aquecer exageradamente e provocar um incêndio, é muito 
importante montar um fusível (25A a 35A) em série na linha que liga a bateria ao 
circuito. Note que a tensão de 230 Vef também é perigosa, apesar de ser gerada 
com a tensão da bateria. 
 
Lista de Componentes 
 
Resistores: 
R1 =15 kΩ 
R2 =22 kΩ 
R3 =2,7kΩ 
R4 =10 kΩ 
R5 =12 kΩ 
R6 =4,7kΩ 
R7 =47 kΩ 
R8 = 0,01 Ω - 2W, passo de 24mm 
R9 =PTC de 1 kΩ 
R10 = 8,2Ω 
R11 =16,9kΩ- 1% 
R13 ;R15 = 22Ω 
R14 = 18Ω 
R16 = 1 kΩ 
R17 = 470 Ω 
 
Capacitores: 
CI 2 = 220 uF (16V vertical) 
3 7 9 10 = 220 nF 
4 = I uF 63V vertical 
5 6 = 33 nF 
8 = 2,2 uF 63V MKS4 (Wima) passo 
 de 15 mm\ 
 
Semicondutores 
D1 = LED vermelho de baixa corrente 
D2 = IN4148 
D3 =IN4002 
D4 =Zener de 18V – 1,3 W 
D5;D6 =BYV27-200 
IC1 = LM393N 
IC2 = SGS526N 
TI2 = IRFPO54N (IRF) 
 
Diversos: 
XI a 6= Terminais tipos baioneta 
PCI (Refª 020435-1) 
Transformador toroidal 230V/12-0-12V/ 200W (www.geist-electroniec.de) 
 
 
Construção 
 A figura 4 mostra a disposição dos componentes na placa de circuito impresso 
(PCI), que pode ser adquirida no Serviço Elektor (refª 020435-1). Apesar das 
grandes areais de cobre, é aconselhável reforçar as trilhas que transportam as 
correntes do transformador, aplicando uma camada de solda. Comece por montar 
os seis conectores AMP (tipo baioneta) porque é necessário fazer grande força 
para encaixa-las nos orifícios da placa. 
Assim, estará mais à vontade para utilizar um alicate, se tal for necessário. 
 Não se esqueça de soldar o fio de interligação de trilhas situado ao lado do 
resistor Rg. Note que o corpo de R8 de vê ficar uns dois milímetros acima da placa 
para melhorar o seu arrefecimento. Nesta posição também pode montar um 
resistor de 5W e se o espaço não for suficiente pode monta-la na vertical. Tal 
como habitualmente, tenha cuidado com a orientação dos componentes 
polarizados. Os transistores T1 e T2 devem ser montados no dissipador de calor 
com a ajuda de anilhas, placas isoladoras e pasta térmica. 
 
Verificação 
 O funcionamento inicial do circuito deve ser feito sem ter ligado o transformador 
toroidal. Ligue os pontos X1 e X6 na saída de uma fonte de tensão ajustável a 
fornecer 12V a 14V (X1 na saída positiva e X6 na saída negativa). Depois baixe 
lentamente a tensão de entrada e verifique se a saída do comparador IC1a 
computa para o nível baixo quando a tensão de entrada é da ordem de 12V. 
Nessa altura o LED D1 deve iluminar-se. 
Suba a tensão novamente para cerca de 14V e verifique se a proteção contra 
temperatura exagerada está funcionando bem. Para fazer este teste aqueça o 
resistor PTC R9, aproximando a ponta de um cigarro, ou a ponta do ferro de 
soldar. 
A determinada altura, a saída do comparador IC1b deve comutar para o nível baixo 
e o LED D1 deve iluminar-se. Quando um dos circuitos de proteção está ativado, 
nas saídas de comando dos transistores deve medir 0 V. 
 Com os circuitos de proteção não ativados, nas saídas de comando dos 
transistores devem existir sinais quadrados, em que os pulsos duram cerca de 
10ms. 
Esta situação pode ser facilmente verificada com um osciloscópio. Se você utilizar 
um multímetro deverá medir uma tensão mais ou menos igual a metade da 
tensão de alimentação. 
 Se tudo estiver funcionando bem, já pode ligar os enrolamentos do transformador 
toroidal nos terminais X2 a X5. 
Nesta altura pode retirar o integrado IC1 do respectivo suporte para o circuito só 
poder ser desligado pela limitação de corrente. Ligue uma lâmpada simples de 
http://www.geist-electroniec.de/
100W na saída do transformador toroidal e se ela não se iluminar passados 
alguns segundos, meça a tensão existente no pino 8 de IC2. Se medir menos de 
5V o circuito de limitação de corrente ou a arranque suave têm de ser ajustados, 
tal como já foi dito anteriormente. 
 Depois de conseguir que a lâmpada se ilumine, você pode verificar se o circuito 
resiste a curtos-circuitos na saída. Se possuir um osciloscópio pode medir a queda 
de tensão no resistor R8 e eventual mente ajustar o valor de R16 para variar o 
ponto de limitação de corrente. É claro que este teste tem de se executado, curto-
circuito as saídas do transformador toroical. 
 
 
 Quando o circuito está funcionando, mas não existe carga ligada nas saídas do 
transformador, é natural que ele produza mais ruído do que quando está 
fornecendo corrente a uma carga. Este fato deve-se à saturação magnética do 
nucleio toroicadal. Se o ruído parecer exagerado, utilizando um osciloscópio 
observe a corrente nos primários do transformado. Se a forma da corrente não for 
do tipo dente de serra e apresentar elevados picos, os dois enrolamentos 
necessitam de mais algumas espiras. Outra solução, é aumentar um pouco a 
freqüência de comutação, baixando o valor do resistor R11 ligado no pino 9 (RT). A 
freqüência da tensão de 230 Vef pode ir até 55 Hz sem qualquer problema para a 
maior parte dos aparelhos. De qualquer forma, o circuito não é apropriado para 
alimentar aparelhos que utilizam a freqüência normal da rede elétrica (50/60Hz), 
como acontece com alguns relógios eletrônicos e temporizadores. 
 
 
 
 
 
Resultados práticos 
 Para baixar o custo e manter o circuito simples, não foi prevista realimentação 
com vista a regular o valor da tensão de saída. Por esta razão, a tensão de saída 
depende do valor da tensão de entrada (tensão da bateria). A tabela 1 mostra os 
valores obtidos no protótipo construído pelo autorquando carregado com uma 
lâmpada de 150W. 
 A tensão de saída também depende da relação de espiras (primário/secundário) 
do transformador, bem como da corrente de saída. Se o leitor pretende um a 
tensão de saída. Se o leitor pretender uma tensão de saída de 230 Vef quando a 
tensão da bateria apresenta 13 V, deve utilizar um transformador com 
enrolamentos para 11 Vef em vez de 12 Vef. 
 No protótipo do autor, foi medido um rendimento de 94% e o circuito mostrou-se 
à prova de maus tratamentos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ESTA FOTA E NA PRIMEIRA FOLHA 
 
	Conjuntos de células
	Processo de carga
	Figura 2 Esquema de um carregador simples (MAX1679) para uma só célula Li-Ion
	Integrados para o processo de carga
	Efeito de memória?
	Pilhas inteligentes
	Tabela 2. Circuitos integrados para proteção de pilhas Li-Ion
	Tabela 3. Circuitos integrados para carregar pilhas Li-Ion
	Fabricante
	Tipo
	Nº de células
	Maxim
	Carregador para uma célula
	Maxim
	MAX 1736
	Carregador com limitação de corrente
	Mircel
	MIC 79050
	Carregador simples
	Linear Technology
	LTC 1730
	Carregador por impulsos
	Línear Technology
	LTC 1731
	Carregador linear
	Linear Technology
	LTC 1732
	Carregador linear
	LTC 1734
	Carregador linear
	National Semiconductor
	LM3420
	Carregador
	National Semiconductor
	LM3620
	Carregador
	National Semiconductor
	LM3622
	Carregador
	TI/benchmarq
	Carregador linear Li-Ion e Li-Poly
	TI/benchmarq
	Bq2057
	Carregador Li-Ion
	Fabricante
	Tipo
	Nº de células
	Nº de células
	Função
	Maxim
	MAX1772
	De 2 a 4
	Definição,tensão
	National
	LM3647
	De 2 a 7
	De I a 4
	LTCI325
	De I a 8
	De I a 3
	Tensão,temperatura,tempo
	Fabricante
	Endereços Internet
	Novos integrados 
	Bibliografia
	 O circuito integrado LM3647 da National semi-onductor é um dos muitos que existem no mercado para carregar pilhas Li-ion. O fabricante descreve esse integrado de 20 pinos como um controlador de carga universal, que pode ser utilizado para carregar pilhas CdNi, NiMH e Li-ion. Sua versatilidade ainda é maior, pois pode funcionar com corrente de carga constante ou por impulsos e possui um modo em que descarrega a pilha completamente antes de iniciar a carga.
	LISTA DE COMPONENTES
	Qualidade na energia elétrica
	Bateria alcalina de níquel cádmio
	Glossário de termos relacionados
	Carregador NiCd Universal
	A teoria
	O conceito
	O circuito
	Circuito de carregamento
	Circuito de descarga
	Conversor A/D
	Polaridade da pilha
	Seguimento da temperatura
	Fonte de alimentação
	O conceito
	Os componentes
	Lista de Componentes
	XI a 6= Terminais tipos baioneta