A carga de supercapacitores, que estão se tornando cada vez mais populares como dispositivo de armazenamento de energia, exige circuitos especiais e para isso componentes específicos se tornam indispensáveis. Diversos deles já estão disponíveis e um deles é o MAX17701 da Maxim, de que tratamos neste artigo.
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Um supercapacitor descarregado ao ser ligado num circuito de carga se comporta como um curto circuito. Isso exige que as fontes utilizadas na carga desses capacitores tenham recursos especiais para limitar a corrente assim como para gerenciar o processo de carga.
Leva-se em conta que à medida que um capacitor se carrega a corrente de carga diminui, reduzindo, portanto, a velocidade do processo.
Tudo isso leva à necessidade de se utilizar circuitos apropriados em qualquer aplicação em que um supercapacitor deva ser carregado.
Neste artigo, descrevemos a utilização do MAX17701 da Maxim, baseados no próprio datasheet que pode ser acessado em: https://br.mouser.com/datasheet/2/256/MAX17701-1888136.pdf . Também informamos que a Maxim disponibiliza através da Mouser Electronics um kit de avaliação.
Descrição:
O MAX17701 é um componente da série de reguladores de tensão, mpdulos de potência e carregadores Himalaya da Maxim. Trata-se de um regulador sincronizado do tipo stepdown que pode operar com tensões de entrada de 4,5 a 60V.
Com ele é possível carregar um supercapacitor com uma corrente constante com precisão de 4%. Depois da carga, ela é mantida na condição de sem carga externa com uma precisão de 1%.
A tensão de saída pode ser programada entre 1,25V e 4V abaixo da tensão de entrada.
O dispositivo usa um MOSFET N externo para proporcionar proteção contra curto-circuito, sendo ligado do lado da fonte de alimentação. Sua finalidade é evitar a descarga do supercapacitor.
O MAX 7701 está disponível num invólucro TQFN de 24 pinos medindo apenas 4 x 4 mm, conforme mostra a figura 1.
No datasheet os projetistas podem encontrar uma descrição completa das funções dos pinos.
Na figura 2 temos um circuito típico de aplicação, com destaque para o resistor sensor que permite o controle da carga e o MOSFET externo de proteção.
No datasheet temos todo o processo de cálculo dos componentes para a aplicação desejada. Temos também gráficos de desempenho e tabelas que sodem ser de grande utilidade.
Mas, para quem desejam uma solução pronta, temos o projeto de um carregador de supercapacitor com corrente de 20A usando o MAX17701. Este circuito é mostrado na figura 3.
Este circuito é para uma aplicação específica em que um supercapacitor de 20F é carregado com 5V. As tensões de entrada deste circuito podem ficar entre 6,5 V e 60V.
Um outro circuito de carga para um supercapacitor de 40F é mostrado na figura 4.
As tensões de entrada deste circuito estão indicadas no diagrama e observações sobre os tipos de componentes usados são dadas.
Dentre as aplicações para este componente, a Maxim sugere os sistemas de armazenamento de energia, segurança industrial, equipamentos médicos portáteis, automação etc.
Algumas informações importantes sobre o MAX17701 são dadas a seguir:
- Precisão da corrente de carga: +/-4%
- Precisão da tensão regulada: +/-1%
- Faixa de tensões de entrada: 4,5 a 60V
- Frequência de comutação ajustável: 125 kHz a 2,2 MHz com sincronização por clock externo
- Proteção contra sobretensão de saída
- Corrente de carga programável
