A proteção de circuitos de corrente contínua contra exceso de corrente através do sensoriamento da potência consumida é uma tecnologia importante utilizada nos equipamentos portáteis alimentados por bateria, por ser mais precisa e segura. A Maxim oferece algumas soluções interessantes que são demonstradas no seu Application Note 3669. Nesse artigo, resumimos essas aplicações, dando dois circuitos práticos. Mais informações em www.maxim-ic.com/an3669. (2006)
A tensão principal de alimentação de um notebook cai quando a fonte de alimentação externa é desligada. Isso ocorre porque a tensão da bateria é normalmente menor do que a fornecida pela fonte externa.
Mesmo a tensão de uma bateria Lítio-Ion cai de 4,1 V quando plenamente carregada para menos de 3 V quando próxima da descarga. Assim, um protetor de circuito que sensorie a potência é preferível para esses sistemas, no qual a potência é limitada e a fonte de tensão não é constante.
A ideia básica do sistema protetor por sensoriamento de potência é a seguinte: a potência drenada por uma carga é dada pela tensão na carga multiplicada pela corrente nessa mesma carga.
Assim, um circuito que monitore potência deve incluir um circuito de sensoriamento de corrente, com uma saída de tensão e um multiplicador analógico. Dessa forma, a tensão proporcional à corrente na carga é multiplicada pela tensão na carga, obtendo-se então uma tensão proporcional à potência consumida pelo circuito alimentado, conforme mostra a figura 1.
A Maxim dispõe de circuitos que reúnem essas funções possibilitam assim a elaboração de circuitos de proteção.
Um desses circuitos é o MAX4210 que é mostrado na figura 2.
Os resistores R1 e R2 programam a tensão que vai ser obtida na saída em função da potência na carga para que um dispositivo de proteção seja acionado.
Um a outra alternativa para um circuito de proteção é dada pelo MAX4211, cuja configuração básica é mostrada na figura 3.
Esse circuito pode sensoriar sobrecargas de uma forma muito melhor do que os que sensoriam apenas falhas de corrente. Suas aplicações incluem notebooks, baterias inteligentes, e fontes de alimentação de alta confiabilidade.
O circuito interrompe a correte para a carga quando o sistema de proteção detecta uma sobrecarga.
Quando uma falha é detectada, o MOSFET M1 desliga e permanece nessas condições até que o reset manual é ativado ou então um nível lógico alto aplicado à entrada CIN2. Pode-se também ressetar o circuito interrompendo-se e ligando-se a alimentação, o que faz com que o pino LE vá ao nível baixo destravando a saída do comparador OUT1.
A rede RC formada pelos componentes R3-R4 e C1, conectada ao comparador, previne que falsas variações de tensão sejam detectadas na presença de um transiente.
