Llego la hora de empezar a hacer el esquemático, he tenido varios problemas con esto, pues casi todos los package, ahy que crearlos, lo que multiplica el trabajo y la dificultad, recordemos que la experiencia con Altium es muy poca.

Todo el diseño del LM2578 esta en la hoja de datos, que componentes usar, quise usar dos reguladores, uno suichado y el otro lineal por que el LM2578 es un Buck converter, lo que quiere decir que le puedo meter cualquier voltaje entre 7 y 40 Voltios según la hoja de datos, entonces es una excelente protección en la entrada.

Los 5V a la salida de este serán la fuente con la entrada del cargador de baterías y el LP38501 que es un regulador lineal con salida de voltaje ajustable por resistencias externas.

Como se ajusta? A través de la siguiente fórmula:

Problema que diablos será Vadj e Iadj, leyendo y leyendo la hoja de datos, dice que es un pin cuyo voltaje mínimo debe estar entre 0.575 V y máximo entre 0.635, que lo típico es 0.605 con la condición que :

2.7V ≤ VIN ≤ 5.5V

10 mA ≤ IOUT ≤ 3A

Iadj es una corriente de bias que como máximo es 750 nA y lo típico son 50 nA con la condición que:

2.7V ≤ VIN ≤ 5.5V

Esto no me dice como mucho. Que problemita!!!.

Solución: Como en la hoja de datos hay un Typical Application Circuit para una salida de 1,2:

figura 1.

Entonces le voy a meter esos parámetros a la ecuación y voy a mirar que me da a la salida.

Con Vadj= 0,625V e Iadj=50nA, la fórmula me dá: 1,2505.

En la hoja de datos muestran la siguiente conexión:

figura 2.

Y recomiendan que R2 sea cualquier valor menor ó igual a 10KΩ, entonces teniendo esta información y el voltaje de salida, no queda mas que despejar la ecuación para R1.

Como el voltaje de la pila es 3,7 V el valor de la salida del regulador debe ser lo mas parecido posible, metiendole la fórmula en Excel con Vadj= 0,625 e Iadj=50nA y con R1= 27KΩ y R2= 5,6KΩ valores de resistencias comerciales obtengo que Vout= 3,64 lo mas parecido que me dió al voltaje de la batería que es de 3,7 V. Teniendo en cuenta también que la corriente que va a pasar por allí es muy pequeña entonces el tamaño puede ser 2012.

Con respecto a los condensadores, que se muestran en la figura 1, la hoja de datos recomienda que:

Se requieren capacitores de 10 uF con una tolerancia de ± 20% localizados a 1cm de distancia del dispositivo, se recomiendan que estos sean cerámicos, que son los mejores para usarse como bypass para el ruido y tienen la mejor respuesta en los transitorios de corriente, también recomiendan usar solo dieléctricos X5R y X7R. Descartan los electrolíticos por que su ESR (Resistencia serie equivalente) aumenta con las bajas temperaturas.

Para el capacitor de entrada recomiendan que la ERS no exceda 0,5Ω.

Para el capacitor de salida no tienen mayores exigencias, solo recomiendan no incrementar mucho el valor debido a que se afecta la entrega de pedidos de corriente instantánea.

Debido a la configuración de fuente y selector de batería que voy a usar, decidí usar el cargador mas sencillo y con menos dispositivos electrónicos asociados a él, como ya conocía bien lo que ofrecían los fabricantes, me decidí por el LTC4065, solo necesita una resistencia, un led que sirve para indicar el funcionamiento y un condensador de desacople en la fuente.

figura 3.

Para calcular la resistencia de programación que sugieren la siguiente fórmula:

Donde Ibat típico en la hoja de datos es de 500mA y Vprog típico es 1V, para tener un resultado de Rprog = 2kΩ.

El selector de fuente, como ya lo había mencionado antes está compuesto por el ICL 7673 y Mosfet canal P que funcionaran como el driver de corriente. El diseño fue tomado de la hoja de datos y se usara la siguiente topología:

figura 4.

Aunque sugieren transistores PNP, tomé la decisión de hacerlo con Mosfet, principalmente por la disipación de potencia en ellos, recordemos que ellos tendrán que soportar una cantidad de corriente considerable.

Hasta este punto, Problema Gigantesco!!!, no conozco de Mosfet, como escoger un Mosfet?.

Preguntándole al profesor, me dió los siguientes tips, que son cruciales para esta aplicación debido a los voltajes:

1. Que tenga un Vds alrededor de los 8V.

2. Que tenga un Ron muy bajo, alrededor de los 20mΩ para Vgs del orden de los 12V, esto es muy importante por que este parámetro define de alguna manera la potencia que va a caer en el dispositivo y a su vez el calentamiento de este.

Buscando en el mar de opciones que ofrece digikey me encontré con el RZR025P01TL, de la compañía Rohm Semiconductor, pueden observar las características en: http://search.digikey.com/scripts/DkSearch/dksus.dll?Detail&name=RZR025P01TLCT-ND

Particularmente este trae protección incluida, como características ofrece que para ID= −2.5A, VGS= −4.5V una Ron típica de 40mΩ, no es tan baja como la que se había indicado en un principio pero la caída de voltaje no es tan alta y la potencia que disipa tampoco es significativa contra 1 Watt que se especifica en la hoja de datos.

Por lo que el esquemático de la fuente queda de la siguiente manera:

Figura 5.

Con lo que terminamos el diseño de la fuente!