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Cargador LiPo y conector de batería

El MCP73831 carga una celda de polímero de litio desde USB, con una corriente fijada por una sola resistencia. Con un conector JST PH y un interruptor de encendido, la placa funciona con batería.

Qué hace#

El MCP73831 carga una celda de Li-ion/LiPo hasta 4.20 V (la variante -2), primero a corriente constante y luego a tensión constante. Pines: 1 STAT, 2 VSS (GND), 3 VBAT, 4 VDD (desde USB), 5 PROG.

Corriente de carga = 1000 V / R_PROG. 2 kΩ → 500 mA, 4.7 kΩ → ~210 mA, 10 kΩ → 100 mA. Una regla segura: como mucho 1 C (una celda de 500 mAh → 500 mA). La hoja de datos permite 15–500 mA (R_PROG 2–67 kΩ); dejar PROG al aire deshabilita el cargador.

Condensadores: al menos 4.7 µF de VDD a GND y de VBAT a GND (el de VBAT mantiene estable el regulador cuando no hay batería conectada). El ejemplo usa 10 µF en cada lado.

Circuito de ejemplo: Entra VBUS, sale VBAT al conector JST PH. 4.7 kΩ en PROG da ~210 mA. El LED se enciende mientras STAT tira a nivel bajo (cargando).
Entra VBUS, sale VBAT al conector JST PH. 4.7 kΩ en PROG da ~210 mA. El LED se enciende mientras STAT tira a nivel bajo (cargando). Abre el ejemplo lipo_charger de esta página en PCB Canvas: «Insertar en mi esquemático».

Reparto de carga#

Alimentar la placa desde VBAT mientras el cargador trabaja lo confunde (ve la corriente de la placa como corriente de carga y puede no terminar nunca). La solución habitual: alimentar la placa desde USB a través de un Schottky y desde la batería a través de un P-MOSFET que se apaga cuando hay USB.

Conector de batería#

Las baterías LiPo de hobby usan un conector JST PH 2.0 mm de 2 pines. La polaridad no está estandarizada: las baterías de Adafruit/SparkFun tienen el + en un lado, muchas de AliExpress en el otro. Compruébalo con un multímetro antes de conectar; una celda invertida destruye el cargador.

Un interruptor deslizante lateral (MSK12C02) en la línea de la batería es el encendido/apagado habitual en teclados inalámbricos.

Errores comunes#

  • Celdas sin protección. Usa baterías con placa de protección (sobredescarga, cortocircuito).
  • Límite térmico. A 500 mA desde 5 V el cargador disipa hasta ~1 W al principio de la carga y se limita a sí mismo; dale cobre.
  • STAT tiene tres estados (bajo = cargando, alto = terminado, alta impedancia = sin batería o apagado): un LED a VBUS solo se enciende mientras carga.

Huella#

SOT-23-5; JLCPCB C424093 (extendido). En el catálogo están el JST PH SMD de entrada lateral C295747 y el de entrada superior C160352, además de uno de inserción (through-hole) para soldar a mano.