Módulo de Carga USB Tipo-C 5V 2A

Sí, una de las características destacadas de este módulo es que «soporta carga y descarga simultáneamente». Esto significa que puedes tener una fuente de alimentación conectada al puerto USB Tipo-C para cargar una batería de litio (18650 o 18700) conectada al módulo, y al mismo tiempo, el módulo puede elevar (boost) el voltaje de la batería para proporcionar una salida estable de 5V (hasta 5.15V con compensación de pérdida de cable) y hasta 2A para alimentar otro dispositivo (como un microcontrolador, sensores, etc.). Esta funcionalidad es ideal para aplicaciones tipo power bank o sistemas que requieren respaldo de batería con salida de 5V.

Este módulo está diseñado principalmente para baterías de litio tipo 18650 y 18700, que son celdas individuales de Li-ion con un voltaje nominal de 3.6V-3.7V. Es probable que también sea compatible con otras celdas de Li-ion o LiPo de una sola celda (1S) que tengan características de carga similares.
El «Voltaje de corte de carga» es el voltaje máximo al que se cargará la batería antes de que el módulo detenga el proceso de carga. Es crucial ajustarlo correctamente para la química específica de tu batería:

• 4.20V: Es el voltaje de carga completa estándar para la mayoría de las baterías de del módulo probablemente lo dañará permanentemente y podría ser peligroso para la batería.

La capacidad de «carga y descarga simultánea» (a veces llamada «pass-through charging» o «load sharing») es muy útil. Significa que si tienes una fuente de alimentación conectada al puerto USB Tipo-C de entrada del módulo y una carga conectada a la salida de 5V del módulo:

• El módulo puede alimentar tu carga de 5V directamente desde la fuente USB de entrada.
• Al mismo tiempo, si la energía de entrada es suficiente, el módulo también puede cargar la batería de litio conectada.
• Si la fuente de alimentación de entrada se desconecta, el módulo automáticamente conmutará para alimentar tu carga de 5V desde la batería (utilizando su convertidor boost).

Esto asegura un «suministro continuo de energía» a tu dispositivo, similar a cómo funciona un UPS (Sistema de Alimentación Ininterrumpida) a pequeña escala o un power bank que se puede usar mientras se recarga. Es ideal para dispositivos que necesitan estar operativos incluso durante los ciclos de carga de su batería interna.

Este módulo ofrece una interfaz de control mediante un botón externo (que tú debes añadir) conectado entre el punto «K» en la PCB del módulo y el polo negativo de la salida de 5V (GND_salida). Las funciones son:

• Pulsación Corta:
  • Si la salida de 5V está apagada, una pulsación corta activa la «pantalla de energía» (probablemente unos LEDs indicadores de nivel de batería en el módulo, aunque no se ven claramente en las imágenes del producto) y habilita la salida de 5V.
  • Si la salida de 5V ya está encendida, una pulsación corta podría simplemente refrescar o encender la pantalla de energía si esta se apaga automáticamente.
• Dos Pulsaciones Cortas Consecutivas: Esta acción apaga tanto la pantalla de energía como la salida de 5V. Esto permite desconectar la carga y poner el módulo en un estado de muy bajo consumo (corriente en reposo de 30µA).

Esta funcionalidad de tecla externa es muy Li-ion con química de óxido de cobalto de litio (LCO) o níquel manganeso cobalto (NMC). Usar este valor es lo más común y seguro para la mayoría de las celdas 18650.

• 4.35V / 4.40V: Algunas baterías de Li-ion más nuevas o de alta densidad energética están diseñadas para ser cargadas a voltajes ligeramente superiores como 4.35V o incluso 4.40V para alcanzar su máxima capacidad.

Importancia del Ajuste: Cargar una batería estándar de 4.2V a un voltaje superior (ej. 4.35V) puede reducir drásticamente su vida útil y, en casos extremos, ser peligroso. Por el contrario, cargar una batería diseñada para 4.35V a solo 4.2V no utilizará su capacidad total. Siempre debes verificar las especificaciones de tu batería y ajustar el voltaje de corte del módulo para que coincida. El método de ajuste no se detalla en la descripción, pero estos módulos suelen tener un pequeño potenciómetro o puntos de soldadura para seleccionar el voltaje de corte. Consulta el datasheet del chip principal del módulo o la documentación adicional si está disponible.

Para obtener la corriente de carga máxima de 2.4A ±5%, necesitas una fuente de alimentación conectada al puerto USB Tipo-C que pueda suministrar 5V y al menos 2.4A (idealmente 2.5A o más para tener margen). Un cargador de pared USB estándar de buena calidad o un puerto USB de un computador que pueda ofrecer alta corriente (algunos puertos USB 3.0 o dedicados a carga) podrían funcionar.
La descripción no indica que el módulo soporte negociación de USB Power Delivery (PD) para solicitar voltajes de entrada superiores a 5V. El «Rango de voltaje de entrada es 5V a 5.5V». Por lo tanto, si conectas un cargador USB-C PD, el módulo probablemente solo tomará los 5V estándar que ofrecen estos cargadores por defecto si no hay negociación PD. El módulo mismo gestiona la corriente de carga hasta 2.4A si la fuente de 5V puede proporcionarla.

La salida «boost» de este módulo toma el voltaje de la batería de litio conectada (que varía de ~3.0V descargada a ~4.2V cargada) y lo eleva a un voltaje de salida estable de 5V a 5.15V, capaz de suministrar hasta 2 Amperios. Esto es útil para alimentar dispositivos que requieren una entrada de 5V, como Arduino, Raspberry Pi, u otros periféricos.
La «compensación de pérdida de cable» es una característica que ayuda a mantener un voltaje estable en el dispositivo alimentado, incluso si hay una pequeña caída de voltaje en los cables de conexión debido a su resistencia y la corriente que circula. El módulo puede elevar ligeramente el voltaje de salida (hasta 5.15V) por encima de los útil para proyectos donde necesitas un control manual de encendido/apagado de la salida de 5V para ahorrar batería o para reiniciar el dispositivo alimentado, y para verificar el estado de la batería a demanda.

Una eficiencia de conversión del 92.5% es bastante buena para un convertidor boost. Significa que el 7.5% de la potencia que se procesa se pierde en forma de calor.
Si la salida es de 5V y 2A, la potencia de salida es P_out = 5V * 2A = 10W.
La potencia de entrada sería P_in = P_out / Eficiencia = 10W / 0.925 ≈ 10.81W.
La potencia disipada como calor por el módulo sería P_disipada = P_in – P_out = 10.81W – 10W ≈ 0.81W.
Consideraciones de disipación de calor:

• Con casi 1W de disipación, los componentes del módulo (principalmente el inductor y el chip del convertidor boost) se calentarán.
• El módulo es pequeño (25mm x 20mm). Si va a operar continuamente a 2A de salida en un espacio cerrado sin ventilación, la temperatura del módulo podría elevarse significativamente.
• No parece tener un disipador de calor dedicado.

Recomendaciones:

• Asegura una buena ventilación alrededor del módulo si va a operar cerca de su corriente máxima de salida durante periodos prolongados.
• Evita encerrarlo en compartimentos muy pequeños y sin flujo de aire.
• Si es posible, montarlo de forma que la PCB pueda disipar algo de calor a través de sus planos de cobre o al aire circundante.
• Monitorea la temperatura del módulo durante el uso intens 5V nominales en el propio módulo, para compensar esta caída y asegurar que el dispositivo en el otro extremo del cable reciba lo más cercano a 5V posible, especialmente bajo cargas de corriente más altas (cercanas a 2A). Esto mejora la estabilidad de la alimentación para el dispositivo conectado.

Estas son características de un ciclo de carga inteligente y seguro para baterías Li-ion:

• Pre-carga para baterías < 2.8V (a 180mA): Si una batería de litio está profundamente descargada (por debajo de ~2.8V-3.0V), aplicar una corriente de carga alta inmediatamente puede ser perjudicial. La función de pre-carga aplica una corriente suave y reducida (180mA en este caso) para recuperar gradualmente el voltaje de la batería hasta un nivel seguro antes de iniciar la cargaivo inicial para asegurarte de que no se sobrecaliente (dentro del rango de -40℃ a +85℃).

Aunque 0.81W no es una cantidad masiva de calor, en un módulo tan compacto, una ventilación adecuada es importante para un «rendimiento confiable» y duradero.

Este módulo es muy versátil y adecuado para:

• • Construcción de Bancos de Energía (Power Banks) DIY: Su capacidad de cargar una batería 18650/18700 y luego suministrar 5V/2A a través de un puerto USB (si se añade uno a la salida de 5V, o usando los terminales de salida directamente) lo hace perfecto para esto. La función de carga/descarga simultánea es una gran ventaja.

principal a corriente constante.

• Apagado automático cuando la corriente de carga cae por debajo de 50mA (Terminación de Carga): Durante la fase de voltaje constante (CV) de la carga de una batería Li-ion (cuando el voltaje ha alcanzado los 4.2V/4.35V), la corriente de carga disminuye gradualmente. El módulo finaliza el ciclo de carga («apagado automático») cuando esta corriente cae a un nivel bajo (50mA aquí, aunque la descripción también menciona 100mA en otra parte, es un umbral de terminación) para evitar la sobrecarga y el goteo de carga innecesario, lo que es bueno para la salud a largo plazo de la batería.
• Reinicia el ciclo de carga si el voltaje de la batería baja de 4.1V: Si la batería, después de ser cargada, permanece conectada al módulo y su
• Alimentación de Proyectos Portátiles con Microcontroladores: Para alimentar Arduinos, ESP32, Raspberry Pi (modelos que aceptan 5V) y sus periféricos, con la capacidad de recargar la batería fácilmente mediante USB-C.
• Dispositivos Electrónicos Autónomos: Como pequeños voltaje cae por debajo de un cierto umbral (4.1V aquí) debido a la autodescarga o a una pequeña carga conectada, el módulo puede reiniciar automáticamente el ciclo de carga para mantenerla cerca de su capacidad máxima. sensores remotos, luces portátiles, o cualquier gadget que necesite una fuente de 5V regulada desde una batería de litio recargable.
• Proyectos de Respaldo de Energía (Mini-UPS): Para

Estas funciones «prolongan la vida útil de la batería» y aseguran una carga más segura y completa.

• Carg el «botón externo conectado al punto «K» y al polo negativo de salida» para controlar la pantalla de energía y laadores de Batería de Litio Dedicados: Si solo se usa la función de carga, es un salida de 5V?

El módulo proporciona un punto de conexión «K» cargador compacto y eficiente.

Su «diseño compacto», «alta eficiencia de conversión», y la «funcionalidad de carga y descarga simultánea» lo convierten en una excelente opción para una amplia gama de aplicaciones para un botón pulsador externo (momentáneo). Este botón, cuando se conecta entre el punto «K» y el que requieren una gestión de energía de batería de litio y una salida de 5V.