TA3UIS
Doğan
- Katılım
- 15 Kasım 2023
- Mesajlar
- 3,012
Eldeki ekipmanlar ve komponentler ile hobi masa deneyi serilerime devam ediyorum. 
Piyasada satılan kontrolsüz şarj cihazlarının pilleri ısıtıp ömürlerini kısaltmasından yola çıkarak, kendi şarj istasyonumu tasarlamaya çalıştım. Bu devre, özellikle 2x1.2V (2.4V) Ni-MH piller için optimize edilmiş, tam dolumda akımı sıfıra yakın kesen ve şarj akımını sabit tutan bir yapıya sahip.
Bu projemde, 2 adet seri bağlı 1.2V Ni-MH pil (toplam 2.4V) için güvenli, pilleri yormayan ve tam dolumda akımı otomatik olarak kesen bir şarj devresi yaptım.
Devre, pilleri en sağlıklı yöntem olan Sabit Akım 100mA ile şarj eder ve voltajı sürekli takip ederek dolum bittiğinde şarjı durdurur.
Projenin en can alıcı noktası, devrenin doğruluğunun Rigol DL3021A Elektronik Yük cihazı ile laboratuvar ortamında test edilmiş olmasıdır.
TEKNİK ÖZELLİKLER VE MALZEME LİSTESİ
Sistem Bileşenleri:
Akım Regülatörü: LM317 (Sabit akım kaynağı olarak yapılandırıldı).
Karşılaştırıcı (Comparator): LM358 (Voltaj takibi ve otomatik kesme kontrolü).
Kesme Anahtarı: BD140 PNP Transistör.
Güç Girişi: 12V DC 500mA Adaptör.
Direnç ve Kondansatör Detayları:
Akım Sınırlama: 5 adet 10 Ohm 1/4W direnç (4 paralel + 1 seri bağlanarak 12.5 Ohm elde edildi. Hedef: 100mA).
Referans Bölücü: 10K Ohm ve 3.3K Ohm sabit dirençler (Kesme eşiği için).
Stabilite: 2 adet 10uF elektrolitik ve 1 adet 100nF seramik kondansatör.
TEST SONUÇLARI (Rigol DL3021A ile)
Devreyi gerçek pillerden önce Rigol DL3021A Elektronik Yük ile simüle ettim ve sonuçlar kararlılık gösterdi:
Şarj Modu (2.4V - 2.8V): Devre ortalama 100mA akım bastı ve Kırmızı LED aktif oldu.
Kesme Eşiği (2.9V): Voltaj 2.9V seviyesine ulaştığı anda devre milisaniyeler içinde tepki verdi.
Dolu Modu (Standby): 2.9V sınırında akım 0.100A'den 0.008A'e (8mA) düştü.
Gösterge Geçişi: Kırmızı LED söndü ve Yeşil LED yanarak şarjın başarıyla tamamlandığını doğruladı.
8mA'lik boşta çalışma akımı, sistemin beyni olan LM358 ve Yeşil LED'in kendi tüketimidir; yani pille giden akım tamamen kesilmiştire.
ÇALIŞMA MANTIĞI VE TASARIM NOTLARI
Sabit Akım: Ni-MH piller için en sağlıklı şarj yöntemi sabit akımdır. LM317 üzerindeki direnç bloğu (elimde uygun watta direnç yoktu) sayesinde piller voltajdan bağımsız olarak her zaman 100mA ile beslenir.
Voltaj Takibi.: LM358'in bir kanalı karşılaştırıcı olarak çalışır. Pil voltajı, bizim dirençlerle belirlediğimiz referans voltajını (2.9V) geçtiği an BD140 transistörünü Kapalı konumuna getirir.
Isı Yönetimi: 12V giriş kullanıldığı için LM317 ve BD140 üzerine yaklaşık 1W yük biniyor. Uzun ömürlü kullanım için küçük alüminyum soğutucular eklemek iyi olur.
SONUÇ
Bu devre ile pillerinizi şarja bırakıp unutabilirsiniz. Voltaj tam doluma ulaştığında sistem kendini kapatır, pillerin ısınmasını ve ömrünün kısalmasını engeller. Özellikle hobi projelerinde seri bağlı Ni-MH paketleri şarj etmek için oldukça güvenilir ve ekonomik bir çözümdür.
Breadboard devresi:
Boşta 12V besleme ile devreden çekilen akım çok düşük :
CV Modda pil şarjını simüle ederken yani pil voltajı 2.4V -2.8V arasındayken, Çekilen akımlar ve Devre üzerinde Kırmızı led yanması:
Pil şarj ediyor, kırmızı led yanıyor :
Pil şarj akımı ortalama 100mA :
Devrenin besleme voltajı ve toplam devrenin çektiği akım Korad üzerinden :
Pil voltajı 2.9V yani şarj kesme voltajımıza ulaştığında :
Devre üzerindeki yeşil led şarjın bittiğini ve kesildiğini bildiriyor:
Şarj işlemi bittiğinde / kesildiğinde devrenin toplam çektiği akım:
Piyasada satılan kontrolsüz şarj cihazlarının pilleri ısıtıp ömürlerini kısaltmasından yola çıkarak, kendi şarj istasyonumu tasarlamaya çalıştım. Bu devre, özellikle 2x1.2V (2.4V) Ni-MH piller için optimize edilmiş, tam dolumda akımı sıfıra yakın kesen ve şarj akımını sabit tutan bir yapıya sahip.
Bu projemde, 2 adet seri bağlı 1.2V Ni-MH pil (toplam 2.4V) için güvenli, pilleri yormayan ve tam dolumda akımı otomatik olarak kesen bir şarj devresi yaptım.
Devre, pilleri en sağlıklı yöntem olan Sabit Akım 100mA ile şarj eder ve voltajı sürekli takip ederek dolum bittiğinde şarjı durdurur.
Projenin en can alıcı noktası, devrenin doğruluğunun Rigol DL3021A Elektronik Yük cihazı ile laboratuvar
ortamında test edilmiş olmasıdır.TEKNİK ÖZELLİKLER VE MALZEME LİSTESİ
Sistem Bileşenleri:
Akım Regülatörü: LM317 (Sabit akım kaynağı olarak yapılandırıldı).
Karşılaştırıcı (Comparator): LM358 (Voltaj takibi ve otomatik kesme kontrolü).
Kesme Anahtarı: BD140 PNP Transistör.
Güç Girişi: 12V DC 500mA Adaptör.
Direnç ve Kondansatör Detayları:
Akım Sınırlama: 5 adet 10 Ohm 1/4W direnç (4 paralel + 1 seri bağlanarak 12.5 Ohm elde edildi. Hedef: 100mA).
Referans Bölücü: 10K Ohm ve 3.3K Ohm sabit dirençler (Kesme eşiği için).
Stabilite: 2 adet 10uF elektrolitik ve 1 adet 100nF seramik kondansatör.
TEST SONUÇLARI (Rigol DL3021A ile)
Devreyi gerçek pillerden önce Rigol DL3021A Elektronik Yük ile simüle ettim ve sonuçlar kararlılık gösterdi:
Şarj Modu (2.4V - 2.8V): Devre ortalama 100mA akım bastı ve Kırmızı LED aktif oldu.
Kesme Eşiği (2.9V): Voltaj 2.9V seviyesine ulaştığı anda devre milisaniyeler içinde tepki verdi.
Dolu Modu (Standby): 2.9V sınırında akım 0.100A'den 0.008A'e (8mA) düştü.
Gösterge Geçişi: Kırmızı LED söndü ve Yeşil LED yanarak şarjın başarıyla tamamlandığını doğruladı.
8mA'lik boşta çalışma akımı, sistemin beyni olan LM358 ve Yeşil LED'in kendi tüketimidir; yani pille giden akım tamamen kesilmiştire.
ÇALIŞMA MANTIĞI VE TASARIM NOTLARI
Sabit Akım: Ni-MH piller için en sağlıklı şarj yöntemi sabit akımdır. LM317 üzerindeki direnç bloğu (elimde uygun watta direnç yoktu) sayesinde piller voltajdan bağımsız olarak her zaman 100mA ile beslenir.
Voltaj Takibi.: LM358'in bir kanalı karşılaştırıcı olarak çalışır. Pil voltajı, bizim dirençlerle belirlediğimiz referans voltajını (2.9V) geçtiği an BD140 transistörünü Kapalı konumuna getirir.
Isı Yönetimi: 12V giriş kullanıldığı için LM317 ve BD140 üzerine yaklaşık 1W yük biniyor. Uzun ömürlü kullanım için küçük alüminyum soğutucular eklemek iyi olur.
SONUÇ
Bu devre ile pillerinizi şarja bırakıp unutabilirsiniz. Voltaj tam doluma ulaştığında sistem kendini kapatır, pillerin ısınmasını ve ömrünün kısalmasını engeller. Özellikle hobi projelerinde seri bağlı Ni-MH paketleri şarj etmek için oldukça güvenilir ve ekonomik bir çözümdür.
Breadboard devresi:
Boşta 12V besleme ile devreden çekilen akım çok düşük :
CV Modda pil şarjını simüle ederken yani pil voltajı 2.4V -2.8V arasındayken, Çekilen akımlar ve Devre üzerinde Kırmızı led yanması:
Pil şarj ediyor, kırmızı led yanıyor :
Pil şarj akımı ortalama 100mA :
Devrenin besleme voltajı ve toplam devrenin çektiği akım Korad üzerinden :
Pil voltajı 2.9V yani şarj kesme voltajımıza ulaştığında :
Devre üzerindeki yeşil led şarjın bittiğini ve kesildiğini bildiriyor:
Şarj işlemi bittiğinde / kesildiğinde devrenin toplam çektiği akım:
Son düzenleme:
