• Bu site çerezler kullanır. Bu siteyi kullanmaya devam ederek çerez kullanımımızı kabul etmiş olursunuz. Daha fazla bilgi edin.

Otomatik Akü Şarj Kontrol Devresi

uydudoktoru

Tanınmış Üye
Yönetici
Yönetici
Offline
#1
akusarj-sch.png

Aküler, herhangi bir güç kaynağı ile belli koşullar altında elektrik enerjisini depolayan ve bu enerji kullanıldığında depolu enerjisi tükenen ve yine doldurulabilen kimyasal yapılı elemanlardır. Akülerin doldurulması için toplam gücünün 10'da biri değerinde beslenmeleri gerekmektedir. Mesela 40 Amperlik bir aküyü 4 amper ile şarj etmek, bu akünün varsayılan şarj değeridir. Bir akünün şarjı için verilmesi gereken gerilim değeri ise 12 voltuk aküde 14 volttur. Şarj için bu değer normal olarak kabul edilmekte ve yukarıdaki şarj değeri, akünün şişmesi denilen olayı meydana getirmekte ve aküyü kısa sürede kullanılamaz duruma getirmektedir. Şayet şarj değeri 14 voltun altında olursa akü, yetersiz şarj olmayla dolmamakta ve verimsiz olmaktadır. Akü kullanımında bir diğer önemli nokta ise akünün kullanılabilir alt sınır volatj değeridir. Akülerde kullanılabilir alt değer genellikle 11 volt olarak seçilmektedir. Bir akü şarj devresi tasarlarken bu şartları sağlamak gerekmektedir.

Devrenin Çalışması ve Yapısı:

Devre 12 voltluk akülerin sarjı için hazırlanmıştır. Alt sınır 11 volta, üst sınır ise 14 volt olarak ayarlanmalıdır. Alt ve üst sınırlar müsade edilebilen kullanma aralığıdır. Siz kendi ihtiyacınıza veya düşüncenize göre ayarlama yapabilirsiniz. Devrede ayarların yapılması için iki adet comparator kullanılmıştır. Bu komparatorlar ile istenilen değerlere ulaşılınca RS fip-flop girişleri yükseltilmekte ve çıkıştaki röle çekmektedir. Devrede komparator olarak LM 393 entegresi, RS flip-flop olarakta CD 4013 entegresi kullanılmıştır. VR1 ve VR2 trimpotlarını çok turlu kullanmak ayar hassaiyetini yükseltmektedir. Devre, 4013'ün R ve S uçlarına belli voltajlarda butona basılıyormuş gibi bir mantıkla çalışmaktadır. Devrede kullanılacak röle, kontakları üzerinden geçecek olan akım değerini karşılayacak güçte olmalıdır.

Devre ilk çalıştığında akünün boş olabileceği veya herhangi bir işlem yapamayacağı ve dolması gerekebileceği düşüncesi ile şarj yapacak şekilde tasarlanmıştır. Şarj işlemine gerek yoksa veya şarj işlemi tamamlanmışsa role çekmektedir. Devrede kullanılan LED şarj işlemi sırasında yanmaktadır.

Devrede kullanılan trimpotlar çok turlu olarak tercih edilmelidir. Normal trimpotlar kullanıldığında ayarlamada zorluklar yaşanmıştır. Çok turlu trimpotlarda ise hassas ayarlama yapılabilmiştir.

Devrede kullanılan D5 6A10 diyotu akünün kutuplarının ters bağlanması durumunda devrenin zarar görmemesi amacıyla aküyü kısa devre yapmak düşüncesiyle konmuştur. Akünün akımını karşılayacak güçte olmalıdır. Bu diyot istenirse kullanılmayabilir. Devre ile bir ilgisi bulumamaktadır.

Devrenin ayarlanması: Devrenin ayarlanması için akü (AKU) ve güç kaynağı (GK) girişlerini birleştiriniz ve bir ayarlı adaptöre bağlayarak aşağıdaki işlemleri yapınız.

Şarja başlanacak ALT sınırın ayarlanması: Alt sınır RV2 trimpotu ile ayarlanmaktadır. Öncelikle adaptörü alt voltaj sınırına ayarlayınız. Mesela 11 volt. Bundan sonra LM393 entegresinin 5 nolu ucunu ölçünüz ve 6 nolu ucu aynı değere getiriniz. Böylece alt sınır ayarı yapılmış olur.

Şarjın bitirileceği ÜST sınırın ayarlanması: Üst sınır 4013 entegresinin yanında bulunan RV1 trimpotu ile ayarlanmaktadır. Adaptörü üst voltaj sınırına ayarlayınız. Mesela 14 volt. Bundan sonra LM393 entegresinin 2 nolu ucunu ölçünüz ve 3 nolu ucu aynı değere getiriniz. Böylece üst sınır ayarı yapılmış olur.

Devrenin Şeması:



Devre şemasını büyük görmek için tıklayınız.

Devrenin PDF formatında şemasını görmek için tıklayınız.

Devrenin KiCad programı ile hazırlanmış şema ve baskı devre dosyalarını sıkıştırılmış zipli dosya olarak indirmek için tıklayınız.

Malzeme Listesi:
U1: CD 4013
U2: LM 317
U3: LM 393
D1-D3: 1N4007
D5: 6A10
D4: Led
Q1, Q2: BC547
C2, C4: 100nF
C1: 100uF 63V
C3: 10uF 50V
RV1-RV2: 10K çok turlu trimpot
R1: 1K2
R2: 220 Ohm
R3, R4: 5K6
R5-R8: 10K
R9, R10: 470 Ohm
ROLE1: 12V 10A

Devrenin baskı devresi



Devrenin montaja hazır baskı devresi



Devrenin montajı yapılmış baskı devresi



Notlar:

1- Bu yazı 24.05.2008 tarihinde güncellenmiştir. Güncellemede devrede yapısal değişiklik yapılmamıştır. Şemada yapılan değişiklikler sadece baskı devreye uygunluk açısındandır. Devreye daha önceki notlarda bahsedilen 6A10 diyot eklenmiştir. Ayrıca elde bulunan malzeme kullanılarak baskı devre hazırlandığından BC618 yerine iki tane BC547 kullanılmıştır.

2- Devre, 12 volt aküler ile çalıştırılmış olup, 24 volt aküler için deneme yapılmamıştır.

3- Devrede kullanılan 4013 entegresinin 7 nolu ucu şaseye, 14 nolu ucu +8 Volta bağlanmalıdır.