OTOMATİK KESMELİ LİON PİL ŞARJ DEVRESİ

Bu yazımda sizlerle şarj tamamlandığında kendiliğinden kesime giden, opamp(TL431) kontrollü bir Lityum pil şarj devresi paylaşacağım. Devre, son derece bulunabilir parçalarla kuruluyor. Özel bir parça içermiyor ve tüm parçalar elektronikçilerde, internet üzerindeki sitelerde ucuza temin edilebiliyor. 

Özellikle son yıllarda lityum pil ve bataryaların artık yaygınlaştığını söylemek herhalde klişenin en son boyutu olurdu. Bir elektronik blog'unda bulunduğunuza göre bunu size uzun uzun anlatmama gerek yok. Ancak aranızda başlangıç düzeyinde hobicilerin de bulunabileceğini varsayarak kısaca önemli açıklamaları yapmam gerekiyor. 

Günümüzde yaygın kullanılan Lityum-iyon ve Lityum Polimer türevi piller;

-Uygun şarj koşullarında doldurulmalıdırlar.

-Şarj süreci, süreç boyunca şarj akımı ve gerilimi denetim altında olmalıdır.

-Batarya ısısı da şarj süreci boyunca denetlenmelidir.

-Şarj bitiminde şarj akımı KESİNLİKLE kesilmelidir. Lityum tabanlı pillerde "tampon şarj" uygulaması yoktur.

-Aşırı şarj ve derin deşarjdan kaçınılmalıdır.

İşte bu nedenlerle lityum pilleri, eski nesil pillere nazaran daha dikkatli kullanmamız gerekiyor. Dolayısıyla bu tip piller, özellikle hobi işlerinde kullanılırken hazır şarj modülleri ile beraber kullanılmaktadır. Bu şarj modülleri, içeriğinde dengeleyici (BMS devresi), otomatik kesme-voltaj seviyesi kontrolü ve bir çoğunda da termal kontrolör devreleri barındırır.

Bu tip hazır pil modülleri uzakdoğu'dan hazır satın alınıyorlar ve oldukça da ucuzlar. Ancak birçok meraklı hobici, alternatifler geliştirmek istiyor. İşte bu yazıda sunacağım devre de yukarıdaki güvenlik özelliklerinin hepsini içermese de, en azından pil tam doluluk seviyesine (4,15-4,20V) eriştiğinde otomatik akım kesme yaparak şarjı durduruyor, ve yeşil bir ışık yakarak pilin dolduğunu haber veriyor. Böylelikle aşırı şarjın da (over-charge) önüne geçilip tehlike önleniyor.

Devremizin çalışması son derece basittir. Girişe uygulanan minimum 7Volt DC, LM317 voltaj düzenleyici entegresince çıkışa bağlanacak lityum pili besleyecektir. Kendisine bağlı TL431 ayarlı zener entegresi, 10k ve 15k dirençlerden oluşan gerilim bölücüden referans almaktadır. Pil dolduğu zaman yeterli polarmayı alan TL431, iletime geçerek LM317'nin Adjust bacağını eksi hattına doğru çeker. Bu, LM317'nin çıkışındaki voltajı düşürür ve pile giden akım durur. Aynı voltaj bölücü devresi, potansiyometreli bir başka voltaj bölücüyle beraber LM358'e de bağlanmıştır. LM358, Pil dolduğu zaman LED'leri kırmızıdan yeşile çevirir. Böylelikle kullanıcı pilin dolduğunu anlamış olur.

Giriş için en fazla 12VDC uygulanabilir; ancak bu, fazla ısı sorununa neden olacaktır. Dolayısıyla devreyi en az 7Volt, en fazla 10Volt aralığında kullanmanız önerilir. 9Voltluk adaptörler uygundur.

Devreyi KiCAD'dan faydalanarak PCB şemasına dönüştürdüm. Aşağıdakine benzeyecek:

Eğer yapmak isterseniz, baskıya hazırlanmış PDF dosyalarını aşağıdaki linkten paylaşıyorum. 

Evet, bu yazımda sizlerle yapımı son derece ucuz, güzel bir lityum pil şarj devresi paylaştım. Umarım işinize yarar. 

İyi çalışmalar dilerim.

Baskı PDFleri:

İndiriniz(bağlantı yeni pencerede açılacak)