19V LAPTOP ADAPTÖRÜYLE AKÜ ŞARJ

Böyle birşey mümkün mü sizce? Aslında cevap hem evet, hem de hayır. Daha önceki yazılarımda akü şarjı ile ilgili birçok şeyden bahsetmiştim. Hatta bir yazımda, 19V dizüstü bilgisayar adaptörü ile akümülatör şarjı yapılabileceğini yazdım. Evet, bu mümkündür. Ancak bunun bazı şartları var! Yazıyı dikkatle okuyun.

Bu yazımda sizlere akü şarjı hakkında dikkat etmeniz gereken birkaç not ekledikten sonra, laptop adaptörü ile UPS akülerinden motosiklet akülerine kadar şarj yaptırabileceğiniz bir devre paylaşacağım. Bu nedenle ufak detayları okumanız çok önemli.

Öncelikle bir güç kaynağını öyle rastgele aküye bağlayamazsınız. Çünkü aküler çok düşük iç dirence sahiptirler ve yüksek akım çekerler. Eğer transformatör kullanıyorsanız sargıları yakabilirsiniz. SMPS adaptör kullanıyorsanız adaptörünüzü kısa zamanda bozabilirsiniz. Ayrıca her iki uygulamada da yangın tehlikesine çok dikkat etmeniz gerekiyor. Akümülatörler, bitikken bile anlık olarak çok yüksek akım verebiliyor; en ufak bir kısadevrede kabloları soba teli gibi kızdırıp alevlendirebilirler. Bu nedenle tekin davranmanız gerekiyor. 

Bir adaptör ile akü şarj cihazını birbirine karıştırmayın, aynı şey değil. Adaptör, çıkışına sabit voltaj ve akım vermeye çalışan basit bir güç kaynağıdır. Cihazlara bağlanır. Akünün dolduğunu anlayamaz ve şarjı kes(e)mez. Hem kendisine, hem bağlantı yolundaki eleman ve kablolara, hem de aküye zarar verebilir.

Akü şarj cihazı ise, içerisinde;

-Voltaj kontrolü

-Akım kontrolü

-Kesme kontrolü

-Isı kontrolü (hepsinde olmayabilir)

-Ters bağlantı koruma devresi (hepsinde olmayabilir)

-Akım kontrolü ya da sınırlaması

-Dolum sonrası tampon şarj devresi

gibi birçok kontrolcü devre ya da parça barındırmaktadır.

Dolayısıyla bir laptop adaptörünü ya da başka bir adaptörü direkt aküye bağlayıp şarj etmeye çalışmamalısınız. Aynı kural, diğer tüm pil ve batarya türleri için geçerlidir.

 

Ancak, laptop adaptörünün çıkışına ekleyeceğiniz bir devre ile sınırlı birkaç tip aküyü şarj ettirebilirsiniz. Otomobil akülerini de şarj ettirebilirsiniz ancak şarj işlemi çok uzun zaman alabilir (tahminen bir günden fazla).

Aşağıda, 19V dizüstü adaptörü kullanan basit bir şarj kontrol devresi çizdim:

DİKKAT! Bir okuyucumun uyarısı üzerine devrede kullandığım transistörü BC237 yerine BC327 olarak göstermişim. Aşağıdaki resim de dahil olmak üzere yazı boyunca tüm devre şemaları ve baskı şemasındaki BC327'leri BC237 olarak varsayınız. 

Devreye bakar bakmaz youtube gibi yerlerde sıkça karşılaştığınız basit bir devre gözünüzün önüne gelmiş olabilir. Evet, aslında devrenin temel ilkesi yaygın tercih edilen transistör-röleli şarj kestirme devresine dayanıyor. Devreyi biraz inceledikten sonra yazıyı okumaya devam edin.

Sol tarafta besleme girişi bulunmaktadır. Ancak burada dikkatinizi çekmem gereken çok önemli bir durum var: LM317T kullanan bir akım sınırlayıcı devresi. Bu, akım kontrolünü sağlamak için varsayılan olarak seçilmiştir. LM317T, bir doğrusal voltaj regülatörü olup, bu devredeki bağlantı şekli bir akım sınırlayıcıyı oluşturur. Asıl dikkatinizi çekmem gereken şey, dirençtir. Direnç doğru bir değere sahip değildir ve varsayımsal olarak belirlenmiştir. Gerek 7Ah'lik UPS aküleri için, gerekse daha büyük kapasitedeki motosiklet aküleri için Watajı çok küçüktür ve kısa sürede yanabilir. Ben burada çok daha küçük kapasitedeki akülerin şarj edileceğini varsaydığım için 2W direnç seçtim. Şayet daha büyük akü şarj edecekseniz, bu direnci elektronikçiler arasında "wattlı direnç" diye bilinen güç dirençleri ile değiştirmelisiniz. Aşağıda birkaç tip güç direnci görüyorsunuz:

Resimde gördüğünüz güç dirençleri çok yüksek güçlere sahiptir. Farklı tip ve boyutlarda üretilmişlerdir. En soldaki alüminyum soğutma destekli olan direnç amacımıza uygundur. Eğer bir otomobil aküsü şarj edecekseniz 2,5Ohm kadar olmalı ve takriben 30Watt gücünde olmalıdır. Aynı değerdeki direnç ile UPS  ve motosiklet aküleri de şarj edilebilir.

DİKKAT! Bu devre otomobil aküsü şarj etmek için uygun değildir! Yine de mecbur kalırsanız, LM317T yerine LM338T kullanmalısınız! Pin yapısı aynıdır fakat akım kapasitesi 5A olduğu için daha dayanıklıdır.

Kesim kontrolü, ortadaki BC237 transistörü ve uçları akü kutuplarına bağlı bir gerilim bölücü devresi tarafından sağlanmaktadır. 10k potansiyometre çok turlu olursa ve 4k7 %1 töleranslı metal-film direnç olursa hassasiyet arttığı gibi, ısı koşullarında devre kararlılığını yitirmez. Röle 15V'luk kübik bir röledir ve kontaklarının akım tahammülü 10-15A olabilir. Röle bobinlerine paralel bağlı EMK diyodu 1N4148 ya da 1N400X serisinden herhangi birisi olabilir. Transistörün emetörüne bağlı 2 adet seri 1N4007 diyotları'nın iki görevi vardır; birincisi akü ters bağlanırsa transistörü korurlar. İkincisi transistörün kesim kararlılığını arttırırlar. Kırmızı LED, şarjın sürdüğünü, Yeşil LED ise şarjın kesildiğini gösterir. 1k-1Watt'lık direnç, kesim sonrasında aküyü azar azar besleyerek tampon şarj sağlamaktadır.

Devre yapıldıktan sonra ilk yapılması gereken, kesim voltajının ayarlanması, yani kalibrasyondur. Çıkışa bacakları arasına paralel 1k-5W bağlanmış 4700uF 25V elektrolitik kondansatör bağlıyken, 10k potansiyometreyi çevirerek 14,4Volt'da rölenin açmasını sağlayın. Bunu bir müddet test ederek devrenin kararlı olup olmadığını test edin. Tam 14,4X Voltlar seviyesinde röleden "çıt" diye ses gelmeli ve kırmızı ışık yeşile dönmelidir. Böyle olduğunda kalibrasyon bu şekilde bırakılır ve kullanıma geçilir.

Akü dolduğunda 1k-1Watt'lık direnç, aküyü maksimum seviyede bekletmek için yeterli olsa da, akü yine de cihazda unutulmasa daha iyi olur. Çünkü bu seri dirençle oluşturulmuş basit akım kısıtlama devresinin voltaj kontrolü yoktur ve çok uzun süreler akünüzü cihazda unutursanız aşırı şarj-over charge durumuyla karşılaşabilirsiniz.

Devrenin PCB şeması üç boyutlu görünümü şuna benzeyecektir:

Durumu net şekilde anlamanızı kolaylaştırmak için 3D şekilde LM317T'ye örnek bir soğutucu taktım. Tip olarak aynı soğutucu olması gerekmez; burada soğutucu heatsink kullanılması gerektiğini göstermek istedim. Entegrenin hemen altındaki dikey duran direnç, devrede gördüğünüz 2Watt'lık dirençtir ve yeterli değildir. Bu direncin takılı olduğu yerden iki kalın kablo çekerek yukarıdaki resimde verdiğim wattlı dirence bağlamalısınız. 

Devreyi basabilmeniz için gerber dosyalarını aşağıda paylaşacağım. Link yeni sekmede açılacaktır. İndirip yapabilirsiniz. Maliyeti konusunda bir bilgim yok; lakin uğraşmak isterseniz kaynaklar elinizde olacaktır. 

Özellikleri:

-Akım sınırlamalı

-Otomatik kesimli

-Şarj sürecini ve şarj bitimini rekli LED'ler ile kullanıcıya ikaz.

-Çok çeşitli akü şarj olanağı.

-Dolum sonrası Tampon şarj

-Hafif ve dayanıklı.

-Küçük boyutlu, kolayca taşınabilir.

-Kolayca kutulanabilir, vida deliği olmasa da çözüm üretmek kolay.

Devreyi denemek isterseniz Gerber materyallerini aşağıdaki linkten indirebilirsiniz:

Şuradan İndirin>>>İNDİRAGANDİ

TİP-2

Yukarıda paylaştığım devrede LM317, LM338 ve güç direncinin fazla yer kaplamaları, soğutma gereksinimleri ve daha fazla maliyetli olması dolayısıyla devrenin daha pratik bir versiyonunu yaptım.

Bu kez devrede akım sınırlayıcı olarak kullanılan LM3XX ve son derece hantal olan güç direncini iptal ettik. Girişte akım sınırlayıcı olarak 12V-15Watt'lık otomobil sinyal lambası kullanıyoruz. Bu lamba ile 7Ah ila 20Ah aralığındaki aküler kolaylıkla şarj edilebilir. Daha yüksek kapasiteli örneğin 60Ah ila 72Ah aralığındaki otomobil aküleri de şarj edilebilmesine rağmen şarj süreci daha uzun olur. Bunun için lambayı 50Watt tofaş otomobil farı ile değiştirmek gerekebilir.

 

Lambalı versiyonun baskı için gerekli gerber dosyalarını aşağıdan indirebilirsiniz.

Lambalı versiyonu buradan indirin>>>TİP-2 İNDİRAGANDİ

Kolaylıklar dilerim, hoşçakalın.

seron

basitelektronikprojeler.blogspot.com