Elektronik Projeler

Arkadaşlar Texas ins. firmasının yayınladığı bir dökümandan Türkçeye çevirdiğim güzel bir kaynaktır. Ni-Cd ve Ni-MH bataryaların şarj kareteristikleri , hızlı ve yavaş şarj teknikleri ayrıntılı anlatılmış örnek devrelerde verilmiştir. İncelemenizi tavsiye ederim. İlerleyen tarihlerde Li-Ion bataryalarla ilgili olan bilgileride ekliyeceğim
 www.elektronikders.com/ders_index_dosyalar/batarya.htm

PİL / BATARYA ŞARJI

 

GİRİŞ

 

Taşınabilir ürün bataryalarının şarj devreleri , güç kaynağı dizaynlarının önemli bir kısmıdır. Şarj sistemlerinin karmaşıklığı ve maliyetleri öncelikle batarya tipi ve şarj etme sürelerine bağlıdır.

Bu yazı, şarj etme metotları , şarj sonu tespit teknikleri ve Nikel-Kadmium (Ni-Cd), Nikel Metal-Hidrit (Ni-MH) ve Lityum-Ion (Li-Ion) batarya şarj devrelerini anlatmaktadır.

Ni-Cd ve Ni-MH hücrelerin şarj olma karakteristiklerinin benzerliklerinden dolayı birlikte sunulacak devamında ise Li-Ion bilgileri verilecektir.

 

NI-CD/NI-MH  ŞARJ BİLGİLERİ

 

Batarya şarjcılık aleminde şarj etme metotları genellikle iki genel kategoriye ayrılır: Tipik olarak birkaç saatte bataryayı şarj eden hızlı şarj yöntemi ve genellikle tüm gece veya daha fazla süre boyunca  devam eden yavaş şarj yöntemidir.

 

Yavaş Şarj

 

Yavaş şarj ,genellikle batarya hücresine zarar vermeksizin uzun bir süre boyunca bataryaya uygulanan şarj akımı olarak tanımlanır. ( Bu metot bazen trickle (damlama-yavaşça) şarj olarak da sunulur)

 Kullanılan batarya hücresi için olabilecek maksimum şarj hızı batarya kimyasalına ve hücre yapısına göre değişir. Batarya tam şarj olduğunda, şarja devam etmek hücrede gaz oluşumuna neden olur. Oluşan gazın tamamı içeride tekrar geri birleştirilmesi gerekir, yoksa hücre içi basınç artar ve nihayetinde (batarya ömrünün azalmasına neden olan) gaz tahliye deliklerinden dışarı çıkar. Bu da demek oluyor ki , maksimum güvenli trickle şarj süresi bataryanın kimyasal yapısına ve iç elektrotların yapısına bağlıdır. Bu durum yeni hücrelerde daha hızlı trickle süresine imkan verecek şekilde geliştirilmektedir.

Yavaş sarj yönteminin en büyük avantajı şarj devresinin ,şarj sonu algılama devresine ihtiyaç duymaması ve nekadar süre kullanılsa da bataryaya zarar vermemesidir. Bunun manası şarj cihazının basit ve çok ucuz olmasıdır.

Yavaş şarj yönteminin en büyük dezavantajı ise tüketici ürünlerinde negatif  pazarlama özelliği olan uzun batarya şarj süresidir.

 

Yavaş Şarj Oranları

 

NI-CD : Birçok Ni-Cd hücreleri kolaylıkla güçlendirilmiş c/10 ( Hücrenin A-h değerinin onda biri) oranındaki şarj akımını tolere edebilir ve  çok uzunca süre hücreye zarar vermez. Bu oranda tipik bir şarj süresi 12 saat civarında olabilir.

Bazı yüksek hızlı Ni-Cd hücreleri ( yüksek hızlı şarj için optimize edilmiş olanlar) c/3 kadar yüksek sürekli trickle şarjı tolere edebilir. c/3 oranındaki şarj hızı bataryayı yaklaşık 4 saatte tam dolu hale getirebilir.

Herhangi bir şarj sonu tespit metodu olmaksızın Ni-Cd bataryaların 6 saatten daha az sürede  kolaylıkla şarj etmelerinin nedeni, oyuncak ,el feneri gibi ucuz tüketici ürünlerine hükmedebilme istekleridir.

Bir trickle şarj devresi ucuz bir DC priz adaptörü ve akım sınırlamak için tek bir güç direnci ile yapılabilir.

NI-MH : Ni-MH hücrelerin güçlendirilmiş şarjlar için toleransları yoktur. Maksimum güvenli trickle şarj oranı üretici tarafından bildirilir ve bu oran değerleri çoğunlukla c/40 ve  c/10 değerleri arasındadır. Ni-MH bataryalarda sürekli şarj metodu uygulanacaksa kesinlikle belirtilen maksimum şarj oranı değeri aşılmamalıdır.

 

Hızlı Şarj :

 

Ni-Cd ve Ni-MH için hızlı şarj genellikle, 1.2.c şarj oranına karşılık gelen yaklaşık 1 saatlik şarj süresi için kullanılır. Uygulamaların büyük çoğunluğunda bu şarj oranı aşılmaz.

Hızlı şarj işlemi , hücre sıcaklığı 10-40°C arası değerlerde özellikle de optimal 25°C de  güvenli bir şekilde yapılabileceğini dikkate almak çok önemlidir. Hızlı şarj işlemi düşük sıcaklıklarda (10-20°C) çok dikkatli yapılmalıdır. Soğuk bir hücrenin içindeki basınç şarj esnasında çok daha hızlı artış gösterir ve batarya ömrünün hızlıca tükenmesine neden olan tahliye deliklerinden gaz çıkışına neden olur.

Ni-Cd ve Ni-MH bataryaların şarjı esnasındaki kimyasal reaksiyonlar tamamen farklıdır. Ni-Cd bataryalardaki şarj reaksiyonu endotermik ( hücrenin soğumasına neden olur) iken, Ni-MH bataryaların şarj reaksiyonu ekzotermiktir. (hücrede ısı artışına neden olur.). Bu farklılığın önemi şudur ki; Ni-Cd bataryalar aşırı şarj edilmediği müddetçe çok yüksek hızlarda şarj edilmelerinde sakınca yoktur.  www.elektronikders.com

 Ni-Cd bataryaların güvenli maksimum şarj akımını sınırlayan faktör, P = I2R formülü gereği harcanan güce neden olan hücrenin iç empedansıdır.

Bazı yüksek hızlı şarj için optimize edilmiş Ni-Cd bataryalar da mevcut olup bunların şarj sabiti 5.c değerinde olup 15 dakikada şarja imkân verebilmektedir. Bu ultra hızlı şarj sistemini kullanan ürünler , 1 saatlik şarj süresinin pratik olmadığı kablosuz cihazlardır.

Ni-MH bataryaların ekzotermik şarj reaksiyonu yapılarından dolayı güvenli kullanılabilecek maksimum şarj akımları sınırlıdır ve hücre sıcaklıklarının sınırlı tutulması gerekir. Günümüzde 1.2c şarj oranından daha yüksek şarj akımı tavsiye eden  Ni-MH batarya üreticisi bulunmamaktadır.

 

Hızlı Şarj : Olası Hücre Hasarları

 

Uyarı :  Ni-Cd ve Ni-MH bataryaların her ikisi de aşırı uzun süreli hızlı şarj durumları için tehlike arzeder. Bataryalar tam şarja ulaştığında, bataryalara uygulanan enerji şarj reaksiyonunda daha fazla kullanılmaz, hücrede ısı olarak gereksiz yere harcanır. Yüksek akımlı şarj devam ettirildiğinde çok keskin bir ısı artışı ve gaz çıkışına neden olur.

Batarya hücrelerinde iç basınç çok yükseldiğinde gaz çıkışını sağlayan tahliye delikleri mevcuttur. Tahliye deliklerinden kaybedilen gazın tekrardan geri alınması mümkün değildir. Ni-Cd bataryalardan kaçan bu gaz oksijen gazıdır. Ni-MH bataryalardan kaçan gaz ise hidrojen gazıdır ki kıvılcım aldığında yanma riski vardır.

Ciddi şekilde aşırı şarj edilmiş bir hücre, eskime ve kimyasal korozyonlardan dolayı tıkanmış tahliye deliklerinin çalışmamasıyla patlayabilir. Bu sebepten bataryalar hiçbir zaman gaz kaçışı olacak kadar aşırı şarj edilmemelidir.

 Sonraki bölümlerde tasarımcı için tam şarj durumunu tespit edebilme ve yüksek akımlı şarjı kesebilme sayesinde aşırı şarjı önleme ile ilgili bilgiler sunulmuştur.

 

Hızlı Şarj Akım Kaynağı

 

 Ni-Cd ve Ni-MH bataryaların her ikisininde sabit akımla şarj değerleri , batarya hücrelerinin A-h değerleriyle doğrudan ilgilidir. Örneğin tam boy bir kamera için batarya paketi 12V/2.2A-h değerinde olabilir. Bu batarya için 1 saatlik şarj süresi , 2,6 amper şarj akımına denk gelen 1.2c değerinde şarj akımına gereksinim duyar.

Bu uygulamada kullanılacak akım kaynağı dizaynı için uygun maliyetli bir yöntem söyle olabilir; duvar prizine takılan bir AC-DC adaptör çıkışına sabit akım kaynağı olarak çalışan bir anahtarlamalı konvertör bağlamaktır.

Şekil 1 de 12V'luk Ni-Cd veya Ni-MH bataryaları 2,6 amperde  hızlı şarj edecek ve konvertör durduktan sonrada trickle şarja devam edecek bir devrenin şematik diyagramı görülmektedir.

Devrede ,tam şarj sonunda şarj sonu algılama devresinden gelen komutla şarjı kesmeye yarayan bir kapatma-durdurma pininin gerekliliğine dikkat ediniz. Sıcaklık algılamalı bir şarj sonu algılama devresi bu şarj devresi içi uygun olabilir.



 

 

LM2576 2,6 ampere  ayarlanmış sabit akım kaynağı olarak kullanılan bir buck ( step down ) anahtarlamalı mod regülatördür. Bu entegre %80 gibi yüksek güç çevrim verimine sahiptir ve geniş bir giriş gerilim aralığına sahiptir.

Sabit akım geri besleme döngüsü , LM2576'nın geri besleme pin ucundaki voltaj değeri 1.23 voltta tutularak sağlanmaktadır.

OPAMP, 50 mW algılama direnci uçlarına düşen voltajı 9,2 kat yükselterek 1,23 V değerinde tutmak için kullanılmaktadır. Entegre çıkış voltajını artırıp azaltarak geribesleme ucunda 1,23V'u yakalamaya dolayısıyla da sabit bir akımı yakalamaya çalışmaktadır.

 RTR direnci LM2576 durdurulduğunda trickle şarj akımını sağlamak için devreye eklenmiştir. Giriş voltajı olduğu müddetçe bu direnç üzerinden akım her zaman geçmektedir. Bu direnç değeri batarya için müsaade edilen maksimum trickle akımına göre şekil 1'deki formülle hesaplanır. www.elektronikders.com

Hızlı şarj esnasında bataryadan geçen toplam akım LM2576dan geçen yaklaşık 2,6 amperlik akımla hesaplanan trickle şarj akımının toplamı kadardır.

Gelecek bölüm şarj sonu algılama bilgisi ve şekil 1'deki devreye eklenebilecek şekil 3'teki devreyi detaylandırmaktadır.

Ni-Cd ve Ni-MH Bataryalar İçin Şarj Sonu Algılaması

 

Ni-Cd ve Ni-MH bataryaların her ikisi de aşırı şarj edilmediği müddetçe güvenli bir şekilde hızlı şarj edilebilirler. Batarya voltajını ve/veya sıcaklığını ölçerek bataryaların tam şarj olup olmadıklarını hesaplamak mümkündür.

Birçok yüksek performanslı şarj sistemleri , hızlı şarjı sonlandırmak için en az iki adet metot uygularlar. Voltaj veya sıcaklık algılaması birincil olarak kullanılırken birincil yöntemde aksaklık olması durumunda aşırı şarjı engellemek için yedekte bir zamanlayıcı devresi de kullanılır.

 

 

Şekil 2'deki voltaj/sıcaklık eğrileri bataryaların tam şarj olma durumlarını gösteren kimlikleri gibidir. ( Ni-Cd ve Ni-MH bataryalar kıyaslama olası için ikisi birden verilmiştir)

 

Her iki eğrilerdeki bilgiler, 1c sabit akım oranı ve 25°C ortam ısındayken elde edilmiştir. Görüldüğü gibi tam şarj noktası hücre sıcaklığı ya da hücre gerilimi algılanarak hesaplanabilir. Sıcaklık algılaması voltaj algılamasına tercih edilebilir çünkü hücre sıcaklığı hücre içinde ne olduğuyla ilgili daha doğru bilgi verebilir. Aslında batarya sıcaklığı tam doğrulukla ölçülebilmesi için üreticilerin maliyetinin artmasına neden olacak sıcaklık sensörünün hücre içersine yerleştirilmesi gerekirdi. Voltaj algılamak daha kolaydır, çünkü voltaj uçlarına ulaşmak daha kolaydır ve bataryada ek donanım gerektirmez.

 

Sıcaklık Algılama Yöntemleri

 

Ni-Cd bataryalar tam şarj noktasına yaklaşana kadar, iç şarj reaksiyonu endotermik olduğundan dikkate değer sıcaklık artışı göstermez.( Hatta şarj esnasında birazcık soğuk bile olur) Tam şarja ulaşılmasıyla endotermik reaksiyonda kullanılan enerji miktarı azalır ve enerji ısı artışı olarak harcanır ki hücrenin de ısınmasına neden olur.   Ni-MH batarya hücrelerinde şarj süresince ekzotermik şarj reaksiyonundan dolayı sıcaklık artış gösterir. Tam şarja ulaşılmasıyla da çok keskin bir sıcaklık artışı oluşur. www.elektronikders.com

Hücrelerin genel olarak bir önemli ortak özelliği görülür. Her ikisi de tam şarja ulaştığında ortam sıcaklığından 10°C daha yüksek sıcaklığa ulaşırlar. Bu 10°C sıcaklık artışında yüksek akımlı şarjı kesen bir devre her iki bataryada da kullanılabilir. Bu tip devreler DT dedektörü olarak anılır.

 

DT DEDEKTÖRÜ

 

Şekil 3'deki devre şeması, hem ortam ısısını ölçen hem de batarya ısını ölçen ve ortamdan 10°C yüksek değere ulaştığında yüksek şarjı kesmek için yüksek seviyeli bir çıkış sinyali üreten devreyi göstermektedir.

 


Ortam ısı sensöründen (10 mV/°C) gelen sinyal birim kazançlı tampon katında 10°C ısı farkından dolayı 100mV seviye kaydırması yapılır. Karşılaştırıcı olarak kullanılan ikinci bir yükselteç katında ise seviyesi kaydırılmış ortam ısı değerinin voltajı ile bataryadan okunan ısı değerinin voltajı karşılaştırılır.Bataryadan gelen voltaj seviyesi ortam ısısından gelen voltaj seviyesini aştığında S/D ucunda yüksek seviyeli bir çıkış sinyali oluşur ki bununla akım kaynağı kapatılmak için kullanılır.

 

SICAKLIK EĞİMİ ALGILAMASI

 

 Şekil 2'de görüldüğü gibi hızlı şarj esnasında , tam şarja ulaşıldığında her iki batarya tipinin de sıcaklığı çılgınca bir yükseliş gösterir. Hücre sıcaklığının değişim hızını (slope -eğim) ölçen bir devre kullanıldığında her iki batarya tipi içinde şarj sonu algılaması gerçekleştirilebilir. Bu tip devreler DT/Dt dedektör devrelerine benzetilebilir, çünkü bu devreler zamana bağlı batarya sıcaklığını ölçer. www.elektronikders.com

Sıcaklık eğimi algılaması tipik olarak Mikrodenetleyici tabanlı sistemlerde kullanılır. Sıcaklık okumaları zamanlanmış aralıklarla okunur ve hafızada tutulur. Mevcut sıcaklık okuması bir önceki sıcaklık okumasıyla karşılaştırılarak belirli zaman aralıklarındaki sıcaklık farkı hesaplanır. Belirli süre aralığındaki hesaplanan sıcaklık farkı hedeflenen değere ulaştıysa hızlı şarj işlemi Mikrodenetleyici tarafından durdurulur. Önceki bölümdeki DT dedektörden farklı olarak DT/Dt sisteminde ortam sıcaklığını ölçmeye gerek yoktur, çünkü sadece batarya sıcaklığındaki hızlı yükseliş dikkate alınır.

 

Gerilim Algılama Yöntemleri

 

Ni-Cd ve Ni-MH batarya hücrelerinin hızlı şarjları esnasındaki voltaj durumları dikkate alınarak tam şarj ulaştıkları hesaplanabilir. Ancak bu işlem gerilimin genliği ile değil gerilim değişim miktarı ile yapılır. Bu dokümanda -DV ve eğim algılaması teknikleri incelenecektir.

 

 

 

-DV  Algılaması

 

Bir Ni-Cd hücrenin tam şarj olduğunu gösteren en kesin işaret hücre voltajının düşmeye (Şekil 2) başlamasıdır. Batarya voltajındaki bu düşüş -DV  dedektörü tarafından hızlı şarjın sonlandırılmasında kullanılır. -DV  dedektörü sürekli batarya voltajını izler ve belirlenmiş bir değerin altında düşüş yapınca şarjı durdurur.

Şekil 2'de görüldüğü üzere Ni-Cd batarya sıcaklığı ortamdan 10°C yüksek olduğunda (bataryanın 1c oarnında tam şarj olduğu noktadır) 45mV gerilim düşüşünün olduğu yerdir. Batarya üreticileri tipik olarak Ni-Cd bataryalar için 10-20 mV/hücre  voltaj düşüşünü -DV  algılaması için eşik değer olarak tavsiye ederler.

Ni-MH batarya hücreleri de voltaj düşüşü gösteriri ancak bu düşüş birkaç mV seviyesindedir. Bu da Ni-MH bataryalardaki voltaj düşüşünde Ni-Cd bataryalara göre daha hassas ölçüm gerekliliği ve gürültü bağışıklığının daha fazla dikkate alınmasının gerekeceği manasına gelir.Bu sebepten Ni-MH bataryaların -DV  dedektörleri Ni-Cd bataryalarda da kullanılabilir ancak tersi doğru değildir. Eğer hücreler iyi birleştirildiyse seri bağlı birden çok hücredeki toplam voltaj düşüşü daha fazla olacağından -DV  dedektörünün görmesi gerektiği voltaj değerinde  kolaylaştırıcı bir etkisi olmaktadır

 

Voltaj Eğimi Algılaması

 

Mikroişlemci tabanlı bir sistemin belirli zaman aralıklarında hücre voltajlarını ölçüp, kaydedip karşılaştırma yapmasıyla şarj sonunu doğrulukla tespit etmesi işlemi voltaj eğimi algılaması olarak isimlendirilir. Sistem hassasiyeti, çözünürlük ve gürültü bağışıklığı bu iş için yeterli olduğu sürece bu şarj sonlandırma yöntemi, Ni-Cd ve Ni-MH ya da birlikte kullanılabilir.

Bir mikroişlemci tabanlı sistem dijital sinyal işlemleri ile kesinlikle analog devreler kullanılarak elde edilenden daha yüksek seviyede performansa ulaşabilirler. Örneğin , geliştirilmiş gürültü marjı ve doğruluk zaman ortalama tekniği ile elde edilebilir. Bu teknikte kısa zaman aralıklarıyla birden çok okumalar yapılıp daha sonra ortalaması alınarak karşılaştırma yapmak için kaydedilecek veri elde edilir. Bu sayede yüksek seviyeli ani gürültü sinyallerinin etkisi azaltılarak sistemin bütünü üstündeki gürültü faktörünün etkileri iyileştirilebilir. www.elektronikders.com

Ni-Cd ve Ni-MH bataryalarda voltaj eğimi algılaması kullanılacaksa aşağıdaki üç yöntemden herhangi biri kullanılır.

Pozitif Eğim Azalması: Bu durdurma metodu voltaj eğrisinin daha az yükseliş gösterdiği ancak hala pozitif eğimin olduğu bölgeye bakar ki bu  bölge voltajın tepe noktasından hemen önceki kısımdır.

0DV: Bu durumda hızlı şarj işlemi, voltaj eğrisinin sıfır olduğu voltajın tepe noktasında sonlandırılır. Dedektör sistemi belirli zaman aralıklarında aldığı değerlerin aynı olması halinde sıfır eğimin olduğunu algılar.

-DV: Eğrinin negatif eğiminin olduğu kısım ardı ardına alınan voltaj okumalarının düşüş yönünde olmasıyla belirlenir.

 

Lojik Seviye Kontrollü 3Amper Batarya Şarj Edici

Bataryayı şarj eden akım kaynağı çoğunlukla bataryaya uygulanan şarj akımını kontrol eden bir mikroişlemcili sisteme entegre edilmelidir. Ayrıca, farklı değerlerde piller yerleştirmek için kullanılabilir birden fazla şarj akımı olması genellikle tercih edilir.

Şekil 4'te 4 adet seçilebilir şarj akımı oranlarının olduğu 3 amperlik bir şarj devresi gösterilmiştir.

 

AÇIKLAMALAR

1)      Tüm dirençler ¼ W , %5 toleranslı ohm değerindedir

2)      Tüm kondansatörler mikrofarad değerindedir

3)      Q1 ve Q2 Supertex tarafından üretilmiştir

4)      3Amper akım için U1 entegresi küçük bir soğutucuya ihtiyaç duyar

 




 

Genel Açıklamalar

 

Şekil 4'teki maksimum 3 Amper batarya şarj devresi 52KHz'de anahtarlama yapan DC giriş voltajını düşürüp bataryaya giden akımı regüle eden bir çevirici devresidir. Anahtarlamalı regülatör, geniş bir giriş voltaj aralığında yüksek verimli çalışan girişine ucuz DC duvar adaptörü bağlanabilen bir entegredir.

 Bu devredeki dikkat çekici temel özellik , devrenin mikroişlemci kontrollü devrelere ya da bilgisayara bağlanarak ve 2 bitlik veri seçimi ile 4 adet şarj akımı seçeneğinden birinin kullanılabilmesidir. Çeşitli şarj seviyesi seçeneklerinin sunulması Ni-Cd ve Ni-MH bataryalarda kullanılmasına imkan tanır.

Ni-Cd ve Ni-MH bataryaların her ikisi de "c" oranında tam şarj olana kadar hızlı şarj edilir. Fakat şarj sonunda iki batarya tipi farklı trickle şarj oranlarında devam ettirilmelidir. Ni-Cd bataryalar için tavsiye edilen trickle şarj oranı c/10 iken bu oran Ni-MH bataryalarda c/40 oranını geçmemesi tavsiye edilmektedir.

3 A-h'lik Ni-Cd ya da Ni-MH bataryaları yüksek verimle şarj edilmelerinde birinci hedef şarj akımını kontrol etmek için farklı lojik seviyeler kullanmaktır. 4 farklı şarj oranları 3A , 0,75A, 0,3A ve 0,075A amper için kullanılmaktadır.www.elektronikders.com

 

Devre Çalışması

 

 Regülesiz  DC giriş voltajı 3Amperlik LM2576 buck regülatörü ile step down yöntemiyle düşürülür.

Bataryaya giden şarj akımını kontrol etmek için U2 opamp'ı ile kontrol döngüsü oluşturulmuştur. Algılama direnci olan R8 direnci uçlarında şarj akımıyla doğru orantılı oluşan voltaj düşümü U2 opamp'ına uygulanır.

 0,05 ohm değerindeki R8 direnci bu uygulamada dirençte harcanan gücü minimize etmek için küçük seçilmiştir. Daha yüksek değerlikli direnç seçilirse daha büyük algılama voltajı elde edilir böylece U2 opamp'ı olarak daha ucuz bir model seçilebilir. Ancak bu durumda R8 de ısı olarak harcanan güçte artar.

Akım kontrol döngüsü çalışırken U1 entegresinin geri besleme ucunda 1,23 V gerilim tutulur. Batarya şarj akımına karşılık gelen bu voltaj değeri U2 opamp'ının genel kazancı ve Q1,Q2 transistörlerinin devreye aldığı R10,R11,R2,R3  dirençlerinin değerlerine bağlıdır. U2'nin çıkışındaki daha yüksek voltaj, R8'den ve bataryadan geçen daha yüksek şarj akımı manasına gelir.

 Lojik A girişinden "1" vererek Q1 transistörünü iletime soktuğumuzda yük akımında 4:1 oranında artışa neden olur. Yük akımı Q1'in devreye girmesiyle daha yüksektir çünkü R2 ve R3 direnci U2 çıkış voltajını 4'te 1'ine düşürür. Bu da U2'nin ,U1 geri besleme ucunda 1,23V elde edebilmesi için çıkış voltajını arttırmasına sebep olur. U2'nin çıkışında daha yüksek voltaj demekse R8 direnci ve bataryadan daha fazla şarj akımı geçmesi demektir.

 Q2'nin çalışması Q1'e çok benzer: Lojik B girişinden "1" verildiğinde yük akımı 10:1 oranında yükselir. Bunun sebebi Q2  iletime girdiğinde R8 algıla direnci uçlarından alınan voltajın R10 ve R11 dirençleri ile bölünmesidir.Bu da R8 uçlarından U2'nin evirmeyen giriş ucuna 10 kat daha fazla voltaj verilmesinin gereği demektir.

 Gerçi her iki bölücüler U2'nin giriş tarafına konabilirdi ancak 4:1 bölücünün  çıkışa koyulması U2'nin doğruluğunu ve gürültü bağışıklığını geliştirir. ( Çünkü U2 girişine uygulanan voltaj daha geniştir ve bu giriş ofset voltaj hatasını ve anahtarlama gürültü geçişini azaltır.)

 R5,R6 ve D2 elemanları batarya bağlı olmadığı durumlarda voltaj kontrol döngüsünü sağlamak için koyulmuştur. Şarj akımının döneceği bir yol olmadığında bu elemanlar D3'ün katot tarafından 8V'un üstüne yükselişini engelleme  vazifesini görür.( Ve akım kontrol döngüsü işlevsel olmayacaktır)

C2 kondansatörü U2 den gelen kontrol hattındaki 52KHz'lik gürültüyü filtrelemek için eklenmiştir. Bu elemanı eklemek ölçülen şarj akımının doğruluğunu arttırmaktadır.

 

LI-ION BATARYA ŞARJ  BİLGİLERİ

Devam edecek....

 

 

Bu dokümanlar TEXAS INSTRUMENT firmasının SNVA557 literatür numaralı dokümanlarından www.elektronikders.com tarafından çevrilerek hazırlanmıştır. Bu faydalı bilgiler için ilgili firmaya teşekkürlerimizi sunarız.