LM317'li Battery Back-Up Devresi

[seron]

Geçende bir abimiz geldi bana şarj devresi yapabilir misin? dedi. Şarj devresi yapmak çok zor değil. Sadece bana özgü bir yetenek de değil. Neyse kafama taktım en kolay en düzgün yoldan nasıl istediği şey yapılır... İstediği şey ise şuydu:

"Elimde bir cihaz var, aküden besliyorum, fişi takınca şarj devresi cihazı aküden beslemeyi kessin, şarja versin, bu arada da cihazı beslesin."

İstediği şey çok zorlu birşey değildi. Öyle otomatik veya aşırı gelişmiş bir devreye de lüzum yoktu. Birkaç devre çizdim. Röleli - rölesiz falan... Ama ne gerek vardı işte. Çizerken hep bunu düşündüm zaten elimde kendi çizdiğim ve sağdan soldan da topladığım yığınla devre varken özel bir şey ortaya çıkarmaya gerek yoktu. Dolayısıyla ortaya en kolay alternatifleri koymaya karar verdim.

Şimdi olay şöyle, esasen aküden beslenen bir cihazımız var. (Nedense bu cihaz amfiymiş gibi geliyor ) Amfi tasarlamak ve yapmak çok zordur. Gücüne göre kablo kesiti neyi... En önemlisi de kaynağın ripılsız olması çok çok büyük önem taşıyor. Dolayısıyla istediği şeyi SMPS devresi ile beslememize neredeyse imkan yok. Trafolu ve iyi süzülmüş bir kaynak ile beslemek şartıyla aşağıdaki prensiplerden yararlanılabilir.

[attach type=image]14398[/attach]

Bu devreye "Battery Backup" devresi deniyor. Genellikle çok basit güneş pili devrelerinde kullanılıyor. Ama istenirse girişe güneş pili yerine güç kaynağı da bağlanabilir.

Girişten gelen gerilim, soldaki resimde R1 üzerinden akarak aküyü desteklemektedir. D1 ise aküden Ryük'ü besler. Yani giriş gerilimi bir yandan aküyü beslerken bir yandan akü ile beraber almacı besler. İkinci resimde de aynı prensip geçerlidir. D2 eklenmiş. Her iki devrede de giriş kesilirse akü, R1 ve D1 üzerinden almacı beslemeye devam edecektir. Böylece yukardaki abinin söylediği koşulu oluşturmuş oluyoruz.

Devrede şarj kesici olmamasının ise aslında çok bir önemi yok çünkü akü şarj olurken almaç tarafından kullanılacağı için aşırı şarjın oluşması neredeyse imkansız (gibi).

Önemli bir not, R1 direncini iyi ayarlamak gerekiyor. Şarj koşulunun oluşması için çekilecek akımı sağlayabilecek değerde seçilmesi gerekiyor. D1 ve D2 Diyolarını ise almacın özelliklerini yani çekeceği akımı hesaba katarak seçmek gerekiyor.

Bu devre, lion piller hariç diğer hemen hemen her devrede gönül rahatlığıyla kullanılabilir. Kurşunlu aküler, Nikel piller, hatta çinko pillerde dahi kullanılabilir. Her kapasitede pile ve bataryaya uygun şekilde kurulup kullanılabilir.

Bu iki temel devre çok basit ve yeterli "mükemmellikte" görülmezse aşağıda bir alternatif mevcut.

[attach type=image]14396[/attach]

Yukarıdaki devreyle aynı koşul, bu defa LM317 ile sağlanmıştır. Entegre, bir adet güç transistörü ile desteklenmiştir. Devre bu haliyle çok eksiktir. Örneğin akım sınırlaması yoktur. Ayrıca küçük kapasiteli batarya kullanılacaksa güç transistörü eklemeye gerek yoktur. Diğer devrelerde olduğu gibi, almaç, girişte elektrik varken veya yokken, yüksek amperli bir şotki diyot üzerinden beslenmektedir.

Devreyi tamamlayarak son haline getirmeye gerek görmedim. Güç transistörünün soğutulması gerekir. Akım sınırlama için direnç veya lamba eklenmesi gerekir. Gerekir de gerekir. Akünün ve Ryük'ün değerlerini bilmediğim için bu haliyle bıraktım.

Otomatik kesmeli özel şarjörler, ya da yukarıdaki durumu sağlayacak çeşit çeşit çözümün yanında bu da aklınızın bir köşesinde dursun. Devre, kesinlikle işini tam ve düzgün yapacaktır, kuşkunuz olmasın. Yeter ki idel değerler seçin ve güç kaynağını doğru seçin.

İyi çalışmalar...

[seron]

Devam ediyorum. Farklı bir devre çizdim. Nispeten yukarıdaki devreye göre daha iyi oldu.

[attach type=image]14400[/attach]

Devredeki şekil ile aşağıdaki verdiğim gifli görsel tutmuyor. Bazı yanlışlıkları gifi oluşturduktan sonra farkettiğim için sonradan da değiştirmeye üşendim. Baskıda da önceki hatalı eleman isimleri var ama önemli değil siz devre şemasını dikkate alın.

Mesela 4007 diyotlar 4148 olacak.
5404'ler 5822 olacak.
LED direnci 2k yerine 2,2k olacak; böylelikle transistörün beyzini mümkün mertebe GROUND'dan uzak tuttum.
Gibi.



Devre buna benziyor ve baskı için örnek bir pdf de paylaşıyorum. Lazım olacağından değil de, dursun ne olacağı belli olmaz.

Dikkat edilmesi gereken diğer bir husus da mutlaka soğutucu kullanılması ve soğutucu ile eleman aralarında termal ped bulundurulması zorunluluğudur. Direk vidalamayın.

Bu devre lineer bir regülatör prensibine dayandığından ideal gibi görünmüyor. Onun yerine hazır LM2596 modülü de kullanılabilirdi. Seri regülatör katının bulunduğu yeri iptal edersek, diyot-direnç devresini yine battery-backup olarak kullanabiliyoruz.

[attach type=image]14402[/attach]

İlk resimdeki devre için dosyaları ekledim.

İyi çalışmalar...

[seron]

Merhaba arkadaşlar tekrar. Yukarıdaki devreyi bir kez daha yeniledim.

Öncelikle baştan tekrar vurgulayayım, böyle maksimum ısı üretme eğiliminde olan lineer bir regülatör yerine bir önceki mesajımda verdiğim step modülünden kullanmak daha mantıklıdır. Ve hem de daha ucuza gelir. Ben burada meraklıları için farklı yollar gösteriyorum.

Battery backup devresi, devamlı olarak mesela 24 saat akü ile çalışan cihazlar için bir "yedek güç kaynağı" devresidir. Giriş, bir güneş paneli, adaptör, şarj devresi gibi birşeyler desteklenmektedir. Elektrik varken akü devamlı desteklendiği için bitmez ve cihaz 7/24 beslenmeye devam edilir. Elektrik yokken ise akü kapasitesinin yettiğince "ON" konumda kalması sağlanır. Battery backup devresinin mantığı budur.

Devam ediyorum. İlk çizdiğim devreye baktığımda aslında güç devresinin hemen çıkışındaki diyodun yanlış bağlanmış olabileceğini düşündüm. O diyotu seri bağlayıp gereksiz Voltaj düşümüne neden olmaktansa, kaynağı doğrudan aküye ve almaca bağlayabilirdik. Peki ama diyodun oradaki işlevi nedir? Fiş çekikken, ya da girişte güç yokken aküden transistöre ve entegreye ters gerilim gitmesini engellemektir.

Elektronikte alt seviyelerde olduğum için bazen küçük ama önemli detayları gözden kaçırabiliyorum. Sizler de aynı hatayı yapmayın. Birçok ters besleme korumalı güç devresine baktığımızda diyotun yukarıda verdiğim gibi değil, transistörün C-E'sine ya da entegrenin giriş-çıkış uçlarına ters bağlı olduğunu görmüştünüzdür. Girişte güç olmadığında, aküden giden ters gerilim, bu ters bağlı diyot üzerinden filtreleme katındaki kondansatöre dönüş yaparak ilgili elemanı korumuş olur.

[attach type=image]14501[/attach]

Resimde ters bağlanmış diyotun, giriş boştayken hem transistörü hem de entegreyi koruduğunu görüp anlamaya çalışın. Bu uygulama buna benzer birçok devrede kullanılmaktadır.

Çalışması:

En az 16Volt'luk bir transformatörden alınan AC, KBL serisi köprü diyot ile doğrultularak 6800u kapasitör ile filtrelenir.* Burada yaklaşık 17-18Volt seviyesine erişen gerilim, LM7812 ve Reference ucuna bağlı iki adet 1N4148 diyodu ile 14Volta stabilize edilir. TIP3055 transistörü** devreden çekilecek akımı arttırır. TIP3055'in Beyz-Emetör diyodu, regülatör devresinin çıkışını 13V ila 13,3Volta düşürür. Bu gerilim ile bir yandan aküyü yüzdürme gerilimi*** seviyesinde tutarken, bir yandan çıkıştaki cihaz beslenmiş olunur. Transformatörün gücü ihtiyaca göre seçilir.

7812 ve TIP3055 mutlaka termal ped kullanılarak soğutucuya bağlanmalıdır. Aksi takdirde devre zarar görür.

*Bu kapasite devrenizin tasarımına, nerede kullanılacağına göre değişebilir.
**Ya da gereksinim duyduğunuz güç koşullarını sağlayacak başka bir uygun transistör.
***Akümülatörler ve hemen her türden pil, kullanılmadan boşta bekletildiklerinde zamanla kendi kendilerine yavaş yavaş bitme eğilimi gösterirler. Bu olaya kendiliğinden bitme ya da self decharging denir. Uzun süre boşta bekleyecek, ya da bir süre kullanılmayacak aküler, uygun bir gerilim ve akım çıkışına sahip bir güç kaynağında bağlı tutulursa, bu kendiliğinden bitme sorununun önüne geçilmiş olunur. Bir pilin ya da bataryanın, kendiliğinden bitmemesi için uygulanan akıma "tampon şarj akımı", gerilime de "yüzdürme voltajı" denir. Yüzdürme voltajı, akünün dolu halindeki voltaj seviyesine ya eşittir, ya da kimyevi kaynamadan dolayı elektrolit kaybının önüne geçmek için akü dolu seviyesinden biraz daha aşağıdadır. Örneğin; 12V diye bilinen bir akünün dolu hali 13,5 ila 13,7V olsun. Bu akü için seçilen yüzdürme gerilimi 13V ila 13,7V kapalı aralığında seçilebilir. Kapalı aralık, matematikte, belirtilen minimum rakam ile maksimum rakamın dışına çıkılmaması gerektiği anlamına gelir.

Yenilemiş olduğum devreden görüntü:

[attach type=image]14503[/attach]

[attach type=image]14505[/attach]

Sadece diyotun yeri değişti. Amaç, gereksiz yere gerilim düşümü oluşturup bu gerilim düşümünü telafi için regülatörün reference ucuna daha fazla diyot eklemekten kaçınmak.

Devrenin çıkışta 13V ila 13,3V sunacağını tahmin ediyorum. Şayet ölçümler beni yanlış çıkarırsa, (daha düşük çıkabilir) entegrenin ref'ine bir diyot daha bağlayıp testi sürdürebilirsiniz.

Son not: Aküye bağlanan 5W direnç, çok güçlü yükler düşünülürse ya ucu ucuna kurtarıyor ya da yetmiyor. Örneğin bir araç aküsü ve bu aküye bağlı güçlü bir müzik seti bağlamak düşünülüyorsa bu devreyi yapmaktan vazgeçin.

Örnek baskı ektedir.

İyi çalışmalar...

[mustafaaxu]

kerdeşim birde bunu dene bende işe yaradı 18650 bir şarz ettim güvenli
fikir verebilir