PIC ile Bir Şarj Cihazı Öyküsü

Sevgili Ahmet Sönmez, TA2CIP'in amansız "Yazı yazın gazeteye!" saldırılarından korunmak için acaba ne yazsam diye düşünürken aklıma bir süre önce yayınladığım PIC ile yapılmış şarj cihazı geldi…

Okuyucularım sürekli olarak daha fazla pil seçenekli olan bir versiyona dönüşemez mi diye soruyorlardı. Bende tamam dedim işte bu yeni bir yazı olabilir ve eski yazının eksikliğini de tedavi edebilir.

Böylece yeni şarj cihazı doğdu,Aslında eski şarj cihazıyla hırdavat yani hardware yönünden pek de farklı değil.Aynı şarj prensipleri,aynı şarj devresi.Tek fark daha küçük ve güncel bir PIC kullanması.

Şemayı incelersek görürüz ki tek belirgin fark PIC16C711 yerini 12f675,e bırakmış ve pil sayısı seçimi içinse bir jumper grubu eklenmiş. Neden 12f675? Çok basit,tekrar programlanabilme esnekliği… Evet bu en büyük sorundu bir evvelki şarj projesinde.PIC16C711 OTP yani One Time Programmable denen bir kere programlanabilme özelliğine sahipti.Bir hata yaptınız mı programlarken, önce PIC,i çöpe atıp daha sonra paltonuzu giyip gidip yeni bir tane almanız gerekiyordu.Sanırım bir okurdan aldığım bir mail 6 adet PIC harcadığını ama PIC,in hala çalışmayı reddettiğini söylüyordu. PIC12F675 Flash program belleğine ve sayısız yeniden programlanma özelliğine sahip bir PIC olduğundan istediğiniz kadar hata yapabilirsiniz ve gene aynı entegreyi kullanırsınız.

Şimdi biraz pil şarj teorisi. NICAD ve NIMH piller tam boşaldıklarında 14 saat boyunca toplam akım kapasitelerinin onda biri kadar bir akımla şarj edildiklerinde dolarlar. Bu noktada pil başına 1.2 volt olan pil voltajı 1.45 Volta ulaşır. Tam bosalmış bir pil ise yaklaşık 1 volt civarındadır. Eğer bir pili boşalma noktasından evvel şarja koyar ve 14 saat beklerseniz pilin fazla şarjdan ısındığını gözlersiniz. Her ısınma ters reaksiyon denen bir reaksiyona neden olur ki bu da pil ömrünün dramatik bir şekilde azalması demektir. Ayrıca NICAD pillerde hafıza etkisi denen bir etki ile pil boşalma limiti sürekli yükselir böylece pilden alınan verim dramatik bir şekilde düşer.

Peki bu durumda ne yapacağız? Ya pilin nabzına göre şerbet yani şarj eden pahalı cihaz alacağız yada pil şarj cihamızı kendimiz yapacağız. Bu noktadan hareketle anlatacağım devreyi tasarladım.Aslında ilk versiyon PIC16C711,li devreydi.

Öyle bir şarjör yapmak istedim ki :

– BASİT olsun

– Pil başına 1.45 Volt doluluk değerini kesinlikle aşmasın

– Şarj sonunda şarj akımını kessin.

– 2 adet pilden 8 adet pile kadar oluşan batarya grubunu şarj etsin ki bu genel kullanım için en esnek batarya grubu pil sayıları

– Elektrik kesilip geldiğinde kaldığı yerden şarja devam etsin. Bu piyasada satılan şarjörlerin bence en zayıf noktası. Genellikle gece yattığınızda pilleri şarja koyarsanız ne olup bittiğini pek bilemezseniz. Gece elektrik kesilince eğer şarjör en iyi ihtimalle zaman tutuyorsa zaman saati sıfırlanır ve bitmek üzere olan bir şarj elektrikler gelince yeniden başlayıp dolu olan bataryayı öldürene kadar şarj eder sizin ruhunuz bile duymaz.

Bu özelliklerde bir devreyi önce opamp ve ttl lojik ile yapmak mümkün göründü ama basitlik kavramına uymadığı için vazgeçtim. Pic kullanmak en basit ve mantıklı yoldu nede olsa genel felsefe bol softavat (software) az hırdavat (hardware) olmalı.

Şemadan görüleceği gibi devre oldukça basit ve lm317 ile pic üzerine kurulu. LM317 pic mikroişlemcinin açıp kapattığı bir sabit akım kaynağı olarak çalışıyor. Bu kaynağın akım sabitesi RX direnci vasıtasıyla ayarlanıyor. Bu direncin hesabı ile ilgili her türlü detayı şemada bulucaksınız. Şarjör iki adet ile 8 adet arasındaki seri bağlı pillleri aynı anda şarj eder. Pic sürekli olarak pili kontrol ederek şarj sonunda yani pil başına 1.45 voltluk bariyere erişildiğinde şarj akımını keser. Bu şarj rejimi zaman kontrolünden bağımsız ve daha güvenlidir. PIC aynı anda zamanda tutar ve iki kriteri şarjı sonlandırmak için kullanır.İlki pil başına 1.45 voltluk dolum voltajı, diğeri ise 14 saat lik zamanlayıcı.Eğer pil 1.45 voltluk dolum değerine erişmeden 14 saatlik zaman dolarsa şarj gene kesilir.Bunun faydası bazı bozuk pillerin son şarj akımına erişememesi sonucu şarjın sonsuza dek sürmesini engellemektir.

Kullanım esnasında şarj başlangıcında kırmızı led yanar ve bu işlem şarj sona erene kadar devam eder. Şarj bittiğinde kırmızı led söner..

Devre 500 miliamperden yüksek şarj akımlarında lm317 limiti aşacağı için çalışmaz. LM317 ısınacağından bir soğutucuya bağlanması akıllıca olur.

Şarj akım direnci RX basit bir formülle hesaplanır:

RX = 1.25 / Isarj RX = ohm, Isarj = Amper

Örnek: 2000 mA lik pilleri şarj edeceksek şarj Akımı = 1/10 C yani

2000 / 10 = 200 mA dýr.

RX direnci ise : RX = 1.25 / 0.200 = 6.25 Ohm dur. Bu direnç en az

2 Wattlık olmalıdır.

Devreyle ilgili programları charg675 dosyasında bulabilirsiniz. Bu şarj cihazı en basit haliyle ve sorunsuz kullanım için amaçlanmıştır. PIC 12f675 programını Microengineering labs firmasinin Picbasic Pro Compiler,ı ile yazdım. charg675.bas programını takip ederek şarj programının çalışmasını inceleyebilir ve istediğiniz değişikliği yapabilirsiniz.

Pil sayısı seçimi için şemadan gorüleceği üzere üc adet jumper yada anahtar kullanılmıstır. Anahtarın açık konumu 1 yani +5 Volt, anahtarın kapalı konumu ise 0 yani şasedir. Anahtar konumlarını charg675.bas dosyasını herhangi bir editorle örneğin notepad ile açıp inceleyebilirsiniz.

Son söz ve önemli not : PİL sayısı ile jumper pozisyonunu şarja baslamadan önce mutlaka kontrol edin ve aynı sayıda pil için doğru jumper,ı seçtiğinizden emin olun. Örneğin jumprelardan 2 pil konumu seçip, şarj için 3 pil takarsanız, şarj sonu kesimi dogru de
ğerde olmaz ve pilleriniz şarj olmaz.

Başarılar…

Barbaros AŞUROĞLU
TA2CBA