Yıllardır kenarda köşede yatan Sanyo Cadnica NiCd "ciklet" pili şarj etmek istedim ve bunun için LM317 regülatörü ile sabit akım kontrollü basit bir şarj devresi kurdum.
Marka/Model: Sanyo Cadnica KF-A650
Tip: NiCd
Gerilim: 1.2 V
Şarj önerisi: 65 mA @ 14–16 saat
Devre LM317 üzerinden sabit akım sağlayacak şekilde tasarlanmıştır. Girişe uygulanacak gerilim, LM317’nin düzgün çalışabilmesi için belirli sınırlar içinde olmalıdır.
LM317 Sabit Akım Formülü:
I = 1.25 V / R65 mA elde etmek için:
R = 1.25 / 0.065 ≈ 19.2 ohm20 ohm dirençle akım yaklaşık 62.5 mA olur.
Projede 9V 1A’lik bir DC adaptör kullanılmıştır. Bu adaptör, hem yeterli akımı sağlayabilmesi hem de LM317’nin giriş-çıkış farkı için uygun voltaj aralığında kalması açısından idealdir.
LM317 sabit akım konfigürasyonunda düzgün çalışabilmek için çıkışta hedeflenen pil voltajına (yaklaşık 1.2–1.4 V arası) göre en az 3 V’luk bir farkla beslenmelidir. Bu nedenle güvenli çalışma aralığı: 8 – 12V'tur. 8V altı durumlarda LM317 yeterli regülasyon sağlayamayabilir. 12V üzeri durumlarda ise LM317 üzerinde harcanan güç artacağı için soğutma gerekebilir.
Devre ortalama 65–70 mA civarında sabit akım çeker. 9 V girişle, adaptörün sağlayacağı gücü şöyle hesaplayabiliriz:
Toplam çekilen güç: P_in = 9 V × 0.07 A = 0.63 W
Bu değer oldukça düşük olduğu için 1A kapasiteli sıradan bir adaptör bu yükü rahatlıkla karşılayabilir.
Şarj ilerledikçe pil voltajı yükselir ve LM317 üzerindeki gerilim farkı azalır. Bu da çekilen gücün zamanla düşmesini sağlar.
Örnek:
Giriş voltajı: 9 V
Pil voltajı: 1.3 V
Akım: 65 mA
LM317 üzerindeki kayıp (ısı):
V_drop = 9 V − 1.3 V = 7.7 V
P_loss = 7.7 V × 0.065 A ≈ 0.5 W
Bu yaklaşık yarım watt’lık bir ısı kaybıdır. Soğutmasız da çalışabilir, ancak sürekli kullanımda basit bir soğutucu önerilir.
Regaülatörü ters bağlantıya karşı korumak için girişte 1N400x diyot kullanılmıştır.
Devreyi parazitik etkilerden arındırarak stabilize etmek için yine girişte 100 uf ve 100 nf cap kullanmak üreticinin önerdiği bir tasarım detayı olmaktadır.
Out ve Adj arasındaki 20 ohm'luk direnç istenen değerde sabit akım sağlar.
Pil şarj çıkışı regülatör out bacağı (pil +) ve devrenin GND'sinden (pin -) olacak şekilde kurulmalıdır.
Şema:
Breadbord:
