Pil Durum Göstergesi Devresi

http://www.teknomerkez.net/cevap.php?c=316 adresine Fırat Deveci arkadaşımız "pilin bitmeye yakın kırmızı ışık yanan, pil dolu iken ise yeşil lamba yanan bir devre yapmak istiyorum" şeklinde bir soru sormuştu. Orada bahsettiği devre şeması bana bir fikir verdi ve bir "pil durum göstergesi" devresi yapmaya karar verdim.

Devrenin Yapısı ve Çalışması:

Devre iki tane BC547 transistörüyle yapıldı. VR1 ayarlı direnci ile pilin ölçüm noktası ayarlanıyor. Q1 transistörü ile devre, pilin voltaj değerine göre iletime geçiyor ve LED1 kırmızı ledi sönüyor. Q1 transistörü iletime geçmediği zaman kırmızı LED1 ledi yanıyor. Kırmızı ledin yanması pilin enerjisinin azaldığı anlamına geliyor. Pilin enerjisinin değeri yeterli ise kırmızı ışık sönüyor.

Q1 transistöründen aldığımız değere göre Q2 transistörünü bir değilleyici olarak kullanıyoruz ve kırmızı led söndüğünde yeşil ledin (LED2) yanmasını sağlıyoruz. Burada VR2 (22K) ayarlı direncinin üslendiği fonksiyon önem kazanmaktadır. Değeri büyüdükçe kırmızı ledin sönme ve yeşil ledin yanma aralığında oluşan boşluk yok olmakta hatta üst üste binmektedir. Değeri küçüldüğünde ise bu iki ledin sönme ve yanması aralığında boşluk oluşmaktadır. Bu durum Q2 transistörünün iletime geçme değerinin VR2 ile değiştirilmesi ile olmaktadır. Bu özellik ile devre yeni elemanlar ile düzenlenerek bir pil veya akü şarj cihazı olarakta kullanılabilir.

Devrede kullanılan LED3 sarı ledi ise devrede voltaj olduğunu göstermek için konmuştur. Bu Ledi süren R6 direncinin değeri ledin parlaklığı göz önüne alınarak 3K9 olarak seçilmiştir.

Devre ölçülecek voltaja ve kullanılan ledlere göre akım çeker. Bizim denemelerimizde 7.5 voltu ölçerken 25 mA akım çektiği görülmüştür.

Pilin voltajına göre devrenin düzgün çalışması için devrede bulunan ayarlı dirençlerle ayar yapmanız gerekmektedir. Denemelerimde 3 volttan 12 volta kadar olan voltaj aralığını esas alarak yaptım. 12 Voltta ledlerin biraz parlak yandığını görülmektedir. Bu durumda R3 ve R5 dirençlerinin değerini yükselterek ayarları yeniden yapmak gerekmektedir. Uygun gördüğünüz takdirde 1K değerindeki R4 direncini iptal ederek köprüleyebilirsiniz.

Devreye gelen bütün bağlantılarda temas olayı çok önemlidir. Krikodil, maşa, elle birleştirme gibi kullanılabilecek temas noktalarında oluşan arklanma gibi durumlar devrenin çalışmasında anında hissedilmekte ve kararsız çalışma görüntüsü oluşmakatadır. Bu yüzden bağlantıların sağlıklı olması çok önemlidir. Ayrıca devrede kullanılan buton ve trimpotların (ayarlı dirençlerin) yeni ve sağlıklı olması da devrenin düzgün ve karalı çalışması için önemlidir. Denemelerimizde bağlantıları sağlıklı olarak yapılan devrede herhangi bir kararsızlık görülmemiştir.

Ölçülecek pilin ölçüm için herhangi bir devre ile bağlantısı olduğunda pilin bağlı olduğu cihazın çektiği akımdan ve oluşturduğu dalgalanmadan bizim yaptığımız devrenin çalışmasının da etkileneceği göz önüne alınmalıdır. Bizim devremiz pilin gerilimini ölçmektedir ve olası gerilim değişikliklerinden etkilenmesi kaçınılmazdır. Ayrıca devre tasarlanırken pile süreklü bir şekilde bağlı olacağı düşünülmemiştir. Pile bağlı devrenin pilden akım çekeceği göz önüne alınmalıdır.

Bu devreyi tasarlarken, devrenin ayarlama imkanı fazla olacak şekilde olmasına özen gösterilmiştir. Sizler de ayarlı dirençlerin yerine uygun değerlerde sabit dirençler kullanarak devreyi basitleştirebilirsiniz.

Devre KiCad programı ile çizilmiştir. Ekteki şema ve baskı devre dosyalarını açmak için bu programın bilgisayarınızda bulunuyor olması gerekmektedir. Baskı devre hazırlanırken KiCad hazır kütüphanesinde bulunan buton kütüphanesi yerine MBUTTON adında yeni buton kütüphanesi hazırlandım. MBUTTON.mod isimli bu dosya da eklerin içindedir.

Devrenin KiCad ile hazırlanan kaynak dosyalarını zip formatında sıkıştırılmış dosya olarak indirmek için tıklayınız.

Devrenin şeması



Şekil 1: Pil durum göstergesi devre şeması.

Malzeme Listesi:

Q1,Q2: BC547
D1,D2: 1N4148
R1,R2,R4: 1K 1/4W
R3,R5: 470 Ohm 1/4W
R6: 2K2 1/4W
RV1: 10K 1/4W
RV2: 22K 1/4W
LED1: Kırmızı LED 3mm
LED2: Yeşil LED 3mm
LED3: Sarı LED 3mm
SW1: Buton
P1: Batarya girişi için 2 uç

Devrenin baskı devresi



Şekil 2: Pil durum göstergesi baskı devresi.

Resimler



Resim 1: Montaja hazır baskı devre.

Montajı yapılmış çalışır devre



Resim 2: Montajı yapılmış çalışan devre.

Çalışan devre vidyosu (ayarlı adaptör kullanıldı, buton köprülendi) 

ek/1188/pil_durum_gostergesi.flv

Notlar:

1- Bu yazı 13.05.2008 tarihinde gelen sorular çerçevesinde güncellenmiştir.

2- Önceki şemayı görmek için tıklayınız.

3- Önceki ek dosyalara ulaşmak için tıklayınız.