
Rangkaian pengisi baterai otomatis (auto battery charger) ini diadopsi dari proyek elektronika di www.electronicsforu.com yang berjudul “Mobile Cellphone Charger” oleh D. Mohan Kumar. Gambar rangkaian original diperlihatkan pada gambar berikut ini.

Mobile Cellphone Charger
Metode Dan Cara Kerja Rangkaian Pengisi Baterai (Baterai Charger)
Metode kerja rangkaian pengisi baterai ini adalah mendeteksi tegangan
puncak baterai ketika penuh, tegangan puncak baterai ini biasanya antara
1,5V – 1,7V / Cell (untuk bateraiNiCad & NiMH)
dan 4,2V (untuk Li-Ion), untuk lebih jelas-nya mengenai tegangan puncak
ini, bisa dilihat pada datasheet / product manual / handbook dari
baterai yang bersangkutan.
Otak dari rangkaian ini adalah IC Pewaktu 555 (555 Timer IC). IC Pewaktu
555 ini akan membandingkan tegangan puncak baterai dengan tegangan
referensi yang telah diset / atur oleh kita. Pada posisi mengisi baterai
(charging), tegangan pada pin2 IC 555 (trigger)
di bawah 1/3Vcc (Vcc = tegangan sumber) ini akan mengakibatkan keluaran
pada pin3 IC 555 menjadi tinggi (HIGH) dan menghidupkan Transistor T1
sehingga arus listrik dapat mengalir.
Ketika baterai penuh (mencapai tegangan puncak), tegangan pada PIN2 menjadi lebih tinggi dari pada tegangan pada Pin6 (Threshold)
IC 555. Ini mengakibatkan keluaran pin3 IC 555 menjadi rendah (LOW) dan
menyebabkan Transistor T1 tidak aktif sehingga arus tidak dapat
mengalir.
Penentuan Besar Arus Pengisian
Pada rangkaian original, arus listrik dibatasi melalui Resistor R7 dan
R3, arus ini diatur untuk mengisi baterai dengan kisaran 180 – 200mA.
Kisaran besar arus listrik ini diambil dari 0,1C baterai dimana “C”
adalah kapasitas baterai dalam mAh (mili ampere hours). Misal suatu
baterai NiMH dengan kapasitas 2000mAh, maka besar arus pengisian :
Nilai 0,1C dipilih karena ini merupakan nilai arus pengisian yang aman untuk mengisi suatu baterai rechargeable.
Nilai yang lebih besar dari 0,1C bisa juga digunakan (misal 0,2C atau
0,5C), tetapi ini tidak dianjurkan karena dibutuhkan rangkaian yang
lebih kompleks (rumit) untuk mencegah Pengisian Berlebih (Over Charging) yang dapat merusak baterai.
Modifikasi Rangkaian Pengisi Baterai
Modifikasi dilakukan pada bagian pengatur arus pengisian baterai dimana
pada rangkaian original, arus dibatasi melalui resistor R7 dan R3.
Modifikasi dilakukan dengan menambahkan IC Regulator LM317 yang
difungsikan sebagai regulator arus.
Selain itu ditambahkan juga resistor (R8) yang menghubungkan pin Vcc IC
555 ( Pin8) dengan sumber tegangan. Resistor sebesar 100 Ohm ini
digunakan untuk membatasi arus yang masuk ke IC 555. Karena pada saat
saya mencoba rangkaian original (tanpa resistor), IC 555 sangat panas.
Untuk rangkaian pengisi baterai otomatis versi modifikasi bisa dilihat pada gambar berikut ini.
Penentuan Besar Arus Pengisian Pada Regulator Arus LM317
Seperti dijelaskan sebelumnya, pada rangkaian modifikasi ditambahkan IC
LM317 yang difungsikan sebagai pengatur / regulator arus. Hal ini
dilakukan karena pengisi baterai ini nanti-nya akan lebih banyak
digunakan untuk mengisi baterai NiMH/NiCad dimana metode pengisian
dengan Arus Konstan (Constant Current) dianjurkan untuk mengisi baterai jenis ini.

Untuk menentukan nilai R7 pada rangkaian regulator arus, digunakan persamaan berikut.
R7 = 1,25 / Arus Pengisian (A)
Misal, arus pengisian yang ingin digunakan adalah 200mA, maka:
Printed Circuit Board (PCB) Pengisi Baterai Otomatis
PCB rangkaian dibuat menggunakan Eagle, PCB ini sudah mengalami berbagai macam revisi untuk memperoleh desain yang minimalis dan kompak.

Kalibrasi Pengisi Baterai
Sebelum digunakan, pengisi baterai ini harus di kalibrasi. Cara-nya
terminal keluaran (BAT+ & BAT-) dihubungkan dengan sumber tegangan
variabel. Sumber tegangan variabel diset / atur pada posisi tegangan
puncak baterai. Misal, kita akan mengisi baterai Li-Ion (baterai
Handphone), baterai ini memiliki tegangan nominal sebesar 3,7V, jika
dilihat dari datasheet, baterai Li-Ion memiliki tegangan puncak sebesar
4,2V. Maka set sumber tegangan variabel sebesar 4,2V, kemudian
hubung-kan kutub positif ke terminal BAT+ dan kutub negatif ke terminal
BAT-.
Atur trimmer resistor VR1 pada posisi tengah, dan kemudian atur trimmer
resistor VR2 hingga lampu LED1 mati. Ini mengindikasikan bahwa rangkaian
akan berhenti mengisi ketika baterai mencapai tegangan puncak baterai
yakni 4,2V. jika telah selesai rangkaian pengisi baterai siap digunakan.
Fitur Pengisi Baterai Otomatis


0 comments:
Posting Komentar