Korhan Sökmen - Şönt Regulatör

ŞÖNT REGULATÖR

Beş sene kadar önce teknem için edindiğim rüzgar jenaratörü için bir regülatör almaya kalktığımda, fiyatlarının oldukça pahalı olması beni bu devreyi gerçekleştirmeye yönlendirdi. O gün bu gündür sorunsuz kullanaktayım.

Şönt regülatörlerinin diğer voltaj regülatörlerinden önemli bir farkı var. Her iki tip regülatörün de yaptığı, akü voltajı tam şarjlı seviyeye geldiği vakit şarj işlemini durdurarak akünün aşırı şarjla zarar görmesini önlemektir. Şönt regülatörler dışındakiler bunu şarj akımını keserek yaparlar. Şönt regülatörler ise akü istenen voltaja yüksediğinde şarj akımını başka bir yüke yönlendirerek akünün daha fazla şarj olmasını önlerler. Bu enerji kaybı gibi görünse de özellikle rüzgar jeneratörü ile şarj için zorunludur. Zira rüzgar jenaratöründen çekilen akımı kestiginiz vakit jenaraör üzerinde hiç bir direnç kalmayacağından pervane serbestçe döner hafif rüzgarlarda bile oldukça hızlı dönerek gürültüye ve mekanik parçaların çabuk eskimesine neden olur. Rüzgar panelleri için de şönt regülatör daha iyi bir çözümdür. Akımı kesilerek açık devre bırakılan güneş panelleri ömürlerini daha çabuk tüketirler.

Devre ile ilgili açıklamalar

Aşağıda benim geliştirdiğim sorunsuz çalışan şönt regülatör devresini ve transistörlerin bacak bağlantılarını görmektesiniz. Koyu olarak gözüken (akünün artı kutbuyla yük arasındaki ,Akünün eksi kutbuyla FET(IRFZ44)'in source bacağı arasındaki ve yine FET(IRFZ44)'in drain bacağı ile yük arasındaki) hatlardan yüksek akım geçeceğinden kalınca kablo ile yapılmaları uygun olur. Yük olarak şarj akımından biraz daha fazla akım çekebilecek herhangi bir şey kullanabilirsiniz. Ben resim de de görüleceği gibi 12V halojen ampul kullandım. FET'i bir soğutucuya (devreyi koyacağınız kutu metal ise kutuya ) bağlamanız uygun olur.

Devre iki ayrı kesim voltajı için düzenlenmiştir. Gerçekte regülasyon için iki ayrı kesim voltajına ihtiyaç yoktur. Şarjı düşük 12V kurşunlu aküler voltajları 14,4'e yükselene kadar şarj edilir, bu durumda tam doludurlar. Bundan sonra Şarj voltajı 13,5 volta düşürülür, ki buna FLOAT akım şarjı denir. İşte bu nedenle eğer akünüzü regülesiz bir şarjör ile kullanacaksanız iki ayrı kesim voltajı gerekli olabilir. Eğer iki ayrı kesim votajı gerekmiyorsa ya da regülatör emniyet amaçlı kulanılacaksa A2 anahtarını ve P2 Trimpotunu iptal edin. 9,1 voltluk zenerin anod bacağını direkt olarak 10K(R3) direncine bağlayın.

Devre Şeması

Kalibrasyon (Ayarlar)

Ayarları yapmak için voltajı 12V ila 15V arasında ayarlanabilen bir doğru akım güç kaynağına (kaynak üzerinde yoksa bir voltmetreye) ihtiyaç vardır. Güç kaynağınız yoksa Akü şarjörü, şarjöre uygun 12V bir akü ve bir voltmetre ile, (zaman alsa da) ayarlar yapılabilir.

Yük olarak kullanıcağınız nesneyi (devredeki ampul) devreden ayırın.
Devrenin gözle kontrolunu yaptıktan sonra, ayarlı kaynağınızı 13,5 volta ayarlayın, artı ve eksi uçlara dikkat ederek, akü yerine güç kaynağını bağlayın,
Açma kapama anahtarı doğru konumda ise LED1 yanacaktır. Yanmadıysa A1 anahtarını LED1'i yakar duruma getirin.
A2 anahtarını FLOAT konumuna getirin.
Bu durumda LED2 yanar ya da sönük olabilir. Yanar durumda ise P1 trimpotunu ayarlıyarak LED2'yi söner duruma getirin.
Sonra trimpotu yavaşça ayarlıyarak LED2'nin ilk yandığı konuma getirerek bırakın.
Güç kaynağınızı 14,4 Volta ayarlayın.
A2 Anahtarını FULL konumuna getirin.
5 inci ve 6. basamakları bu kez P2 trimpotunu kullanarak tekrar yapın.

Ayarların doğru olarak yapıldığını kontrol etmek için; güç kaynağını 12 volta ayarlayın A2 anahtarını FLOAT konumuna getirin. Bu durumda LED 2 sönük olmalıdır. Güç kaynağının voltajını yavaş yavaş arttırın. Voltaj 13,5'a geldiğinde LED2 yanmalıdır. A2 anahtarını FULL konumuna getirin LED2 sönmelidir. Voltajı yavaş yavaş arttırmaya devam edin. Voltaj 14,4'e geldiğinde LED2 tekrar yanmalıdır. 0,2 volttan büyük sapmalar varsa devrenizi yeniden kalibre edin.

Ayarlı DC güç kaynağınız yoksa güç kaynağı yerine akünüzü bağlayın, aküye ayrıca şarj cihazını bağlayın, bir voltmetreyi de akü voltajını ölçmek üzere kullanın. Akü Voltajı 13,5'a gelince 3-4-5 ve 6. basamakları gerçekleştirin. Akü voltajının 14,4'e çıkmasını bekleyin ve 8 ve 9.basamaklarla devam edin.

Kullanım

Devreye şarj akımından biraz daha fazla akım çekecek bir YÜK (ben şarj akımına bağlı olarak değişik watt'ajda 12V ampuller kullanıyorum) bağlayın. Devreyi şarj regülasyonu yapılacak olan akünüze artı eksi kutuplara dikkat ederek bağlayın. A2'nin konumuna bağlı olarak Akü voltajınız 13,5 ya da 14,4 Volta erişince (yük devreye girecek) lamba yanacak. Lamba aküden şarjörün (ya da güneş panelinin , ya da rüzgar jenaratörünün) verdiğinden daha fazla akım çekerek voltajı biraz aşağı çekecek, lamba sönecek. Akü tekrar şarj olup lamba tekrar yanacak bu böylece devam edecektir. Lamba hiç sönmüyorsa lambanın çektiği akım şarj edeninkinden az demektir. Bu durumda lambanın watt'ajını büyütün ya da birden fazla lambayı paralel bağlayın. Lamba 1-2 saniyeden sık aralıklarla yanıp sönüyorsa kullandığınız yük çok fazla akım çekiyor demektir. Önemli olmamakla birlikte yükün gücünü düşürmeniz uygun olur.

Yandaki fotografta halen kullanmakta olduğum şönt regülatörlerinden birini görmektesiniz. Devre plastik bir redresör kutusuna monte edilmiştir. A1 Açma kapama düğmesi olarak kutunun orjinal düğmesi kullanılmış, tek kesim voltajı gerektiğinden A2 FLOAT/FULL anahtarı kullanılmamıştır.Yük olarak 2 adet paralel bağlanmış 50'şer watt'lık halojen ampuller, silindirik metal kutuya soketlerle bağlanmış durumda.Soketler sayesinde değişik güçte yükler kullanmak mümkün oluyor. Akülerim teknenin motorları ile (alternatörlerle) şarj edilirken dahi, konjektörlerin bozularak aşırı şarja sebep olmamaları için her akü grubuma birer tane bağlı olarak kullanıyorum. Hem bu durumu önlüyorlar hem de teknemdeki rüzgar jenaratörü ve 2 adet 130'ar Watt'lık güneş panelimin şarjını regüle ediyorlar.