MEMBUAT CHARGER AKI OTOMATIS/ AUTO CUT OFF CHARGER CIRCUIT

Setelah project Sensor Sentuh kemarin, ternyata masih ada sisa komponen yang nganggur, RELAY, SCR, LED dll .. setelah dipikir-pikir...dengan sedikit modifikasi, kayanya rangkaian sensor sentuh kemarin bisa dibuat sebagai charger otomatis nih...so langsung saja corat-coret bikin skema...kumpulin bahan yang kurang...berangkat.......

ini dia skemanya Gan...

Rangkaian diatas hampir sama dengan rangkaian sensor sentuh pada posting sebelumnya .. hanya membuang Transistor serta menambahkan Trafo, Dioda, Zener dan Elco.

CARA KERJA :

Charger ini bekerja secara STRAIGHT alias arus mengalir langsung dari source menuju aki, hanya ditambah pemutus arus saat voltase aki mencapai titik yang telah di tentukan. Titik Cut Off ini ditentukan oleh Breakdown Voltage Dioda Zener yang dipasang, sesuai sifatnya,dioda zener tidak akan mengalirkan arus sebelum voltase breakdownnya tercapai,

Pada umumnya, Voltase aki saat full charge berkisar antara 13.8V - 14.4V, dengan memasang dioda Zener 13,8V,ditambah dioda IN4007 maka breakdown voltage yang didapat adalah 13.8 + 0.6 = 14.4V, Saat charging, Relay akan tetap berada pada posisi OFF, arus akan terus mengalir ke aki, saat voltase aki mencapai 14.4V maka arus akan mengalir ke Gate SCR dan memicu SCR untuk meng"ON"kan Relay dan memutus arus menuju aki .

KOMPONEN :

SWITCH

Saat memulai charging, SCR harus kondisi OFF begitu juga Relay, karena itu dibutuhkan Switch START/RESET, yaitu saklar NC (Normaly Closed) alias OFF saat ditekan dan ON saat dilepaskan, ini dibutuhkan untuk meng"OFF"kan SCR jika Relay sudah On saat akan memulai charging. Hanya perlu ditekan sesaat saja.

DIODA ZENER

Voltase dioda Zener yang dipasang sebenarnya sesuai kebutuhan anda,misal anda ingin cut off pada voltase 13,6V , maka anda hanya perlu memasang dioda zener 13V, untuk Zener 13.8V bisa didapatkan dengan meng"SERI"kan 2 buah zener. misal ZD 8.2v + 5.6v atau kombinasi yang lain.

RESISTOR

Nilai resistor yang dipasang tergantung sensitifitas Gate SCR yang dipakai, semakin sensitif Gate nya semakin besar nilai resistor yang dibutuhkan, untuk lebih mudahnya bisa dipasang Variable Resistor 1M ohm atau kombinasi keduanya.

SCR

Sifat SCR hampir sama dengan dioda namun SCR tidak akan mengalirkan arus sebelum Gate diberi Input. setelah Gate diberi input maka SCR akan tetap ON meskipun input ke Gate diputus, karena itulah digunakan switch START/RESET untuk meng"OFF"kan SCR. Disini saya memakai SCR 2P4M karena termasuk sensitif Gate, hanya memerlukan arus (IGT) 0.2 mA untuk memicu Gate.jadi saat voltase yang ditentukan tercapai SCR langsung ON, anda bisa memakai SCR tipe yang lain, tinggal mengubah nilai resistor sesuai sensitifitas Gate SCR-nya.

LED

Led 1 warna hijau sebagai indikator bahwa aki sudah penuh (Relay aktif), Led 2 warna merah sebagai indikator charging. Saat voltase aki mendekati titik full, maka Led hijau akan berkedip beberapa kali lalu ON dan Led merah OFF.

ELCO

Kapasitor Elco disini berfungsi untuk mencegah relay "Clicking" atau "Chaterring" alias putus-nyambung putus-nyambung kaya pacaran ..hehe. gunakan Elco dengan voltase diatas voltase Source, bisa memakai Elco 25V atau 35V.

Dioda IN4148

Digunakan sebagai pengaman rangkaian dari Back EMF yang dihasilkan relay saat OFF.

Dioda IN4007

Saat Relay On / aki penuh ,maka arus ke Led 2 akan terputus dari trafo, jika tidak dipasang dioda .. maka Led 2 akan tetap menyala menggunakan arus dari aki. Disini kita pasang dioda untuk mencegah arus balik dari aki ke rangkaian/Led 2, umumnya dioda memiliki drop voltage sebesar 0,6 V, jadi disini juga berfungsi menambah Breakdown voltage Zener.

Rangkaian diatas sudah saya uji coba untuk charging Aki Kering Honda Beat milik saya dan aki kering Genset Gan.. dan hasilnya memuaskan.. saya memakai Trafo 15V CT 1A sebagai source. Jika trafo anda lebih dari 1 A..maka nilai komponen bisa diganti.

Cara Pakai Charger : 

# Pertama, jangan hubungkan charger ke aki, hidupkan charger dahulu, Led hijau harus menyala, ini sebagai tanda bahwa CUT OFF bekerja, alias Zener, SCR dan Relay oke.

# Kedua, hubungkan output ke aki, lalu tekan tombol Start/Reset sebentar maka Led hijau mati dan Led merah menyala tanda proses charging dimulai.

Jika anda menggunakan VR/Potensio maka anda bisa mengatur voltase cut off nya. untuk seting nya anda harus menggunakan aki yang sudah penuh. Pertama anda putar Potensio pada posisi resistansi tertinggi, lalu anda cas aki sambil anda ukur voltasenya, jika voltase yang di inginkan tercapai, misal 13,6V ,putar Potensio pelan-pelan untuk mengurangi resistansi sampai led hijau menyala/cut off..nah seting cut off selesai, anda bisa cas aki yang lain dan akan Cut Off pada voltase yang di seting tadi..

#Jika anda ga mau ribet seting tiap charging, setelah aki penuh dan cut off, tinggal anda ukur resistansi pada VR lalu anda ganti  Resistor biasa. misal untuk dipakai 2 jenis aki, tinggal anda ukur saja, buat aki basah (13.8V) butuh resistansinya VR berapa,untuk aki kering (14.4V) resistansi VR berapa,tinggal anda ganti dengan 2 resistor biasa dan dihubungkan dengan saklar Toggle, jadi kalau ganti jenis aki tinggal anda geser saklarnya sebelum charging.

NB: Jika saat aki anda hubungkan Led Hijau menyala ( Relay ON ), anda tekan START/RESET ternyata Led Hijau kembali ON, kemungkinan resistansi aki sudah terlalu tinggi, ini disebabkan karena aki mengalami SULFATION,alias sel-sel aki telah di lapisi sulfat/berkerak sehingga arus dari charger tidak bisa mengalir ke sel-sel aki.,hal ini biasanya disebabkan karena aki terlalu lama di diamkan (deep discharge). Jika kasusnya demikian, maka anda membutuhkan Desulfator alias pulse charger yang sifatnya "MENGGEDOR" aki dengan pulse Voltase yang tinggi untuk membuang lapisan sulfat. Rangkaian Desulfator yang pernah saya buat dan uji bisa di lihat DISINI. 

UPDATE :

Diluar dugaan .. ternyata banyak juga yang membaca postingan ini ..hehe... ada hal dasar yang sepertinya perlu dijelaskan agar tidak membingungkan pembaca ..hehe... Saya membuat charger diatas dari komponen seadanya alias sisa komponen yang ada .. jadi untuk type atau seri komponen saya rasa tidaklah wajib sama dengan diatas ... selama anda memahami prinsip dasarnya maka anda bisa "bermain-main" dengan komponen seadanya yang anda punya .. jangan takut mencoba .. saya juga sering trial error kok hehe....

Charger di atas sangatlah sederhana, bekerja secara STRAIGHT..artinya langsung ... alias hampir sama jika anda menghubungkan output dari catu daya langsung ke aki dengan 2 buah kabel .. dengan cara ini maka pada dasarnya..trafo hanya mengalirkan arus sebesar yang di butuhkan beban. Misal anda memakai trafo 5 Ampere, sebenarnya arus charging tidaklah sebesar 5 A (kecuali aki benar2 kosong alias 0 Volt).. saat charging maka voltase aki akan naik dan arus pengisian akan turun...semakin tinggi Voltase aki .. maka akan makin mengecil arus pengisian . saat aki penuh atau voltase breakdown tercapai maka Dioda Zener akan terbuka dan mengalirkan arus ke Resistor kemudian memicu SCR/relay, jadi, jika anda memakai trafo 5 atau 10 A, maka hanya perlu mengganti Dioda IN4007  dan Relay dengan tipe yang  mampu dilewati arus sebesar 5 atau 10 A.,. dengan sistem diatas pada dasarnya Relay dan dioda fungsinya sama saja dengan saklar dan kabel, jadi Seri dioda tidaklah penting, yang penting kemampuan menghandle arusnya.

Sekali lagi jangan terpaku pada nilai komponen, nilai Zener, Dioda, Resistor, SCR, dan Relay mengikuti kebutuhan anda, jika anda kesulitan mencari Zener 13.8v , maka bisa memakai Zener 13V ditambah 1 dioda IN4007, jika menggunakan SCR tipe berbeda, bisa mengganti resistor dengan Potensio 1 M jadi bisa ditambah atau dikurangi nilai Cut Offnya. 

FYI : Dipasaran ada 2 tipe SCR 2P4M, yaitu ORI dan KW, walaupun sama-sama 2P4M ternyata pada prakteknya sensitifitas Gate-nya berbeda. Penggunaan VR / Potensio lebih saya sarankan.

Pemasangan komponen kira-kira begini..

UPDATE 2

Ternyata banyak yang sudah mencoba rangkaian diatas dan beberapa pembaca mengalami kendala, Dalam membuat rangkaian elektronika, saya terbiasa menguji tiap komponen yang akan digunakan sebelum dipasang dalam rangkaian , karena komponen baru beli ditoko pun belum jaminan komponen tersebut baik., harus di test 1 persatu sebelum dipasang, karena lebih sulit mendeteksi kesalahan dalam rangkaian yang sudah jadi daripada mengetes tiap komponen sebelum dipasang :

Kasus A

Cut off tidak bekerja (LED merah menyala dengan atau tanpa beban / aki), akan saya coba jelaskan apa saja yang harus di perhatikan. .. tidak cut off bisa terjadi karena beberapa faktor :

1. Resistor putus atau nilai resistor terlalu besar, ganti saja dengan VR/potensio 1M Ohm jadi bisa ditambah atau dikurangi nilainya.

2. Zener putus

3. SCR putus atau pemasangan tidak benar ( SCR jika diberi arus pada Gate, maka Anoda dan Katoda akan terhubung, jika tidak terhubung berarti SCR rusak/putus), jika di ganti baru putus lagi, coba ganti dengan tipe SCR arus lebih besar,semisal 3P4M, 5P4M dll.

4. Relay mati, jika langsung diberi tegangan relay seharusnya On/ bunyi klik.

Jika anda sudah membuat rangkaian tetapi Cut Off tidak bekerja, bisa anda cek 4 komponen diatas .

Kasus B

Led Hijau kembali menyala setelah tombol Start/Reset ditekan, Led Merah tetap padam, output charger 0 Volt. ... hal ini bisa terjadi karena beberapa faktor :

1. Aki sudah Soak (tidak mau menerima arus charging) coba dengan aki lain, jika dengan aki lain masih sama, cek komponen dibawah ini.

2. Nilai resistor terlalu kecil, ganti saja dengan VR/potensio 1M Ohm jadi bisa ditambah atau dikurangi nilainya.

3. Zener Konslet / Short

4. SCR Konslet / Short atau pemasangan tidak benar ( SCR jika diberi arus pada Gate, maka Anoda dan Katoda akan terhubung, jika Gate tidak di beri arus tapi Anoda dan Katoda sudah terhubung, maka dipastikan SCR tersebut Konslet / Short.

Kasus C

Led hijau menyala jika tanpa beban(Cutoff OK), dan led merah menyala jika di pasang beban/aki (charging OK) tetapi setelah ngecas sangat lama tidak mau cut off maka kemungkinan ada Cell aki yang Short atau konslet..jika kaki SCR disentuh baru bisa cut off, kemungkinan adalah :

1. Kualitas SCR buruk/ SCR sudah lemah / Sensitifitas SCR kurang.

2. Nilai Zener terlalu besar

3. Nilai Resistor terlalu besar, ganti dengan VR / Potensio 1 M Ohm. 

NB: Dengan memakai Volt meter maka anda bisa mematau /mengetahui proses chargingnya. Voltase Maximum aki tergantung pada kondisi aki itu sendiri, seiring waktu voltase maximum aki biasanya menurun. Aki yang Short/Konslet jika di cas tidak akan Cut Off walaupun di charge  berhari-hari. karena voltase aki tidak akan mencapai maksimum namun tetap mau menerima arus, arus tersebut tidak disimpan tapi dibuang dalam bentuk panas/aki akan panas ...

Salam karya dan semoga berguna....