Piller, Telefonlar ve Powerbanklar Üzerine

Cep telefonlarıyla ilgili bilgi paylaşım alanıdır
Cevapla
Kullanıcı avatarı
shampuan
Megabyte4
Megabyte4
Mesajlar: 1764
Kayıt: 13 Tem 2018, 17:11

Piller, Telefonlar ve Powerbanklar Üzerine

Mesaj gönderen shampuan » 09 Şub 2019, 22:58

Günümüzde pille çalışan aygıtların artmasına paralel olarak pil kulanımı da artmıştır. Piller, kimyasal tepkimeleri elektrik enerjisine dönüştüren düzeneklerdir. Kullanımları son derece hassasiyet ve disiplin ister. Aksi takdirde ömürleri kısalabilir; maddi zararlara ve sağlık yönünden çeşitli sakıncalara neden olabilirler. İşte bu nedenle aşağıda anlatacağım bilgiler sizler açısından önem taşıyor.

Bugün çoğu kişi teknolojik aygıtları kullanmayı tam olarak bilmiyor, tam olarak yeterli bilgiye sahip değil veya internet ortamından yanlış bilgilere göre hareket ediyor. Özellikle cep telefonları, bilgisayarlar ve bunlar gibi pille çalışan aygıtları kullanırken dikkat edilecek hususlar vardır. Özellikle pillerin kullanımları ile ilgili olarak internet ortamındaki yaygın yanlış bilgiler, kullanıcıları yanlış kullanım sonucunda maddi zarara sürüklemekte.

Lityum-iyon Piller

Yakın zamana kadar cep telefonlarında Nikel-MetalHidrit bataryalar kullanılıyordu. Dedikodular o zamanlarda da çoktu ve en başta gelen dedikodu şu şekildeydi:

“Telefonunu veya bataryanı yeni aldığın zaman en az 16 saat şarjda tutmalısın.”

Neden?

İnanç şu yöndeydi; eğer bir telefonun pilini ilk kullanımda 16 saat boyunca şarjda tutmazsan o pilin ömrü kısa olur!...

Oysa bu tamamiyle bir şehir efsanesi idi ve herkes buna inanıyordu. Cep telefonu ve bilgisayarların hemen hepsinde “şarj kontrol devresi" bulunmaktadır. Bu şarj kontrol devresinin amacı, pili denetlemek, pil seviyesini ekranda göstermek, pil şarj olurken ekranda dolduğunu gösteren animasyonu harekete geçirmek; daha da önemlisi pilin "aşırı şarjı"(1) ve "aşırı deşarjının"(2) önüne geçmektir. Bir cihazı isterseniz bir yıl fişte takılı tutun, pil dolduğu anda pil şarj kontrol devresi pili besleyen akımı keser. Bu sistem bugünün güncel cihazlarında da geçerlidir.

Dahası, bir telefon yeni alınmış da olsa, eski de olsa, bir pili asla ve kat’a 16 saat şarj edemezsiniz! İçindeki sistem pil dolar dolmaz şarjı keser de ondan… Hangi kıytırık cep telefoncu dükkanından yayıldıysa bu bilgi yayılmıştı. Ya da, teknik kitaplardaki bazı bilgiler yanlış anlaşılarak saptırılmıştı.

İşin doğrusu şöyleydi:

-Bir batarya, normal şarj akımı(3) ile şarj edildiğinde 14-15 saatte tam dolmaktadır.
-Bir batarya hızlı şarj akımı(4) ile şarj edildiğinde 4-5 saatte tam dolmaktadır.

Cep telefonları, acil kullanılma ihtimallerine karşı hızlı şarj dediğimiz şarj tekniği ile şarj edilirler. Çünkü sahibinin işi acil olabilir, telefonunu alarak derhal dışarı çıkmak zorunda olabilir.

İşte bu 15 saat-16 saat mevzusunu aslı bu idi. Ancak halkımız saf olduğundan, yanlış fikirleri benimseyerek doğrusunu söyleyenlere savaş açma eğilimindedir. Bu nedenle bu şehir efsanesi de tuşlu eski telefonların yerini akıllı telefonlar alana kadar devam etti, ve yerine yeni efsaneler, her forum sahibinin, blog yazarının, internet sitesi yazarlarının kafasına göre yazdığı bilgilerle doldu.

Günümüz “modern” cihazları yaygınlaşmadan çok evvel, tuşlu cep telefonlarının son yıllarında lityum-iyon bataryalar çoktan kullanıma geçmişti bile. Lityum-iyon piller, diğer pillere nazaran çok daha karmaşık bir yapıya sahiptirler ve "üstün kimya bilgisi ve ileri teknoloji" ile üretilmektedirler. Bu nedenle şarj süreçleri de son derece karmaşık ve özeldir. Şarj kontrol devreleri de kendine özgüdür. Diğer pillerden farklı olarak bir lityum-iyon pillerden oluşan batarya paketinin içerisinde pili denetleyen başka bir devre daha vardır. Bu devre, cihaza pil seviyesi hakkında bilgi göndermenin yanında, pilden haddinden fazla akım çekildiğinde ya da kısadevre edildiğinde akımı derhal kesecek bir "yazılımla çalışan devre" içerir. Ayrıca bu devre, pil belli bir seviyenin altına düştüğünde de akımı derhal keser. Böylece pilin "derin deşarja"(5) tabi olması önlenerek bozulmasının önüne geçilmiş olunur; aşırı akım çekilmesi ve kısadevre koruması da pilin hem bozulmasını önlerken, bu durumlar neticesinde pilin aşırı ısınarak patlamasının önine geçilmiş olunur.

Telefonun ya da bilgisayarın içerisinde bulundan kontrolör devreler, pilin içerisindeki bu devre ile devamlı irtibat halindedir. Pile akacak akımı denetlerler, ve pilden gelen durum bilgisini takip ederek akımı zamanında keserler; pil bittiğinde, pili kesinlikle desteklemezler. Çünkü lityum-iyon bataryalara tampon şarj(6) uygulamak zararlıdır. Bunun yerine pilin bitmemesi için sistem, kendisini adaptörden besler, ancak pil düşmeye başlarsa, adaptörden cereyan takviyesi yaparak pili full’de tutar.

Bilişimde kullanılan bilgisayar ve türevi yerine geçen devre kartlarının çoğu 5Volt ve 12Volt ile çalışırlar. Cep telefonları için sadece 5Volt gereklidir. Çekilen akım, cep telefonunda ne yapıldığına bağlı olarak azalıp artacağından, batarya süresi kullanıcının ne yaptığına bağlıdır. Şehir efsanelerinin söylediği gibi zannedilenin aksine titreşimi kapatmak batarya süresini uzatmaz. Bir cep telefonunda en fazla batarya harcayan şey, ekran aydınlatmasıdır. Normal kullanım için söylüyorum; değilse internet, çeşitli uygulamalar esasen ekran aydınlatmasından daha fazla güç harcıyor. Burada anlamanız gereken şey, sadece telefon çalarken kısa aralıkla çalışan birşeyin harcadığı enerjinin, sizin ekranı saatlerce açık bekletmeniz veya internette gezinirken harcadığınız enerji yanında devede kum tanesi gibi kalacağıdır. Yıllarca insanlar bu titreşim yalanına da inandılar…

Lityum-iyon piller, en fazla 3.7Volt gerilim verebilmektedirler. Bu da esasen 5V ile çalışan cep telefonları için yeterli bir değer değildir. Dolayısıyla cep telefonunun devre kartında, 3,7Voltu 5Volta yükselten “boost converter” devreleri bulunmaktadır. Bu devreler cep telefonunun ihtiyaç duyduğu gerilimi oluştururlarken, kendileri de bir miktar güç harcayarak kayıplara neden olurlar. Dolayısıyla telefona güç sağlarlarken telefonun kendisi de kendi gücünden yemektedir. Bunu bilmenizde fayda vardır. Laptop bilgisayarlarda ise buna benzer, ama bundan çok farklı bir sistem var, yani kayıp çok daha az. İleride ondan da bahsedeceğim sabırlı olun.

Bir cep telefonunun en sağlıklı şarj edilme şekli, cep telefonu tamamiyle kapalı iken gerçekleştirilen şarjdır. Çünkü şarj devresi pile elektron pompalarken, diğer devrelerin beslenmesine gerek yoktur ve regülatör çipleri, hafıza birimleri, işlemci gibi diğer sistemler güç harcamamakta, şarj sistemi en sağlıklı ve yüksek verimle çalışmaktadır. Yine de hiçkimse telefonunu kapalıyken şarj etmez, zira her an birisi arayabilir. Ya da ne bileyim, elinden düşürmek istemiyordur. İşte bunu bilen bazı uyanık firmalar, bir ürün geliştirdiler(!) neresi gelişmişse…

Power Bank’lar (seyyar güç kaynakları)

İnsanlar sözde akıllı telefonlarını ellerinden düşürmek istemedikleri bu süreç boyunca, cep telefonu denilen şey, psikolojik bir hastalığa dönüştü. Bu da bataraya süreleri ile ilgili ciddi sorunların sürekli gündeme gelmesine neden oldu. Yukarıdaki parağraflarda, cep telefonlarının bataryasını neyin bitirdiğini anlatmıştım. Zaten 5V ile çalıştırılması gereken ama 3,7V pille çalştırılmak zorunda olduğu için, pil gerilimini telefona uyarlamak zorunda olunduğundan, zaten piller verimli kullanılmıyor. Uzun kullanım süreleri, cep telefonunun cep telefonu olmak dışında her iş için kullanılıyor olması ve yukarıdaki kronik-psikolojik rahatsızlık seviyesindeki kullanımlar batarya kullanım süresini kısaltıyor. Bunun üstüne bir de firmaların inat ve ısrarla "telefonları ince yapmak" gibi bir saçmalığı işin içine girince, batarya süreleri bir türlü gelişmiyor aksine kısalıyor.

Neden mi?

Firmalar, zarar etmek kokusuyla telefonlarını ince yapmak yarışına girmektedirler. Bu da telefonda kullanılacak pilin, yapısının daha ince olması zorunluluğunu doğurur. Pillerin kapasitelerinin boyutlarıyla ilgisi vardır. Lityum-iyon piller ne kadar boyutlu iseler, kapasiteleri yüksektir. Boyut küçültüldükçe de kapasite düşecektir. Çünkü içlerine koyunlan kimyevi yapı, daha az elektron depolayacak şekilde daraltılmıştır. İşte günümüzde firmaların ısrarla ince telefon yapmaya çalışmalarının sonucu budur: 10yıl evvelki telefondan daha az dayanmak…

Tüm bu faktörler, yani kullanıcı alışkanlıkları, firmaların yanlış tasarımları ve işin ilmi gereği, adına "power bank" denilen cihazlar hızla piyasada yerini aldı.

Ben, bu tip aygıtlar piyasada yokken, kendi power bankımı tasarlamıştım bile. Ama adı powerbank değildi, güç kaynağı idi basitçe. Yani daha adı bile yokken çeşit çeşit power bank yapıyor, çizimlerini saklıyordum. O sıralarda kimselerin bundan haberi bile yoktu. Daha o yıllarda, yapmış bulunduğum bu powerbankların verimlerinin son derece düşük olduğunu görmüştüm. Bu nedenle "firmaların bilinçli olduğuna" karar vererek böyle birşeyi üretmeyeceklerini tahmin etmiştim. Ama yanılmışım. Bugün BİM’de bile satılıyor! E tüketici s*l*k olursa, verimsiz de olsa yaparlar tabii; önemli olan kalite değil, para çünkü.

Powerbanklar, aynen cep telefonları içerisindeki pillerden, yani lityum-iyon pillerden barındırırlar. Bu pillerinde gerilimleri 3,7Volttur. Fakat kapasiteyi yüksek tutmak için, bu pillerden çok daha fazla konmakta ve birbirlerine paralel şekilde bağlanmaktadırlar.

Cep telefonları, 5,2Volt, en az 1Amper ile şarj edilir. Daha doğrusu, bu özelliklere sahip giriş değerleri ister. Bu değerleri yakalamak için, powerbank çıkışından da en az 5Volt çıkmalıdır. Bu da, tahmin edeceğiniz gibi, powerbank içerisinde voltaj uyarlayıcı “boost converter” devresi kullanmak zorunda olmak demektir. Yukarıdaki paragraflarda da yazdığım gibi, boost converter devreleri voltajı uyarlarken kendileri de pilden faydalanarak az veya çok güç kaybına neden olurlar. Bu da, zaten kapasitesi belli olan power bank adı verilen saçma ve tamamiyle kazık amacıyla üretilen bu aletlerin, belli bir ömürleri, belli bir verimleri olduğu anlamına geliyor. İçinde pil bulunan bu cihaz, ısıdan, yanlış kullanımdan, zaman faktöründen etkileniyor.

Bugün bir powerbank cihazı hiç de ucuz değildir. Dolayısıyla alıp kullanmanın bir cazibesi bulunmamaktadır. Çünkü o parayla aslında birkaç tane yedek batarya alınıp, yedekte tutulabilir ve batarya bittiğinde telefon kullanılmaya devam edebilir. Tabii ki pili değişebilen modellerden bahsediyorum. Şimdi firmalar ful pili değişemeyen modellere geçtiler. Nedeni yoruma açık…

Arkadaşlar kısa keseceğim. Piller hakkında gerçekten toplum olarak bilgimiz eksik. O yüzden aşağıya madde madde birşeyler yazıp yazımı sonlandıracağım.

-Bir batarya tam doldurulup bir kenara konduğunda, o batarya zamanla kendi kendine biter. Kimyevi bir olay nedeniyle oluyor bu. Bu durumu engellemek için lityum bataryalar hariç, diğer bataryalar “tampon şarj(trickle charge)” akımı ile şarjda bekletilebilir.

-Bir bataryanın kapasitesi, bataryanın üzerinde yazılıdır. Bu kapasite mAh (miliAmper saat) cinsinden ya da Wh (Watt saat) cinsinden belirtilir. Anlamadıysanız, ne kadar akım çekerseniz o kadar çabuk biter demek. Mesela 1000mAh bir bataryadan sürekli 100mA akım çekersen, 10 saatte biter demek oluyor bu.

-Power banklar tamamiyle para tuzağıdır. Genellikle üzerinde abartılmış kapasite değerleri yazılıdr. Dolayısıyla enerjiyi boşa harcamaktan başka bir işe yaramazlar. Şarj edip bir kenara koyduğunuzda, çıkı gücünü hazırda bekletmeye yarayan kendi akıllı devresi pili belli bir hızla yer. Üstelik böyle bir pilden 5Volt 2Amper elde etmeye çalışmak son derece verimsiz bir iştir; elektronik deneyimi olan birisi olarak söylüyorum.

-Piyasadaki şarjlı pillerin sahteleri de mevcuttur. Mesela üzerinde 2800mAh yazar ama 600mAh civarındadır örnek. Anladınız mı? :wink:

-Cep telefonları ve bilgisayarların bataryalarının ömürleri kullanım çokluğuna(cycle) değil zamana bağlıdır. Genellikle kullansanız da kullanmasanızda 3yıl gibi bir süre sonunda performansından ciddi şekilde kaybederler. Bu nedenle yeni bilgisayar aldığınız zaman "aman pil eskimesin pilsiz kullanayım" diye bir saçmalığa düşmeyin. Parasını vermişsiniz kullanın adam gibi. Hasta etmeyin adamı. :x

-Her zaman orijinal şarj aparatlarınızı kullanın. Çünkü hem akım-gerilim regülasyonları o cihaza-pile göre ayarlıdır, hem de içlerindeki gömülü yazılım sayesinde firmalar, başka marka ile şarj ettiğinizi öğrenip "kullanıcı hatası" diye geri gönderebilir. Apple bunu çok yapıyor. Apple de almayın hem. Kazık. O kadar para ona verilir mi ey-em-key.

-Cep telefonlarına cep telefonu gibi aletler için üretilmiş flaş bellek, klavye gibi cihazlar bağlamayın. Çünkü bu cihazlar 5Volt ile çalışır. cep telefonu da bu voltajı sağlamak için muazzam miktarda güç sarfeder. (boost converter konusunu hatırlayın)

-Laptop bilgisayarlarınıza harici HDD bağlamadan evvel bilgisayarın fişini takın. Çünkü batarya zayıf ise, bağladığınız anda oluşan ani elektrik dalgalanması, hem donanımınıza zarar verebilir, hem de HDDnize. Bir harici harddisk, 5Volt 850mA minimum güç ile çalışır. USB bağlantı noktalarının maksimum güç gereksinimleri sınırlıdır. HDDyi ilk taktığınızda 850mA'nın çok üstünde anlık olarak güç çekerler. Bu güç dalgalanması sisteminize zarar verir. Dolayısıyla önceden full şarj edip fişi takmadan HDD bağlamayın.

-Pili bitik(ölü/eski) bile olsa laptoplarınızın pilini çıkarmayın. Güç fişindeki ani oynaklık, geri dönüşü olmayan hasarlara neden olabilir. Pilin ölü bile olması, dalgalanmayı tamponlayarak ani gidip gelmeyi minimize eder.

-USB bağlantı noktalarının güç verimine güvenmeyin. Bilgisayarlarınıza, tablet ve telefonlarınıza bağladığınız aşırı güç çeken cihazlar, çipsetinize zarar verebilir, anakartı yakabilir, ya da en iyi ihtimalle pili daha çabuk bitirir. Bilgisayar soğutucu fan gibi -bana göre aldatıcı- ürünleri laptobunuza bağlamayın, ucuz bir USB şarj adaptörüne bağlayın. Fan, çekeceği güç ile hem bataryayı tüketiyor hem de sistemi soğturken kendisi de sistemin güç devrelerini ısıtıyor, ne anladım bu işten? anladınız mı? :wink:

-USB bağlantı noktalarının USB1.1, USB2.0, USB3.0, ve USB3.1 oluşuna göre masimum akım destekleri farklı olur. USB 3.X destekli bir HDD veya DVDwriter gibi bir cihazı sadece kendisini ilgilendiren USBye bağlayın. Flaş belleklerde farketmiyor.

Aşağıda verdiğim bilgileri mutlaka okuyun. Yıllar evvel yazmıştım. Yukarıda okurken hızlı şarj, normal şarj vb anlamayabileceğiniz terimler orada açıklanıyor. Dikkatle okursanız detaylı teknik bilgiler öğreneceksiniz:
https://elektronikprojeler.com/index.ph ... 155.0.html
(1)(2)(3)(4)(5) açıklamaları yukarıdaki link içerisinde açıklanmıştır.

Son olarak öğrenmeniz gereken şeylerin bunlarla kısıtlı olmadığını, çok daha fazla bilgi bulunduğunu hatırlatayım. Fakat bu bilgileri en temiz en doğru şekilde sadece akademik kitaplar ve ners notlarında bulabilirsiniz. Değilse çeşitli internet sitelerinde tık kazanmak amacıyla yazılmış fasa fiso makalelere inanmayınız. Bugün herkes blog açıp istediğini yazabiliyor. Bunu göz önünde bulundurun.

Umarım faydalı olmuştur. Esen kalın...



Kullanıcı avatarı
velociraptor
Yottabyte4
Yottabyte4
Mesajlar: 30624
Kayıt: 14 Mar 2006, 02:33
cinsiyet: Erkek

Re: Piller, Telefonlar ve Powerbanklar Üzerine

Mesaj gönderen velociraptor » 10 Şub 2019, 11:57

Ellerine sağlık geniş ve faydalı bir yazı olmuş.
Knowledge determines destiny, And ye shall know the Truth and the Truth shall make you free

Tugtegin
Kilobyte2
Kilobyte2
Mesajlar: 356
Kayıt: 02 Tem 2012, 04:23
cinsiyet: Erkek

Re: Piller, Telefonlar ve Powerbanklar Üzerine

Mesaj gönderen Tugtegin » 12 Şub 2019, 11:21

Sağolasın
Türk kılıcı paslanmadı,paslanan başka şeydir.Umulur ki biraz himmet onu tekrar parlatır...

Cevapla