Bu yazıda pil ve akü nasıl seri bağlanır. Pilleri (üreteçleri) Seri bağlamanın amacı nedir. Pillerin seri ve paralel bağlanması ile akım ve volt değerleri artar mı? gibi merak edilen konuları işleyeceğiz.
Öncelikle Üreteç ve Pil Nedir Açıklayalım.
Üreteç: Devrenin çalışması için gerekli elektrik enerjisini üreten pil, akü gibi elemanlardır.
Pil ve Akü ise: Depoladıkları kimyasal enerjiyi, istendiğinde elektrik enerjisine çeviren üreteçlerdir.
Pillerin Seri Bağlanması
Birçok elektronik yalnızca bir değil, iki, üç, hatta dört veya daha fazla pil kullanır. Piller, daha fazla voltaj veya daha fazla kapasite kullanmak için farklı nedenlerle birkaç farklı yöntemle birleştirilebilir ve düzenlenebilir.
Piller Nasıl Seri bağlanır
Pil ve aküleri seri bağlama için, pil veya akülerin aynı gerilime ve akıma sahip olması gerekir. Böylece gerilimleri bağlantı sayısının çarpımı ile artarken, akımları sabit kalır. Piller, aşağıdaki şekilde görüldüğü gibi pozitif uç, negatif uca gelecek şekilde bağlanmalıdır.
Üst taraftaki çizimde dört adet 1.5 V’lık pil görülmektedir. Bu şekilde piller seri bağlandığında, bataryanın toplam gerilimi, pillerin gerilimlerinin toplamına eşit olacaktır; 1.5+1.5+1.5+1.5= 6 V
Seri Bağlı Pillerde Eşdeğer Gerilim ve Kapasite
Seri bağlı pillerde oluşan eşdeğer gerilim (Volt), pillerin toplam gerilim değerine eşittir.
Kapasite (Ah) değişmez.
Seri bağlı özdeş pillerin tükenme süresi tek bir pilin tükenme süresine eşittir. Yani bir pil bir devrede kullanıldığında 3 saatte bitiyorsa, seri bağlı iki pil de aynı devrede 3 saatte biter. Ama devreye daha çok potansiyel fark ve dolayısıyla akım sağlar.
Seri Bağlı Pil Tutucular
Pek çok elektronik aletin ve pille çalışan oyuncakların içinde, resimdeki gibi pil tutucular görebiliriz.
Kendimize pille çalışan bir sistem yapmak istediğimizde bu gibi pil tutucular işimizi kolaylaştıracaktır. Seri bağlantı pil tutucu en yaygın olanıdır.
Yine de sipariş ettiğiniz pil tutucunun seri mi yoksa paralel mi kurulduğunu anlamak isterseniz pozitif ve negatif kutupları birbirine bağlayan bir tel olup olmadığına bakın. Bağlantı varsa seri bağlantılı pil tutucudur.
Pillerin Paralel Bağlanması
Pilleri paralel bağlarken aynı kutuplar birbirine bağlanır. Bu, bir pilin artı kutbunun diğer pilin artı kutbuna bağlı olduğu anlamına gelir. Aynısı negatif kutuplar için de geçerlidir. Bu şekilde bağlanan pillerin voltajı, bağlanan pillerin ortalama voltajı olarak ortaya çıkar. Ortaya çıkan kapasite, bağlı pillerin kapasitelerinin toplamıdır.
Paralel Bağlı Pillerde Eşdeğer Gerilim ve Kapasite
Pillerin paralel bağlanmasında eşdeğer gerilim (Volt), değişmez.
Kapasite (Ah) pillerin toplam kapasitesine eşittir.
Yukarıdaki örnekte görüldüğü gibi, 2000 mAh kapasiteli ve anma gerilimi 1,5 V olan iki pil paralel olarak bağlanırsa, eşdeğer gerilimi 1,5 V olarak kalacaktır. Ancak pil kapasitesi iki kat artar (4000mAh ).
Piller (Üreteçler) Neden Paralel Bağlanır?
Pilleri paralel bağlamanın amacı: Bir pilin devreye akım sağlama kapasitesini artırmaktır. Pilleri paralel bağlamak Daha yüksek kapasite, daha uzun çalışma süresi sağlar.
Paralel Bağlantıda Pilin Tükenme Süresi
Paralel bağlantıda, pillerin aynı kutupları birbirine bağlanır (artı uçlar artıya, eksi uçlar eksiye). Bu bağlantıda toplam gerilim, tek bir pilin gerilimiyle aynı kalır, ancak kapasiteler (mAh cinsinden) toplanır. Bu, devrenin daha uzun süre çalışmasını sağlar.
Örnek: 2 adet 1,5 V ve 2000 mAh kapasiteli pil paralel bağlanırsa:
- Toplam gerilim: 1,5 V (değişmez, çünkü paralel bağlantıda gerilim sabittir).
- Toplam kapasite: 2000 mAh + 2000 mAh = 4000 mAh.
Tükenme süresi hesaplama: Eğer devre sabit bir akım çekiyorsa, örneğin 1000 mA (1 A):
- Tek bir pil (2000 mAh) için tükenme süresi:
2000 mAh \ 1000 mA = 2 saat - Paralel bağlı iki pil (4000 mAh) için tükenme süresi:
( 4000 mAh \ 1000 mA = 4 saat.
Yani, paralel bağlantı, aynı akım çeken bir devrede pil ömrünü iki katına çıkarır. Eğer yük akımı artarsa (örneğin, 2000 mA), tükenme süresi tek pildekiyle aynı kalır (4000 mAh ÷ 2000 mA = 2 saat). Bu, paralel bağlantının temel avantajıdır:
Seri / Paralel Karışık Bağlama ile Gerilimi ve Kapasiteyi Artırmak
Elbette, seri ve paralel kablolamanın özelliklerini birleştirmek için bir seri-paralel bağlantı oluşturmak mümkündür. Örneğin, piller aşağıdaki bağlantıya göre bağlanırsa, bu tür pilin ortaya çıkan nominal voltajı 3V ve kapasitesi 4000mA olacaktır.
Yukarıdaki örneğin hesaplaması aşağıda verilmiştir. Temel kuralı hatırlayalım:
Pillerin seri bağlantısında eşdeğer gerilim (V), pillerin toplam gerilimine eşittir. Kapasite (mAh) sabit kalır.
Pillerin seri bağlantısında eşdeğer gerilim (V) sabit kalır. Kapasite, pillerin toplam kapasitesine eşittir.
Yukarıdaki sistemde örnek olarak, tek bir pilin bitime kadar ki ömrü 2 saat ise, oluşturulan yeni sistemde kapasite iki katına çıktığı için pil ömrü 4 saate çıkacaktır.
4 pilin eşdeğer gerilimi ise seri bağlantıyla iki katına çıkmış. 3V olmuş. Paralel bağlantıyla değişmemiş.