G KAYNAI SEFER KAYMAZ Biliim Teknolojileri Alan efi

GÜÇ KAYNAĞI SEFER KAYMAZ Bilişim Teknolojileri Alan Şefi 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

§ Temel Kavramlar § Transformatörler § Doğrultma Devreleri § Yarım Dalga Doğrultucu Devre § Tam Dalga Doğrultucu Devre İÇİNDEKİLER § Köprü Tipi Doğrultucu Devre § Filtre Devreleri § Kapasitif Filtre § LC Filtre § π ve L Tipi Litre § Regüle Devreleri 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

TEMEL KAVRAMLAR 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

Güç Kaynağı § Güç kaynağı bir sistem ya da düzeneğin gereksinim duyduğu enerjiyi sağlamak için kullanılan birimlerin genel adıdır. § Mesela bazı aletlerde kullandığımız piller ve bu pillerin TEMEL KAVRAMLAR dolmasını sağlayan adaptörler, birer güç kaynağıdır. § Kullandığımız her elektronik alette mutlaka bulunması gereken güç kaynağının ne olduğu, çalışma mekanizması ve ne işe yaradığı yazımızda geniş bir şekilde anlatılmıştır. 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

Kesintisiz Güç Kaynağı (UPS) § Kesintisiz güç kaynakları (İngilizce: Uninterruptible Power TEMEL KAVRAMLAR Supply – UPS), elektrik enerjisi ile beslenen sistemleri hem şebekede meydana gelen veya gelebilecek çöküntüler, yükselmeler, ani değişikler, harmonikler gibi gerilim dalgalanmalarına karşı koruyan hem de enerji kesintisi sırasında enerji üreterek sistemin devamlılığını sağlayan elektronik cihazlara denir. 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

§ Kesintisiz güç kaynakları, elektrik enerjisi ile beslenen sistemlere karşı iki görevi vardır. § Birincisi sistemi olumsuz şebeke koşullarına karşı korumaktır. TEMEL KAVRAMLAR § Diğeri ise enerji kesintisizi sırasında bünyesinde depoladığı enerjiyi bir süreliğine sisteme aktararak sistemdeki acil işlemleri tamamlamak adına kullanıcıya zaman sağlamaktır. § Kısacası elektriksel sistemleri besleyerek, şebekedeki anormal durumları düzelterek sisteme temiz ve kaliteli enerji aktarımı yapan cihazlardır. 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

Alternatif Akım (Alternative Current) § Zamana bağlı olarak hem yönü hem de şiddeti değişen akımlara alternatif akım denir. Alternatif akım denince akla ilk olarak şebekeden çekilen akım gelir. Şebeke akımının dalga formu sinüs eğrisi şeklindedir. TEMEL KAVRAMLAR § Kısa gösterimi AA (Alternatif Akım) ya da İngilizce olarak AC (Alternative. Current) şeklindedir. 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

Doğru Akım (Direct Current) § Doğru akım, zamana bağlı olarak yönü değişmeyen akıma denir. TEMEL KAVRAMLAR § Kısa gösterimi DA (Doğru Akım) ya da İngilizce haliyle DC (Direct Current) şeklindedir. § Doğru akımın yönü değişmese de şiddeti değişebilir. Buna göre doğru akım iki başlık altında incelenebilir. 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

Düzgün Doğru Akım § Zamana göre yönü de şiddeti de değişmeyen akıma düzgün doğru akım denir. TEMEL KAVRAMLAR § Düzgün doğru akım dinamolar, piller, akü ve bataryalardan elde edilir. Ayrıca şebeke akımı, adaptör denen cihazlarla düzgün doğru akıma dönüştürülmektedir. 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

Değişken Doğru Akım § Zaman göre yönü değişmeyen ancak değeri değişen akımlara değişken doğru akım denir. TEMEL KAVRAMLAR § İki farklı değişken doğru akım eğrisi görülmektedir. Şekilde birinci eğri pozitif değere sahipken ikinci eğri negatif değere sahiptir. 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

§ Alternatif Akım ve Doğru Akımın Karşılaştırılması TEMEL KAVRAMLAR 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

Doğru Akımın Kullanıldığı Alanlar § Haberleşme cihazlarında (Telekomünikasyonda) § Bilişim teknolojileri cihazlarında (bilgisayar, tablet) § Radyo, teyp, televizyon, gibi elektronik cihazlarda TEMEL KAVRAMLAR § Redresörlü kaynak makinelerinde § Maden arıtma (elektroliz ve maden kaplamacılığında (galvonoteknik) § Elektrikli taşıtlarda (tren, tramvay, metro) § Elektro – mıknatıslarda § DC Elektrik motorlarında 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

Alternatif Akımın Kullanıldığı Alanlar TEMEL KAVRAMLAR § Evlerimizdeki prizlerde, § Sanayi elektriğinde, § Sokak aydınlatmasında vb. kullanılan akım alternatif akımdır. 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

TRANSFORMATÖR (TRAFO) 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

Transformatör § Elektromanyetik endüksiyon yolu ile akımı veya gerilimi frekansı değiştirmeden yükselten veya düşüren hareketli parçası olmayan elektrik makinelerine transformatör denir. TRANSFORMATÖR (TRAFO) 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

§ Transformatörler ince silisli saclardan oluşan kapalı bir manyetik gövde üzerine, yalıtılmış iletkenlerle sarılan sargılardan oluşur. TRANSFORMATÖR (TRAFO) 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

Manyetik Nüve § Transformatörlerin nüveleri 0, 30– 0, 50 mm kalınlığında ve TRANSFORMATÖR (TRAFO) birbirinden yalıtılmış özel silisli sacların bir araya getirilip sıkıştırılması ile meydana gelir. Bu sac nüvelerin dışında 2 -60 k. Hz frekanslı devrelerde kullanılan transformatörler ferit nüveli olarak yapılır. § Piyasada kullanılan üç tip nüve vardır. Bunlar, şunlardır: § Çekirdek tipi nüve § Mantel tipi nüve § Dağıtılmış tip nüve 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

Çekirdek Tipi Nüve § Bu tip nüvelerde manyetik nüvenin kesiti her yerde aynıdır. Nüve tek gözlüdür. Çekirdek tipi nüveler daha çok büyük güçlü ve yüksek gerilimli transformatörlerde tercih edilir. Çünkü sargıların yalıtımı daha kolay olmaktadır. TRANSFORMATÖR (TRAFO) 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

Çekirdek Tipi Nüve § Transformatörlerde manyetik nüveyi oluşturan sac TRANSFORMATÖR (TRAFO) parçalarının yerleştirilme şekilleri çok önemlidir. Sacların yerleştirilmesinde ek yerlerinin üste gelmemesi gerekir. Şekilde çeşitli büyüklükte kesilen sac parçalarının üste dizilmeleri ile hazırlanan çekirdek tipleri görülmektedir. 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

Mantel Tipi Nüve § Mantel tipi nüvede sargılar orta ayağa sarılmıştır. Bu tip nüvenin orta bacak kesiti, yan bacakların iki katıdır. Mantel tipi nüve alçak gerilimli ve küçük güçlü transformatörlerde kullanılır. TRANSFORMATÖR (TRAFO) 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

Mantel Tipi Nüve § Mantel tipi transformatör saclarının yerleştiriliş şekilleri de birkaç türlü yapılabilir. Şekilde çeşitli yerleştirme şekilleri görülmektedir. TRANSFORMATÖR (TRAFO) 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

Dağıtılmış Tip Nüve § Resimde görüldüğü gibi üstten bakıldığında ( + ) şeklinde görülür. Sargılar orta ayağa sarılmış olup dört dış ayak tarafından kuşatılmıştır. Dağıtılmış tip nüvelerde kaçak akılar en düşük düzeyde olduğundan boş çalışma akımları düşüktür. TRANSFORMATÖR (TRAFO) 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

Transformatör Sargıları § En basit hâliyle transformatörlerde iki sargı bulunur. Bu TRANSFORMATÖR (TRAFO) sargılardan birine primer, diğerine ise sekonder sargı adı verilir. Bu iki sargı arasında hiçbir elektriksel bağlantı yoktur. § Primer sargının gerilimi, sekonder sargının geriliminden büyük olan transformatörlere alçaltıcı veya düşürücü transformatör denir. § Primer sargının gerilimi, sekonder sargının geriliminden küçük olan transformatörlere de yükseltici transformatör denir. 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

Transformatör Sargıları § Primer veya sekonder gerilimlerinden hangisi büyük ise o TRANSFORMATÖR (TRAFO) sargı ince kesitli ve çok sipirli sarılır iken, gerilim değeri küçük olan sargı ise kalın kesitli ve az sipirli sarılır. Bir örnek ile açıklamak gerekirse düşürücü tip transformatörün primer gerilimi yüksek olacağından primer sargı ince kesitli ve çok sipirli sarılırken sekonder sargı ise kalın kesitli ve az sipirli olarak sarılır. 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

Çalışma Prensibi § Transformatörün primer sargısına alternatif bir gerilim TRANSFORMATÖR (TRAFO) uygulandığında bu sargı değişken bir manyetik alan oluşturur. Bu alan, üzerinde sekonder sargısının da bulunduğu manyetik demir nüve üzerinde devresini tamamlar. Primere uygulanan alternatif gerilimin zamana bağlı olarak her an yön ve şiddeti değiştiğinden oluşturduğu manyetik alanında her an yönü ve şiddeti değişir. Bu alanın sekonder sargılarını kesmesi ile sargılarda alternatif bir gerilim indüklenir. 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

Çalışma Prensibi § Transformatörlerin primer sargılarına doğru gerilim TRANSFORMATÖR (TRAFO) uygulandığında gene bir manyetik alan meydana gelir. Ancak bu manyetik alan, sabit bir alandır. Bu alanın yönü ve şiddeti değişmeyeceğinden sekonder sargılarında bir (elektro motor kuvveti) emk indüklemesi söz konusu olmaz. 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

Transformatör Çeşitleri Düşürücü Transformatörler § Kullanım alanı en yaygın transformatör tipidir. Bu tip TRANSFORMATÖR (TRAFO) transformatörlere alçaltıcı tip transformatörler de denilmektedir. Primer sargıya uygulanan alternatif gerilimden daha küçük alternatif gerilim sekonder sargıdan alınıyorsa bu tip transformatörlere düşürücü tip transformatör denir. § Düşürücü tip transformatörler evlerimizdeki gece lambalarında, şarjlı süpürgelerde, cep telefonlarının şarj aletlerinde, bilgisayarlarımızda karşımıza çıkarlar. 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

Transformatör Sargıları § NOT: Gerilim düşüren transformatörlerde 220 Voltluk TRANSFORMATÖR (TRAFO) şebeke gerilimi yanlışlıkla sekonder sargısına uygulanırsa transformatör aşırı akımdan dolayı yanabilir. Çünkü bu transformatörlerde sekonder sargısı az sayıda spirden oluşmuştur ve çok düşük bir direnci vardır. Geçen aşırı akıma dayanamaz. 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

Transformatör Çeşitleri Yükseltici Transformatörler TRANSFORMATÖR (TRAFO) § Primer sargısına uygulanan alternatif gerilimden daha büyük alternatif gerilimi sekonder sargıdan alıyorsak bu tip transformatörlere yükseltici tip transformatör denir. § Televizyonlarımızdaki ve enerji nakil hatlarındaki yüksek gerilimi bu tip transformatörler oluşturur. 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

Transformatör Çeşitleri Ölçü Transformatörler § Alternatif akımda yüksek gerilimlerin ve büyük akımların TRANSFORMATÖR (TRAFO) ölçü aletleri ile ölçülmesi çok zor ve tehlikelidir. Özellikle belli değerlerden sonra ölçülmesi mümkün değildir. İşte bu nedenle yüksek gerilim ve büyük akımların ölçülmesi için ölçü transformatörleri kullanılır. § Ölçü transformatörleri yardımı ile yüksek gerilimler ve büyük akımlar, transformatörün sekonder sargısında ölçü aletlerinin ölçebileceği değerlere indirilir. Ölçü transformatörleri, ölçmelerin güvenlik içinde kolay ve doğru bir şekilde yapılmasını sağladığı gibi çalışanları da yüksek gerilimden korur. 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

Transformatör Çeşitleri Güvenlik (Yalıtım) Transformatörler § Primer sargıya uygulanan alternatif gerilimin ve akım TRANSFORMATÖR (TRAFO) değerinin aynısı sekonderden alınıyorsa bu tip transformatörlere güvenlik transformatörü denir. Elektrik çarpmalarını en aza indirmek ve güvenli bir ortam oluşturabilmek için güvenlik transformatörü kullanılır. Okulların atölye ve laboratuvarlarında, ameliyathanelerde kullanım alanları vardır. 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

TRANSFORMATÖR (TRAFO) § 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

Transformatör Dönüştürme Oranları TRANSFORMATÖR (TRAFO) § Örnek : Bir fazlı bir transformatörün primer sargılarında 500 sipir bulunmaktadır. Bu transformatörün primerine 220 V uygulandığında, sekonderde 110 V gerilim alınıyorsa sekonder sipir sayısını hesaplayınız ? 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

Transformatör Dönüştürme Oranları § Örnek : Bir fazlı bir transformatörün primer sargısı 1000 TRANSFORMATÖR (TRAFO) sipir, sekonder sargısı 125 sipir, primer akımı 1 A ve sekonder gerilimi de 50 V olduğuna göre; a) Sekonder akımını bulunuz. b) Primer gerilimini bulunuz. c) Dönüştürme oranını bulunuz. 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

Transformatörün Sağlamlık Kontrolü § Transformatörlerin TRANSFORMATÖR (TRAFO) sağlamlık kontrolü Avometre kullanılarak yapılabilir. Bunun için önce Avometre direnç ölçme bölümünde en düşük kademeye (X 1 veya R 1 konumuna) alınır ve sıfır ayarı yapılır. Sağlam bir transformatörde primer tarafı ile sekonder tarafı arasındaki ölçmede Avometre hiç sapmamalıdır. Primerin iki ucu ve sekonderin iki ucu ölçülürken ise Avometre sapmalıdır. 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

Aşağıdaki cümleleri Doğru (D) veya Yanlış (Y) olarak değerlendiriniz. TRANSFORMATÖR (TRAFO) § 1. ( ) Transformatörler, elektromanyetik endüksiyon prensibine göre çalışırlar. § 2. ( ) Mantel tipi nüve yüksek gerilimli ve yüksek güçlü transformatörlerde kullanılır. § 3. ( ) Transformatörlerde üç tip nüve vardır. § 4. ( ) Nüve tek parça demirden imal edilir. § 5. ( ) En basit bir transformatör primer, sekonder ve yardımcı sargıdan oluşur. § 6. ( ) Primer sargının gerilimi sekonder sargının geriliminden büyük ise bu tip transformatörlere düşürücü tip transformatör denir. § 7. ( ) Yükseltici tip transformatörün primer sargısı kalın telden az sipirli, sekonder sargısı ise ince telden çok sipirli olarak imal edilir. § 8. ( ) Düşük gerilimli ve düşük güçlü transformatörler genellikle dilimli sargı şeklinde sarılır. § 9. ( ) Değişken manyetik alanı alternatif akım oluşturur. § 10. ( ) Transformatörler doğru akımda çalışırlar. § 11. ( ) Transformatörler alternatif akımı doğru akıma çevirirler. § 12. ( ) Transformatörler şebeke frekansını değiştirirler. § 13. ( ) Düşürücü tip, yükseltici tip, güvenlik ve ölçü transformatörleri bir fazlı transformatör çeşitleridir. § 14. ( ) Sekonder sargıda indüklenen gerilim, sekonder sipir sayısı ile doğru orantılıdır. § 15. ( ) Sekonder sargıda indüklenen gerilimin frekansla bir ilişkisi yoktur. 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

DOĞRULTMA DEVRESİ 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

§ Elektrik enerjisi şehir şebekesinden evlerimize ve DOĞRULTMA DEVRESİ işyerlerimize 220 Volt AC gerilim olarak dağıtılmaktır. Elektronik cihazlar ise daha düşük ve DC gerilimle çalışmaktadır. Bunun için 220 Voltluk AC gerilimin daha düşük (bazen de daha yüksek) DC gerilimlere çevrilmesi gereği ortaya çıkar. AC gerilimleri uygun seviyeye getiren ve DC gerilime çeviren devrelere adaptör, redresör veya doğrultucu devre adı verilir. Şekilde doğrultma devrelerinin blok yapısı verilmiştir. 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

§ Güç kaynaklarının yapısında dört aşama vardır. Bunlar sırasıyla; DOĞRULTMA DEVRESİ § AC gerilimin düşürülmesi veya yükseltilmesi § AC gerilimin DC gerilime çevrilmesi (doğrultulması) § Doğrultulan DC gerilimdeki dalgalanmaların önlenmesi (filtrelenmesi) § DC gerilimin sabit tutulması yani regüle edilmesi § Yukarıda birinci ve ikinci basamaklarda yazılı olan işlemler tüm güç kaynaklarında yapılması zorunlu olan hususlardır. Üçüncü ve dördüncü basamaklarda belirtilen işler ise güç kaynağının kalitesini arttıran ve üretilen gerilimi mükemmel hale getiren işlerdir. 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

AC Gerilimin DC Gerilime Çevrilmesi (Doğrultma) § Güç kaynaklarında doğrultucu eleman olarak doğrultma diyotu kullanılır. Diyot, akımı tek yönlü olarak geçiren elektronik devre elemanıdır. Diyotlar değişik biçimlerde bağlanarak farklı tipte güç kaynakları oluşturur. DOĞRULTMA DEVRESİ § Güç kaynaklarında 1 N 4 OOX serisinden diyotlar yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu serideki diyotlar ileri yönde 1 Amper akım geçirir. Piyasada hazır köprü adı verilen 4 uçlu doğrultma elemanları da bulunmaktadır. 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

YARIM DALGA DOĞRULTUCU DEVRE 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

Yarım Dalga Doğrultucu Devre § Bir diyot ile yapılan en ucuz maliyetli doğrultucu tipidir. YARIM DALGA DOĞRULTMA DEVRESİ Alternatif gerilimin yalnızca bir alternansını doğrultur. Çıkışında gerilim ve akım regülâsyonu kötüdür. Bu nedenle çok az akım çeken küçük yükleri veya regülâsyonun çok önemli olmadığı yükleri beslemek için kullanılır. 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

Yarım Dalga Doğrultucu Devre YARIM DALGA DOĞRULTMA DEVRESİ § Pozitif çıkışlı yarım dalga doğrultma devresi şekilde görülmektedir. Transformatörün sekonder sargısından alınan alternatif gerilimin (Us), şekilde yönü zamana göre sürekli değişmektedir. § Bu nedenle A-B uçlarının polaritesi de değişecektir. A ucunun pozitif olduğu alternansta D 1 diyotu iletimdedir. A ucunun negatif olduğu alternansta D 1 diyotu yalıtımdadır. 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

Yarım Dalga Doğrultucu Devre YARIM DALGA DOĞRULTMA DEVRESİ § Böylece yük üzerinden alternatif gerilimin sadece pozitif alternansları geçmiş olur. Yük üzerindeki gerilim ve geçen akımın dalga şekli şekilde görülmektedir. Aynı devrede diyotun yönü değiştirilirse sadece negatif alternansların geçmesi sağlanarak negatif çıkışlı yarım dalga doğrultma devresi yapılmış olur. 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

Yarım Dalga Doğrultucu Devre YARIM DALGA DOĞRULTMA DEVRESİ § Yarım dalga doğrultmaç devresinin çıkışında elde edilen işaretin dalga biçimi şekilde ayrıntılı olarak verilmiştir. Yarım dalga doğrultmaç devresinin çıkışından alınan işaret artık AC bir işaret değildir. Çünkü çıkış işareti, negatif alternansları içermez. Doğrultmaç çıkışından sadece pozitif saykıllar alınmaktadır. Çıkış işareti bu nedenle DC işarete de benzememektedir dalgalıdır. Bu durum istenmez. Gerçekte doğrultmaç çıkışından tam bir DC veya DC gerilime yakın bir işaret alınmalıdır. 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

Yarım Dalga Doğrultucu Devre YARIM DALGA DOĞRULTMA DEVRESİ § Yarım dalga doğrultmaç devresinin çıkışından alınan işaretin DC değeri önemlidir. Bu değeri ölçmek için çıkış yüküne (RL) paralel bir DC voltmetre bağladığımızda şekildeki işaretin ortalama değerini ölçeriz. Yarım dalga doğrultmaç devresinin girişine uyguladığımız işaret 12 Vrms değerine sahipti. 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

Yarım Dalga Doğrultucu Devre YARIM DALGA DOĞRULTMA DEVRESİ § Bu işaretin tepe değeri ise; civarındadır. O halde çıkış işaretinin alacağı dalga biçimi ve ortalama değeri şekil üzerinde gösterelim. 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

Yarım Dalga Doğrultucu Devre YARIM DALGA DOĞRULTMA DEVRESİ § Tam bir periyot için çıkış işaretinin ortalama değeri; olarak bulunur. 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

Yarım Dalga Doğrultucu Devre § Yukarıda belirtilen değerler gerçekte ideal bir diyot içindir. Pratikte 1 N 4007 tip kodlu silisyum bir diyot kullandığımızı düşünelim. Bu durumda çıkış işaretinin dalga biçimi ve alacağı değerleri bulalım. YARIM DALGA DOĞRULTMA DEVRESİ § Diyot üzerinde 0. 7 V’luk bir gerilim kaybı olacaktır § Çıkış işaretinin alacağı tepe değer; 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

Yarım Dalga Doğrultucu Devre YARIM DALGA DOĞRULTMA DEVRESİ § Dolayısı ile çıkışa bağlanacak DC voltmetrede okunacak ortalama değer (veya DC değer); olarak elde edilir. 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

TAM DALGA DOĞRULTUCU DEVRE 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

Tam Dalga Doğrultucu Devre § Yarım dalga doğrultmaç devresinde şehir şebekesinden TAM DALGA DOĞRULTMA DEVRESİ alınan sinüzoidal işaretin sadece tek bir alternansında doğrultma işlemi yapılıyor, diğer alternans ise kullanılmıyordu. § Dolayısıyla yarım dalga doğrultmacın çıkışından alınan gerilimin ortalama değeri oldukça küçüktür. § Bu ekonomik bir çözüm değildir. 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

Tam Dalga Doğrultucu Devre § Tam dalga doğrultmaç devresinde ise doğrultma işlemi, şebekenin her iki alternansında gerçekleştirilir. TAM DALGA DOĞRULTMA DEVRESİ § Dolayısıyla çıkış gerilimi daha büyük değerdedir ve DC’ye daha yakındır. Bu durum şekil üzerinde ayrıntılı olarak gösterilmiştir. 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

Tam Dalga Doğrultucu Devre § Tam dalga doğrultmaç devresi şekilde görülmektedir. Bu TAM DALGA DOĞRULTMA DEVRESİ devre, orta uçlu bir transformatör ve 2 adet diyot ile gerçekleştirilmiştir. Transformatörün primer sargılarına uygulanan şebeke gerilimi, transformatörün sekonder sargılarında tekrar elde edilmiştir. Sekonderde elde edilen geriliminin değeri transformatör dönüştürme oranına bağlıdır. 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

Tam Dalga Doğrultucu Devre § Vgiriş işaretinin pozitif alternansında, transformatörün TAM DALGA DOĞRULTMA DEVRESİ sekonder sargısının üst ucunda pozitif bir gerilim oluşacaktır. Bu durumda, D 1 diyotu doğru polarmalandırılmış olur. Akım devresini; trafonun üst ucu, D 1 diyotu ve RL yük direnci üzerinden transformatörün orta ucunda tamamlar. RL yük direnci üzerinde şekilde belirtilen yönde pozitif alternans oluşur. Akım yönü ve akımın izlediği yol şekil üzerinde ayrıntılı olarak gösterilmiştir. 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

Tam Dalga Doğrultucu Devre § Şebekenin negatif alternansında; sekonder sargılarının TAM DALGA DOĞRULTMA DEVRESİ üst ucunda negatif alternans, alt ucunda ise pozitif alternans oluşur. Bu durum şekil üzerinde ayrıntılı olarak gösterilmiştir. Bu durumda D 2 diyotu iletken, D 1 diyotu ise yalıtkandır. Akım devresini trafonun orta ucundan başlayarak D 2 üzerinden ve RL yükü üzerinden geçerek tamamlar. Yük üzerinde şekilde belirtilen dalga şekli oluşur. Akım yolu ve gerilim düşümleri şekil üzerinde gösterilmiştir. 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

Tam Dalga Doğrultucu Devre § Devrede kullanılan transformatörün sekonder sargılarının TAM DALGA DOĞRULTMA DEVRESİ 2 x 12 Vrms değere sahip olduğunu kabul edelim. Bu durumda transformatörün sekonder sargısında elde edilen işaretin tepe değeri; olur. 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

Tam Dalga Doğrultucu Devre § Devrede kullanılan diyotlar ideal olamaz. Silisyum diyot kullanılacaktır. Bu nedenle diyot üzerinde 0. 7 V gerilim düşümü meydana gelir. Bu durumda RL yük direnci üzerinde düşen çıkış geriliminin tepe değeri; TAM DALGA DOĞRULTMA DEVRESİ olur. 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

Tam Dalga Doğrultucu Devre § Çıkışta elde edilen işaretin DC değeri ise devreye bir DC TAM DALGA DOĞRULTMA DEVRESİ voltmetre bağlanarak ölçülebilir. Bu değer çıkış işaretinin ortalama değeridir ve aşağıdaki formülle bulunur. çıkış işaretinin dalga biçimi ve özellikleri şekil üzerinde gösterilmiştir. 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

KÖPRÜ TİPİ DOĞRULTUCU DEVRE 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

Köprü Tipi Doğrultucu Devre § Tam-dalga doğrultmaç devresi tasarımında diğer bir alternatif ise köprü tipi tam-dalga doğrultmaç devresidir. Köprü tipi tam-dalga doğrultmaç devresi 4 adet diyot kullanılarak gerçekleştirilir. KÖPRÜ TİPİ DOĞRULTMA DEVRESİ § Şehir şebekesinden alınan 220 Vrms/50 Hz değere sahip sinüzoidal gerilim bir transformatör kullanılarak istenilen değere dönüştürülür. 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

Köprü Tipi Doğrultucu Devre § Şehir şebekesinin pozitif alternansında; transformatörün KÖPRÜ TİPİ DOĞRULTMA DEVRESİ sekonder sargısının üst ucunda pozitif alternans oluşur. D 1 ve D 2 diyotu doğru yönde polarmalandığı için akım devresini D 1 diyotu, RL yük direnci ve D 2 diyotundan geçerek transformatörün alt ucunda tamamlar. RL yük direnci üzerinde pozitif alternans oluşur. Bu durum ve akım yönü şekilde ayrıntılı olarak gösterilmiştir. 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

Köprü Tipi Doğrultucu Devre § Şebekenin negatif alternansında; bu defa transformatörün KÖPRÜ TİPİ DOĞRULTMA DEVRESİ alt ucuna pozitif alternans oluşacaktır. Bu durumda D 3 ve D 4 diyotları doğru yönde polarmalanır ve iletime geçerler. Akım devresini; D 4 diyotu, RL yük direnci ve D 3 diyotu üzerinden geçerek transformatörün üst ucunda tamamlar ve RL yük direnci üzerinde pozitif alternans oluşur. Bu durum ayrıntılı olarak şekil üzerinde gösterilmiştir. 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

Köprü Tipi Doğrultucu Devre § Tam dalga doğrultmaç devresinde çıkış işaretinin aldığı KÖPRÜ TİPİ DOĞRULTMA DEVRESİ DC değer hesaplanmalıdır. Örneğin transformatörün sekonder gerilimi 12 Vrms (etkin) değere sahip ise bu gerilimin tepe değeri; değerine eşit olur. 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

Köprü Tipi Doğrultucu Devre § Doğrultma işleminde tek bir alternans için iki adet diyot KÖPRÜ TİPİ DOĞRULTMA DEVRESİ iletken olduğunda diyotlar üzerinde düşen ön gerilimler dikkate alındığında RL yük direnci üzerinde oluşan çıkış gerilimin tepe değeri; değerine sahip olur. 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

Köprü Tipi Doğrultucu Devre § Bu durum şekil üzerinde gösterilmiştir. Tam dalga KÖPRÜ TİPİ DOĞRULTMA DEVRESİ doğrultmaç devresinde çıkış işaretinin alacağı ortalama veya DC değeri ise; 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

FİLTRE DEVRELERİ 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

Filtre Devreleri § Yarım dalga ve tam dalga doğrultmaç devrelerinin FİLTRE DEVRELERİ akışlarından alınan doğrultulmuş sinyal ideal bir DC sinyalden çok uzaktır. Doğrultucu devrelerin akısından alınan bu sinyal, darbelidir ve birçok AC bileşen barındırır. 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

Filtre Devreleri § Elektronik devre elemanlarının tasarımında ve günlük FİLTRE DEVRELERİ hayatta kullandığımız DC sinyal ise ideal veya ideale yakın olmalıdır. AC bileşenler ve darbeler barındırmamalıdır. Şehir şebekesinden elde edilen doğrultulmuş sinyal çeşitli filtre devreleri kullanılarak ideal bir DC gerilim haline dönüştürülebilir. 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

Filtre Devreleri § En ideal filtreleme elemanları kondansatör ve bobinlerdir. FİLTRE DEVRELERİ Bu bölümde bitirdiğinizde aşağıda belirtilen konular hakkında ayrıntılı bilgiler elde edeceksiniz. § Filtre işleminin önemi ve amaçlarını, § Kondansatör (C) ile gerçekleştirilen kapasitif filtre işlemini § Rıpıl gerilimini ve rıpıl faktörünü § LC filtre § π ve T tipi filtreler 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

Filtre Devreleri § Doğrultmaç FİLTRE DEVRELERİ çıkışından alınan gerilim, büyük bir dalgalanmaya sahiptir ve tam bir DC gerilimden uzaktır. Filtre çıkışında ise dalgalanma oranı oldukça azaltılmıştır. Elde edilen işaret DC gerilime çok yakındır. Filtre çıkışında küçük de olsa bir takım dalgalanmalar vardır. Bu dalgalanma "Rıpıl" olarak adlandırılır. Kaliteli bir doğrultmaç devresinde rıpıl faktörünün minimum değere düşürülmesi gerekmektedir. 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

KAPASİTİF FİLTRE DEVRELERİ 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

Kapasitif Filtre Devreleri KAPASİTİF FİLTRE DEVRELERİ § Filtreleme işlemi için genellikle kondansatör veya bobin gibi pasif devre elemanlarından faydalanılır. Doğrultmaç devrelerinde, filtreleme işlemi için en çok kullanılan yöntem kapasitif filtre devresidir. Bu filtre işleminde kondansatörlerden yararlanılır. 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

Kapasitif Filtre Devreleri § Kondansatör ile gerçekleştirilen filtre işlemi şekilde KAPASİTİF FİLTRE DEVRELERİ ayrıntılı olarak gösterilmiştir. Sisteme enerji verildiğinde önce pozitif alternansın geldiğini varsayalım. Bu anda diyot doğru polarmalandığı için iletkendir. Üzerinden akım akmasına izin verir. Pozitif alternansın ilk yarısı yük üzerinde oluşur. Devredeki kondansatörde aynı anda pozitif alternansın ilk yarı değerine şarj olmuştur. Bu durum şekil üzerinde gösterilmiştir. 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

Kapasitif Filtre Devreleri § Pozitif alternansın ikinci yarısı oluşmaya başladığında KAPASİTİF FİLTRE DEVRELERİ diyot yalıtımdadır. Diyot'un katodu anoduna nazaran daha pozitiftir. Çünkü kondansatör giriş geriliminin tepe değerine şarj olmuştur. Kondansatör şarj gerilimini şekilde belirtildiği gibi yük üzerine boşaltır. Şebekeden negatif alternans geldiğinde ise diyot ters polarma olduğu için yalıtımdadır. 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

Kapasitif Filtre Devreleri § Kondansatörün KAPASİTİF FİLTRE DEVRELERİ deşarjı şehir şebekesinin negatif alternansı boyunca devam eder. Şebekenin pozitif alternansı tekrar geldiğinde bir önceki adımda anlatılan işlemler devam eder. Sonuçta çıkış yükü üzerinde oluşan işaret DC'ye oldukça yakındır. 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

Kapasitif Filtre Devreleri § Çıkış KAPASİTİF FİLTRE DEVRELERİ işaretindeki dalgalanmaya "rıpıl" denildiğini belirtmiştik. DC güç kaynaklarında rıpıl faktörünün minimum düzeyde olması istenir. Bu amaçla filtreleme işlemi iyi yapılmalıdır. Kondansatörle yapılan filtreleme işleminde kondansatörün kapasitesi büyük önem taşır. Şekilde filtreleme kondansatörünün çıkış işaretine etkisi ayrıntılı olarak gösterilmiştir. 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

Kapasitif Filtre Devreleri § Filtreleme işleminin tam dalga doğrultmaç devresinde KAPASİTİF FİLTRE DEVRELERİ daha ideal sonuçlar vereceği açıktır. Şekilde ise tam dalga doğrultmaç devresinde gerçekleştirilen kapasitif filtreleme işlemi sonunda elde edilen çıkış işaretinin dalga biçimi verilmiştir. 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

LC FİLTRE DEVRELERİ 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

LC Filtre Devreleri LC FİLTRE DEVRELERİ § Doğrultmaç devrelerinde rıpıl faktörünü minimuma indirmek için bir diğer alternatif bobin ve kondansatörden oluşan LC filtre devresi kullanmaktır. Şekilde LC filtre devresi görülmektedir. 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

LC Filtre Devreleri § Bu filtre devresinde bobinin endüktif reaktansı (XL) ve LC FİLTRE DEVRELERİ kondansatörün kapasitif reaktansından (XC) yararlanılarak filtre işlemi gerçekleştirilir. Böyle bir filtre devresinde giriş ve çıkış işaretlerinin dalga biçimleri şekil üzerinde gösterilmiştir. Çıkış geriliminin alacağı değer ve dalgalılık miktarı aşağıda formüle edilmiştir. 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

π ve T Tipi FİLTRE DEVRELERİ 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

π ve T Tipi Filtre Devreleri § LC tipi filtre devreleri geliştirilerek çok daha kaliteli filtre π ve T Tipi FİLTRE DEVRELERİ devreleri oluşturulmuştur. π ve T tipi filtreler bu uygulamalara iyi bir örnektir. Rıpıl faktörünün minimuma indirilmesi gereken çok kaliteli doğrultmaç çıkışlarında bu tip filtreler kullanılabilir. Şekilde π ve T tipi filtre devreleri verilmiştir. 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi

Sefer KAYMAZ Göstermiş olduğunuz ilgiden dolayı teşekkür ederim… Genel Koordinatör Bilişim Teknolojileri Alan Şefi KAYNAKÇA MEGEP Modülleri Dr. Tayfun DEMİRTÜRK (Ders Notları) OLTU MESLEKİ ve TEKNİK ANADOLU LİSESİ Bilişim Teknolojileri Alanı Teknik Servis Dalı 2017/2018 Eğitim-Öğretim Yılı 2017/2018 © Sefer KAYMAZ – Bilişim Teknolojileri Alan Şefi