Doğrultucular - Doğrultucu Nedir ? - Doğrultucu Çeşitleri

'Elektronik Genel Bilgi' forumunda _Mr.PaNiK_ tarafından 27 Kasım 2008 tarihinde açılan konu

  1. _Mr.PaNiK_

    _Mr.PaNiK_ Üye

    Sponsorlu Bağlantılar
    Doğrultucular - Doğrultucu Nedir ? - Doğrultucu Çeşitleri konusu
    Doğrultucu Nedir ? - Doğrultucu Çeşitleri

    Doğrultucular
    Bu yazımda geçen yazılarımda anlattığım diyotlara ilişkin pratik devreleri açıklayacağım. Aslında içinde diyot olan her devre bir diyot uygulaması değildir. Önemli olan orada diyodun ne işe yaradığı, hadi biraz daha ileri giderek devre içindeki diyodun nasıl çalıştığını anlamak olabilir. Bazı devrelerin nasıl çalıştığını anlamak için çok ileri derecede matematik ve telekomünikasyon bilgisi gereklidir. Yazılarımın bazı bölümlerinde elden geldiğince basit olarak, görünüşleri oldukça basit fakat yaptıkları işler enteresan olan bu devreleri de açıklamaya çalışacağım. Elektronikte öyle devreler vardır ki buralarda diyot olmazsa olmaz. Bu devrelerin başında doğrultucular gelir. Aslında Temel Elektronik tamamen teorik olarak anlatılması gerekse de araya bu tür açıklayıcı anlatımlar koyarak okuyucunun ilgisinin çekileceği kanısındayım. Yeni seçtiğim konu başlığına dikkat ederseniz Doğrultucular dedim. Güç Kaynakları demiyorum. Çünkü Güç Kaynakları özel bir anlatım gerektirmektedir. Fakat, özellikle Doğru Akım Güç Kaynaklarının (DC Power Supply) önemli bir kısmını doğrultucular oluşturmaktadır.
    Doğrultucular alternatif akımı, örneğin şehir şebekesini doğru akıma çevirmeye yarar. Kullanım yerleri olarak, elektronik devrelerin DC ihtiyaçlarını karşılamak yada güç kaynaklarının ön devresi olmalarını söyleyebiliriz.
    Doğrultucuların üç tipi vardır.

    1. Yarım dalga doğrultucu
    2. Tam dalga doğrultucu
    3. Köprü Doğrultucu
    Yarım Dalga Doğrultucu:
    Doğrultucuları açıklamadan önce bir altın kuralı tekrar hatırlatmak isterim. Bir diyottan akım geçebilesi için anodunun katoduna göre pozitif olması gerekmektedir.
    Örneğin silisyum bir diyot için;

    • Anod: 1V, Katot:0V Akım geçer.
    • Anod: 10V, Katot:9V Akım geçer.
    • Anod: -5V, Katot:-6V Akım geçer.
    • Anod: 5V, Katot:6V Akım geçmez.
    Aşağıdaki şekilde bir yarım dalga doğrultucu görülmektedir.
    [​IMG]
    Doğrultucunun a ve b uçları arasına alternatif bir gerilim uygulayalım. Burada bir açıklama yapacağım. Böyle bir şekil gördüğünüzde, t1 ve t2 zamanları arasında a ucu b ucuna göre pozitif, t2 ve t3 zamanları arasında a ucu b ucuna göre negatif olur. t1 ve t2 zamanları arasında a ucu b ucuna göre daha pozitif olur. a ucu pozitif olduğu için diyodun anodu da pozitif olur. b ucu negatif olacağı için c ucu yani diyodun katodu negatif olur. t1 ve t2 zamanları arasında diyodun anodu katoduna göre daha pozitif olacağı için diyot üzerinden bir akım geçer. Geçen bu akım yük direnci RL nin üst tarafını pozitif, alt tarafını negatif yapar. t2 ve t3 zamanları arasında a ucu b ucuna göre daha negatif olacağı için diyodun da anodu katoduna göre daha negatif olur ve diyot akım geçirmez. Bunun sonucu olarak t2 ve t3 zamanları arasında yük direnci RL üzerinde bir gerilim oluşmaz. Böylece alternatif akımın her pozitif bölgesi geldiğinde yük direnci RL üzerinde aşağıdaki şekilde gösterilen biçimde bir gerilim oluşur.
    [​IMG]
    Şimdi diyebilirsiniz ki "Bu şeklin neresi DC. Tam olarak AC tanımına uyuyor. Yani yönü ve genliği zamana göre değişiyor." Kısmen haklısınız. Dikkat edecek olursanız genliği hep pozitif olarak değişiyor. Şu aradaki boşluklar olmasa tam DC olacak. Şimdi devrenin çıkışına, yük direncine paralel olarak bir kondansatör koyalım.
    [​IMG]
    Diyottan akım geçtiği zamanlarda yani t1 ve t2 zamanları arasında geçen akım hem RL yükünü beslediği gibi aynı zamanda C kondansatörünü doldurur. Diyottan akım geçmeyen t2 ve t3 zamanları arasında kondansatör üzerinde biriken elektrik yavaş yavaş RL yükü üzerinden boşalır. Başka bir değişle t2 ve t3 zamanları arasında RL yükünü besleme işini kondansator üstlenir. Bu şekilde devremizin çıkışındaki dalga şeklide aşağıdaki gibi olur.
    [​IMG]
    Şekilden de görüldüğü gibi dalga şekli DC ye çok yaklaşmış olur. Devredeki kondansatörün değerini arttırarak dalgalanmayı azaltabiliriz. Bu dalgalanmayı örneğin bir yükselteçte vınlama olarak duyabiliriz. Kondansatörü teorik olarak çok arttırmak mümkündür. Fakat yüksek değerli kondansatörler çok yüksek akımlarla dolacağı için çok yüksek akımlara dayanacak diyotlar gerektirir. Bunun yerine doğrultucu devrelerin çıkışlarına regülatör devreleri kullanılır.
    Tam Dalga Doğrultucu:
    Aşağıdaki şekilde bir tam dalga doğrultucu görülmektedir.
    [​IMG]
    Şekil dikkatli incelenirse iki adet yarım dalga doğrultucudan oluştuğu rahatlıkla görülmektedir. Yarım dalga doğrultucudan hatırlayacağınız gibi diyotlar girişteki sinyalin her pozitif bölümünde iletime geçmektedir. Yani t1 ve t2 zamanları arasında D1 diyodu t2 ve t3 zamanları arasında D2 diyodu iletime geçmektedir. Yük direnci üzerindeki dalga şekli aşağıdaki gibi olur.
    [​IMG]
    D1 ve D2 diyotları her iletime geçtiklerinde RL yükünü besledikleri gibi, C kondansatörünü de doldururlar. Diyotlar üzerinden akan akımlar giriş gerilim dalga şeklini izleyecekleri için D1 diyodu girişindeki gerilim t1 zamanından itibaren hızla yükselir, bu yükselme sırasında hem yükü besler hem de C kondansatörünü doldurur. Giriş gerilimi hızla azalmaya başladığında kondansatör yavaş yavaş yük üzerinden boşalmaya başlar. Giriş gerilimi kondansatör üzerindeki gerilimden daha aşağı değere indiği zaman yani D1 diyodunun anodu katoduna göre daha negatif olduğu zaman diyodu artık akım iletmez. Yükü besleme işini kondansatör yüklenir. D1 diyodunun anodundaki gerilim negatif kesime geçtiği zamanda D2 diyodunun anodundaki gerilimde pozitif olarak yükselmeye başlamıştır. D2 diyodunun anodundaki gerilim halen yük üzerinden boşalmaya devam eden kondansatör üzerindeki gerilimden daha pozitif voltaj değerine geldiği zaman D2 diyodu iletime geçer. Hem yükü besleme işini yüklenir hem de kondansatörü yeniden doldurur. Bu işlem ard arda devam ederken, çıkışta da aşağıdaki dalga şekli oluşur.
    [​IMG]
     
  2. _Mr.PaNiK_

    _Mr.PaNiK_ Üye

    Kontrollü ve Kontrolsüz Doğrultucular

    Girişindeki alternatif gerilimi çıkışında doğru gerilime çeviren güç elektroniği devrelerine doğrultucu denir. Doğrultucuların çıkışlarındaki doğru gerilim dalgalıdır. Kontrollü doğrultucular ile çıkıştaki doğru gerilimin değeri ayarlanabilir.

    Günlük hayatta en çok kullanılan elektronik devrelerin başında doğrultucular gelir. Bilgisayarlarda, cep telefonu ve diğer elektronik aletlerin şarj makinelerinde veya besleme kaynaklarında doğrultucu bulunur. Ayrıca doğru akım motorlarına yol vermek için ve doğru akım motorlarını sürmek için de doğrultucular kullanılır.

    Kontrolsüz doğrultucuların yapımında diyot kullanılırken, kontrollü doğrultucuların yapımında tristör kullanılır. Kontrollü doğrultucular sayesinde doğrultulan alternatif gerilimin çıkış değeri istenilen değerde ayarlanabilmektedir.

    Tristörlü kontrollü doğrultucularda tristörlerin ateşleme açıları ayarlanarak yapılır. Ateşleme açılarının ayarlanması için konrol devreleri kullanılmalıdır. Kontrol devresinin ürettiği kare dalga tristörleri istenilen ateşleme açısında ateşleyerek çıkıştaki gerilimin istenilen değerde olmasını sağlarlar.

    Bir sinüs biçimli alternatif gerilimin negatif alternansını doğrultarak çıkışa veren doğrultuculara tam dalga doğrultucu, sadece pozitif alternansı çıkışa veren doğrultuculara yarım dalga doğrultucu denir. Yarım dalga doğrultucular bir periyodun sadece yarısını çıkışa verdikleri için tam dalga doğrultuculara oranla oldukça verimsizdirler. Yandaki omik yükü besleyen yarım dalga doğrultucunun çıkış gerilim grafiğidir.

    Doğrultucular tek fazlı yapılabildiği gibi 3 fazlı olarak da yapılmaktadırlar. Tek fazlı doğrultucunun çıkış gerilimindeki dalgalanma 3 fazlı doğrultucunun çıkışındaki dalgalanmadan daha fazladır. Yani 3 fazlı doğrultucuların çıkışlarından elde edilen doğru gerilimin dalgalanması daha azdır ve sabit gerilime daha yakındır.
     

Bu Sayfayı Paylaş