Doğrultma Devreleri ve Trafolar

Elektrik enerjisi bilindiği üzere AC 220 volt olarak üretiliyor ve evlerimize AC(Alternatif Akım) olarak geliyor.Fakat kullandığımız bir çok elektronik alet DC(Doğru Akım) ile çalışmaktadır. Aklınıza “Peki bu nasıl oluyor?” gibi bir soru gelebilir. Eğer herhangi bir DC gerilimle çalışan elektronik cihazın içini açtıysanız elektronik kartın girişinde diyotları görebilirsiniz. Bu diyotlar gelen alternatif gerilimi DC gerilime çevirerek cihazların çalışmasını sağlar.

Diyot, Köprü diyot

Şimdi başa dönelim, elektrik AC 220 Volt olarak üretiliyor dedik. 220 volt elektronik devreler için oldukça fazla bu nedenle düşürülmesi gerekmektedir. Burada da devreye trafolar dahil ediliyor. Trafolar saç nüvenin üzerine sarılan bobinlerden meydana gelir. İki sargısı vardır. Primer sargısı gerilim uygulanan sargıdır. Sekonder sargısı ise gerilimin alındığı sargıdır. Sekonder sargısı iki uçlu olduğu gibi daha fazla uçluda alabilir. Sargının ortasından başından sonundan alınan uçlarla 220 volt gerilim 12 volt, 24 volt gibi değerlere düşürülebilinir. Trafoların gerilim düşürmek için kullanıldığı gibi yükseltmek içinde kullanılabilinir. Trafoların sekonder uçlarında da girişlerinde olduğu gibi zamana göre yönü ve şiddeti değişen AC gerilim bulunur.

Güç kaynaklarında kullanılan trafolar gerilim düşüren trafolardır. Bu trafoların primer uçları ince kesitli ve çok spirli(sarımlı) sekonder sargısı ise kalın kesitli ve az sarımlıdır. Ayrıca trafoların bu özelliği sayesinde hangi ucun primer hangi ucun sekonder sargısı olduğunu kolayca anlayabiliriz.

AC gerilimleri trafolar yardımıyla düşürdük ama hala elektronik kartlarımızı çalıştıramayız. Çünkü doğrultma işlemini yapmadık. Yazının başında a dediğim gibi AC gerilimi doğrultmak için genelde 1N400X tarzı diyotlar kullanılır. Bu diyotların yanı sıra köprü diyotlar dediğimiz 4 diyotun bir araya gelmesiyle oluşturulan bileşik diyotları da devrelerde görebilirsiniz. Doğrultma devreleri üçe ayrılır;

Yarım Dalga Doğrultma: Bu doğrultma tipinde tek bir diyot kullanılmıştır. Bildiğiniz üzere trafoların çıkışlarındaki gerilimin sürekli olarak yönü değişmektedir. Diyotlar tek yönlü enerji geçişine izin verdiği için kullanıcıya sadece doğru polarma sonucu elektrik-akım ulaştırırlar. Aşağıdaki şemaya bakarak daha iyi anlayabiliriz.

Yarım Dalga Doğrultma Devresi

Görüldüğü gibi trafonun sekonder ucunun bir tanesine diyot bağlıdır. Bu diyota pozitif sinyal geldiğinde iletimde olacaktır. Negatif sinyal geldiğinde ise yalıtımda olacaktır. Sonuçta diyot üzerinden tek yönlü bir geçiş sağlanır ve alıcıya sadece pozitif sinyal ulaşır. Yarım dalga doğrultma devrelerinde DC çıkış trafonun verebileceği gerilimin yarısı kadardır.

İki diyotlu Tam Dalga Doğrultma: Continue reading

Power Walk – Portatif Şarj Aleti

Merhabalar,

Öncelikle taslağın detaylarını vermeden şu pdf dosyasını incelemenizde yarar var.

METEB’in düzenlediği Proje Tabanlı Beceri Yarışması için hazırlanan bir taslaktı. Amaç cep telefonları mp3 playerlar ipodlar gibi taşınabilir şarjlı cihazlar için portatif bir şarj aleti geliştirmekti. Tabiki projenin albenisi hiç bir enerji kaynağı(pil, batarya, akü vb) kullanmadan şarj işlemini gerçekleştirmekte. Başarılı oldumu derseniz pek değil ama burada fikirler çıkacağını düşünüyorum.

Baştaki pdf dosyanı okuduysanız eğer sistemin çalışması ordakini aynısı sadece bir kaç ekleme var. PDF dosyasında çalıştırılan şey LED olduğu için pek akım değeri önemsenmemiş ama cep telefonları ya da diğer portatif platformlar için belirli akım değerleri gerekmekte.

Taslağın Çalışma Prensibi

Sistemin çalışması Faraday İnduksiyon Yasasına dayanmaktadır. Bu yasaya göre değişken bir manyetik alan içinde bulunana sabit-hareketsiz bir iletkende gerilim meydana gelir. Elde edilen bu gerilim manyetik alanın birim zamandaki değişim hızına ve iletkenin sarım sayısına göre değişiklik gösterir.

Power Walk’ta bu sistem kullanılmıştır. Sistemde yalıtkan bir borunun etrafına sarılan bir iletken var ve borunun içinden geçen mıknatıslar. Mıknatısların hareketi sonucu etrafına sarılı olan iletkende bir gerilim oluşuyor.

Yeterli miktarda gerilim elde edebilmek için kullanılması gereken iletken çok fazla olduğundan ve projede bu mümkün olamayacağından dolayı gerekli gerilim için Neodyum mıknatıslardan yararlanılmıştır. Bu mıknatıslar normal mıknatıslara oranla manyetik alanı daha güçlü olan mıknatıslardır. Bu mıknatıslar 1.8 Teslalık manyetik alana sahipken normal mıknatıslar 0.3 tesla manyetik alana sahiptirler.

Proje taslağına göre elektrik akımının üretilmesi için mıknatısların sabit bobinin içinde hareket etmesi gerekmektedir. Taslağın mekanik bölümü şöyle;

Temsili resim;

Yapılan Resim ;

Mekanik bir düzenden bahsettik. Bu mekanik düzen bir bobin ve 4 adet neodyum mıknatıstan oluşuyor. Mıknatısların bobine yaklaşması ve bobinden uzaklaşması sonucu bir gerilim indükleniyor. İndüklenen bu gerilimin değeri mıknatısların oluşturduğu manyetik alanın büyüklüğüne, mıknatısın hareket hızına ve bobin sarım sayısına bağlıdır.

Elektronik Devre Continue reading

Manyetik Alan Etkileri – Manyetizma

Elektromanyetik kuvvet nedir öncelikle bunu açıklayarak konuya başlayalım. Manyetik alan içerisinde bulunan ve içerisinden bir akım geçen iletken ile manyetik alan arasında bir etkileşim oluşur. Oluşan bu kuvvete Elektromanyetik Kuvvet denir.

Manyetik alan içerisinde normal sıradan bir iletken hareket ettirilirse bu iletkenin uçlarında bir potansiyel fark yani gerilim meydana gelir. Bu iletkene bir alıcı(direnç, led ya da daha büyük alıcılar) bağlandığında bir gerilim söz konusu olduğu için akım meydana gelir ve alıcı çalışır. Oluşan bu gerilime ise İndüksiyon-Endüksiyon Elektromotor Kuvvet yani İndüksiyon EMK denir.

Temel olarak İndüksiyon Elektromotor Kuvvetin nasıl meydana geldiğini gördük. Biraz daha elle tutulur bir şeyler yaparak bir EMK oluşması olayını inceleyelim. Tanımımızda bir iletken gurubu manyetik alan içerisinde hareket ettirilirse bu iletkende bir elektrik akımı meydana gelir dedik. Bunu tek bir iletken değil de bir iletken grubu yapalım yani elimizde bir bobinimiz olsun ve uçlarını bir voltmetreye bağlayalım. Bu bobinin içine doğal bir mıknatısı belirli bir hızda sokalım. Mıknatıs bobine yaklaştıkça voltmetrede bir gerilim meydana geldiğini görürüz. Bu sefer de mıknatısı bobinden aynı hızda uzaklaştıralım. Voltmetrenin bu hareket sırasında ters yönde hareket ettiğini görüyoruz. Tam terside olabilir. Mıknatıs sabit tutulup bobin hareket ettirildiğinde hareket yönüne göre bir gerilim meydana gelir.

Gerilim meydana gelmesindeki en önemli unsur harekettir. Bobinin ve mıknatısın hareketi aynı anda durursa herhangi bir gerilim meydana gelmez. Cisimler hareket halindeyken ise meydana gelen gerilimin yönü cisimlerin hareket yönüne göre değişiklik gösterir.

Burada dikkat etmekte fayda olan bir diğer nokta ise manyetik alanın etkileşimidir. Hareket olmazsa bir gerilim oluşmayacağını söyledik. Peki hareket neden önemli?

Doğal mıknatısın etrafında kendi manyetik alanı Continue reading