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: İki diyotlu tam dalga doğrultma devrelerinde sekonderi 3 uçlu trafo ve iki tane diyot kullanılır. Bu doğrultma tipinin çalışma şekli şöyledir. Trafonun alttaki ve üstteki ucuna diyotların anot uçları bağlanır, katot uçları ise kısa devre edilir. Ortak uç alıcıya gider. Alıcıya gidecek olan diğer uç ise diyotların kısa devre ettiğimiz ucundan alınır. Lojik kapıları(Logic Gates) bilen biri bunu VEYA kapısına benzetebilir. Birinci diyota pozitif sinyal gelirse geçişe izin verir. İkinci diyota pozitif sinyal gelirse bu sefer ikinci diyot geçişe izin verir. Diyotlardan biri mutlaka geçişe izin verecektir diğeri ise geçişe izin vermeyecektir.

Tam Dalga Doğrultma Devresi

 

Yukarıdaki devre şeması üzerinden yorumlayacak olursak; D1 diyotuna pozitif sinyal gelirken D2 diyotuna negatif sinyal gelir. Bu durumda D1 diyotu iletimde olur. D2 diyotu ise yalıtımda olur. Sonuçta alıcıya pozitif sinyal ulaşır. AC gerilimin özelliğinden dolayı sinyaller yer değiştirdiğinde D2 iletimde D1 ise yalıtımda olacaktır. Sonuç yine aynı. Alıcıya pozitif sinyal ulaşır. Devrenin tamamlanmasını sağlayan uç ise ortadaki üçüncü uçtur. Aşağıda bu devrenin osilaskoptaki sinyal grafiğini görebilirsiniz.(İsis simülasyonu) Resimde gördüğünüz sarı dalgalar doğrultma önce AC gerilim, mavi dalgalar ise diyotların çıkışındaki DC gerilimdir.

Tam Dalga İSİS Simülasyonu

Köprü Tipi Tam Dalga Doğrultma: Bu doğrultma yönteminde normal bir trafo ve 4 tane diyot kullanılıyor. AC gerilimi en iyi şekilde DC gerilime çevirebileceğimiz doğrultma yöntemidir. Elektronik kartlarda-cihazlarda genellikle bu tip doğrultma kullanılır.

Köprü Diyot Tam Dalga Doğrultma Devresi

Yukarıdaki devre şemasını inceleyelim. Pozitif polaritenin üstteki sekonder ucunda olduğunu düşünelim. Bu durumda sinyal D1 ve alıcıdan geçerek D3 üzerinden devresini tamamlar. Birde pozitif polaritenin sekonderin alt ucunda olduğunu düşünelim. Bu durumda sinyal D2 diyotu ve alıcıdan geçerek D4 diyotu üzerinden devresini tamamlar. Her iki durumda da alıcıya sinyal ulaşır.

Not// Devrenin osilaskop görüntüsü yukarıdakinin aynısıdır. Bu tip doğrultmanın daha çok tercih edilme sebebi trafoların iki uçlu olmasındandır.

 

İlker GÜVEN

Posted in Elektrik, Elektronik and tagged , , , , , , , , , , , , , .

Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.

Güvenlik Sorusu *

Şu HTML etiketlerini ve özelliklerini kullanabilirsiniz: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>