Yarım Dalga Doğrultucu Devresi

Şehir şebekesi 220 V’tur. Elektronik kısmı bulunan cihazlara gelen şehir akımı, cihazdaki transformatör de gerekli olan gerilim değerine(5, 12, 24 V gibi) düşürülür. Daha sonra doğrultma işlemi yapılır.

3 tip doğrultucu devresinden söz edebiliriz. Yarım dalga doğrultucu, tam dalga doğrultucu ve köprü tipi tam dalga doğrultucu.

Yarım dalga doğrultma devresi

Yarım dalga doğrultma devresinde Şekilde görüldüğü gibi yalnızca bir adet diyot kullanılır.
R direncinin pozitif kutbunun hangi tarafta olması isteniyorsa o tarafa bir diyot konularak yarım dalga doğrultucu elde edilmiş ve o yön pozitif kutup yapılmış olur.

Yarım dalga doğrultma devresinin Çalışması:

  •  Transformatör primer sargısına 220 Volt şehir gerilimi uygulansın Sekonderinde Şekil 1(b) ‘deki gibi bir AC gerilim oluşacaktır.
  •  Transformatör sekonder geriliminin pozitif alternansında (yarı periyodunda), şekilde işaretlenmiş olduğu gibi, sargının üst ucu pozitif (+) olsun,
  •  Bu durum da, diyot doğru polarmalı olacağından, iletime geçer.
  •  Şekil 1 (d) ‘de görüldüğü gibi devreden darbeli bir akım akar.
  •  Böylece transformatör sekonderinde üretilen AC gerilimin bir alternansı RL yüküne uygulanmış olur.
  •  Diğer alternansta ise, transformatörün üst ucu “-” olacağından diyoda ters polarma uygulanacak ve diyot iletime geçmeyeceğinden devreden akım akmayacaktır. Şekil 1(c) ve (d).
  •  Sonuçta RL yük direncinden,  aynı yönde fakat darbeli bir DC akım akmaktadır.
  •  Akım pozitif (+) uçtan, negatif (-) uca doğru aktığı prensibine uygun olarak, RL üzerinde de akım yönünü belirten (+) ve (-) işaretleri konmuştur. Şekil 1(a)

NOT:
Burada şu hususa dikkat etmek gerekiyor:
Şekil 1(a) transformatör sekonderinin bir ucu “+” diğer ucu “-” olarak gösterilmiştir. Aslında, transformatör sargısının bir ucu (+) iken diğer ucundaki gerilim Sıfırdır (0)
Neden “+” ve “-” konuyor?
Akım “+” dan “-” ye doğru akar, tanımı yerleşmiş olduğundan, bir benzetme olarak transformatör uçları da “+” ve “-” olarak işaretlenmektedir.
Yarım Dalga Doğrultma Devresi

Şekil 1 – Yarım dalga doğrultma devresi
a) Devrenin kuruluşu
b) Transformatör sekonder gerilimi
c) RL yük direnci üzerindeki gerilim
d) RL yük direnci üzerinden akan akım

Yarım Dalga Doğrultma Devresindeki Gerilim ve Akım Bağıntıları

Şekil 1 ‘den takip edilirse:
Bilindiği gibi, şehir gerilimi, Şekil 1(b) ‘deki gibi alternatif bir gerilimdir. AC bir voltmetre ile ölçüldüğünde 220V ölçülür. Bu değer şehir geriliminin efektif değeridir. Normal ölçü aletleri efektif değer ölçer.
AC gerilimin efektif değeri ile tepe (pik) değeri arasında şu bağıntı vardır:
Vef = 0,707 Vm

Vm = (1 / 0,707)*Vef         veya        Vm = 1,41Vef
Bu bağıntıya göre şehir geriliminin tepe değeri: VŞm = 220*1,41 = 285,7 Volt ‘tur.
Transformatör sekonderinde ölçülecek gerilim de yine efektif değerdir.
Şekil 1(a) ‘da bu değer: Vef = 12V olarak gösterilmiştir.
R direnci uçları arasına bağlanan DC voltmetre ortalama değer ölçer.
Buna “yük ortalama gerilimi (VLor)” diyelim:

VLor = 0,45    VTef = 0,318VTm  ‘dir.
Aslında, VLor değeri 0,45VTef değerinden biraz küçüktür. Çünkü diyor üzerinde de biraz gerilim düşümü olmaktadır. Ama bu, küçük değerli bir gerilim olduğundan ihmal edilebilmektedir.
VLor gerilimi ve RL yük direncine bağlı olarak, yükten, ILor gibi bir yük ortalama akımı akar. Bu akımın değerini, seri bağlanan bir DC ampermetreden okumak mümkündür.
Yük ortalama akımı: ILor = VLor/RL  ‘dir.

Soru : AC voltaj değeri (Vo) 16V olan bir yarım dalga doğrultmaç devresinin çıkışından elde edilebilecek DC voltaj değeri nedir ?

Cevap : DC gerilim  Vdc= 0,318xVmax formülü ile elde edilir.

Vdc=0,318×16= 5,088 dir.

Şu iki noktaya dikkat edilmelidir:

  1. Diyodun dayanabileceği ters yön gerilimi
  2. Diyottan geçirilebilecek olan doğru yön akımı

Örnek olarak, doğrultucularda en çok kullanılan 1N4001 diyodunu alalım.
Bu diyodun ters yön gerilimi: 50V ‘tur.
Geçirilebileceği maksimum doğru yön akımı: 1000mA ‘dir.
1N4001 diyodunun ters yön gerilimi, devrede iletimin olmadığı durumda diyoda gelen 12 VTsef gerilimine göre çok toleranslıdır.
Doğru yön akımı da öyledir.
Bu duruma daha küçük değerli bir diyotta seçilebilecektir.
Seçimde çok kesin sınırlar yoktur. Tepe değerinin 2 – 2,5 katı değerlere sahip bir diyot yeterli olabilir.
Seçim için katalog değerlerinden yararlanılır.

1N 4001 1N 4002 1N 4003 1N 4004
Dayanma gerilimi (V) 50 100 150 200
Dayanma akımı (A) 1 1 1 1

Gerilimin tepe değeri ve etkin değeri

Bir AC üreteçten çıkan gerilimin, çıkabildiği maximum voltaj noktasına o gerilimin maksimum değeri denir ve Vmax veya Vtepe ile gösterilir. Bu gerilimin bir de DC karşılığı değeri vardır. Etkin değer dediğimiz bu değer tepe gerilimi √2  ye bölünerek bulunur. AC voltmetreler gerilimin etkin değerini gösterirler. Etkin değer Veff  veya Vrms ile gösterilir.
Diyotlar üzerinde de bir gerilim oluşur bu gerilim silisyum diyotlarda 0,7 V’tur. Yani kaynaktan çıkan gerilimin 0,7 V’u diyotlar üzerinde harcanır. Aksi belirtilmedikçe bu 0,7 V hesaplamalarda dikkate alınır.
Üreteçten çıkan gerilim Vrms  ise direnç uçlarından alacağımız gerilim değeri aşağıdaki gibi olacaktır.
VDC = Vrms .√2/π
Burada diyotlar üzerindeki gerilimi de hesaba katarsak,
VDC = Vrms .√2  – 0,7/π
Soru :
Bir transformatörden çıkan gerilim 157 V’tur. Bu gerilimin R = 25 Ω luk direnç üzerindeki ortalama gerilim ve akım değeri ne olur.
Yarım Dalga_Dogrultucu
Çözüm:
Gerilimin tepe değeri verildiğinden Vtepe  gerilimini bulmak zorunda kalmayacağız. Aşağıdaki gibi direnç üzerindeki ortalama gerilimi bulabiliriz.
VR = VDC =Vtepe – 0,7 /π
VR = 157 – 0,7 / 3,14
VR = 156,3 / 3,14
VR = 49,77
VR ≅ 50 V
Ortalama akım değeri IR  ise
IR = IDC =Vort/R
IR=50/25
IR = 2 A bulunur.

YAZAR : Admin

Elektronik Mühendisi / Biyomedikal Kalibrasyon Laboratuvarı Sorumlu Müdürü / X-Işınlı Görüntüleme Sistemleri Test Kontrol ve Kalibrasyon Uzmanı / Ultrason-Doppler Sistemleri Test Kontrol ve Kalibrasyon Uzmanı

BU YAZIYI DA İNCELEDİNİZ Mİ ?

Google’a 93 milyon 083 bin 422 TL para cezası

Google’ın mobil işletim sistemi ve mobil uygulama sunumunda rekabete aykırı hareket ettiğini tespit eden Rekabet …

Bir cevap yazın

Access denied.