- Katılım
- 28 Eyl 2006
- Mesajlar
- 487
- Puanları
- 6
KONVERTİSÖRLER
1) Konvertisörün tanımı, çeşitleri ve kullanım alanları:
Düşük seviyeli DC gerilimleri yeterli akımı da sağlayabilecek şekilde istenilen seviye AC veya DC gerilimlere dönüştüren cihazlara konvertisör denir.
Temelde iki çeşittir. Birincisi, Kare dalga çıkış veren basit konvertisörler ikincisi ise sinüzoidal çıkış veren PWM ( Darbe genişlik modülasyonu ) teknikli konvertisörlerdir. PWM teknikli konvertisörler günümüz UPS’lerinde ( Kesintisiz Güç Kaynağı ) çok yaygın kullanılmaktadır. Basit konvertisörler tek transistörlü, çift transistörlü, tristörlü ve kararsız multivibratörlü (Kare dalga osilatör ) konvertisör gibi çeşitlere sahiptir. Basit konvertisörlerin tamamı çıkışta kare dalgaya benzer sinyal vermektedir. İstenirse çıkışa doğrultmaç ve filtre devresi eklenip çıkıştaki AC gerilim DC’ ye dönüştürülebilir.
Bir konvertisörün yapısında yüksek akım kapasiteli DC gerilim kaynağı, osilatör, anahtarlama elemanları ( Bazı devrelerde osilatöre dahildir ) ,transformatör ve gerekirse redresör ve filtre bulunmaktadır. Basit konvertisörlerin güçleri 1KW’ı geçmemektedir ( Trafo ebatları çok büyür ). Bu konvertisörlerde kullanılan transformatörler silisli saclardan yapılan güç transformatörleridir.Çalışma frekansları 50 Hz ile 1KHz arasında olabilir. Çıkış güçleri daha fazla olabilen PWM teknikli konvertisörlerde ferit nüveli transformatörler kullanılır. Bunların çalışma frekansı 20 – 25 KHz arasındadır. Yapıları karmaşık olmasına karşılık kaliteli ve kararlı çıkış voltajına sahiptir.
2)Tek ve Çift Transistörlü Konvertisörlerde Kullanılan Elemanlar:
Bu tip konvertisörlerde güç kaynağı olarak akü kullanılır. Çünkü Aküler yüksek akımları uzun süre sağlayabilir. DC gerilimden AC gerilim üretme işi transistör ve trafoya sarılmış olan geri besleme sargılarından yapılmış osilatör ile sağlanır. Silisli saclardan yapılmış güç trafosu kullanılır. Eğer çıkışın DC gerilim vermesi isteniyorsa diyot ve kondansatörden yapılan doğrultma ve filtre devreleri çıkışa eklenir.
Bu devrelerin trafolarının primerlerinden yüksek akımlar çekildiği için hepsinde güçlü anahtarlama transistörleri kullanılır. Transistörler mutlaka soğutucuya monte edilir.
3) Tek ve Çift Transistörlü Konvertisörlerin Özellikleri :
Tek transistörlü konvertisörler genellikle düşük güçlü devreleri çalıştırmak için kullanılır. Örneğin elektronik flaş devrelerinde, floresan lambaları yakmak için kullanılır.
Bu devrelerin trafolarında bir primer sargısı ve bir geri besleme bobini bulunur. Çalışma güçleri 200W’ı geçmez. Çift transistörlü konvertisörlerin güçleri daha yüksektir. Bu tip konvertisörlerin trafoları orta uçlu primere ve iki tane geri besleme bobinine sahiptir. İki adet transistör push – pull şeklinde osilasyon yaparlar.
Tek ve çift transistörlü konvertisörlerin çalışma frekansları ve buna bağlı olarak çıkış voltajları çok kararlı değildir. Daha kararlı devreler bağımsız osilatör devreler kullanarak sağlanabilir.
4) Tek ve Çift Transistörlü Konvertisörler Arasındaki Farklar:
· Çift transistörlü konvertisörlerin çıkış güçleri daha fazladır. ( yaklaşık 2 katı. )
· Çift transistörlü konvertisörlerin trafosunun primeri orta uçludur.
· Çift transistörlü konvertisörlerde daha fazla eleman kullanılır.
· Tek transistörlü konvertisörün transistörü tek başına osilasyon yapar.
Tek transistörlü konvertisörün transistörleri 180 derece faz farkı ile osilasyon yapar.
TRİSTÖRLÜ KONVERTİSÖRLER
Transistör yerine tristör kullanılarak çok yüksek güçlü konvertisörler yapılabilir. Bildiğimiz gibi tristörler binlerce volt gerilim ve akım değerlerinde çalışabilir. Transistörler ise genelde 30A. akım ve birkaç yüz volt gerilim üstüne çıkamazlar. Bu durum yüksek güçlü konvertisörlerde sınırlayıcı bir etken olarak karşımıza çıkar ve tristör kullanmak kaçınılmaz olur. Tristörler anahtar olarak kullanıldığı için , transistörle yapılan konvertisördeki gibi kendiliğinden osilasyon yapmaz. Bu sebepten tristörü tetiklemek için harici tetikleme devreleri kullanılır. Bunu sağlamada iki yöntem vardır. Biri Şebeke kontrollü tetikleme yapmak diğeri ise harici osilatör kontrollü ( Yabacı kontrollü) tetikleme yapmaktır. Ayrıca tristör iletime girdikten sonra tekrar yalıtıma götürmek gerekir. Bunu sağlayan tristör durdurma devreleri de eklenmelidir. Bu iş için kapasitif durdurma en ideal yöntemdir. Bu tip basit bir tristörlü konvertisör aşağıda gözükmektedir.
1) Konvertisörün tanımı, çeşitleri ve kullanım alanları:
Düşük seviyeli DC gerilimleri yeterli akımı da sağlayabilecek şekilde istenilen seviye AC veya DC gerilimlere dönüştüren cihazlara konvertisör denir.
Temelde iki çeşittir. Birincisi, Kare dalga çıkış veren basit konvertisörler ikincisi ise sinüzoidal çıkış veren PWM ( Darbe genişlik modülasyonu ) teknikli konvertisörlerdir. PWM teknikli konvertisörler günümüz UPS’lerinde ( Kesintisiz Güç Kaynağı ) çok yaygın kullanılmaktadır. Basit konvertisörler tek transistörlü, çift transistörlü, tristörlü ve kararsız multivibratörlü (Kare dalga osilatör ) konvertisör gibi çeşitlere sahiptir. Basit konvertisörlerin tamamı çıkışta kare dalgaya benzer sinyal vermektedir. İstenirse çıkışa doğrultmaç ve filtre devresi eklenip çıkıştaki AC gerilim DC’ ye dönüştürülebilir.
Bir konvertisörün yapısında yüksek akım kapasiteli DC gerilim kaynağı, osilatör, anahtarlama elemanları ( Bazı devrelerde osilatöre dahildir ) ,transformatör ve gerekirse redresör ve filtre bulunmaktadır. Basit konvertisörlerin güçleri 1KW’ı geçmemektedir ( Trafo ebatları çok büyür ). Bu konvertisörlerde kullanılan transformatörler silisli saclardan yapılan güç transformatörleridir.Çalışma frekansları 50 Hz ile 1KHz arasında olabilir. Çıkış güçleri daha fazla olabilen PWM teknikli konvertisörlerde ferit nüveli transformatörler kullanılır. Bunların çalışma frekansı 20 – 25 KHz arasındadır. Yapıları karmaşık olmasına karşılık kaliteli ve kararlı çıkış voltajına sahiptir.
2)Tek ve Çift Transistörlü Konvertisörlerde Kullanılan Elemanlar:
Bu tip konvertisörlerde güç kaynağı olarak akü kullanılır. Çünkü Aküler yüksek akımları uzun süre sağlayabilir. DC gerilimden AC gerilim üretme işi transistör ve trafoya sarılmış olan geri besleme sargılarından yapılmış osilatör ile sağlanır. Silisli saclardan yapılmış güç trafosu kullanılır. Eğer çıkışın DC gerilim vermesi isteniyorsa diyot ve kondansatörden yapılan doğrultma ve filtre devreleri çıkışa eklenir.
Bu devrelerin trafolarının primerlerinden yüksek akımlar çekildiği için hepsinde güçlü anahtarlama transistörleri kullanılır. Transistörler mutlaka soğutucuya monte edilir.
3) Tek ve Çift Transistörlü Konvertisörlerin Özellikleri :
Tek transistörlü konvertisörler genellikle düşük güçlü devreleri çalıştırmak için kullanılır. Örneğin elektronik flaş devrelerinde, floresan lambaları yakmak için kullanılır.
Bu devrelerin trafolarında bir primer sargısı ve bir geri besleme bobini bulunur. Çalışma güçleri 200W’ı geçmez. Çift transistörlü konvertisörlerin güçleri daha yüksektir. Bu tip konvertisörlerin trafoları orta uçlu primere ve iki tane geri besleme bobinine sahiptir. İki adet transistör push – pull şeklinde osilasyon yaparlar.
Tek ve çift transistörlü konvertisörlerin çalışma frekansları ve buna bağlı olarak çıkış voltajları çok kararlı değildir. Daha kararlı devreler bağımsız osilatör devreler kullanarak sağlanabilir.
4) Tek ve Çift Transistörlü Konvertisörler Arasındaki Farklar:
· Çift transistörlü konvertisörlerin çıkış güçleri daha fazladır. ( yaklaşık 2 katı. )
· Çift transistörlü konvertisörlerin trafosunun primeri orta uçludur.
· Çift transistörlü konvertisörlerde daha fazla eleman kullanılır.
· Tek transistörlü konvertisörün transistörü tek başına osilasyon yapar.
Tek transistörlü konvertisörün transistörleri 180 derece faz farkı ile osilasyon yapar.
TRİSTÖRLÜ KONVERTİSÖRLER
Transistör yerine tristör kullanılarak çok yüksek güçlü konvertisörler yapılabilir. Bildiğimiz gibi tristörler binlerce volt gerilim ve akım değerlerinde çalışabilir. Transistörler ise genelde 30A. akım ve birkaç yüz volt gerilim üstüne çıkamazlar. Bu durum yüksek güçlü konvertisörlerde sınırlayıcı bir etken olarak karşımıza çıkar ve tristör kullanmak kaçınılmaz olur. Tristörler anahtar olarak kullanıldığı için , transistörle yapılan konvertisördeki gibi kendiliğinden osilasyon yapmaz. Bu sebepten tristörü tetiklemek için harici tetikleme devreleri kullanılır. Bunu sağlamada iki yöntem vardır. Biri Şebeke kontrollü tetikleme yapmak diğeri ise harici osilatör kontrollü ( Yabacı kontrollü) tetikleme yapmaktır. Ayrıca tristör iletime girdikten sonra tekrar yalıtıma götürmek gerekir. Bunu sağlayan tristör durdurma devreleri de eklenmelidir. Bu iş için kapasitif durdurma en ideal yöntemdir. Bu tip basit bir tristörlü konvertisör aşağıda gözükmektedir.