Gerilim Düzenleyiciler: Doğrusal Şunt ve Zener Diod

Gerilim Düzenlemenin Ne Olduğu

Bir gerilim düzenleyici, güç kaynağının gerilimini uygun sınırlar içinde tutabilen elektronik veya elektriksel bir cihazdır. Bağlı olan elektrik ekipmanı, gerilim kaynağının değerini taşımalıdır. Kaynak geriliminin, bağlı ekipmanlar için kabul edilebilir bir aralıkta olması gerekir. Bu amaç, bir gerilim düzenleyicinin uygulanmasıyla sağlanır.

Gerilim düzenleyici – adından da anlaşılacağı gibi – giriş gerilimi veya bağlı yükteki değişikliklere bakılmaksızın gerilimi düzenler. Koruyucu cihazların zarar görmesinden koruma görevini görür. Tasarımına bağlı olarak hem AC hem de DC gerilimleri düzenleyebilir.

Gerilim Düzenleyici Türleri

Mevcut iki ana tür gerilim düzenleyici bulunmaktadır:

• Doğrusal Gerilim Düzenleyiciler

• Anahtarlı Gerilim Düzenleyiciler

Bu türler daha spesifik gerilim düzenleyicilere ayrılmıştır, aşağıda tartışılacak gibidir.

Doğrusal Gerilim Düzenleyici

Bu tür gerilim düzenleyici bir gerilim bölücü olarak çalışır. Ohmik bölgeye sahip FET kullanır. Düzgün çıkış, yükün değişmesine göre gerilim düzenleyicinin direncini değiştirerek sağlanır. Genellikle, bu tür gerilim düzenleyiciler iki tip olabilir:

• Seri gerilim düzenleyici

• Şunt gerilim düzenleyici

Seri Gerilim Düzenleyici

Bir değişken eleman, bağlı yük ile seri olarak yerleştirilir. Düzgün çıkış, bu elemanın direncinin yük değişmesine göre değiştirilmesiyle sağlanır. Bu tür gerilim düzenleyiciler aşağıda anlatılan iki tiptedir.

Ayrı Transistörlü Seri Gerilim Düzenleyici

Blokların diyagramından, düzenlenmemiş girişin önce bir kontrolcüye beslendiğini görebiliriz. Kontrolcü aslında giriş geriliminin büyüklüğünü kontrol eder ve çıktıyı sağlar. Bu çıkış geri bildirim devresine verilir. Örnekleme devresi tarafından örneklenir ve karşılaştırıcıya verilir. Orada referans gerilimle karşılaştırılır ve tekrar çıktıya verilir.

Burada, karşılaştırıcı devresi, çıkış geriliminde bir artış veya azalma olduğunda her zaman kontrolcüye bir kontrol sinyali verecektir. Böylece, kontrolcü gerilimi kabul edilebilir aralığa indirir veya artırır, böylece sürekli bir gerilim çıktı olarak elde edilir.

Zener Diyodu Volt Düzenleyici Olarak

Bir Zener diyodu volt düzenleyici olarak kullanıldığında, Zener kontrollü transistör seri volt düzenleyici veya emiter takipçi volt düzenleyici olarak bilinir. Burada kullanılan transistör emiter takipçidir (aşağıdaki şemaya bakınız). Seri geçiş transistörünün emiter ve kolektör uçları, yük ile seride yer alır. Değişken eleman bir transistördür ve Zener diyodu referans gerilimini sağlayacaktır.

Paralel Volt Düzenleyici

Paralel volt düzenleyici, değişken direnç yardımıyla besleme geriliminin toprağa ulaşmasını sağlar. Yükten gelen akım, yükten toprağa yönlendirilir. Basitçe ifade edecek olursak, bu düzenleyici akımı emebilir ve seri volt düzenleyicilere göre daha az etkilidir. Uygulamaları hata amplifikatörleri, voltaj izleme, hassas akım sınırlayıcılar vb. içermektedir. İki türü vardır ve aşağıda özetlenmiştir.

Ayri Transistörlü Paralel Volt Düzenleyici

Burada, akım yükten uzaklaştırılır. kontrolör, yük üzerinde geliştirilen düzenlenmemiş giriş tarafından üretilen toplam akımdan bir kısmını şant yapar. Gerilim düzenleme, yük üzerinden gerçekleşir.

Burada, karşılaştırma devresi, yükteki değişiklikler nedeniyle çıkış geriliminde bir artış veya azalmaya bağlı olarak kontrolöre bir kontrol sinyali gönderir. Böylece, kontrolör, yükten fazla akımı şant ederek sürekli bir çıkış gerilimi elde eder.

Zener Kontrollü Transistör Şant Gerilim Düzenleyici

Burada, düzenlenmemiş gerilim, seri dirençte oluşan gerilim düşüşüne orantılıdır. Bu gerilim düşüşü, yük için verilen akım ile ilgilidir. Çıkış gerilimi, transistör baz emiter gerilimi (VBE) ve Zener diyotu ile ilişkilidir.

Geçişli Gerilim Düzenleyici

Bu düzenleyici, bir cihazı seri olarak hızlıca açıp kapatır. Doğrusal düzenleyicilerde olduğu gibi, burada da yüküne taşınan şarj miktarını kontrol etmek için bir geribildirim mekanizması kullanılır. Bu miktar, anahtarlamanın çalışma oranı olarak ayarlanır. Bu gerilim düzenleyiciyi kullanarak, çıkış geriliminin giriş geriliminden daha yüksek olabileceği veya çıkışın girdiye göre zıt yönlü olabileceği mümkündür.

Bu, oldukça etkili bir gerilim düzenleyicisidir. Üç farklı türü vardır: step-up (arttırıcı) gerilim düzenleyici, buck (azaltıcı) gerilim düzenleyici ve boost/buck (arttırıcı/azaltıcı) gerilim düzenleyici. Bir geçişli gerilim düzenleyicinin en basitleştirilmiş dev diyagramı aşağıda gösterilmiştir.

Gerilim Düzenleyicilerin Uygulamaları

Gerilim düzenleyicilerin uygulama alanları şunlardır:

• Güç dağıtım sistemi

• Otomobil alternatörü

• Güç istasyonu jeneratör tesisleri

• Bilgisayar güç kaynakları

Kaynak: Electrical4u.

Açıklama: Orijinali saygılıyarak paylaşılacak iyi makaleler, telif hakkı ihlali durumunda lütfen silme talebinde bulunun.