Kesme Döndericisi Nedir? Çalışma Prensibini Açıklayın

AC (Alternating Current) DC'ye (Direct Current) dönüştürüldüğünde, bu işlem dikdörtgen devre kullanılarak yapılır.

• Yarı dalga dikdörtgenleri,

• Tam dalga dikdörtgenleri ve

• Köprü dikdörtgenleri

üç temel tür dikdörtgendir. Tüm bu dikdörtgenlerin aynı temel amacı akımı dönüştürmektir, ancak bunu yaparken etkili bir şekilde yapamazlar.

Her ikisi de

• Köprü dikdörtgeni ve

• Merkezi dokunmuş tam dalga dikdörtgeni

etkili dönüştürücülerdir.

Elektronik güç kaynakları, mevcut AC ana hat enerjisi ile birçok elektronik temel bileşeni çalıştırabilmek için köprü dikdörtgen devreleri içerir. Birçok elektronik devre, düzleştirilmiş DC güç kaynağına ihtiyaç duyar. Bu dikdörtgen, şunlar dahil olmak üzere geniş bir yelpazede elektronik AC güç cihazlarında kullanılır:

• Kaynak uygulamaları,

• Modülasyon süreçleri,

• Motor kontrolörleri ve

• Ev aletleri.

Bu yazıda, köprü dikdörtgeninin işleyişine genel bir bakış yapılmaktadır.

Köprü Dikdörtgeni Nedir?

Ana hat AC girişini doğrudan akım (DC) çıkışına dönüştüren alternatör, köprü dikdörtgeni olarak bilinir. Köprü dikdörtgenleri, elektrik cihazlarına ve bileşenlerine DC gerilimi sağlar. Onları oluşturmak için herhangi bir diğer düzenlenmiş katı hal anahtarı veya dört veya daha fazla diyot kullanılabilir.

Yük akımı, bir elektrik sisteminde uygun bir amaca yönelik bir dikdörtgen güç kaynağı seçerken köprü dikdörtgenini belirler. Seçim sırasında dikkate alınan faktörler arasında:

• Bileşen dereceleri ve özellikler,

• Bozulma gerilimi,

• Sıcaklık aralıkları,

• Geçici akım derecesi,

• İleri akım derecesi,

• Montaj gereksinimleri ve

diğer faktörler bulunmaktadır.

Köprü Dikdörtgeninin Yapısı

Bu devrede, yük direnci (RL) ile beraber D1, D2, D3 ve D4 diodları kullanılabilir. AC’yi DC’ye etkili bir şekilde dönüştürmek için, bu diodlar kapalı döngü düzeninde bağlanabilir. Bu tasarımın en önemli avantajı, özel merkezi dokunmuş bir transformatöre ihtiyaç duymamasıdır. Böylece, boyut ve fiyat azalacaktır.

Giriş sinyali A & B gibi iki terminal arasında uygulandıktan sonra, RL üzerinden çıkış DC sinyali elde edilebilir. Bu durumda, C & D iki terminal arasında bir yük direnci takılır. İki diodun yerleştirilmesi, her yarı periyotta iki diodun elektriği iletmek üzere yapılabilir. D1 ve D3 diod çiftleri pozitif (+) yarı periyotta akım taşırken, D2 ve D4 diodları negatif (-) yarı periyotta akım taşır.

Köprü Dikdörtgeninin Devre Diyagramı

Merkezi dokunmuş bir transformatör tam dalga dikdörtgeni, bir köprü dikdörtgeninin yaklaşık yarısı kadar çıkış gerilimi üretir. Merkezi dokunmuş bir transformatöre ihtiyaç duymadığından, bu devre daha düşük maliyetli bir dikdörtgen gibi görünür.

Köprü dikdörtgeninin devre diyagramı, aşağıdaki bileşenlerden oluşur:

• Transformatör,

• Diod köprüsü,

• Filtreleme ve

• Regülatörler.

Tüm bu yapı taşlarının bir araya gelerek sıkça adlandırıldığı şey, düzenlenmiş DC güç kaynağıdır ve birçok elektronik ekipmanı besler.

1). Transformatör

Devrenin ilk aşamasını oluşturan, giriş geriliminin genliğini değiştirerek indiren bir adım aşağı transformatör bulunur. Çoğu elektronik proje, 230V AC ana hat enerjisini 12V AC enerjisine indirmek için 230/12V bir transformatör kullanır.

2). Diod Köprüsü

Sonraki adım, köprü dikdörtgeninin türüne bağlı olarak dört veya daha fazla diod kullanarak bir diod köprü dikdörtgenidir. Belirli bir diod veya ilgili dikdörtgen için başka bir anahtar cihazı seçerken, zirve ters gerilim (PIV), ileri akım (If), gerilim sınıflandırması vb. gibi cihaz için gerekli dikkat edilmesi gereken noktalar vardır. Giriş sinyalinin her yarı periyodu için bir grup diodun iletiminden sorumludur, böylece yükte tek yönlü (veya) DC akım üretir.

3). Filtreleme

Diod köprü dikdörtgenlerinden sonraki çıktıyı, dalgalanan doğasından dolayı saf DC olarak üretebilmek için filtreleme gereklidir. Dalga yumuşatıldığında, filtreleme genellikle yükün üzerine bağlanan bir veya daha fazla kondansatör kullanılarak gerçekleştirilir. Çıkış gerilimi bu kondansatör derecelendirmesini etkiler.

4). Gerilim Regülatörleri

Çıkış gerilimini sabit tutan gerilim regülatörü, bu kontrollü DC beslemenin son aşamasıdır. Mikrodenetleyici 5V DC'de çalışırken, köprü dikdörtgeni 16V çıkışı verir. Bu değeri düşürmek ve giriş geriliminin değişip değişmediğine bakılmaksızın sabit kalmasını sağlamak için bir gerilim regülatörü gereklidir.

Köprü Dikdörtgeninin Çalışma Prensibi

Dört diod, önceden açıklanan şekilde yük üzerinde bağlantılı tek fazlı bir köprü dikdörtgenini oluşturur.

D1 ve D2, AC giriş dalga formunda pozitif yarı periyoda ileri yanlıdır, D3 ve D4 ise ters yanlıdır. Gerilim diodların eşik seviyelerini aşınca ve diodlar iletmeye başladığında yük akımı oluşur.

D3 ve D4 diodları, AC giriş dalga formunda negatif yarı periyoda il