Pratik Gerilim Çoklayıcı Devreler ve Prensipleri

Bu yazımızda günlük yaşantımızda birçok elektrik devrelerinde kullanılan gerilim çoklayıcıların çalışma prensibinden ve avantajlarından bahsedeceğiz. Kapasitörler dirençle karşılaşmadıklarında üzerindeki gerilimi bir anda deşarj ederler. Peki bu anlık gerilim artışı nasıl olur ? Gerilim kare dalga osilatörü, diyot ve kondansatör yardımı ile nasıl katlanır?

A- A+

18.03.2014 tarihli yazı 29245 kez okunmuştur.

Yaşantımızın büyük bir bölümünde kullandığımız alternatif gerilim bazı yöntemlerle artırılıp azaltıldığını görürüz. Transformatörler yardımı ile alternatif akımı, sinüzoidal olmasından yararlanarak istediğimiz düzeye getirebiliriz. Günümüzde birçok sektörde bu yöntemi kullanmaktayız. Transformatörlerin ana prensibini hatırlayalım. Akımın geçtiği bir bobinin ortaya çıkardığı manyetik alandan dolayı sekonder bobinde gerilim endüklenir. Sarım sayılarının da etkisi ile istenen gerilim veya akım değerine ulaşılır.

Gerilim çoklayıcıların farkı ise devrede bobin kullanılmadan doğru gerilimin tepe değerinin katlanmasıdır. Burda doğru gerilimden kastedilen sürekli periyodu olmayan sürekli bir doğru gerilim değil, periyodu olan fakat sinyal süresince geriliminin doğru şekilde olan gerilim biçimidir. Biz buna kısaca kare dalga osilatörü de diyebiliriz. Büyük gerilimleri koruyabilmek için ve kutupları belirlemek amacı ile elektrolitik kondansatör kullanılır.

► İlginizi Çekebilir: Schottky Diyot Nedir?

Gerilim çoklayıcılar DC gerilimi kondansatörler sayesinde katlayan devrelerdir. Özellikle de büyük gerilimin ve çok küçük akımların kullanıldığı devrelerde büyük fayda sağlar. Kondansatörlerin büyüklüğü arttıkça daha kararlı bir sistem sağlanır.

Devrenin çalışma şemasına geçersek ;

► İlk olarak A girişini pozitif baz alalım. D1 diyodu üzerinden C1 kondansatörü V_maxile sarj olacaktır.
► Daha sonra B girişini baz alırsak, C1,D2,C2 üzerinden devre tamamlanır. C1 daha önce V_max ile şarj olduğundan, C2 üzerinden deşarj olarak aksi yönde ikinci bir kaynak görevi yapar ve C2 kondansatörü 2V_maxile şarj olur.
► A girişi tekrar pozitif olduğunda: C1 kondansatörü, D1 diyodu üzerinden tekrar V_max ile şarj olacaktır. C2 kondansatörü önceden 2V_maxile şarjlıydı, D3 üzerinden deşarj olarak C3 'ü 2V_max ile şarj eder. Bu esnada D1 diyodu kaynağı kısa devre ettiği için kaynağın C3 kondansatörü şarjı üzerinde herhangi etkisi olmayacaktır. İkinci bir pozitif alternansta, B-F noktaları arasında, C1 ve C3 'ün şarjı sonucu 3V_max 'lik bir gerilim oluşacaktır.

► İlginizi Çekebilir: Baskı Devre Kartı Yapımı | Elektrikport Akademi

Bu şekilde tekrarlanarak, her bir alternansta, sıra ile C4, C5, C6,C7 kondansatörleri 2V_max ile şarj olur ve başlangıç noktasından 4V_max, 5V_maxve devamı gerilimler oluşur. Şekilde görüldüğü gibi, 3V_max, 5V_maxgibi tek sayılı Vm katları çıkışı için B ucu topraklanmıştır. 2V_max, 4V_maxgibi çift sayılı çıkış almak istenirse A ucunun topraklanması gerekir.Bu şekilde istenilen kademeden gerilim kullanılır. Gerilim devrede herhangi bir direnç ile karşılaşmayacağı için direkt olarak boşalacaktır ve ani olarak gerilimi katlayacaktır. Devreden çok küçük akım geçer.

Kaynak:

►teknomerkez.com
►en.wikipedia.org