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.
