Devre Elemanları Direnç,Kondansatör,Bobin,Fet,Mosfet vs.. Elemanların Şemaları Kullanılışı
hopörlör
Elektrik Enerjisini Içindeki Manyetik Alanla Sese çeviren Elemandir.içindeki Manyetik Etkiyi Yapan Elemana Kon Bobini Denir.hopörlörün üstündeki Ince Titreşen Kağida Süspansiyon Denir.
Ir Led
İnfraruj led, normal ledin birleşim yüzeyine galyum arsenid maddesi katılmamış halidir. Yani görünmez (mor ötesi) ışıktır. infraruj ledler televizyon veya müzik setlerinin kumandalarında, kumandanın göndediği frekansı televizyon veya müzik setine iletmek için kullanılır. Televizyon veya müzik setinde ise bu frekansı alan devre elemanına “Foto Diyot” denir. İnfraruj led ile normal ledin sembolleri aynıdır
Foto Diyot
Foto diyot;Foto diyotlar ters polarma altında kullanılırlar. Doğru polarmada normal diyotlar gibi iletken, ters polarmada ise n ve p maddelerinin birleşim yüzeyine ışık düşene kadar yalıtkandır. Birleşim yüzeyine ışık düştüğünde ise birleşim yüzeyindeki elektron ve oyuklar açığa çıkar ve bu şekilde foto diyot üzerinden akım geçmeye başlar. Bu akımın boyutu yaklaşık 20 mikroamper civarındadır. Foto diyot televizyon veya müzik setlerinin kumanda alıcılarında kullanılır
Optokuplörler;Optokuplorler içinde bir adet foto diyot ve bir adet de infaruj led barındıran bir elektronik devre elemanıdır. Bu infaruj led ve foto diyotlar optokuplörün içerisine birbirini görecek şekilde yerleştrilmişlerdir. İnfraruj ledin uclarına verilen sinyal aynen foto diyotun uclarından alınır. Fakat foto diyotun uçlarındaki sinyal çok çok düşük olduğu için bir yükselteçle yükseltilmesi gerekir. Bu devre elemanının kullanım amacı ise bir devreden diğer bir devreye, elektriksel bir bağlantı olmaksızın bilgi iletmektir. Aradaki bağlantı ışıksal bir bağlantıdır
Optokuplörler;Optokuplorler içinde bir adet foto diyot ve bir adet de infaruj led barındıran bir elektronik devre elemanıdır. Bu infaruj led ve foto diyotlar optokuplörün içerisine birbirini görecek şekilde yerleştrilmişlerdir. İnfraruj ledin uclarına verilen sinyal aynen foto diyotun uclarından alınır. Fakat foto diyotun uçlarındaki sinyal çok çok düşük olduğu için bir yükselteçle yükseltilmesi gerekir. Bu devre elemanının kullanım amacı ise bir devreden diğer bir devreye, elektriksel bir bağlantı olmaksızın bilgi iletmektir. Aradaki bağlantı ışıksal bir bağlantıdır
Devre elemanları: PNP tipi transistör;PNP tipi transistörler P, N ve P tipi yarı iletkenlerinin birleşmesinden meydana gelmiştir. Şekilde görüldüğü gibi 1 nolu kaynağın (+) kutbundaki oyuklar emiterdeki oyukları beyze doğru iter ve bu oyukların yakalaşık %1 ‘i beyz üzerinden 1 nolu kaynağın (-) kutbuna, geri kalanı ise kollektör üzerinden 2 nolu kaynağın (-) kutbuna doğru hareket ederler. Beyz ile emiter arasından dolaşan akım çok küçük, kollektör ile emiter arasından dolaşan akım ise büyüktür.Devre elemanları: NPN tipi transistör ;NPN tipi transistörler N, P ve N tipi yarı iletkenlerinin birleşmesinden meydana gelmiştir. Şekilde görüldüğü gibi 1 nolu kaynağın (-) kutbundaki elektronlar emiterdeki elektronları beyze doğru iter ve bu elektronların yakalaşık %1 ‘i beyz üzerinden 1 nolu kaynağın (+) kutbuna, geri kalanı ise kollektör üzerinden 2 nolu kaynağın (+) kutbuna doğru hareket ederler. Beyz ile emiter arasından dolaşan akım çok küçük, kollektör ile emiter arasından dolaşan akım ise büyüktür
Foto transistör
Foto transistörün normal transistörden tek farkı, kollektör ile emiter arasından geçen akımı beyz ile değilde, beyz ile kollektörün birleşim yüzeyine düşen mor ötesi ışıkla kontrol ediliyor olmasıdır. Foto transistör devrede genelde beyz ucu boşta olrak kullanılır. Bu durumda üzerine ışık düştüğünde tem iletimde düşmediğinde ise tam yalıtımdadır. Foto transistörün kazancı beta kadar olduğu için foto diyotlardan daha avantajlıdır. Yan tarafta foto transistörün sembolü görülmektedir
Tristörler
Tristör mantık olarak yandaki şekildeki gibi iki transistörün birbirine bağlandığı gibidir. Tristörün anot, katot ve gate olmak üzere üç ucu bulunmaktadır. Gate ucu tetikleme ucudur. Yani anot ile katot üzerinde bir gerilim varken (Anot (+), katot (-) olmak şartı ile) gate ile katot ucları arasına bir anlık (Gate (+), katot (-) olmak şartı ile) akım uygulanıp çekildiğinde tristörün anot ile katot uçları arası iletime geçer. Anot ile katot arasındaki gerilim “Tutma Gerilimi” ‘nin altına düşmediği sürece tristör iletimde kalır. Tristörü yalıtıma sokmak için anot ile katot arasındaki akım kesilir veya anat ile katot ucları bir anlık kısa devre yapılır. Veya da gate ile katot arasına ters polarma uygulanır. Yani gate ucuna negatif gerilim uygulanır.
Mosfetin Sürülmesi
Güç elektroniğinde kullanılan Moslar için; Bazı kitaplarda ve tartışmalarda “Mos transistorlerin giriş empedansı çok büyüktür” şeklinde yanlış bir ifade kullanılır. Burada yanlış olan giriş empedans kavramının giriş direnci ile karıştırılmasından kaynaklanır. Zira empedans alternatif akıma gösterilen zorluk ikeni direnc akıma gösterilen zorluk demektir. Giriş direnci 10Mohm olan bir düzenek, pek ala 1Khz de 100Ohm gibi empedans gosterebilir. Ancak giriş direnci gerçekten de 10Mohmdur. Bu yanılgıdan dolayı da yeni başlayanlar Mosların çok kolay sürülebileceği sonucuna varırlar. Moslar ne zaman kolay sürülür? Bir ampullu (ıstediğiniz kadar güçlü olsun) uzun aralıklarda (1 kaç saniye gibi) yakıp söndüren bir devre yapacaksanız Mos ideal anahtar vazifesi görecektir ve çok kolay sürülür. Bunun için mosun Gate - Source uclarına eşik değerinin biraz üzerinde voltaj vermek / kesmek yeterli olacaktır ve kumanda sinyalini, gate ucuna seri 1Mohm direnç üzerinden bile verebilirsiniz. Moslar ne zaman zor sürülür? Aynı devreyi saniyede 1000 kere anahtarlamak isterseniz problem başlayacaktır. Çünkü anahtarlama frekansı artınca artık giriş direnci değil giriş empedansı ön plana çıkmıştır. Bir mosun Gate -Source ucları 100 lerce megaohm direnç ve bu dirence paralel baglı ve değeri yaklaşık 1nF kondansator gibi modellenebilir. Anahtarlama frekansı yüksekse bu 1nf civarındaki kondansatörün uclarındaki voltajı basit bir sürücü ile kolayca sıfıra yada eşik değerinin üstüne çekemezsiniz. Bu iş için yüksek akıma ihtiyacınız olacaktır. Dolayısı ile Moslar giriş akımı çekmez diye bilenler bu konuyu gözardı ederler. Moslar bir güç transistörü gibi yüksek giriş akımı çeker ancak bir farkla. Transistörler, base sürüldüğü sürece giriş akımı çekerken, Moslarda sadece bu sözü edilen kondansatör sarj olana yada dejarj olana kadar akım çeker. Yüksek hızda sürekli olarak anahtarlanan Mosun Gate Source arasındaki bu iç kapasite sürekli şarj ve deşarj olacağından girişten akım çekilmesine neden olacaktır. Eğer Mosu süren devre iyi yapılmamış ise G-S kapasitesi tam sarj olamayacak yada boşalamayacağından giriş voltajı ortalama bir voltaj değerinde salınacak buda Mosun anahtarlama modunda değil lineer modda çalışmasına neden olacak ve MOS da büyük güç kaybına neden olacaktır. Kare dalga gibi bir sinyal ile mosu sürmeye kalktığınızda mosu süren devreyi şu özelliklerde tasarlamalısınız. 1. Kare dalganın inen ve çıkan kenarlarında Mosa 100ma hatta mümkünse 1A akım verebilecek yetenekte olmalı. 2. Kare dalganın genliği Eşik değerinin üstünde ancak Gate’i bozma (delme) değerinin altında olmalıdır.
Daha Fazla GÜÇ İÇİn Dİyot Ve TransİstÖrlerİn Paralel BaĞlanmasi
Birbirinden faklı, 2 veya 3 diyotu birbirine paralel bağlarsak, diyotlardan en düşük iletim gerilimine sahip olanı, diğer diyotlarında uçlarını kısa devre etmiş gibi davranacağindan, diğer diyotların uclarında 0.7 volttan büyük gerilim görülmez ve buna bağlı olarakta diğer diyotlar çok aşırı akım çekilmedikçe iletime geçemezler yani akımı paylaşamazlar. Bu paralel devrede her zaman tek diyot aktif olur ve yüke biner. buna çözüm olarak: Her diyota seri bir direnç koyulur mesela 0,22 ohm değerlerinde olabilir ve böylece diyotlardan birinin iletken duruma geçmsi diğer diyotları etkilemeyecek ve yük akımı paylaşılacaktır. Aynı durum transistrler içinde geçerlidir. Daha fazla güç için transistörler birbirine paralel bağlanırken her transistörün emiter veya kollektörüne seri direnç bağlamak gerekir.”
Diyak
Diyak Diyak çift yönde de aynı görevi gören bir zener diyot gibi çalışır. Diyakın üzerine uygulanan gerilim diyak geriliminin altında iken diyak yalıtımdadır. Üzerinden sadece sızıntı akımı geçer. Üzerine ukgulanan gerilim diyak geriliminin üstüne çıktığında ise siyak iletime geçer. Fakat iletime geçer geçmez diyakın uçlarındaki gerilimde bir düşüş görülür. Bu düşüş değeri diyak geriliminin yaklaşık %20 ’si kadardır. Diyakın üzerine uygulanan gerilim diyak geriliminin altına da düşse diyak yine de iletimde kalır. Fakat diyaka uygulanan gerilim düşüş anından sonraki gerilim seviyesinin altına düşürüldüğünde diyak yalıtıma geçer. Diyak iki yöndeki uygulanan polarmalarda da aynı tepkiyi verecektir. Diyakın bu özelliklerinin olma sebebi alternatif akımda kullanılabilmesidir.
Triyak Triyaklar da tristörlerin alternatif akımda çalışabilen türleridir. Triyakın oluşumunda birbirne ters yönde bağlı iki adet tristör bulunmaktadır. Yan tarafta bu birleşim görülmektedir. Herhangi bir alternatif akım devresindeki bir triyakın A1 ucuna (+) A2 ucuna da (-) yönde akım geldiğinde birinci tristör, tam tersi durumda ise ikinci tristör devreye girecektir. Bu sayede triyak alternetif akımın iki yönünde de iletime geçmiş olur. Triyak yüksek güçlü ve alternatif akım devrelerinde güç kontrol elemanı olarak kullanılır
JFET transistör Jfet transistörler normal transistörlerle aynı mantıkta çalışırlar. Üç adet uca sahiptir. Bunlar Kapı (G)(normal transistörün beyzi), oyuk (D)(normal transistörün kollektörü) ve kaynak (S) ‘dır. Normal transistörle jfet transistör arasındaki tek fark, normal transistörün kollektör emiter arasındaki akımın, beyzinden verilen akımla kontrol edilmesi, jfet transistörün ise geytinden verilen gerilimle kontrol edilmesidir. Yani jfetler gate ucundan hiç bir akım çekmezler. Jfet’in en önemli özelliğide budur. Bu özellik içerisinde çok sayıda transistör bulunduran entegrelerde ısınma ve akım yönünden büyük bir avantaj sağlar. Normal transistörlerin NPN ve PNP çeşitleri olduğu gibi jfet transistörlerinde N kanal ve P kanal olarak çeşitleri bulunmaktadır. Fakat genel olarak en çok N kanal jfetler kullanılır. Aşağıda jfetin iç yapısı ve sembolü görülmektedir
Mosfet Mofetlerde fetler gibi N kanal ve P kanal olarak ikiye ayrılırlar. Mosfetler Aşağıdaki şekilde görüldüğü gibi büyük bir gövde olan P maddesi (SS) oluk ve kaynak kutuplarına bağlı iki adet N maddesi. Ve yine kanal bölgesini oluşturan bir N maddesi daha. Birde kanal ile arasında silisyumdioksit (SiO2) maddesi bulunan kapı konnektörü bulunmaktadır. Bu madde n kanal ile kapı arasında iletimin olmamasını sağlar. P maddesinden oluşan gövde bazı mofetlerde içten S kutbuna bağlanmış, bazı mosfetlerde de ayrı bir uc olarak dışarı çıkarılmıştır. Mosfetler akım kontrolü fetlerden biraz farklıdır. Mosfetler bazı özelliklerine göre ikiye ayrılırlar, bunlar ;”Deplesyon (Depletion)” ve “Enhensment” tipi mosfetlerdir. Bu iki tip mosfeti şimdi ayrı ayrı inceleyelim.
EnhensmentEnhensment tipi mosfetleri, Deplesyon tipi mosfetlerden ayıran en önemli özellik yantarafta da görüldüğü gibi N tipi kanalın bulunmamasıdır. Bu kanalın bulunmaması nedeni ile gate kutbuna 0V uygulandığında S ile D uçları arasından hiç bir akım geçmez. Fakat gate kutbuna +1V gibi bir pozitif gerilim uygulandığında gate kutbundaki oyuklar gövdedeki oyukları iter. Bu sayede S kutbundan gelen elektronlara D kutbuna gitmek için yol açılmış olur. S ve D kutupları arasından bir akım geçmeye başlar. Bu bölümde Enhensment tipi mosfetlerin N kanal olan türünü açıkladık. P kanal olan tipi N kanalın, polarma ve yarıiletkenlerin yerleri bakımından tam tersidir
Direnç Direncin kelime anlamı, birşeye karşı gösterilen zorluktur. Devre elemanı olan dirençte devrede akıma karşı bir zorluk göstererek akım sınırlaması yapar. Direncin birimi “Ohm” ‘dur. 1,000 ohm = 1 Kilo ohm, 1,000,000 ohm = 1 Mega ohm ve 1,000,000,000 ohm = 1 Giga ohm. Direncin değeri üzerine renk kodları ile yazılmıştır. Yan tarafta görülen direncin renkleriri soldan başlayarak, sarı, mor, kırmızı ve altındır. Soldan 1. renk 1. sayıyı, 2. renk 2. sayıyı, 3. renk çarpan sayıyı ve 4. renkte toleransı gösterir. Tablodan bakıldığında sarı 4′e, mor 7′e ve kırmızıda çarpan olarak 10 üzeri 2′ye eşittir. Bunlar hesaplandığında ilk iki sayı yanyana konur ve üçüncü ile çarpılır. Tolerans direncin değerindeki oynama alanıdır. Mesela yandaki direncin toleransı %5 ve direncin değeri de 4.7 Kohm’dur. Tolerans bu direncin değerinin 4.7 Kohm’dan %5 fazla veya eksik olabileceğini belirtir. Birde 5 renkli dirençler vardır. Bunlarda ilk üç renk sayı 4. renk çarpan, 5. renk ise toleranstır. Dirençler normalde karbondan üretilirler fakat yüksek akım taşıması gereken dirençler telden imal edilirler. Ayrıca dirençler sabit ve ayarlı dirençler olmak üzere ikiye ayrılırlar. Ayarlı dirençlerden “Potansiyometre” sürekli ayar yapılan yerlerde, “Trimpot” ise nadir ayar yapılan yerlerde kullanılırlar.
Kondansatör paralel bağlantısı Kondansatörlerin paralel bağlantı hesaplamaları, direncin seri bağlantı hesaplarıyla aynıdır. CToplam = C1 + C2 + C3 hesapladığımızda, CToplam = 10 uF+ 22 uF + 100 uF CToplam = 132 uF eder. A ve B noktaları arasındaki elektrik ise VToplam = V1 = V2 = V3 şeklindedir. Yani tüm kondansatörlerin gerilimleride eşittir. Kondansatör seri bağlantısı Kondansatörlerin seri bağlantı hesaplamaları, direncin paralel bağlantı hesaplarıyla aynıdır. Yanda görüldüğü gibi A ve B noktaları arasındaki toplam kapasite 1 / CToplam = ( 1 / C1 ) + ( 1 / C2 ) + ( 1 / C3 ) şeklinde hesaplanır. 1 / CToplam = ( 1 / 10 uF ) + ( 1 / 22 uF ) + ( 1 / 100uF ) burdan da 1 / CToplam = 0,1 + 0,045 + 0,01 1 / CToplam = 0,155 CToplam = 1 / 0,155 CToplam = 6.45 uF eder. A ve B arasındaki elektrik ise VToplam = V1 + V2 + V3 şeklinde hesaplanır. Bu elektrik kondansatörlerin içinde depolanmış olan elektriktir.
Ntc
Ntc direnci ısıyla kontrol edilen bir direnç türüdür. Ntc ısıla ters orantılı olarak direnç değiştirir. Yani ısı arttıkca ntcnin direnci azalır. Isı azaldıkça da ntcnin direnci artar. Yan tarafta NTC’nin sembolü görülmektedir
Ptc
Ptc ise ntcnin tam tersidir. Isıyla doğru orantılı olarak direnci değişir. Yani ısı artıkça direnci artar, ısı azaldıkça da direnci azalır. Yan tarafta PTC’nin sembolü görülmektedir
Bobin
Bir iletkenin ne kadar çok eğik ve büzük bir şekilde ise o kadar direnci artar. Bobin de bir silindir üzerine sarılmış ve dışı izole edilmiş bir iletken telden oluşur. Bobine alternatif elektrik akımı uygulandığında bobinin etrafında bir manyetik alan meydana gelir. Aynı şekilde bobinin çevresinde bir mıknatıs ileri geri hareket ettirildiğinde bobind elektrik akımı meydana gelir. Bunun sebebi mıknatıstaki manyetik alanın bobin telindeki elektronları açığa çıkarmasıdır. Bobin DC akıma ilk anda direnç gösterir. Bu nedenle bobine DC akım uygulandığında bobin ilk anda yalıtkan daha sonra iletkendir. Bobine AC akım uygulandığında ise akımın yönü devamlı değiştiği için bir direnç göterir. Bobinin birimi “Henri” ‘dir. Alt katları ise Mili Henri (mH) ve Mikro Henridir (uH). Elektronik devrelerde kullanılan küçük bobinlerin boşta duranları olduğu gibi nüve üzerine sarılmış olanlarıda mevcuttur. Ayrıca bu nüve üstüne sarılı olanların nüvesini bobine yaklaştırıp uzaklaştırarak çalışan ayarlı bobinlerde mevcuttur. Bobin trafolarda elektrik motorlarında kullanılır. Elektronik olarakta frekans üreten devrelerde kullanılır.
Potansiyometre
Potansiyometre devamlı ayar yapılması için üretilmiş bir ayalı direnç türüdür. radyo ve teyiplerde ses yüksekliğini ayarlamak için kullanılır. Üç bacaklıdır. 1 ve 3 nolu uçlar arasında sabit bir direnç vardır. Ortadaki uç ise 1 nolu uç ile 3 nolu uç arasında hareket eder. 1 nolu ucala arasındaki direnç azaldıkça 3 nolu uç arasındaki direnç artar
Foto direnç (LDR)
Foto direnç üzerine düşen ışık şiddetiyle ters orantılı olarak, ışık şiddeti arttığında direnci düşen, ışık şiddeti azaldığında ise direnci artan bir devre elemanıdır. Foto direnç AC ve DC akımda aynı özellikleri gösterir. Yan tarafta foto direncin sembolü görülmektedir.
Kondansatör
Kondansatör mantığı iki iletken arasına bir yalıtkandır. Kondansatörler içerisinde elektrik depolamaya yarayan devre elemanlarıdır. Kondansatöre DC akım uygulandığında kondansatör dolana kadar devreden bir akım aktığı için iletimde kondansatör dolduktan sonrada yalıtımdadır. Devreden sızıntı akımı haricinde herhangi bir akım geçmez. AC akım uygulandığında ise akımın yönü devamlı değiştiği için kondansatör devamlı iletimdedir. Kondansatörün birimi “Farat” ‘tır ve “F” ile gösterilir. Faratın altbirimleri Mikro farat (uF), Nano farat (nF) ve Piko farattır (pF). 1 F = 1,000,000 uF, 1 uF = 1,000 nF, 1 nF = 1,000 pF.


