Elektronik cihazlar 5V, 9V, 12V, 15V gibi çeşitli DC gerilim
seviyelerine ihtiyaç duyarlar. Bu gerilim seviyeleri genelde standart AC çıkış
gerilimi olan 220V rms’dan step-down trafoyla makul bir AC seviyeye daha sonra rektefe
devreleri ile regüle edilerek DC’ye çevrilir. Bu DC gerilim yine çoğu cihaz
için uygun seviyede veya standartta olmayabilir ve tekrar yukarıdaki gibi bir
gerilim seviyesine indirgenmesi gerekir. Bu dönüşümü gerçekleştiren elektronik
devrelerden biri de doğrusal tüm devre doğrultuculardır.
Doğrusal regülatörler basitçe bir güç transistörü, bu
transistörü süren bir OP-AMP komparetör (hata yükseltgeci) ve bir referans
gerilimden oluşur. Çıkıştaki R1 ve R2 direçleri OP-AMP ile birlikte bir evirmeyen
(non-inverting) yükselteç oluştururlar. Bu tip bir yükseltecin çıkış gerilimi
evirmeyen girişine uygulanan referans gerilimin (1 + R2/R1) katıdır. Sadece bu
şekliyle bile herhangi bir referans gerilimi için yukarıdaki transfer
fonksiyonu kullanılarak istenilen çıkış gerilimi elde edilebilir. Ancak OP-AMP’ların
çıkış akımları güç uygulamarı için yetmez, bu yüzden OP-AMP’lerin çıkışında bir
emitör takipçi güç transistörü kullanılarak
akımın transistör üzerinden akması sağlanır. Bu şekliyle OP-AMP, bir transistör
sürücü devresi işlevi görür ve çıkış gerilimi istenilen değerde sabitlenmiş
olur.
Yükteki değişmeler çıkış geriliminde düşümlere veya
yükselmelere neden olabilir. Bu durumda OP-AMP’in giriş uçları arasındaki hata
farkı artar. Bu fark pozitif veya negatif olmasına bağlı olarak transistör kanallarını
açıp kapayarak daha fazla veya az akım geçmesini sağlar. Böylece çıkış, kapalı
bir kotrol döngüsüyle istenilen gerilim seviyesinde tutulur. Giriş ve çıkış
kapasitörleri ise filtreleme amaçlıdır.
Doğrusal regületörler gerilim farkının çok fazla olmadığı
durumlarda tercih edilir. Gerilim farkı arrtıkça transistör üzerindeki gerilim
düşümüde artacağından güç kaybı oluşur ve verimlilik düşer. Gerilim farkının
yüksek olduğu uygulamalarda ise anahtarlamalı güç kaynakları tercih edilirler.
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder