Download tristörler, diyotlar, doğrultmaçlar and more Lecture notes Engineering in PDF only on Docsity!
BÖLÜM 2 : DO Ğ RULTUCU DEVRELER İ
Bir doğrultucu devresi AC beslemesini DC yüke bağlayan devredir. Elde edilen DC gerilim aküde olduğu gibi sabit olmayıp ortalama gerilim seviyesine süper impoze edilmiş alternatif akım dalgalanma bileşeni içerir. Aşağıda bahsedilen devrelerin tamamı DC gerilim vermesine rağmen ; çıkıştaki AC dalgalanması, ortalama gerilim seviyesi, verimi ve AC beslemedeki yükleme tesirleri açısından farklılık arz ederler. 2.1 Devre Tanımları ve Gruplandırma : Doğrultucu devreleri yarım dalga ve tam dalga bağlantıları olmak üzere iki grupta tanımlanabilir. Yarım Dalga Devreleri : Bu devrelerde AC beslemenin her hattına bir doğrultucu eleman bağlanır ; elemanların katodları DC yüke ve yükün diğer ucu da AC beslemenin nötr ucuna bağlanır. Akım akışı her hatta “ tek yönlü ”’dür. “Tek yollu” devre de denilir. Tam Dalga Devreleri : Biri yükü besleyen, diğeri de yük akımını AC hatta döndüren iki adet yarım dalga devresinin seri bağlanmasından oluştuğundan, nötr hattına gerek yoktur. “ Köprü devreleri ” ya da “ çift yollu devreler ” olarak da adlandırılır. Devrelere ait kontrol karakteristikleri üç kategoride toplanabilir. Kontrolsüz Do ğ rultucu Devreleri : Sadece diyot içerirler, AC besleme gerilimiyle orantılı sabit DC gerilim sağlarlar. Tam Kontrollü Do ğ rultucu Devreleri : Tristör (ya da güç transistörü) kullanılır. Tristörlerin iletime geçtiği faz açısının kontrolüyle DC yük geriliminin ortalama değeri ayarlanabilir, yönü değiştirilebilir. Tam kontrollü devreler yük ve besleme arasında iki yönde de güç transferine imkan tanıdığından “ çift yönlü konverter ” olarak da adlandırılırlar. Yarım Kontrollü Devreler : Tristör ve diyot karışımı içerirler. Gerilimin yönü değiştirilemez ancak ortalama değeri ayarlanabilir. Bu sebeple yarı kontorllü ve kontrolsüz devreler “ tek yönlü konverter ” olarak adlandırılırlar. “ Darbe Sayısı ” : AC beslemenin bir periyodunda DC gerilim dalga şeklinin tekrar sayısını ifadede kullanılan bir terimdir. Örneğin “ 6-darbeli devre ”nin çıkış dalgalanması giriş frekansının 6 katı frekansa sahiptir. Giriş 50 Hz ise, DC dalgalanma 300 Hz’dir.
2.2 Komütasyon Diyodu : Çoğu devreler (özellikle kontrolsüz ya da yarı kontrollü) yandaki şekilde olduğu gibi komütasyon diyodu içerirler. By- Pass diyodu da denilir. İki fonksiyonu vardır : 1- Yük geriliminin yönünün değişmesini önlemek 2- Yük akımının ana doğrultucudan akışını önleyerek doğrultucunun bloke durumuna geçmesini sağlamak.
2.3 Tek Faz Yarım Dalga (Tek Yollu) Devre :
Şekil 2.2 (a)’da kontrolsüz tek fazlı yarım dalga bağlantısı görülmektedir. Dalga şekilleri çizilirken diyodun ideal anahtar gibi davrandığı kabul edilmiştir. Şekil 2.2 (b)’de yük, saf omik iken (c)’de ise endüktans içermektedir. Omik yük için diyot gerilimi düşümü ihmal edilirse : Yük akımı : i (^) L = VS / R (Pozitif yarı periyot) olur. Ortalama gerilim :
π θ θ max π^2 π 0 maxsin Vort V / 1 V d Çoğu DC yükler (DC motorlar) gerilimin ortalama değerine tepki gösterirler, dolayısıyla RMS değerle pek ilgilenmez.
A.C Do ğ rultucu Yük besleme
Komütasyon diyodu
νννν S^ νννν D^ Yük
iL
νννν L
(a)
νννν S
νννν L
iL
νννν D
(b) (c)
0 ππππ 2π2π2π2π ππππ^ 2π2π2π2π
φφφφ
θ = ωθ = ωθ = ωθ = ω t
Vmax
Vmax
Vort (^) Vort
Ş ekil 2.2 Tek faz yarım dalga devresi
2.4 İ ki Faz Yarım Dalga (Tek Yollu) Devresi : Şekil 2.5(a)’daki devrede iki faz bağlantısı görülmektedir. Yüke her besleme hattında bulunan tristörler aracılığıyla besleme yapılmaktadır. Herhangi bir anda sadece bir tristör devrededir. Şekildeki trsitörlere anto geriliminin pozitif kaldığı herhangi bir anda tetikleme uygulanabilir. Tristör yerine diyot kullanılırsa α=0 olmuş olur. Herhangi bir α değerinde T 1 tristörü iletime geçirildiğinde yük akımı T 1 üzerinde akar, V 1 gerilimi negatife geçtiğinde V 2 pozitif olacağından yine α derece sonra T 2 tetiklenir ve T 1 akımı komütasyonla T 2 ’ye aktarılmış olur. T 1 sönüme gittiği anda uçlarında 2 V max (yani tüm sekonder sargı gerilimi) kadar gerilim bulunur. Ortalama Gerilim :
π θ θ π^ α
π α α
Vort = 1 ∫ V maxsin d =^2^ V max cos
şeklinde olur. Bu hesaplama yapılırken yük endüktansının ; yük akımının sürekli kalmasını sağlayacak değerde olduğu kabul
edilmiştir.α = 0 için ortalama gerilim en yüksek değerindedir. (diyot durumu), α = 900 için
ise Vort = 0 ’dır. Gerilim dalga şekli bir periyotta iki kez tekrarlandığında bu devre iki
darbelidir. Gerilimin ortalama değeri düştükçe yük akımı dalgalanması artar ve kesintili hal alır. AC besleme akımı da non-sinüsoidaldir ve gerilime göre geridir. (endüktif)
Yük iS
i 1 i 2
νννν T1 T 1 T (^2) νννν L
νν νν 1
νν νν 2
ΝΝ^ ΝΝ
ig1 ig2 (^) iL
R+jXL
νν νν 2
θ = ωθ = ω θ = ωθ = ω t
Vmax νν νν L Vort
Yük Gerilimi
αααα (^) αααα ig ig iL i 1 i 2
iS
νν^ νν T
Tetikleme Darbeleri Yük Akımı Tristör Akımları
AC besleme akımı iS =(i 1 - i 2 )xN
Tristör Gerilimi νννν T1 = νννν 1 - νννν L
Vmax = PRV
(a)
(b) Ş ekil 2.5 İ ki faz yarım dalga devresi
2.5 Tek Faz Köprü (Çift Yollu) Devreleri : 2.5.1 Kontrolsüz :
Yukarıdaki şekillerde tek-faz köprü devrelerinin değişik gösterimleri yer almaktadır. Güç uygulamalarında şekil 2.7(c) gösterimi kullanılır. Tek-Faz köprü bağlantısı iki tane yarım dalga bağlantısının seri bağlanmasından elde edilmiştir. (şekil 2.7 (b)) Şekil 2.7 (e)’de dalga şekilleri görülmektedir. Yük akımı süreklidir. Bir periyot içerisinde iki tekrar söz konusu olduğundan bu bağlantı şekli de iki darbelidir.Diyot ve besleme devresinin akım dalga şekilleri yarım dalga bağlantısıyla (şekil 2.5) aynıdır.
Yük
Yük
νννν x νννν y Yük^ νννν L
νννν 1 νννν 2
ΝΝΝΝ Yük^ νννν L
iS νννν D1^ i^1 i^3
i 4 i 2
D 4 D 2
D 1 D^3 iL
Vmax^ νννν x^ νννν y
1/2 Vmax νν^ νν^1 νννν^2
νν νν L νννν L
νν νν L νννν L Vmax Vort νννν L iL i 1 ,i 2 i 3 ,i 4 iS
νν νν D Vmax
θ = ωθ = ω θ = ωθ = ω t
Yükün tepesinden nötre olan gerilim Yükün altından nötre olan gerilim
Yük gerilimi Yük akımı
Diyot akımları
Besleme akımı iS = i 1 - i 4 Diyot gerilimi
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
Ş ekil 2.7 Tek faz köprü devresi
2.5.3 Yarı Kontrollü : Şekil 2.10 (a)’daki yarı kontrollü bağlantıda görüldüğü gibi, iki tristör ve iki diyot kullanarak ortalama DC gerilimi kontrol etmek mümkündür. Şekildeki tam dalga bağlantısı aslında iki yarım dalga devresinin eklenmesinden oluşmuştur. Yüke giren akım tristörlerden geçerken dönüş yolu da diyotlarla sağlanmaktadır. Önceki konuda olduğu gibi bir N (besleme nötrü) noktası tanımlayarak ve yük uçlarının bu noktaya olan potansiyel değişimlerini inceleyerek dalga şekillerini elde edebiliriz.
Dalga şekillerinden de görüldüğü gibi yük gerilimi asla negatif
olmaz. Gecikme açısı α= 1800
olunca ortalama gerilim sıfıra düşer. Komütasyon diyodu hem yük geriliminin negatif olmasını önler, hem de endüktif olma durumu için yük akımını üzerine alır. Şebeke geriliminin sıfırdan geçtiği ve T 1 iletimde olduğu bir durumda dönüş akımı D 2 üzerinden şebekeye dönmektedir. T 3 tristörü α kadar tetiklenmeyeceğinden bu süre zarfında yükün endüktif akımı T 1 ve D (^) 4 üzerinden akmak isteyecek ve D 2 akımını D 4 ’e devredecektir Aynı zamanda komütasyon diyodu da yük akımını üzerine alacağından T 1 tristörü sönecektir.
νννν 1 νννν 2
ΝΝΝΝ iS Yük^ νννν L
νννν T1^ i^1 i^3
i 4 i 2
D 4 D 2
T 1 T 3 iL νννν x νννν y ig4 ig
ig1 ig
KomütasyonDiyodu R+jXL
iD
1/2 Vmax
ig1,ig ig3,ig Vmax νννν L (^) Vort
iL
i 1 ,i 2
i 3 ,i 4
iD
Yük akımı
θ = ωθ = ωθ = ωθ = ω t
Yük gerilimi
Tetikleme Darbeleri
Yük tepesinin N'egöre potansiyeli Yük tabanının N'e göre potansiyeli
νν νν 1 νννν 2
νν νν x νννν y
αααα αααα
νννν L
iS A.C. Besleme akımı
KomütasyonDiyodu Akımı
(a)
(b) Ş ekil 2.10 Yarı kontrollü tek fazlı köprü
Yük
Tam kontrollünün aksine yarı kontrollü bağlantısında komütasyon diyodu sebebiyle AC akımda sıfır seviyeye düşme gözlenecektir. Yük geriliminin ortalama değeri ;
π α
Vort (^) π^1 V maxsinθ d θ^ V πmax( 1 cos α)olur.
Yarı kontrollü devre, tam kontrollüye göre daha ucuzdur, ancak AC besleme akımı daha çok harmonik içerir. Ayrıca yarı kontrollüde ortalama gerilim negatif değer alamaz.
2.6 Üç Faz Yarım Dalga (Tek Yollu) Devre : Üç faz yarım dalga bağlantısı çok fazlı doğrultucu devrelerinin temel elemanıdır. Ancak, besleme trafosunun sekonderinin zig-zag bağlanmasını gerektirdiğinden kullanım alanı sınırlıdır. Anlatım kolaylığı bakımından burada yıldız bağlı olduğu kabul edilecektir. Çok fazlı bağlantılarıyla DC dalga şeklindeki dalgalanmalar daha azdır. Ayrıca endüktansı büyük güçlü yükler beslenebilir. Yük akımı dalgalanmanın azlığı nedeniyle sürekli ve sabit değerli kabul edilebilir. Şekil 2.12’de her faz bir diyot aracılığıyla yüke bağlanmıştır. Yük çıkışı ise sekonder sargının nört ucuyla irtibatlandırılmıştır. Herhangi bir anda sadece bir diyot iletimdedir. Şekil 2.12 (b)’deki dalga şekillerinden de anlaşılabileceği gibi, V 1 gerilimi diğer sargı gerilimlerine göre daha büyük iken D 1 iletimdedir. V 2 gerilimi V 1 ’den büyük olur olmaz D 1 diyodu akımını D 2 ’ye devreder. DC gerilimin ani değeri V (^) maxile 1/2 V max arasında değişirken 1 periyotta 3 dalgalanma görülür. Yani bu devre üç darbeli karaktere sahiptir. Ortalama Gerilim :
max
5 / 6 / 6 max^2
sin^33 2 / 3 Vort^1 V d V π θ θ π
π π
= ∫ = ’dır.
Yük akımı sabit kabul edilirse, her bir diyot bir periyodun üçte birinde iletimde olacağından RMS değeri I (^) RMS = IL / 3 olur. Diyotların maruz kalacağı gerilim 3 V (^) max’dır.
Yük
V 1
V 3
V 2
D 1 D 2 D 3
i 1 i 2 i 3 IL
VL
(a)
νννν D
Yıldız BaSekonder ğ lı
Vmax^ νννν^1 νννν^2 νννν^3 Vort
Yük gerilimi
θ = ωθ = ωθ = ωθ = ω t Yük akımı
DiyotAkımları
Diyot Gerilimi νννν D1 = ν= ν= ν= ν 1 − ν− ν− ν− ν L 3 Vmax
νν νν D
i 3
i 2
i 1
iL iL
νννν L
Ş ekil 2.12 3~lı Yarım Dalga Devresi
(b)
Tristör geriliminin dalga şeklinden V PRV , VPPV ’nin 2 V max olduğu görülür. Yarı iletken eleman sadece 1/ periyot iletimde olabileceğinden verimsiz kullanılmış olur ve IRMS = IL / 6 ’dır. ( I^ L sabit) Şekil 2.15’deki basit yıldız bağlantı AC primer sargıda büyük 3. harmonik oluşturacağından bunun yerine şekil 2.16’daki “fark bağlantısı” ya da şekil 2.17’deki “çift-yıldız bağlantısı” kullanılır.
T 1 T 2 T 3 T^4 T^5 T^6
Yük νννν L
iL
νννν 1
νννν 2 νν νν 3 νν νν 4 N νν νν (^6) νννν 5
i 1
νννν T
(a)
Vmax νν νν L
νννν (^1) αααανννν 2 νννν 3 νννν 4 νννν 5 νννν 6 Vort
Yük gerilimi
θ = ωθ = ωθ = ωθ = ω t
i 1
νν^ νν T
iL Tristör akımı Tristör gerilimi νν νν T1 = ν= ν= ν= ν 1 − ν− ν− ν− ν L
2Vmax
Ş ekil 2.15 6 Faz Yarım Dalga Devresi
(b)
6
5 1
2
3
4
N
Ş ekil 2.16 6 Faz Fork Ba ğ lantısı
Trafo Primeri
ia
ib iy
Yük (^) νννν L
iL
νννν 5^ νννν^1 νννν (^2) νν νν 3
νν νν 6
νννν 4
iL / 2^ νννν R iL / 2
İ nterfaz trafosu (Reaktör)
D 2 D 4 D 6 D^5 D^1 D^3
i 2 i 4 i 6 i 5 i 1 i 3
(a) Ş ekil 2.17 Çift - Yıldız 6 Faz Yarım Dalga Devresi
Sekonder Sekonder
Çift yıldız bağlantısı : İki bağımsız 3 fazlı yarım dalga devresinin 6 darbeli çıkış vermek üzere paralel çalışmasından ibarettir. Her bir yıldız grubu birbirine 1800 faz farkıyla beslenir. Eğer yıldız noktalı interfaz trafosu yerine doğrudan irtibatlandırılsaydı, basit 6~ yıldız bağlantı yapılmış olurdu. İnterfaz trafosu aslında bir reaktördür ve yük akımının dönüşü reaktörün orta ucuna yapılmaktadır. Şekil 2.17(b)’deki dalga şekilleri incelendiğinde her bir yıldız grubuna ait 2 adet 3-darbeli dalga şekli görülür. Reaktör ; bu iki yıldız grubun, yıldız noktaları arasındaki gerilim farkı nedeniyle aynı anda iletimde olmasını sağlar ve yük geriliminin değişimi bu iki grup dalga şekillerinin orta yollarını takip eder. Böylece yük geriliminin ulaşabileceği max ani değer sekonder sargı
max değerinden küçük olur : ( 23 ) V max Diyot kullanılma durumu için ortalama gerilim sadece bir yıldız grubun dalga şeklinden veya doğrudan yük gerilimi dalga şeklinden elde edilebilir : Vort = (^32) π^3 V max İki grupta birbirinden bağımsız olduğundan her bir diyot 1/ periyot iletimde kalır ve 1/2 yük akımı taşır. Bu devrenin AC besleme akımı sinüsoidale daha yakındır. Şekil 2.17 (b)’deki reaktör gerilimi V (^) R , iki yıldız grubu gerilimleri arasındaki farktır. Yaklaşık üçgen şekli vardır ve max değeri, faz gerilimi max değerinin yarısına eşittir. Reaktör uçlarında gerilim indüklenebilmesi için bir mıknatıslama akımına ihtiyaç vardır. Bu da yük akımıdır. Yük akımı değeri bu mıknatıslama akımı değerinden az ise aralarında gerilim indüklenmeyeceğinden reaktör yok gibidir, yani iki yıldız noktası birleşmiş gibidir. Devre
Vmax^ νννν^1 νννν^2 νννν^3 νννν^4 νννν^5 νννν^6
νννν L
Sa ğ el yıldız 3~ çıkı ş Sol el yıldız 3~ çıkı ş Yük Gerilimi
iL
i 1 i 2 i 3 i 4 i 5 i 6 ia
ib
iy
νννν R^ ReaktörGerilimi
Vmax/
AC Besleme Akımı iy = ia - ib
ib = (i 3 - i 6 ) * Dönü ş türme Oranı
ia = (i 1 - i 4 ) * Dönü ş türme Oranı
Diyot Akımları
Yük Akımı
iL /
iL /
Ş ekil 2.17 (b) Dalga Ş ekilleri
Şekil 2.21 (b)’deki dalga şekilleri incelenirse; yük geriliminin, yükün üst noktası ile alt noktasının yıldız noktasına potansiyelleri arasındaki fark olduğu görülür. Maksimum değeri, fazlar arası (hat) geriliminin max değerine eşittir. Devre 6 darbelidir. V (^) HAT = 3 VFAZ Şekil 2.21 (a)’daki trafonun sekonderi yıldız bağlıdır, ancak üçgen bağlama da yapılabilir. Yıldız-Üçgen trafo kullanmanın sebebi 3. harmoniği azaltmaktır. Yük geriliminin ortalama değeri :
(max) (max)
Vort = π VFAZ = π VHAT Aynı anda iki diyot iletimdedir, ancak bunların gerilim düşümü ihmal edilmiştir. Diyotlar 1/3 periyot ( 120 0 ) boyunca yük akımının tamamını iletirler. AC besleme akımı simetrik olmasına rağmen basamaklı yapıdadır. Ancak, dalga şekli 1~lı köprü devresine göre daha sinüsoidaldir. Diyot yerine 6 adet tristör kullanılarak 3~lı köprü devresi tam kontrollü yapılabilir. Dolayısıyla ortalama gerilim α’ya bağlı olarak Ş ekil 2.21 Üç Faz Köprü Devresi ayarlanabilir. Bu devre şekil 2.22’de görülmektedir. Dalga şekilleri küçük bir α değeri için çizilmiştir.
Trafo Primeri
i'a
i'b iy
νννν c νν^ νν a νννν b
N (^) Yük (^) νννν
ic iL ia ib
i 1 i 3 i 5
i 4 i 6 i 2
D 1 D 3 D 5
D 4 D 6 D 2
VD
Vfaz (max)^ νννν a^ νννν b^ νννν c
Vhat (max) νννν L iL i 1 i 2 i 3 i 4 i 5 i 6 ia ib ic
iy
νννν D
Yük tepesinin N'yegöre potansiyeli Yük tabanının N'yegöre potansiyeli
Vort
θ = ωθ = ωθ = ωθ = ω t
νν νν L
θ = ωθ = ωθ = ωθ = ω t
Yük Gerilimi Yük Akımı
Diyot Akımları
ia = i 1 - i 4 ib = i 3 - i 6 ic = i 5 - i 2
AC BeslemeAkımları (Sekonder)
iDönüy = (i ş a (^) _türme Oranı- ib)_*
νννν D1 = νννν a - Yük tepesinin N'yepotansiyeli Vhat (max)
iL
(a)
(b)
Şekil 2.22’de küçük bir α gecikme açısının uygulandığı tam kontrollü 3~lı köprü devresi görülmektedir. 6 darbeli yük gerilimi dalga şeklini oluşturmak için iki 3 darbeli bağlantı bir araya getirilmiştir. Akım dalga şekilleri diyot çalışma durumuna benzer; ancak, α açısı kadar geciktirilmişlerdir. Bu köprü devresinde diğer devrelerde rastlanmayan bir problem söz konusudur. Devrenin ilk çalıştırılması sırasında iki tane tristör aynı anda iletimde olması gerekeceğinden iki tetikleme bir tristöre yapıldıktan bir müddet sonra şekil 2.22 (b)’de görüldüğü gibi diğer tristör iletime alınırken bu tristöre yine tetikleme uygulanması zorunluluğu vardır. Bu sebeple başlangıçta her bir tristöre iki kez (fakat belirli aralıklarla) tetikleme uygulanır. Çalışma düzene kavuşunca bu uygulamaya gerek kalmaz, ancak devam edilmesi de sakınca oluşturmaz. Tetikleme gecikmesi artarsa (şekil 2.22 (c)) 3 darbeli iki dalga şekli çizerek yük geriliminin dalga şekli değişimini anlamak güçleşir. Bu sebeple faz geriliminin farkından oluşan 6 hat gerilimleri ile dalga şekli elde edilebilir. Yük geriliminin ortalama değeri :
Vort = (^) π^3 VHAT (max)cos α’dır. (İki adet seri tristör gerilim düşümü ihmal edilirse) 6 tristör yerine
3 tristör ve 3 diyot kullanılarak ve 3~lı yarım dalga bağlantısı yaparak yük gerilimi kontrol edilebilir. 1~lı yarım dalga bağlantısında olduğu gibi komütasyon diyodu kullanılarak şekil 2.23 (a)’daki devre edilir. Gerilim dalga şekilleri incelendiğinde; iki adet 3 darbeli dalganın üstte olanı küçük tetikleme darbesi gecikmeli olduğu, diğerinin ise diyot durumu dalga şekli olduğu gözlenir. Aradaki fark yük gerilimi V 2 ’yi verir. Bu durumda dalga şekli 3 darbeli olup
tam kontrollüye göre daha fazla harmonik içerir.
νννν c^ νννν a νν νν b
Yük (^) νννν L
iL ia
i 1 i 3 i 5
i 4 i 6 i 2
T 1 T 3 T^5
T 4 T 6 T 2 (a)
ig1 ig3 ig
ig4 ig6 ig
Vfaz (max) νν^ νν a^ νννν b^ νννν c
Vhat (max) νννν L ig
Vort
θ = ωθ = ωθ = ωθ = ω t
νννν L
ig ig i 1 i 4 ia
Vort
θ = ωθ = ωθ = ωθ = ω t
αααα νννν a νννν b νννν c νν^ νν L
αααα
νννν a - νννν b νννν b - νννν c νννν c^ -^ νννν a νννν a - νννν c νννν b - νννν a νννν c - νννν b Vhat (max) νννν L
(b) (c) Ş ekil 2.22 Tam kontrollü 3~ lı köprü devresi
2.9 12 Darbe Devreleri :
Şekil 2.24’de görüldüğü gibi darbe sayısı arttıkça DC gerilimi ideal sabit değere yaklaşmakta, şebeke akımı da sinüsoidale yaklaşmaktadır. Şekil 2.25’de 3 yaygın 12-darbeli bağlantı görülmektedir. Şekil 2.25 (a)’da çift-yıldız yarım dalga bağlantısı vardır. Yıldız grupları 30 0 faz farkına sahiptir. Dört diyot aynı anda iletimdedir. Şekil 2.25 (b) ve (c)’de tam dalga bağlantıları 2 adet 3~lı köprü devresinin çıkışlarının seri veya paralel balanmasından elde edilmiştir. Bu iki bağlantıda da trafo biri üçgen diğeri yıldız bağlı olmak üzere iki adet sekonder sargısına sahiptir. Bu sebeple iki
köprü devresini besleyen gerilimler arasında 300 faz farkı vardır. Şekil 2.25(b)’deki bağlantı yüksek gerilim eldesi için kullanılır. Diyot seçimi bulunduğu köprü devresinin değeri dikkate alınarak yapılır. Yüksek akım gerektiren uygulamalarda şekil 2.25(c) tercih edilebilir. Bu 12 darbeli bağlantıda olduğu gibi 3 faz blokları kullanılarak daha yüksek darbeli bağlantılar yapılabilir. Şekil 2.25’deki devrelerde tristör veya tristör-diyot kombinasyonları kullanılarak tam veya kısmi kontrollü devreler oluşturulabilir.
Zaman
Ş ekil 2.24 12 darbeli dalga ş ekilleri
(b)
(a)
Sekonderler Yük
(^1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 )
11
7 3 8 12
4
9 1
(^510)
6 2 İ nterfaz Trafoları (reaktörler)
Primer
Primer
Yük
Yük
İ Trafosunterfaz
iL / 2 iL
iL / 2
(a)
(b)
(c) Ş (a) ekil 2.25 Yarım Dalga Tipik 12 darbe ba (b) Köprü (seri) ğ lantıları (c) Köprü (paralel)
2.10 Besleme Trafosunun Boyutlandırılması : Doğrultucu devrelerinin besleme trafoları nonsinüsoidal akım taşırlar ve sekonder sargıları trafo çekirdeğinin farklı ayarlarına bağlanabilir. Bu nedenle trafo boyutlandırılmasında bu faktörler dikkate alınmalıdır. Trafo sargılarının boyutlandırılması : Sargı sayısı, RMS gerilim değeri ve RMS akım değerinin çarpımıyla belirlenir. Primer sayısının boyutları sekonder sargıdan farklı olabilir ; Özellikle yarım dalga devrelerinde, akım dalga şeklinin daha iyi olması ve farklı ayaklarla irtibatlı sargılardan oluşmuş fazların olması sebebiyle böyledir. Fork bağlantısında sekonder sargı primer sargıdan daha büyük boyutludur. İki faz, interkonnekte yıldız veya çift-yıldız sekonder sargılarında olduğu gibi ; İki veya daha fazla sekonder sargının bir tek primer sargıyla irtibatlı olduğu trafolarda; sargı dizaynında, sargılar arası ortalama mesafenin aynı olması sağlanmalıdır. Sekonderler bu sebeple bölümlendirilir ve aynı boşluğu verecek şekilde karşılıklı irtibatlandırılırlar. Böylece primer ve sekonder sargılar arasında kaçak akı aynı olur. Her bir sekonder sayısı primerle aynı uzunlukta olmalıdır, böylece magneto motor kuvvet dengesi sağlanır. Aksi takdirde aşırı mekanik zorlamalar söz konusu olur. 2.11 ÖZET : Bu bölümde birkaç doğrultucu devresi anlatılmıştır. Böylelikle verilen bir uygulamada doğru seçimi yapabilmek için değişik devreler üzerine karşılaştırma yapma imkanı sağlanmıştır. Bir düşük gerilimli yük için (mesela 100V), gerilim değerleri diyot ve tristör etiket değeri açısından önemli bir gerilim stresi oluşturmayacaktır. Ancak bu gerilim seviyesinde; yarım dalga bağlantısındaki bir diyot gerilim düşümü ile tam dalga bağlantısındaki iki diyot gerilim düşümü önemli olacaktır. Ayrıca yarım dalga bağlantısında daha az güç kaybı söz konusudur. Bir yüksek gerilimli yük için (mesela 2kV) köprü devresi tercih edilmelidir. Çünkü yarım dalga devresinde diyot ya da tristör etiket değeri daha büyük seçilecektir. Yüksek gerilim seviyesinde köprü devresinin iki diyot gerilim düşümü önemsiz kalacaktır. Orta gerilim seviyesinde karmaşık trafo dizaynları kullanarak maliyet düşüncesiyle yarım dalga bağlantısı düşünülebilir. 1~lı devreler için düşük güç uygulamaları söz konusudur. (15kW) Çünkü beslemeden çekilecek akımın gürültü oranı sınırlandırılır. Ek olarak daha büyük yüklerin üç fazda beslenmesi için sebepler vardır. Ortalama gerilimin ters çevrilmesi istenen yerlerde tam kontrollü bağlantısı kullanılmalıdır. Bu gerekmiyorsa yarı kontrollü kullanmak daha ucuzdur, ancak akım ve
