|
|
Transformasyonun iki ana özelliği vardır:
• Hat voltaj değerini doğru dc çıkış voltajını sağlamak için, gerekli voltaj değerine dönüştürür.
• Elektriksel olarak elektronik cihazı şebeke hattından izole eder.
Transformatörler
Transformasyon fonksiyonunu yerine getiren parça transformatördür.Şekil
2.2'de gösterildiği gibi aynı demir göbeğe (nüve) sarılmış en aziki
ayrı sarım telden oluşur. Giriş voltajını alan tel sarıma primer;çıkış
voltajını sağlayan sarıma sekonder denir. Çoğu zaman iki yadadaha fazla
sekonder vardır. Transformatörün ana çalışma prensibininendüksiyon
olduğunu 1. Kısımda anlatmıştık. Primere verilen değişkenakımlı ac
voltaj, demir nüvede değişen bir manyetik alan yaratır. Kortarafından
sekondere kupleli bu manyetik alan, sekonder sarımlarınıkeser ve
sekonderin her turuna bir ac gerilim endükler. Böylecearalarında
herhangi bir elektriksel bağlantı olmadan değişen manyetikalan ile
enerji primerden sekondere transfer olur.
İzolasyon
Sekonder ile primer arasındaki enerji transferinin sadece
manyetikkuplaj ile gerçekleşmesinden dolayı, sekonder ve bağlı olan
devreleriile primer ve bağlı olan devreleri izole edilmiştir. Bu
güvenlik içinönemlidir, çünkü primer şebekenin yüksek akım kaynağına
bağlıdır. Böylebir izolasyon olmasaydı, ciddi şok tehlikeleri
olabilirdi. (ÖrneğinTA2R'nin trafosuz pil şarj cihazında olduğu gibi,
kulakları çınlasın!)Diğer bir avantaj da primer devresindeki devre
toprağı ile sekonderdevresindeki devre toprağı arasında dc bağlantı
bulunmamasıdır.
Tur oranı
Regüleiz bir güç kaynağında düzgün dc çıkış voltajını üretmek
içingerekli olan ac çıkış voltaj değerini transformasyon
fonksiyonusağlamalıdır. Bu iş transformatörlerde sekonder tur sayısının
(Ns),primer sayısına (Np) oranının değiştirilmesiyle
kolaylıklayapılabilmektedir. Bu oran Ns nin Np ye bölünmesiyle, yani Ns
/ Np ileoluşmaktadır. Ns / Np tur oranı değiştirilerek sekonder voltajı
primervoltajından daha az veya fazla olabilmektedir.
Bir tur sekonder sarımına endüklenen voltaj miktarı, bir tur
primereendüklenen voltaj ile aynıdır. Primerin her turuna endüklenen
voltajep, primer voltajı Vp nin primer turuna Np bölünmesidir. Formül
olarakyazarsak:
Voltaj düşüren (Step-Down) Transformatörler
Eğer sekonder turu primer turundan az ise, sekonder voltajı
primervoltajından az olur. Bu bir voltaj düşüren
(Step-down)transformatördür. Şekil 2.3b deki örnekte gösterildiği gibi
tur oranı0,5 ve primer voltajı 110VACdir, böylece sekonder voltajı
110VAC x 0,5= 55VAC olur.
Voltaj yükselten (Step-Up) Transformatörler
Eğer sekonder turu primer turundan fazla ise, sekonder voltajı
primervoltajından fazla olur. Bu bir voltaj yükselten
(Step-up)transformatördür. Şekil 2.3c de gösterilen örnekte tur oranı
3.18dir veprimer voltajı 110VAC, böylece sekonder voltajı 110VAC x 3.18
= 350VACdir
Güç transferi ve Verimlilik
Sekonderden çıkıp akan güç ile primere akan güç ilişkisi:
Vp x Ip = Vs x Is x n
Burada n: transformatör verimidir. Verim %100 ise veya n=1 ise,
çıkışgücü, giriş gücüne eşit olacaktır. Böylece, eğer Vs Vp den küçük
ise,Is Ip den büyük olmalıdır, ve eğer Vs Vp den büyük ise Is Ip den
küçükolmalıdır. Bir güç trafosunun verimliliği genellikle %85 ile
%95arasındadır.
AC VOLTAJ DEĞERLERİ
Bir dc voltajın genelde sadece bir ölçülen değeri vardır. Ac voltaj,
kisürekli değişir, nasıl ölçüldüğüne bağlı olarak birçok değişik
ölçülmüşdeğerlere sahip olabilir. Bu voltaj değerlerini iyi öğrenmek
gerekirçünkü güç kaynağı tasarımında önemlidirler. Dha sonraki
kısımlardaproje tasarımında kullanılacaklar.
Şekil 2.4, bilinen ac şebeke voltaj şeklinin zamana karşı
çizilmesinigösteriyor. Zaman ekseni de ac devrinin (cycle) dönme
derecesine göreayarlanmıştır. İlk 180 derece için, voltaj pozitif,
sonraki 180 derecenegatiftir. Şebeke frekansı 60Hz (ABD'ye göre)
olursa, bir 360derecelik tur dönüşü, bir saniyenin 60da birinde oluşur.
Vrms
Şebeke voltajının değeri tipik olarak 110VAC (ABD'ye göre)
olarakbelirtilir, fakat gerçekte bu değer 110Vrms dir. Vrms Şekil
2.4'degösterildiği gibi normalde bir ac voltmetrede ölçülen değerdir.
Vrmsgenellikle ac voltajın kullanılan değeridir, çünkü o, eşiti bir
dcvoltaj gibi bir rezistif yüke aynı enerjiyi sağlayan bir ac voltajdır.
Vpk ve Vpp
Şekil 2.4'e baktığımızda ac voltajı tanımlayan başka değerlerin
deolduğunu görürüz. Tepe voltajı (peak) Vpk, bir devirdeki en
fazlavoltaj değeridir. Tepeden tepeye voltaj (peak to peak) Vpp, en
fazlapozitif tepeden, en fazla negatif tepeye oplam voltaj değeridir.
Birsinüs dalga voltajı için (ki bu matematiksel sinüs fonksiyonunun
dönmeaçısı gibi değişen bir voltajdır) Şekil 2.4'de gösterildiği gibi,
Vrmstepe voltajının %70.7sine eşittir. (Vrms= 0.707 x Vpk) Tersine
Vpk,Vrms voltajın %141.4üdür. (Vpk= 1.414 x Vrms) Bir sinüs dalgası
içintepeden tepeye voltaj, tepe voltajının iki mislidir. (Vpp= 2 x Vpk) |
|
Ana Sayfa
