30
2.2. Mikroskop Cihazlarının Aydınlatma Lambası Besleme
Ünitelerinin ÇalıĢması
Daha önceki bölümde besleme devresinin özelliklerini ve yapısını görmüĢtük. Bu
bölümde ise devrenin ve sistemin nasıl çalıĢtığını ele alacağız.
ġekil 2.3: AC gerilim kontrol devresi
ġekil 2.3’te cihazda kullanılan kontrol devresi görülmektedir. Devrenin çalıĢması ile
ilgili detayları aĢağıda bulabilirsiniz.
Dimmer devresi ıĢık Ģiddetini ayarlayan bir devredir. 220V AC gerilim ve 50 Hz’lik
Ģebeke frekansında çalıĢmaktadır. Devre ıĢık Ģiddeti ayarını P potansiyometresi vasıtası ile
yapmaktadır.
Triyağın iletkenliği dolayısı ile yükte harcanan güç gate ucuna uygulanan pals
sinyalleri ile kontrol edilir. Bunun nasıl gerçekleĢtiği dalga Ģekillerinden daha iyi
açıklanabilir.
AĢağıdaki Ģekilde (A) kaynağın dalga Ģeklini, (B) tetikleme palslerini, (C) yük
uçlarındaki gerilimi, (D) triyak uçlarındaki gerilimi (taralı kısımlar) gösterir.
ġekil 2.4: Sinyal Ģekilleri
31
Gate ucuna hiçbir gerilim uygulanmazsa triyak her iki alternansta da yalıtkandır.
Gerilimin hemen hemen hepsi triyak uçlarında düĢer ve enerji yüklenmez. Yükün
enerjilenme zaman aralıklarını tetikleme palslarının zaman aralıkları tayin eder. ġekil 2.4’
teki B sinyali gate ucuna uygulanırsa triyak uçlarındaki D sinyali (taralı kısımlar) ve yük
uçlarında C sinyali (taralı kısımlar) meydana gelir. Bundan çıkan sonuç, her iki alternansta
da gate akımı akıncaya kadar yük kontrolü yapılmaz. Gate akımı baĢladığı alternanslarda
triyak iletken olur. Bu iletkenlik o alternansların bitimine kadar devam eder.
AC’de çalıĢan triyaklar, her zaman pals jeneratörlerinin ürettiği gerilimlerle faz farklı
olarak ateĢlenerek çalıĢtırılmasının yanında daha basit ve pratik bir yöntem gate ucu
geriliminin ayarlı bir faz geciktirici üzerinden uygulanması ile de çalıĢtırılır. Bu sözü edilen
ayarlı faz geciktirici RC zaman geciktirme devresidir. A2 anodundan aldığı AC gerilimin
fazını genelde potansiyometre ile 0-180° arasında ayarlanarak gate ucuna uygulanmasını
sağlar.
Bu çeĢit devrelerde RC zaman geciktirme devresi yanında bir de tetikleme elemanına
ihtiyaç duyulur. Bu tetikleme elemanı SUS, SBS, DĠYAK vb. olabilir.
Bir faz geciktirme devresinin hesabı aĢağıdaki gibi yapılır.
Yükün çalıĢtığı gerilimin frekansına göre alternans süresi hesaplanır.
Bir alternans 180 ° olduğuna göre 10°lik süre hesaplanır.
1’lik süre bilindiğine göre kaç derecelik faz gecikmesi yapacaksa ikisinin
çarpımı faz geciktirmesi süresini verir.
Seçilen faz gecikmesi için kullanılacak R ve C değerlerinden biri sabit seçilerek
hesaplanır. ġekil 2.3’teki devreye enerji verildiğinde T = R*C eĢitliğinden kondansatörün
Ģarj ve deĢarj süreleri P ve R1 dirençleri vasıtasıyla belirlenir. Bu süre, triyağın tetiklenme
açısını belirler. Fakat bu açı 90° yi geçemez. Bunun için C2 kondansatörü tetikleme açısını
geciktirmek için devreye konmuĢtur. Fakat yinede 180° ye ulaĢamaz. Bunun için devreye bir
de diyak eklenmiĢtir. Böylece, triyak yaklaĢık 0° ile 180° arasında tetiklenmiĢ olur. P
potansiyometresinin ayarı değiĢtirildiğinde bu tetikleme açısı ayarlanmıĢ olur
Triyağın iletken olabilmesi için, C2 uçlarındaki Ģarj geriliminin diyağı ateĢleme
gerilimine ulaĢması gerekir. Diyağın ateĢleme gerilimi, bu devrede 29V’ tur.
GiriĢe uygulanan Ģebeke geriliminin baĢlangıçtan 0.01 sn.den kısa bir sürede, diyağın
ateĢleme gerilimi C2 uçlarında oluĢmaktadır.
Çünkü, Ģebeke frekansı her 0.01 sn.de (+) ve (-) olarak yön değiĢtirir. Eğer, zaman
sabitesi T=PxC2 0.01 sn.den büyük seçilirse C2 Ģarjı 29 Volta ulaĢamaz ve diyak
ateĢlenemez. Dolayısıyla triyak iletime geçemeyeceğinden lamba yanmaz.
Potansiyometrenin direnç değeri azaltıldığında, bu kez C2’nin Ģarj gerilimi
alternasların hemen baĢında diyağın ateĢleme gerilimine ulaĢır ve ġekil 2.5 (a) ve ġekil 2.5
(b)’de görüldüğü gibi triyak alternasların baĢında iletime geçer. Gerilimin büyük bir kısmı
yük, az bir kısmı da triyak üzerine düĢer (taralı kısımlar yük, beyaz kısımlar triyak gerilimi) .
32
AC gerilimlerde etkin değer sinyal Ģekli üzerinde x ekseni ile sinyal arasında kalan iki
yöndeki alanın toplamına eĢittir. Ġlk Ģekle göre trafo primerine yüksek gerilim geleceğinden
lamba parlak yanar.
Potansiyometrenin direnç değeri arttırıldığında, bu kez C2’nin Ģarj gerilimi
alternansların sonlarına doğru diyağın ateĢleme gerilimine ulaĢır ve ġekil 2.5 (c) ve ġekil 2.5
(d)’de görüldüğü gibi triyak alternasların sonlarına doğru iletime geçer. Gerilimin büyük bir
kısmı triyak, az bir kısmı da yük üzerine düĢer (taralı kısımlar yük, beyaz kısımlar triyak
gerilimi). Lamba sönük yanar.
ġekil 2.5: Tetikleme zamanları
Resim 2.3: Osilaskop görüntüsü
Basit bir yapıya sahip olan devre aydınlatma ve endüstriyel sistemlerde sık karĢılaĢılan
bir devredir. Genelde transformatör yerine direkt alıcının (lamba, ac motor vs.) kendisi
bağlanır. Burada alıcı yerine trafo kullanılmıĢtır. Çünkü parlaklığı ayarlanan lamba 6 V AC