reaktif güç ve yarı iletkenler

[Peak2Peak]

Merhaba yine aklıma takılan bir soru var. Böyle bir devrede sistemde reaktif güç görünür mü? Ama hiç bir şekilde faz farkı göremedim ve bir videoda anlatılıyor.
bobin ve kapasitör devrede bulunmuyor. Kafam karıştı yardımcı olabilir misiniz?

video link :

direkt videonun başladığı yerde anlatıyor.

 

[Mikro Step]

Guc ucgeninde yatay eksen aktif guc, dikey eksen reaktif guc, bileskesi ise gorunur guc.

Bu ucgende cosfi = Aktif guc/Gorunur guc.

Eger aktif guc gorunur guce esit ise saf omik bir yukten bahsediyoruz. Eger oran 1 den farkli (kucuk) ise isin icinde reaktif guc var demektir.

 

[Peak2Peak]

Guc ucgeninde yatay eksen aktif guc, dikey eksen reaktif guc, bileskesi ise gorunur guc.

Bu ucgende cosfi = Aktif guc/Gorunur guc.

Eger aktif guc gorunur guce esit ise saf omik bir yukten bahsediyoruz. Eger oran 1 den farkli (kucuk) ise isin icinde reaktif guc var demektir.

Hocam yük saf omik yük ama cos fi 0.707 çıkıyo?

 

[Mikro Step]

Sebekeye bagli saf yukten bahsediyordum.

Daha dogrusu sebekeden cekilen gorunur gucun tamami aktif gucten ibaretse diyorum.

Isin icine diyod girince artik yukumuz direnc olsa bile sebekeden gorunen yuk saf omik yuk degil.

Cunku omik yuk ohm kanuna uyar.

 

[Peak2Peak]

Sebekeye bagli saf yukten bahsediyordum.

Daha dogrusu sebekeden cekilen gorunur gucun tamami aktif gucten ibaretse diyorum.

Isin icine diyod girince artik yukumuz direnc olsa bile sebekeden gorunen yuk saf omik yuk degil.

Cunku omik yuk ohm kanuna uyar.

Similasyonda Akım ve gerilim arası faz farkı göremedim mümkün mü?

 

[Mikro Step]

Faz farki sart mi?

 

[kocamanusta]

dc devrelerde tabiri caizse akım gerilim aynı fazdadır dolasıyla reaktif güç yoktur diye biliyorum.

 

[Mikro Step]

DC den kastiniz akumulator gerilimi olmali.

Diyod cisindaki gerilim ise pulstative DC gerilim.

Tabi birde faz farkina nerden baktiginiz onemli. Diyodun cikisindan bakarsaniz evet ayni fazdalar. Fakat diyodun girisinden (sebeke tarafindan) bakarsak ne diyecegiz?

 

[taydin]

dc devrelerde tabiri caizse akım gerilim aynı fazdadır dolasıyla reaktif güç yoktur diye biliyorum.

"Steady state" veya durağan durumda bu doğru, ama anlık olarak doğru olmayabilir. Mesela bir paralel rezonans devresine bir step voltajı uygulanır ve uzaklaştırılırsa, ideal L/C varsa sonsuza kadar reaktif akımlar akar. RLC varsa bir süre reaktif akımlar akar, sönümlenir ve sonunda durağan duruma gelir.

 

[Peak2Peak]

Faz farki sart mi?

değil mi ?

 

[Mikro Step]

Cos fi guc ucgeninden geliyor. Akimla gerilim arasinda faz farki yapan L ve C tipi malzemeler sinusel sinyalde evet trigonometriden akimla gerilim arasindaki faz farkina kayma acisi deyip cosfiyi bulabiliyoruz.

Peki gerilim sinusel olmazsa nasil hesaplayacaksin?

Kapasitore dortgen voltaj verme fikri hos degil ama AC kare dalga uygulasak cos fi yi nasil hesaplarsin?

 

[Peak2Peak]

Cos fi guc ucgeninden geliyor. Akimla gerilim arasinda faz farki yapan L ve C tipi malzemeler sinusel sinyalde evet trigonometriden akimla gerilim arasindaki faz farkina kayma acisi deyip cosfiyi bulabiliyoruz.

Peki gerilim sinusel olmazsa nasil hesaplayacaksin?

Kapasitore dortgen voltaj verme fikri hos degil ama AC kare dalga uygulasak cos fi yi nasil hesaplarsin?

Kafam karıştı biraz daha açar mısınız?

 

[Mikro Step]

Voltajin sinusel olmasi durumunda akimla gerilim arasindaki faz acisinin cosinusu cosfi denen buyukluge esitttir. Bu jw analizinden gelen bir sonuctur.

Teknik liselerdeki egitimde, gerilim hep sinusel formdadir dolayisi ile cosfi hesabi akimla gerilim arasindaki acidan kolayca bulunur. Reaktanslar ve empedanslarda kolayca hesaplanir. Fakat dalga formu sinusel degilse teknik liselerdeki egitimle akim ve empedans hesabi yapilamaz.

Dalga formunun sinus olmamasi durumunda yapilacak hesaplamalar universite egitiminde verilir. Bu da Analiz 3'un konusudur.

Nasil jw analizini sadece dalga formu sinusel gerilimler icin yapiyorsak, akimla gerilim arasindaki acidan cosfi bulma islemini de sinusel icin yapabiliriz.

Cosfi'nin tanimi guc ucgeninden geliyor. Reel guc ile imajiner gucun bileskesi gorunur guctur. Gorunur gucun de acisi bahsi gecen fi acisidir.

Ben yazacaklarimi yazdim baska aciklama istersen ayni seyleri tekrar soylerim.

Sen su guc ucgenine bir bak. Eger 2. sinif isen muhakkak gormus olman gerekir.

 

[taydin]

@Peak2Peak videoda senin çizdiğin devrede faz farkı olur demiyor. Faz farkı olması için devrede reaktif komponent (bobin veya kondansatör) olması lazım. Veya non-lineer bir devrenin başka bir şekilde faz farkını üretiyor olması lazım. Mesela girişte bir ADC ile sinüs okursun, çıkışta da DAC ile faz farklı sinüs üretirsin.

Senin çizdiğin devrede sadece diyot ve direnç var, burada faz farkı oluşması mümkün değil. Başka sorun varsa sor.

 

[Mikro Step]

Su yorumuma da bir bak. Fakat sozkonusu aci cosfi deki aci olmayabilir.

Diyod cikisindaki direnc rezistif bir akim ceker. Ayni akim sebekeden de cekilir. Sekil (a)

Fakat sebeke voltaji dedigimiz sey aslinda bir trasformatorun sekonderinden gelen voltajdir.

Bir transformatorden bu sekilde pulstatif DC akim cekersek bunun primere yansimasi asagi yukari Sekil (b) deki gibi olmalidir.

Sekil (c) de ise primer voltaji ile primer akimi arasinda bir faz farki goruluyor.

Fakat bu acinin cosfiye konu aci olup olmadigi konusunda emin degilim.

Yorum yapabilmek icin kalem oynatmak lazim.

Yol gostereyim. Mavi alan ile kirmizi alan bir birine esit olmali. Bu esitlikten yola cikarak akimin sifirdan gectigi aciyi hesaplayabilirsin.

 

[taydin]

PLECS bu konuda çok güzel analiz yapılmasına izin veriyor. Varsayılan şekilde komponentlerin hepsi ideal, böylece kavramları çok daha iyi anlamak mümkün oluyor.

İdeal komponentlerle 12VAC kaynağı yarım dalga doğrultursak, hiç faz farkı olmadığı görülüyor.

Ama diyotlar için 1V forward voltage tanımlarsak grafik aşağıdaki gibi oluyor. Orada olan şey faz farkı değil, diyot üzerinde düşen voltaj

 

[Mikro Step]

Bu devrenin onune bir de transformator koy. Akim ve gerilim arasindaki faz varki varsa transformatorun primer tarafindan bak.

Diyod gerilimi de aslinda faz farkina neden oluyor. Sonucta akim ve gerilim ayni zamanda sifirdan gecmiyor fakat kayda deger bir gecikme degil.

Fakat ornegin 2V AC gerilimi tek bir diyodla dogrultacaksak hatiri sayilir bir faz farki olusturacaktir.

Fakat bu faz kayikligindan cosfi hesabi yapmak cok dogru olmaz.

 

[taydin]

Faz farkı bir gecikmedir. Diyodun yarattığı gecikme oranında (nanosaniyeler mertebesinde) bir faz farkı oluşacaktır, ama bunun önemli olduğu bir senaryo, özellikle de doğrultucuda aklıma gelmiyor.

Bu devrenin onune bir de transformator koy. Akim ve gerilim arasindaki faz varki varsa transformatorun primer tarafindan bak.

Hangi akım ve gerilime bakayım? Primerde neyi ölçeceğim?

 

[Mikro Step]

Faz farkı bir gecikmedir. Diyodun yarattığı gecikme oranında (nanosaniyeler mertebesinde) bir faz farkı oluşacaktır, ama bunun önemli olduğu bir senaryo, özellikle de doğrultucuda aklıma gelmiyor.



Hangi akım ve gerilime bakayım? Primerde neyi ölçeceğim?

Diyod gecikmesinden bahsetmiyorum. 0.7v da iletime gecen diyodu mesela 2V AC gerilimi dogrultmada kullanirsak hatiri sayilir bir gecikme olusur. (Iletim voltaji ancak bu kadar gecikme sonunda 0.7v a ulasir)

Primer akimi ile geriliminin dalga formlarina bakabilirsin.

 

[kocamanusta]

DC den kastiniz akumulator gerilimi olmali.

Diyod cisindaki gerilim ise pulstative DC gerilim.

Tabi birde faz farkina nerden baktiginiz onemli. Diyodun cikisindan bakarsaniz evet ayni fazdalar. Fakat diyodun girisinden (sebeke tarafindan) bakarsak ne diyecegiz?

V1'in AC kaynak olduğunu sonradan farkettim