Tam dalga doğrultucu bilmecesi

[taydin]

Aşağıdaki gibi bir devremiz var:

24 V 3.5 A lik bir trafonun çıkışında tam dalga doğrultucu var ve bu doğrultucunun çıkışına da elektronik yük bağlı. Elektronik yük, 3.5 A akım çekiyor. Çıkışta çekilen gücü hesaplarsak:

P = 25.27 * 3.5 = 88.44 W

 

[taydin]

Hiçbirşey değiştirmeden 24 V sekonder sargıdaki AC voltajı ölçüyoruz ve 21.05 Vrms buluyoruz. Sonra da sekonder akımını pens ampermetre ile ölçüyoruz ve 6 A görüyoruz. Sekonderdeki gücü hesaplarsak:

P = 20.05 * 6 = 120.3 W

 

[taydin]

Nasıl oluyor bu? Aradaki 31.86 W güce ne oldu? Acaba köprü diyotların üzerinde mi kayboluyor? Köprü diyotların her birisinin üzerinde 1 V gibi bir voltaj düşümü olur. 3.5 A de akım geçiyor, 3.5 W yapar. İki diyot olduğundan 7W. Peki 24.86 W nereye gidiyor?

 

[Endorfin35+]

Pens ampermetre yanlis olcuyor

 

[taydin]

Burada olan şu: Nerede harcandığını bilmediğimiz 24.86 W aslında reel güç değil, reaktif güç. Onun sebebi de kondansatör şarj akımı. Trafo çıkışındaki AC voltaj doğrultulup saniyede 100 kez tepe yapan bir sinyal haline geliyor. İşte bu tepe anı geldiğinde, filtre kondansatörü hızla şarj oluyor ve bu şarj akımı da, doğrultucu çıkışından çekilen 3.5 A den daha fazla (muhtemelen 6 A değeri buradan geliyor. Akım probum yok ölçemiyorum şu anda).

Şöyle düşünmek lazım: 24 V luk bir güç kaynağının çıkışına 10 mF lık bir elektrolitik kondansatör bağladık ve bu kondansatör çok yüksek bir akım ile şarj olmaya başladı ve sonunda şarjını tamamladı ve akım kesildi. Burada kondansatör bir güç harcadı mı? Harcamadı. Sadece kondansatörün bacaklarının direnci nedeniyle çok az bir ısı kaybı oluştu, ama kondansatörün kendisi güç harcamadı. Tam tersine güç biriktirdi. Tam dalga doğrultucuda olan da bu. Saniyede 100 kez filtre kondansatörü AC voltajın tepe değerine yüksek bir akımla şarj oluyor, ama bu akım ısıya dönüşmüyor, kondansatörde enerji olarak depolanıyor.

 

[Endorfin35+]

birde ac de
P=U x I x Cosf degil mi? Demkki f 0.7 civari...

 

[taydin]

Pens ampermetre yanlis olcuyor

Hemen pens ampermetreye bok attın yav Aynı olayı simulasyonda da görmüştüm. Akım probu ile de bunu tekrar ölçeceğim.

 

[Endorfin35+]

Hadi sunada kafa yoralim. 12v 1A sekonde olsun. Dogrulttuk 11.5v olsun kondansator ile 15.5v yapti. 7812 yi taktik 1a cekiyoruz. Yukaridaki mantikla kondansator sarj akimlari iki kat akim cekmeye neden oluyorsa sekonderden kabaca 24w mi cekiyoruz...

 

[Endorfin35+]

Birde 12v 1 amper yukum olsun regule olmadan neden voltaji asagi gomuyor yuk?

 

[taydin]

Hadi sunada kafa yoralim. 12v 1A sekonde olsun. Dogrulttuk 11.5v olsun kondansator ile 15.5v yapti. 7812 yi taktik 1a cekiyoruz. Yukaridaki mantikla kondansator sarj akimlari iki kat akim cekmeye neden oluyorsa sekonderden kabaca 24w mi cekiyoruz...

Kondansatör şarj akımını limitleyen sadece kaçak dirençler. Diyotların ON direnci, trafonun sekonder iç direnci, kondansatörlerin ESR'si ve bağlantı tellerinin direnci. Eğer bunlar çok düşükse (iyi bir güç kaynağında düşüktür) o zaman çok daha yüksek şarj akımları görürüz ve reaktif güç daha yüksek çıkar.

 

[Endorfin35+]

Regulasyonda voltaj asagi inince regule sistemi kesime giderek bir anlamda akimi sinirliyor. Akim azalinca voltaj yukari sonra tekrar asagi... O halde bu dalgalanma yuk tarafinda gozlemlenir mi?

 

[Endorfin35+]

Trafo ile kopru diyot arasina bundan takmak lazim...

elektrik tasarruf cihazi - Google Suche

Tamam yaw gidiyom. konuya tüyü sonra dikerim.

 

[taydin]

Birde 12v 1 amper yukum olsun regule olmadan neden voltaji asagi gomuyor yuk?

Trafonun çekirdek ve bakır kayıpları bu voltaj düşümüne sebep oluyor.

 

[taydin]

Aslında bu arada şuna da bakalım: Böyle bir tam dalga doğrultucunun çıkışına bir regülatör bağlarsak, en fazla kaç volt alabilme şansımız var?

Burada da iki faktörü gözönünde bulundurmamız lazım:

1) Regülatör kendi üzerinde ne kadar voltaj düşürüyor regülasyon yaparken? Tipik 78xx serisi regülatörler için 2 V düşünülebilir.

2) Tam dalga doğrultucu çıkışındaki ripple miktarı nedir? Eğer doğrultucu çıkışında çok ripple varsa, o zaman regülatör çıkış voltajını ripple'li dalga şeklinin minimum değeri eksi 2 V diye düşünmek lazım. Neyseki uygun bir filtre kondansatörü ile ripple değerini azaltabiliriz.

 

[taydin]

Mesela benim kurduğum yukarıdaki devrede, bağlı olan sekonder için trafo üreticisinin verdiği rakamlar 24V, 3.5 A

Şimdi ben 10 mF lık filtre kondansatörü kullanıyorum, çıkıştan da 3.5 A çekiyorum. Bu şartlar altında doğrultucu çıkışındaki DC voltaja bakalım:

10 mF filtre kondansatörü ile doğrultucu çıkışındaki voltajın minimum değeri 22.05 V lara iniyor. Regülatör devresinde de 2 V düşeceğini varsayarsak, şunu söyleyebiliriz:

10 mF filtre kondansatörü ile 3.5 A akım çekilirken, bu doğrultucudan regüle edilmiş temiz 20 V DC alabiliriz. Filtre kondansatörünün değerini artırırsak alabileceğimiz temiz DC voltaj da artar. Burada teorik olarak elde edilebilecek en yüsek DC değer de tam dalga çıkışındaki voltajın maksimum değeri (27 V) eksi 2 V, yani 25 V. Ama bu değere yaklaşabilmek için çok büyük bir filtre kondansatörü kullanmak lazım.

 

[taydin]

Bu arada bu trafo, @uyesercan ın bana deneyler için gönderdiği trafo. Şu anda yaklaşık yarım saattir 3.5 A çekiyorum 24 V sargısından ve trafoda çok hafif bir ısınma var. Yani bu trafo, bu filtre kondansatörü ile bu sargıdan rahatlıkla ve sürekli olarak 22 - (regülatör voltaj düşümü) kadar voltajı 3.5 A akım ile verebilecek bir trafo.

 

[taydin]

Diğer 2x10 V sargı ile 24 V luk sargığı seri bağlayınca ve çıkışta 3.5 A çekince durum şu:

Çıkış voltajının minimum değeri 39.93 V. Regülatör payı da 2 V desek, 10 mF filtre kondansatörü ile ve tüm sargıyı kullanarak çıkışta 38 V gibi bir voltaj alınabilir. Çıkış gücü de şu anda 155 W. Filtre kondansatörünün değeri artırılarak voltaj da artırılabilir. 20 mF ile denenebilir örneğin.

 

[Endorfin35+]

Hesaplamalar yanlış.

Dogrusu nerde o zaman?

 

[Mikro Step]

Sorun, sinusel formda olmayan akimlari sinusel formdaki akimlari olcmesi icin uretilmis cihazlarla olcmek olabilir.

Dogrultucu cikisindaki kapasitorun depoladigi enerjiyi sebekeye geri basmasi gibi bir durum olamayacagi icin kapasitorden kaynakli reaktif gucden sozedilemez.

Bizim bir konu vardi. Dogrultulmus sebekeden cekilen akim reaktif akima neden oluyor gibi bir sey di.

O konuyu ararken buraya denk geldim. O konuya bir daha bakmak lazim.

 

[Mikro Step]

En dogrusu watmetre ile olcum yapmak.

Cunku guc hesabinda akim ve gerilimin ayri ayri efektif degerlerinin carpimini cosfi ile de carpmayi gerektirir.

Fakat bu akim ve gerilimin dalga formlarinin sinusel olmasi durumunda gecerlidir. Dogrultucu cikisindaki kapasitor sinusellikten uzak bir formda akim ceker.