Elektronik Devreler Doğrultucular, güç kaynakları

... konulu sunumlar: "Elektronik Devreler Doğrultucular, güç kaynakları"— Sunum transkripti:

1 Elektronik Devreler Doğrultucular, güç kaynakları
OPAMP’lı devre uygulamaları

2 Başarı Değerlendirme Ölçütleri
Önceki dönemlerden başarısız olan öğrencilerin devam mecburiyeti vardır. Derslere devam MADDE 25 –(1) Ders, uygulama ve laboratuvarlara en az %70 oranında devam şartı vardır. Bu şartı sağlamayan öğrenciler, o dersten başarısız sayılır. (2) (Değişik: RG-10/12/ ) Tekrarlanan derslerde, önceki dönemde devam şartı yerine getirilmişse, verilen ödev, proje ve benzeri görevler yerine getirilmek ve ara sınavlara girilmek kaydıyla dersin öğretim elemanınca devam koşulu aranmayabilir. DEVAM KOŞULU ARANACAKTIR. Derse %70 devam, her ders denetlenecektir. Kısa sınav 1 %5 ( 15 Ekim 2014) Ödev 1 %5 ( 22 Ekim 2014) Bilgisayarınıza ait güç kaynağı devresinin incelenmesi Vize sınavı %15 (Kasım 2014) Kısa sınav 2 %5 ( Aralık 2014) Ödev 2 %5 (10 Aralık 2014) Bradboard üzerinde ders ile ilgili bir uygulamanın kurularak çalıştırılması Öğrenci tarafından tutulan ders notlarının (PPT) değerlendirilmesi %15 (17 Aralık 2014) Final sınavı %50 Ödev formatı : kapak sayfası + 5…10 sayfa konu + 1 sayfa sizin kendi yorumunuz Ödev sayfaları dosya içine yada poşet içine konulmadan sadece sol orta kenardan 2 adet tel zımba ile birleştirilecektir.. Ödev sayfaları dosya içine yada poşet içine konulmadan sadece sol orta kenardan 2 adet tel zımba ile birleştirilecektir. Ödev ve ders notu gecikmelerinde -1puan/gün uygulanacaktır.

3 Elektronik Devreler Kaynaklar:
-Modern Industrial Electronics, Timoty J.Maloney Prentice Hall Electrical Engineering, Allan R.Hambley Prentice Hall Sec.Ed Electrical Engineering, Mutukutla S. Sarma Oxford Univ.Press ELECTRONIC DEVICES&CIR, BOYLESTAD, PRENTICE HALL   -Elektronik Elemanlar ve Devre Teorisi. R.Boylestad, L.Nashesky MEB yayını            TK 7870/F56  2005 Electronic devices : electron flow version / Thomas L. Floyd Electronics for scientists : physical principles with applications to instrumentation De Sa, A.            TK 454/F56  2003 Principles of electric circuits : conventional current version / Thomas L. Floyd Principles of electric TK 7870/D47 45887 3

4 ELECTRICAL AND COMPUTER ENGINEERING
ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ ELEKTRONİK-HABERLEŞME MÜHENDİSLİĞİ BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ MEKATRONİK MÜHENDİSLİĞİ

5 ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ Elek.enerjisi üretimi (50 Hz) Mekanik-elektrik enerjisi dönüşümü (generator) Enerji nakli Yüksek gerilim hatları (10…450 KV) Elektrik enerjisi kullanımı Elektrik-mekanik enerjisi dönüşümü (motorlar) DC motor AC motor Step motor ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ Düşük genlikli elektriksel işaret (mV, µV) (Yüksek Frekans kHz, MHz, GHz,..) Analog işaret işleme (OPAMP uygulamaları, işaretin matematiksel yorumları, spektrum analizi ve sentezi, modülasyon ve devamı…) Sayısal işaret işleme (digital devreler, kesikli matematik, µP, µC, DSP uygulamaları )

6 ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ Elektrik-mekanik enerjisi dönüşümü (motorlar) DC motor Devir hızı: uygulanan gerilim ile orantılı, PWM ile yön ve hız denetimi AC motor Senkron Asenkron makinalar Devir hızı kontrolu için değiştirilebilen frekanslı kaynak gerekli Step motor Sayısal işaret denetinmiyle konum ve hız kontrolu

7

8 A high-voltage, direct current (HVDC) electric power transmission
High-voltage direct current interconnections in western Europe - red are existing links, green are under construction, and blue are proposed.

9

10

11 11

12 12

13 13

14 14

15 Elektrik devreleri malzemeleri R (direnç), C (kondansatör), L (self)
ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ Elektrik devreleri malzemeleri R (direnç), C (kondansatör), L (self) Elektronik devre yapı malzemeleri (component) : vacum tube temelli elemanlar, yarı iletken temelli elemanlar Yalıtkan Yarıiletken İletken Cam,tahta Solid state circuit Metaller Silisyum temelli N tipi ve P tipi Diyodlar Tranzistorlar Tümdevreler Analog (OPAMP) Sayısal (digital circuit) GaAs 5×107 to 10-3 Glass 1010 to 1014 Hard rubber 1013 Sulfur 1015 Air 1.3×1016 to 3.3×1016 Paraffin 1017 Quartz (fused) 7.5×1017 PET 1020 Teflon 1022 to 1024 Silver 1.59×10−8 Copper 1.68×10−8 Annealed Copper[note 2] 1.72×10-8 Gold[note 3] 2.44×10−8 Aluminium[note 4] 2.82×10−8 Calcium 3.36×10−8 Tungsten 5.60×10−8 Zinc 5.90×10−8 Electrical resistivityρ (rho) [Ω·m] at 20 °C

16 Analog to Digital Converter
Sayısal Digital Örneksel Analog Fiziksel değişkenin niteliği Sayısal Analog Elektronik deteksiyon Algılama-Sensor Analog to Digital Converter Elektriksel işaret Signal Elektronik değerlendirme Sayısal ölçme Digital to Analog Analog ölçme Process Converter Elektronik gösterge Display Sayısal gösterge Analog gösterge 16

17 Teget (hız) Tepe değer Samlpe and hold Analog türev alma
Basınç Duyarlık elemanı Basınç Teget (hız) Tepe değer t Samlpe and hold Analog türev alma 17

18 Analog işaret (analog signal)
Genlik Analog işaret (analog signal) Eşik seviyesi (threshold level) t Zaman Sayısal işaret (digital signal) t Comparator circuit Analog input Digital output 18

19 this multimeter may also be known as a volt-ohm-milliammeter
this multimeter may also be known as a volt-ohm-milliammeter 19

20

21 sin2(x) = 1/2 - 1/2 cos(2x) cos2(x) = 1/2 + 1/2 cos(2x)
Tepe değer : 2 kare x 1 V/div = 2 V 1,4 V okunabilir :                       Periyod : 5 kare x 0,20ms = 1ms sin2(x) = 1/2 - 1/2 cos(2x) cos2(x) = 1/2 + 1/2 cos(2x)

22 Etkin değer Efektif değer Etkin değer Etkin değer =
root mean square (abbreviated RMS or rms), Etkin değer = Sine wave                    

23 ORTALAMA DEĞER = SIFIR

24 Half-wave rectification
Full-wave rectification

25 ORTALAMA DEĞER 1/3,1416 =0,318 * TEPE DEĞER

26 ORTALAMA DEĞER 2/3,1416 =0,636 * TEPE DEĞER

27 En basit elektronik uygulamalar… DC-DC dönüştürücü:
12VDC den 5VDC nasıl elde edilir? 5VDC den 12VDC nasıl elde edilir? 9VDC den 150VDC nasıl elde edilir? 12VDC den 220VAC nasıl elde edilir? 27

28 DC gerilim bölücü ile DC gerilim azaltıcı devre
5,000 4,364 28

29 Güncel en basit uygulama 7805 kullanarak
The circuit used for stepping down the voltage from 12VDC to 5VDC. Güncel en basit uygulama 7805 kullanarak

30 A buck converter is a step-down DC to DC converter
30

31 LM2700 step-up PWM DC/DC converter
Step-up (Boost) - The output voltage is higher than the input voltage 31

32 Vacuum Tube Nixie Tubes 32

33  Tek yollu doğrultucu AC DC 50Hz periyodu 20ms  T = 20ms 20 ms
120V etkin 120.√2 = 170V tepe

34

35

36

37 Colour Potential difference Materials LED colour scheme Infrared 1.6V Aluminium gallium arsenide (AlGaAs) Red 1.8V to 2.1V Aluminium gallium arsenide (AlGaAs), Gallium arsenide phosphide (GaAsP), Gallium phosphide (GaP) Orange 2.2V Aluminium gallium indium phosphide (AlGalnP), Gallium arsenide phosphide (GaAsP) Yellow 2.4V Aluminium gallium indium phosphide (AlGalnP), Gallium arsenide phosphide (GaAsP), Gallium phosphide (GaP) Green 2.6V Aluminium gallium phosphide (AlGaP), Aluminium gallium indium phosphide (AlGalnP), Gallium nitride (GaN) Blue 3.0V to 3.5V Gallium nitride (GaN), Indium gallium nitride (InGaN), Silicon carbide (SiC), Sapphire (Al2O3), Zinc selenide (ZnSe) White Gallium nitride (GaN [if AlGaN Quantum Barrier present]), Gallium nitride (GaN) based – Indium gallium nitride (InGaN) active layer Ultraviolet 3.5V Indium gallium nitride (InGaN), Aluminium nitride (AlN), Aluminium gallium nitride (AlGaN)

38 field-effect transistor (FET)
metal–oxide–semiconductor FET (MOSFET) TRIAC, from Triode for Alternating Current bilateral triode thyristor Bipolar junction transistor 38

39 12 – 2 = 10 V 10 / 2 kΩ = 5 mA 2V 39

40 İdeal diyod karateristiği
İç direnci (rd) ve eşik gerilimi ihmal edilmeyen İdeal diyod karateristiği Türev=i/v İletkenlik İç direnci (rd)= v/i Eşik gerilimi eşik gerilimi = 0,7V 40

41 İç direnci (rd) ihmal edilen ve eşik gerilimi ihmal edilmeyen
İdeal diyod karateristiği 41

42 İç direnci (rd) ihmal edilmeyen eşik gerilimi ihmal edilen
İdeal diyod karateristiği Türev=i/v İletkenlik İç direnci (rd)= v/i Eşik gerilimi 42

43 İdeal diyod karateristiği
En basit İdeal diyod karateristiği 43

44 44

45 Rectifiers Yarım dalga Tek yollu Çift yollu Orta uçlu trans.
devresiyle Çift yollu Köprü diyod devresiyle

46 Half-Wave Rectifier Filtre kondansatörü Center-Tap Full-Wave Rectifier

47 47

48 teget 50ms 20ms Zaman sabiti RC = 5kohmx10microF RC = 50ms
Vtepe = 100 x 1,414 %40 teget 1:1 50ms 20ms Zaman sabiti RC = 5kohmx10microF RC = 50ms Vortalama = Vtepe x %80 48

49 Center-Tap Full-Wave Rectifier
Filtre kondansatörü Orta uçlu transformatörle çift yollu doğrultucu

50 Orta uçlu transformatörle Çift yollu doğrultucu
50

51 Orta uçlu transformatörle Çift yollu doğrultucu
51

52 Köprü diyodlu Çift yollu doğrultucu
52

53 53

54 Başlangıçtaki teget RC süre sonra nihai değere erişir
54 54

55 RC zaman sabiti Başlanğıça teget 5 RC sonra nihai değere yaklaşır 55

56 RC devresinin kare dalgaya cevabı (time domain – zaman düzleminde)
R.C = 1 ms 5 ms RC alçak geçiren devresi (000rcfiltre2011.ewb) 56

57 Logaritmik Kazanç Giriş :P1 Çıkış :P2 çıkış dB(0.775 VRMS)
voltage relative to volts. (1mW) dB (sound pressure level) for sound in air and other gases, relative to 20 micropascals (μPa) = 2×10−5 Pa P1 input power P2 output power 57

58 dB frekans 58

59 RC alçak geçiren filtre
59

60 dB frekans 60

61 RC yüksek geçiren filtre
61

62

63 63

64 Nümerik entegrasyon

65 Development of Ripple Expressions

66 66

67 A voltage multiplier is an electrical circuit that converts AC electrical power from a lower voltage to a higher DC voltage 67

68 68

69 69

70 70

71 PC power supply 71

72 Fig.4: Secondary rectification as found in the original PC power supply
72

73 DC to DC Converter 73

74 http://www. circuit-finder
74

75 % 90 20 ms %100 % 90 %80 100 ms 75 20 ms

76 The 78xx (sometimes LM78xx) is a family of self-contained fixed linear voltage regulator integrated circuits. 76

77 77

78 7805 5V.luk regülatör kullanarak daha yüksek değerde regülasyon yapılması.

79 79

80 80

81 "Bu devre insan kulağının duyamadığı bölgede ultrasonic ses sinyalleri üretir. İnsanların duyamadığı bu sesleri bazı hayvanlar duyabilir.Köpekler 27kHz civarındaki sesleri duyabilir. Yeterince güclü bir tonla köpekler rahatsız edilebilir. 81

82 http://www. derinelektronik
82

83 STEVAL-ISA014V1: 3.6W, 6V @ 600mA, 85~265VAC
STEVAL-ISA014V1: 3.6W, 600mA, 85~265VAC 83

84 Switch mode regulators for battery powered systems