Güç Elektroniği - Doğrusal Devre Elemanları

Doğrusal devre elemanları, akım girişi ve voltaj çıkışı arasında doğrusal bir ilişki sergileyen bir elektrik devresindeki bileşenlere karşılık gelir. Doğrusal devreli elemanların örnekleri şunları içerir:

• Resistors
• Capacitors
• Inductors
• Transformers

Doğrusal devre elemanlarını daha iyi anlamak için direnç elemanlarının analizi gereklidir.

Dirençler

Direnç, elektrik akımının akışının sınırlandırılarak bir enerji dönüşümü ile sonuçlandığı bir cihazdır. Örneğin, elektrik bir ampulün içinden geçtiğinde, elektrik, ısı ve / veya ışık gibi farklı bir enerji biçimine dönüştürülür. Bir elemanın direnci ohm (Ω) cinsinden ölçülür.

Belirli bir devrede direnç ölçüsü şu şekilde verilir -

$$ R = \ rho \ frac {L} {A} $$

Nerede R - direnç; ρ - direnç; L- telin uzunluğu; veA - telin kesit alanı

Çeşitli Dirençlerin Sembolü

Direnç
Değişken bir direnç
Bir potansiyometre

Kapasitörler

Bir kapasitör, dielektrik olarak bilinen bir yalıtkanla ayrılmış iki iletken malzemeye (plakalar olarak da bilinir) sahip bir elektrikli cihazı ifade eder. Elektrik enerjisini depolamak için elektrik alanını kullanır. Elektrik alanı, kapasitör bir bataryaya bağlandığında oluşur, böylece bir levhada pozitif elektrik yükleri ve diğer levhada negatif elektrik yükleri birikir.

Bir kondansatörün elektrik alanında enerji depolandığında, işleme şarj denir ve enerji çıkarıldığında işleme deşarj denir. Bir kapasitörde depolanan elektrik enerjisi seviyesine kapasitans denir ve farad (F) cinsinden ölçülür. Bir farad, 1 C / V ile verilen birim volt başına bir coulomb ile aynıdır.

Bir kapasitör ile bir batarya arasındaki fark, bir kapasitörün elektrik enerjisini depolaması ve bir bataryanın kimyasal enerjiyi depolaması ve enerjiyi yavaş bir hızda serbest bırakmasıdır.

Çeşitli Kapasitörlerin Sembolü

Bir kapasitörün çeşitli sembolleri aşağıdaki tabloda verilmiştir.

Sabit Kapasitör
Değişken kondansatör
Polarize Kapasitör

İndüktörler

İndüktörler, elektrik enerjisini depolamak için manyetik alan kullanan elektronik cihazlardır. Bir indüktörün en basit şekli, endüktansın teldeki ilmek sayısı ile doğru orantılı olduğu halka şeklinde bir bobin veya teldir. Ek olarak, endüktans teldeki malzemenin türüne ve ilmeğin yarıçapına bağlıdır.

Belirli sayıda dönüş ve yarıçap boyutu verildiğinde, yalnızca hava çekirdeği en düşük endüktansla sonuçlanabilir. Hava ile aynı amaca hizmet eden dielektrik malzemeler ahşap, cam ve plastiği içerir. Bu malzemeler, indüktörün sarılması sürecinde yardımcı olur. Sargıların şekli (halka şekli) ve ayrıca demir gibi ferromanyetik maddeler, toplam endüktansı artırır.

Bir indüktörün depolayabileceği enerji miktarı indüktans olarak bilinir. Henry (H) cinsinden ölçülür.

Çeşitli İndüktörlerin Sembolü

Sabit indüktör
Değişken indüktör

Transformers

Bu, elektromanyetik indüksiyon olarak bilinen bir işlemle enerjiyi bir seviyeden diğerine değiştiren bir cihazı ifade eder. Genellikle elektrik gücü kullanan uygulamalarda AC voltajlarını yükseltmek veya düşürmek için kullanılır.

Transformatörün birincil tarafındaki akım değiştiğinde, çekirdeğinde manyetik alanlar şeklinde transformatörün ikincil sargılarına yayılan değişken bir manyetik akı oluşturulur.

Bir transformatörün çalışma prensibi, Faraday'ın elektromanyetik indüksiyon yasasına dayanır. Yasa, zamana göre akı bağlantısının değişim oranının doğrudan bir iletkende indüklenen EMF ile ilişkili olduğunu belirtir.

Bir transformatörün üç ana bölümü vardır -

• Birincil sargı
• Manyetik çekirdek
• İkincil sargı

Transformatörün Sembolü

Ek Cihazlar

Elektromanyetik Cihazlar

Elektromanyetizma kavramı teknolojide yaygın olarak kullanılmaktadır ve motorlarda, jeneratörlerde ve elektrikli çanlarda uygulanmaktadır. Örneğin, bir kapı zilinde, elektromanyetik bileşen, zile çarpan ve çalmasına neden olan bir tokmağı çeker.

Kontrolörler

Kontrolörler, bir süreçte ölçülen bir değişkenden aktarılan elektronik sinyalleri alan ve elde edilen değeri bir kontrol noktasıyla karşılaştıran cihazlardır. İşlevleri ilişkilendirmek ve karşılaştırmak için dijital algoritmaları kullanır.

Sensörler

Sensörler, kontrol amacıyla geri bildirim sağlamak için sürekli değişen akımı belirlemek için kullanılır. Algılama akımı, düzgün ve doğru bir dönüştürücü işlevi elde etmeyi mümkün kılar. Akım sensörleri, paralel veya çok fazlı dönüştürücülerdeki bilgilerin kolayca paylaşılabilmesi için dönüştürücülerde kritik öneme sahiptir.

Filtreler

Elektronik filtreler, istenmeyen frekansları ortadan kaldırmak için sinyallerin işlenmesinde de kullanılır. Analog devrelerdir ve aktif veya pasif durumda bulunurlar.