Temel Elektrik Ve Elektronik

8/8/2019 Temel Elektrik Ve Elektronik

1/54

1TPRA Elektrik/Enstrman Bakmc Temel Eitim Program

TEMEL ELEKTRK-ELEKTRONK


2/54


KONULAR Elektrik ve Elektrik Devre Tanm

Temel Elektrik ve Elektronik DevreElemanlar (Dire,Diyot Bobin,Kondansatr,NTC ,PTC; Transistr vb.)

Transformatrler Elektrik Motorlar

Saysal sistemler ve Lojik Devreler


3/54


Elektrik Enerjisinin Etkileri Elektrik enerjisini salayan elektrik akmnn bir iletkenden getiini

gremeyiz. Ama akmn varln yapt etkilerden anlarz. Elektrik

enerjisinin be eit etkisi vardr. Is Etkisi Ik Etkisi Kimyasal Etkisi

Manyetik Etkisi Fizyolojik Etkisi Elektrik Enerjisinin Elde Edilmesi Elektrik enerjisini meydana getiren elektrik akm bir elektron

hareketidir. O halde elektrik akmn veya elektrik enerjisini elde

edebilmek iin elektronlar harekete geirmemiz gerekir. Bunun iinbir kuvvet kaynana (buna elektromotor kuvvet e.m.kdenir) ihtiyavardr, bu kaynak birka ekilde elde edilir.

a) Srtme ile d) Is ile b) Basnla e) Kimyasal yolla c) Ik ile f) Manyetik yolla Elektrik Enerjisi retimi Byk gte elektrik enerjisi retiminde btn dnyada deiik

oranlarda termik, hidrolik ve nkleersantrallerdenyararlanlmaktadr.


4/54


Elektrik Devresinin Tanm rete, alma, iletken, anahtar ve sigortadan oluan kapal bir sistemde

akmn izledii yola elektrik devresi denir Elektrik devresi ve bileenleri

Devre eitleri Elektrik devreleri; ak devre, kapal devre ve ksa devre olmak zere

gruba ayrlr:

Ak Devre Herhangi bir nedenle (anahtarn ak olmas, iletkenin kopmas, sigortann

atmas) devreden akmn gememesi dolaysyla almacn almadduruma ak devre denir


5/54


Kapal Devre Elektrik devresine kumanda eden anahtar ak konuma getirilirse

devreden akm geer ve alma alr. Bu duruma kapal devre denir

Ksa Devre Herhangi bir nedenle iletkenler almatan nce kesiirse meydana gelen

bu devre eidine ksa devre denir. Ksa devre elektrik devresine zararvereceinden devrede mutlaka sigorta kullanlmaldr. Sigorta, ksadevre durumunda snmann oluturaca tehlikeyi nleyerek retecikorur.


6/54


ELEKTRKTE DEVRE KAVRAMI Elektrik devreleri; gerilim ve akm kaynaklar ile teller, direnler,

bobinler, kondansatrler, transformatrler, tristrler vb. gibi iki veyadaha ok ulu aktif veya pasif devre elemanlarnn eitli ekillerdebirletirilmeleriyle oluurlar.

Aktif devre eleman; herhangi bir t annda enerji depolayanelemanlardr (rn; ideal gerilim ve akm kaynaklar). ,Pasif devre eleman; Herhangi bir t annda enerji harcayan yani,ularna balanan elemanlara srekli enerji vermeyen elemanlardr.(rn; diren) Bunlardan bir ksm devaml enerji harcar, bir ksm ise

enerji depolar veya depolad enerjiyi tekrar devreye iade eder. (rn;bobin ve kondansatr) Bu gibi devrelerin zmnde, devreyioluturan fiziksel elemanlar yerine bunlarn kart olan sembollerikoymakla ideal devre modelleri izilerek devrelerin zmnde kolaylksalanr.


7/54


ELEKTRKSEL SNYALLER lme ve kontrol sistemlerinde bilgi, sinyaller yoluyla dntrlr.

Bu, ONdan OFFa bir sinyaldeki deiimle, ON-OFF sinyal dizisiyleveya sinyalin boyutuyla ve frekansyla olabilir. ekilde baz sinyalekilleri verilmitir.

Sinyaller, analog veya dijital olarak snflandrlabilirler.Analogsinyal, zamana gre sinyalin srekli deiimini gsteren bilgiyi ierir.Analog elektriksel sinyaller, doru akm (dc) veya alternatif akm (ac)olabilir. DC sinyallerde, sinyalin boyu giri bilgisinin bir lsdr.rnein, bir termokupl alglayc 20 Clik bir scaklk iin 10 mVluk birdc gerilim verebilir ve scaklk 30 C olduunda gerilim 15 mV olur.

Gerilimin iddeti, scakln iddeti ile balantldr. AC sinyallerde isebilgi, dalgann genlii veya frekans ile tanabilir. Bu tip bir sinyalinrnei, bir mikrofonun baz sesleri algladndaki k eklidir.

Sinyaller

Analog

D.C.

On-OffDijital

A.C.

Darbe dizisi


8/54


ELEKTRKSEL SNYALLER AC sinyallerde ise bilgi, dalgann genlii veya frekans ile tanabilir. Bu tip

bir sinyalin rnei, bir mikrofonun baz sesleri algladndaki k eklidir.Dier bir rnek olarak ekildeki basn l ve kayt analog sisteminin blokdiyagram verilebilir.

Burada ilk olarak basn iareti bir basn-gerilim transdseri ile gerilimedntrlr. Elde edilen gerilim, bir iaret ekillendiriciden geirilerekiinde bulunan grlt iaretinden ayklanr ve daha sonraki kayt vegsterge aletine uygun seviyede ve formda bir iaretin olumas salanr.kta bulunan osiloskop ile iaret ve iindeki grltnn ok hzldeiimleri gzlenir. Analog l aleti ile ortalama deerler llr. Kaytcihaz ile ortalama deiimler (daha yava) kaydedilir. Analog sistemlerekonomik ve geni bantl olmasna ramen, doruluk ve rezolsyonlardier sistemlerden daha azdr.

Osiloskop

Analog laleti

Analogkaytcihaz

Basn - gerilimtransdseri

Analog iaretdzenleyiciveya

ekillendirici


9/54


ELEKTRKSEL SNYALLER Bir dijital sinyal, ON-OFF bilgisini veya yksek seviyeden

dk seviyeye olan sinyal deiimlerini ierir. Dijital sinyaller

srekli deillerdir, fakat bilgiyi gstermek iin ayrk darbeleriierirler. Dijital sinyaller sadece ON-OFF veya darbeler dizisieklinde olabilirler. Bir ON-OFF sinyal basit bir rle veya lojikrleden retilebilir. Tanan bilgi sinyal var (1 durumu) veya yok(0 durumu) eklinde tanmlanabilir. Darbe dizileri ON-OFF

sinyaller olarak adlandrlan serileri ierir. Bilgi, bu tipdarbelerin meydana gelme says ile meydana geldiklerihzla veya meydana geldikleri zamanla tanr. rnein,bir encoder (kodlayc) bir milin her tam turu tamamlamas iin30 darbe retebilecek ekilde kullanlabilir. Mil dn says,retilen darbe dizisindeki darbeleri sayarak belirlenebilir.


10/54


Elektrikte Temel Kavramlar Elektrik devreleri balantlarna gre ekilde bulunabilir.Seri devreler; tm devre elemanlarndan ayn akmn getiidevrelerdir. Elemanlarn birinin k ucu dierinin giri ucuna

balanr. Paralel devreler; Tm devre elemanlarnda ayngerilimin dt devrelerdir. Elemanlarn ayn iki ucunun ikifarkl dme bal olduu devrelerdir. Seri ve paraleldevreler (kark devreler); hem seri hem de paraleldevreleri ieren devrelerdir.

R

R

R

R R R2 11

2

R2

3

R4

1 R3 R3Ti

1

1

1I

I

I2

2

2

3

4

3

3

I

I

I

I

I

I

I

Seri devre

Paralel devre

Kark devre


11/54


ELEKTRKSEL VE ELEKTRONK

BYKLKLER Elektrik Akm Akm, iletkenin bir noktasndan dier noktasna

akan ykn, zamana gre ak hzdr. Elektrikdevresinden birim zamanda geen elektronmiktarna da akm denir. Dier bir tanmda ise; biriletkenin kesiti boyunca akm tayclarn etkinolarak yer deitirme miktardr. Bir iletkende akm

yn elektron ynnn tersidir. (I=Q/t, A=C/S)(C=Coulomb, s=Saniye, A=Amper)I

Ve

R


12/54


ELEKTRKSEL VE ELEKTRONKBYKLKLER

Gerilim Bir devrede iki nokta arasndaki potansiyel farktr. Bir yk hareket

ettirmek iin gerekli olan i ve enerji miktardr. (U = W/q, Volt =Joule/C)

Periyot Alternatif akm Alternatif gerilim veya akm sfrdan balar, maksimum deerini alr ve

sfra dner. Ters ynde maksimum deerini aldktan sonra tekrarbalang noktas olan sfra dner. ekildeki bobine dzgn bir asalhzla bir devir yaptrdmz zaman, bobin 360 veya 2 radyanlk bira kat eder. Bir devirde bobin zerinde indklenen gerilim bir dalgayapmtr. te bir dalgann olabilmesi iin geen zamana Periyotdenir. T harfi ile gsterilir. Saniye cinsinden llr.

10V10V

5V5V

V

t0 t

i

0 90 270

180 360

N

S


13/54


Frekans Saniyedeki periyot (saykl) saysna frekans denir. Alternatif bir

iaretin (rn. Ac akm veya Ac gerilim iareti) bir saniyede yapmolduu titreim saysdr. f harfi ile gsterilir. Birimi Hertz(C/s) olup Hzile gsterilir. f = 1/T (Hz), T = 1/f (s)

Etkin Deer Alternatif akm voltmetresinde, ampermetresinde okunan etkin

deerdir. Prizdeki gerilimin 220 V olmas, alternatif gerilimin etkindeerinin 220 V olduunu belirtir. Ac devrelerde gerilimin etkin deeri(E,U), akmn etkin deeri (I) harfi ile gsterilir. Alternatif akmn etkin

deeri; akmn ortalama deerine gre deil daha ok akmn setkisine gre tarif edilir.


14/54


ELEKTRKSEL VE ELEKTRONK BYKLKLER Faz Alternatif akm veya gerilim dalgasnn (0) sfr balang noktasna

gre durumunu gsterir. ekil adaki akm dalgas sfr(0) fazdadr.Eer bir sinsoidal eri t=0 annda balang noktasndan (0)balayp maksimum deerine gidiyorsa, bu sinsoidal eri, ilegsterilir ve sfr (0) fazdadr denir.

ekil bdeki akm dalgas geri fazdadr. Eer bir sinsoidal eri t=0annda balang noktasndan(0) balamayp bir as kadarsonra balyorsa, bu sinsoidal eri, ile gsterilir ve geri fazdadrdenir.

ekil cdeki gerilim dalgas ileri fazdadr. Eer bir sinsoidal erit=0 annda as kadar nce balayp pozitif maksimum deerinedoru artyorsa, sinsoidal eri, ile gsterilir ve ileri fazdadrdenir.

t t t

I I EI I E

0 0 0

m m m

O O

a b c


15/54


ELEKTRKSEL VE ELEKTRONK

BYKLKLER Faz Fark ki sinsoidal dalgann aralarnda bulunan a veya zaman farkna

faz fark denir. Genellikle aradaki a ile deerlendirilir. Ayn Fazl ki akm, iki gerilim veya akmla gerilim ayn deerlerini, ayn anda

alarak deiiyorlarsa bu iki akm, iki gerilim veya akmla gerilim aynfazdadr denir.

G

Bir elektrik veya elektronik elemann tkettii elektrik gc(anig), bu elemana uygulanan gerilim ile zerinden geen akmnarpmna eittir. P = v.i, p:Watt(W), v:Volt(V), i:Amper(A).

Enerji Enerjinin zamana gre ak hz, g olarak tanmlanr. Buna gre

enerji; gcn belirli bir zaman aral iin integrali demektir. G;p=dw/dt ve t-t0 zaman aralnda aktarlan enerji; dir. p:Watt(W),t:Saniye(s), w: Joule (J).


16/54


ELEKTRK ve ELEKTRONK DEVRE ELEMANLARI Diren Bir elektrik devresine gerilim uygulandnda, alcdan akm gemektedir.

Geen akm snrlayan etken devredeki direntir. Bu yaklama gre, elektrikve elektronik devrelerde, elektrik akmnn geiine kar zorluk gsterenelemanlara diren denir. Diren, zdirenci yksek olan bir iletken eklindetanmlanabilir. Elektrik enerjisi diren zerinde sya dnerek harcanr.

Direnler, Rya da r ile ifade edilir. Elektrik devresinde diren denklemi, R = V/I, diren birimi ise (ohm)'dur. ekil 'de sabit diren resimleri

verilmitir.

ekil Sabit direnler

Diren eleman sembolik olarak ekildeki gibi gsterilir. Direnler, doru akmve alak frekanslarda omik bir byklk olarak gznne alnabildikleri halde,yksek frekanslarda ise, kaak kapasite ve self etkilerini de gznne almakgerekir.

a) deal diren sembol, b) Gerek diren sembol


17/54


ELEKTRK ve ELEKTRONK DEVRE

ELEMANLARI Direncin ast katlar : Pikoohm (p), nanoohm (n), mikroohm (),

miliohm (m) Direncin st katlar : Kiloohm (k), megaohm (M), gigaohm (G)

Not: Pikoohm, nanoohm, mikroohm, miliohm, gigaohm gibi birimleresahip direnler uygulamada pek kullanlmamaktadr. Direnlerin Devredeki Fonksiyonlar * Devreden geen akm snrlayarak ayn deerde tutmak. * Devrenin besleme gerilimini blerek, yani klterek baka

elemanlarn almasna yardmc olmak. * Hassas yapl devre elemanlarn ar akma kar korunmasn

salamak. *Yk (alc) grevi yapmak. * Is enerjisi elde etmek.


18/54


Aada ekil de direnlerin zerinde renklerden diren deerlerinin naslhesapland gsterilmitir.

Direnlerin renk kodlar


19/54


ELEKTRK ve ELEKTRONK DEVRE ELEMANLARISnrlama ve Kontrol Direnleri

Elektronik devrelerde sabit ve ayarl direnlerin yan sra k, s, gerilim,manyetik alan, basn vb. gibi unsurlara gre deerleri deien direnler dekullanlmaktadr. Bu blmde a, sya ve gerilime duyarl direnler hakkndatemel bilgiler verilecektir.

a. Ia duyarl direnler (LDR, light dependent resistance,fotodiren) : Ikta az diren, karanlkta yksek diren gsteren devreelemanlarna LDR denir. Baka bir deyile aydnlkta LDR'lerin zerinden geenakm artar, karanlkta ise azalr.

cam pencere

aduyarlumadde

birincielektrot

ikincielektrot

taban

gvde

1 MW

10 kW

100 W

R (W)

kiddeti

lks(lx)

1 10 10 0 a) LDR sembolleri b) LDR direncin k iddetine c) LDRnin yaps

gre deiim erisiLDRler

b. Isya duyarl direnler (sl diren, termistr, th, termistans) :Ortam scaklna bal olarak diren deerleri deien elemanlara termistrdenir. Termistrler, nikel oksit, kobalt, manganez oksitleri, bakr, demir, baryumtitanit vb. maddelerden yaplmtr.


20/54


ELEKTRK ve ELEKTRONK DEVRE ELEMANLARIPTC (positive temperature coefficient) : Scaklk arttka diren deerleri artan ve zerinden geirdikleri

akm azaltan elemanlara PTC denir. PTC'ler, otomatik s kontrol cihazlarnda, scaklk lme aletlerinde, renkliTV'lerin tplerinde d manyetik alanlardan dolay ortaya kan renk, karmalarnn nlenmesinde vb. kullanlr.

G

+T -T

NTCPTC ekil PTC ve NTC sembolleri

b2. NTC (negative temperature coefficient) : Yap olarak PTC'ye benzer. Scaklk arttka diren deeriazalr ve zerinden geirebildii akm artar.

ekil PTC ve NTC'lerin diren deerlerinin scakla gre deiim erileri

PTC ve NTC'lerin Baz Kullanm Alanlar :- Isya duyarl devre yapm,- Demanyetizasyon ilemi (televizyon ekranlarnda grnt bozulmasnn

nlenmesi),- Scaklk lm,- Transistrl devrelerde scaklk dengeleme,- l aletlerinin korunmas,- Buzdolaplarnda scaklk kontrol.


21/54


ELEKTRK VE ELEKTRONK DEVRE ELEMANLARIKondansatr (Capacitor)

Kondansatr temel olarak, iki iletken plaka arasna bir yaltkan konulmas ile eldeedilir. Yaltkan olarak; hava, mika, kat, ya ve cam gibi malzemeler kullanlr. Kapasitedeeri; iletken plakann yzeyi ve dielektrik sabiti ile doru orantl ve plakalar arasndakiuzaklkla (dielektrik veya yaltkann kalnl ile) ters orantldr. Radyo televizyon ve dieruygulamalarda kullanlan kondansatrlerin esas grevi; elektrik devrelerinde kapasiteoluturmaktr. Kondansatr C harfi ile gsterilir. Birimi Farad (F)tr.

ekil Kondansatr sembol

Bobin (Coil)Bir elektrik devresindeki akm deikense, bu akmn meydana getirecei

manyetik ak da deikendir. Bu deiken ak devrede bir self indksiyon e.m.k.(elektromotor kuvvet) indkler. Bu e.m.k.; L endktans sabit olmak zere, akmn

zamana gre deiimi ile orantldr. dtdie(t) = ise, endktanstan geen akm ise,

= edtL

1

i(t) olur. Bobin L harfi ile gsterilir. Birimi Henri (H)dir.

ekil Bobin sembol


22/54


ELEKTRK ve ELEKTRONK DEVRE ELEMANLARI

Diyot (Diode, diod) P ve N tipi iki yar iletkenin birletirilmesinden oluan maddeye diyot

denir. Uygulamada kullanlan diyotlar temelde iki gruba ayrlr : Dorultma (redresr, rectifier) diyotlar, Sinyal diyotlar. Dorultma diyotlar g kaynaklarnda, AC'yi DC'ye dntrmede

kullanlr. Bunlar yksek akmlar tayabilirler ve yksek terstepe(maksimum) gerilimlerine dayanabilirler.

Sinyal diyotlar ise, lojik (saysal) devre eleman ya da radyo frekans

(RF) devrelerinde demodlatr (sinyal ayrc) olarak kullanlrlar.Baka bir ifadeyle sinyal diyotlar, yksek frekanslarda almayaduyarl olmalarnn yan sra, dk gerilim ve akmlarda da alabilir.

Dorultma ve sinyal diyotlar silisyum ve germanyum gibi yar iletkenmaddeler kullanlarak yaplr. Germanyumdan yaplan diyotlardan akmgeirildiinde zerlerinde yaklak 0,2 voltluk bir gerilim dmolurken, silisyumdan yaplm diyotlarda bu deer 0,6-0,7 Vdolayndadr. Bu fark nedeniyle germanyum maddesi daha ok sinyaldiyodu yapmnda kullanlmaktadr.


23/54



P ve N Tipi Maddeler Birletirilerek Diyodun retilmesi

Polarmasz P-N Birleimi : P ve N tipi yar iletken madde kimyasal yollabirletirildiinde P-N birleimli kristal diyot elde edilir. ekilde P-N tipi maddelerinbirletirilmesiyle oluan diyodun yaps verilmitir.

P N

KA

sebestoyuklar

sebestelektronlar

Bileim (joksiyon) yzeyi

P Nylsz(ntr) blge

A K

a) Polarmasz N-P birleiminde b) Polarmasz N-P birleiminde

oyuk ve elektronlarn davran gerilim katmannn oluumuekil Kristal diyot

P ve N tipi iki madde birletirildii zaman birleim yzeyinin yaknnda bulunanelektron ve oyuklar birbirleriyle birlemeye balarlar. Birlemeler sonucunda yzeycivarnda ntr (yksz) atomlar oluur.

P-N maddelerinin birbirine yakn olan ksmlarnda oluan elektron oyukbirleimleri ekil b'de taral olarak gsterilen gerilim setti blgesini ortaya karr. Taralblge P-N maddelerinde bulunan tm elektron ve oyuklarn birbiriyle birlemesini nler.

Elektron ve oyuklarn yer deitirmesini engelleyen blgeye gerilim katman(depletion layer) denir. Settin kalnl 1 mikron kadar olup 0,2-0,7 V arasnda bir gerilimuyguland zaman yklr (alr).


24/54


Zener Diyot (Zenner, gerilim sabitleyici, regle) P ve N tipi iki yar iletkenin birleiminden olumu, ularna uygulanan

gerilimi sabit tutmaya yarayan diyotlara zener diyot denir. Zenerdiyotlarda kullanlan P ve N tipi yar iletkenlerin katk madde oranlardorultma diyotlarndan biraz daha fazladr.

Zener diyotlar devreye ters balanrlar. Ters polarma altnda alrlar.Bu nedenle ters polarmada gerilim krlmas deiimi dorultma

diyotlarndan farkldr. Yani, belli bir gerilime kadar zener diyot akmgeirmez. Krlma (zener) noktas ad verilen gerilim dzeyine geldiindeise geen akm miktar aniden ykselir.

Bu diyotlarn krlma gerilimi, retim aamasnda katk maddesi miktarayarlanarak belirlenir.

Zener diyotu ekil a'da grld gibi devreye doru polarmal olarakbalayp gerilimi yava yava artrrsak elemandan geen akmn daartt grlr.

Zener diyotu ekil b'de grld gibi devreye ters polarmal olarakbalayp gerilimi yava yava artrrsak elemandan geen akmn belli bir

gerilim deerine kadar ok az olduu, gerilim zener diyotun st snrdeerini atnda ise geen akmn aniden ok yksek bir deere ktgrlr. Ters polarmada karlalan bu durum uygulamada kullanlanbir ok devrede bize fayda salar. (Gerilimin sabitlenmesi, sinyal krpma,eleman koruma vb. gibi.)


25/54


+

-

b)

+

-

Rn

Vzener(V)

a)

A

K -

Rn

Vzener(V)A

K

-Vzener(v)

+l zener(A)

-l zener(A)

zener noktas(iletime geme,krlma noktas)

iletimegemegerilimi

+Vzener(v) ekil Zener diyotlarn doru ve ters polarma

altnda altrlmas durumunda elde edileneriler

a) Doru b) Ters

ekil Zener diyotlarn polarmas

ekilde zener diyotlarn doru ve ters polarmal olarak altrlmas durumunda eldeedilen karakteristik erisi verilmitir.


26/54



Led (Light emitting diode, solid state lamp, k yayan diyot) Ik yayan flamasz lambalara led denir. Bu elemanlar eitli boyutlarda(1-1, 9-2-2, 1-3-5-10 mm vb.) retilirler. 2-20 mA gibi ok az bir akmlaaltklarndan ve sarsntlara dayankl olduklarndan her trl elektronikdevrede karmza karlar.

Ik, bir yar iletkende, P tipi madde iine enjekte edilen bir elektronunoyukla birlemesi ya da N tipi madde iine enjekte edilen bir oyuunelektronla birlemesi sonucunda oluur. Bu olaydaki temel esas,elektronlarn enerji kaybnn ma olarak ortaya kmasdr.

anot

katot

A

K

P-N bileimi

yanstcgvde

effafplastik

katotanotanot

katot


27/54


Ledlerin yayd nlarn renkleri krmz, sar, yeil, turuncu, mavi,

pembe vb. eklindedir. Bunlardan krmz led en yksek verimli olantiptir. Ledler normal koullarda yaklak, 100.000 saat boyunca kverebilirler.

Fotodiyot (Photodiode, a duyarl diyot)

zerine k dtnde iletken olarak katot ucundan anot ucunadoru akm geiren elemana fotodiyot denir. Bu elemanlardorultma diyotlarna ok benzer. Tek fark ekilde grld gibifotodiyotlarn birleim yzeyinin aydnlatlm (k alabiliyor) olmasdr.

K

A

K

A


28/54


ELEKTRK VE ELEKTRONK DEVRE ELEMANLARITransistr (BJT Transistor)

yar iletkenin birleiminden oluan devre elemanna transistr denir.Transistrn, beyz (B), emiter (E) ve kolektr (C) olmak zere ucu (pin) vardr. NPNve PNP olmak zere iki tipte yaplan transistrler, kk deerli beyz akmna bal olarak

C-E arasndan byk akm geiine izin vererek anahtar grevi yaparlar.Transistr kelimesi, transfer (aktarma) ve resistr (diren) szcklerinin

ksaltlmasyla ortaya kmtr. Transistrlerin ayak adlarnn anlamlar: Emiter (emitter):Yayc, Kolektr (collector): Toplayc, Beyz (base): Taban, giri, kontroldr.

C

B

NPN E

C

B

PNP E NPN ve PNP transistr sembolleri

Transistr

ELEKTRK DEVRE ELEMANLARI


29/54


ELEKTRK DEVRE ELEMANLARI RLELER Ufak gteki elektromanyetik anahtarlara rle ad verilir. Rleler

elektromknats, palet ve kontaklar olmak zere ksmdan oluur.Elektromknats, demir nve ve zerine sarlm bobinden meydana gelir.Rle bobinleri hem doru ve hem de alternatif akmda alr. Bobin doruakma balanacak ise demir nve bir paradan yaplr.

Demir nvenin n yzne plastikten yaplm bir pul konur. Bu pul, bobinakm kesildikten sonra artk mknatsyet nedeniyle paletin demir nveye

yapk kalmasn nler. Bobini alternatif akma balanacak rlelerin demirnveleri sac paketinden yaplr. Demir nvenin n yznde alan oyua bakrdan yaplm bir halka geirilir.

Bu bakr halka konmazsa alternatif alan nedeniyle palet titreim yapar.Kontaklar alp kapanr ve rle grltl alr. Rlelerde bir veya dahafazla sayda normalde ak ve normalde kapal kontak bulunur. Kontaklarnalp kapanmalarn, rlenin paleti salar. Bobin enerjilendiinde, paletekilir.Normalde kapal kontaklar alr, normalde ak kontaklar kapanr.Rlenin paletine balanm olan bir yay kontaklarn nornal konumdakalmalarn salar. Kontaklarn yapmlarnda gm, tungsten, palladyummetalleri ve bunlarn alamlar kullanlr.


30/54


ELEKTRK DEVRE ELEMANLARI KONTAKTRLER Byk gteki elektromanyetik anahtarlara kontaktr ad verilir. Rlelerde

olduu gibi kontaktrler de elektromknats, palet ve kontaklar olmak zere ksmdan oluur. Kontaktrler, bir ve fazl motor, stc, kaynak makinesi,

trafo vb. alclarn otomatik olarak kumanda edilmesinde kullanlr. Buelemanlarn bobinlerinin gerilimleri DC ya da AC olarak 24 - 48 - 220 - 380 voltolabilmektedir.


31/54


ELEKTRK DEVRE ELEMANLARI

ZAMAN RLESBobini enerjilendikten veya bobinin enerjisi kesildikten belirli bir sresonra, kontaklar durum deitiren rlelere, zaman rlesi ad verilir.

alma ekillerine gre zaman rleleri u ekilde snflandrlabilir.ekmede Gecikmeli (Dz) Zaman RlesiDmede Gecikmeli (Ters) Zaman Rlesi yapsna gre zaman rleleri ise u ekilde snflandrlabilir.Pistonlu Zaman RlesiMotorlu Zaman RlesiDoru Akm Zaman RlesiTermik Zaman RlesiTermistrl Zaman Rlesi

.


32/54


alma ekillerine Gre Zaman Rleleri

Dz Zaman Rlesi : Bobini enerjilendikten belli bir sre sonra gecikmeyapan, yani kontaklar konum deitiren rlelerdir. Bobin enerjisikesildiinde kontaklar eski haline dnerler. ekilde de rlelerin devrelerdene ekilde sembolize edildii grlmektedir.

Ters Zaman Rlesi : Bobinin enerjisi kesildikten belli bir sre sonra

gecikme yapan zaman rlesidir. Enerji verildikten sonra hemenkontaklar durum deidirir. Enerji kesildikten bir sre sonra iletime izinverilir


33/54


ELEKTRK DEVRE ELEMANLARIAIRI AKIM RLES Ar akmlarn elektrik motorlarna verecei zararlar nlemek iin kullanlan elemanlara,

ar akm rlesi ad verilir. Elektrik devrelerinde kullanlan sigortalar da koruma greviyaparlar. alma karakteristikleri nedeniyle sigortalar elektrik motorlarnkoruyamazlar.Yalnz hatlar korurlar.

Ar akm rleleri motorlara seri olarak balanrlar.Yani bir ar akm rlesinden,motorun ebekeden ektii akm geer. alma annda motor akm ksa bir sre iinnormal deerinin zerine karsa, bu ar akm motora zarar vermez. Ar akmnmotordan srekli olarak gemesi, motor iin saknca yaratr. nk uzun sre geenar akm, motorun scaklk derecesini ykseltir ve motoru yakar. Bu nedenle ksa sreli

ar akmlarda ar akm rlesinin alp motoru devreden karmamas gerekir.Motorun yol alma annda ksa sre ektii ar akm, bu duruma rnek olarakgsterilebilir. Byle geici durumlarda rlenin almas, geciktirici bir elemanla nlenir.

Herhangi bir nedenle motor fazla akm ektiinde, ayn akm ar akm rlesinden degeeceinden, ar akm rlesinin konta alr. Alan kontak, motor kontaktrnn

enerjisini keser. Bylece motor devreden kar ve yanmaktan korunmu olur. zerindengeen fazla akm nedeniyle atan bir ar akm rlesi, rle zerinde bulunan butona ellebasarak kurulur.


34/54


ELEKTRK DEVRE ELEMANLARIAIRI AKIM RLES Ar akm rleleri manyetik ve termik olmak zere iki ksma

ayrlrlar.

Manyetik Ar Akm Rlesi

Termik Ar Akm Rlesi


35/54


TRANSFORMATRLER

Tranformatr sarglarndan birisine uygulanan bir alternatif gerilimelektromanyetik endksiyon yolu ile dier saglardan ayn frekanstafakat deiik gerilimde ve akm da dntren ve hareketli parasolmayan elektrik makineleridir.

Tranformatrler daha ok enerji iletimi ve datmnda kullanlr. Bununyan sra elektronikte de kullanld yerler vardr.

Transformatrler gerilim ykseltmeleri nedeni ile ykselticitransformatrler ve drmeli nedeni ile drc transformatrlerolarak iki ksmda ayrlr.

Transformatrlerle drlen ve ykseltilen gerilimler deerlerine greisimlendirilmesi. Bunlar ;

Alak Gerilim (AG) 0-1 kV Orta Gerilim (OG) 1,3,5,6,10,15,20,25,30,35 kV Yksek Gerilim (YG) 45,60,110 kV ok Yksek Gerilim (YG) 150,220,380,400 kV Hareketli parcalar olmadndan ve manyetik kayplar konstriksiyon

yaps ile en aza indirgenmesi ile elektrik makineleri iersinde verimlerien yksek (196.6) civarnda olan transformatrlerdir. Transformatrler750 kV a kadar gerilimlerde ve 1 VA birka yz mVA kadar glerdeyaplr.


36/54


TRANSFORMATRLERTransformatrlerin Yaplar

Bir transformatrn basit yaps

Transformatrler ince, zel silisli salardan oluan kapal bir manyetik gvde

ile bunun zerine sarlm iletkenlerle sarlan sarglardan oluur. En basit ekilde

transformatrler iki sarg bulunur. Bu sarglardan birine Primer veya birinci devre

tekine ise Sekonder ve ikinci devre ad verilir. Primer ve sekonder sarglarnn

birbirleri ile elektriksel bir balants yoktur. Ancak zel olarak yaplan oto

transformatrlerinde her iki sarg elektriksel olarak birbirleri ile balantldr.

Boyunduruk

2N1

Ayaklar

(bacaklar)

Manyetik ak

yolu

I2

I1

Sekonder

sarglar

Primer

sarglar

U2U1


37/54


Transformatrlerin alma Prensibi Transformatrn primer sarglarna doru gerilim

uygulandnda, demir nve zerindeki gene bir manyetik

alan oluur. Ancak bu manyetik alan, sabit bir alandr. Bualann yn ve iddeti deimediinden sekonder sarglarndaemk endklenmesi sz konusu olamaz. nk endksiyonkurallarna gre, deeri deie manyetik alanlar tarafndan

etiketlenen sarglarda endksiyon gerilimleri oluabilir.Doru akmn verilii ve kesilii srasnda sekonderdeendksiyon gerilimleri grlebilir. Ancak manyetik alanndeiimi srekli olmadndan transformatrler doru

akmda kullanlmazlar.


38/54


SAYISAL SSTEMLER


39/54


SAYISAL SSTEMLER

Analog - Saysal (Dijital) aretler:Gerek dnyada karlatmz bir ok fiziksel bykln(akm, gerilim,scaklk, k iddeti vb.) deeri srekli biraralk iinde deimektedir.

Snrlar arasndaki her trl olas deeri alabilen bu triaretlere analog iaretler denir.kili (binary) saysal iaretler ise belli bir anda sadeceolas iki deerdenbirini alabilirler: 0 - 1, yksek alak,

doru yanl, ak - kapal.

SAYISAL SSTEMLER


40/54


SAYISAL SSTEMLER Saysal Sistemlerin Avantajlar:

Eskiden analog sistemlerin kullanld bir ok alanda gnmzde daha avantajl olduundan saysal sistemler kullanlmaktadr. rnekler: Fotoraflk, video, ses kaytlar, otomobil motorlar, telefon sistemleri vb. Saysal Sistemlerin Avantajlar: Bir saysal sisteme belli bir giri kmesi defalarca uygulandnda hep ayn k kmesi elde edilir. Burada ayn giri kmesinin uygulanmas demek her defasnda ayn deer dizisinin ayn srada uygulanmas demektir. Analog sistemler ise evre koullarndan daha ok etkilenirler. Saysal tasarm (lojik tasarm) dayand matematiksel temeller asndan daha kolaydr. Ayrca saysal sistemleri test etmek ve hatalardan arndrmak da analog sistemlere gre daha kolaydr. Esneklik ve programlanabilirlik. Gnmzde saysal sistemleri programlanabilir bilgisayarlar eklinde gereklemek mmkndr. Bu sayede ayn tasarm yeni gereksinimlere gre yeniden programlanarak tekrar kullanlabilmektedir. Saysal verileri bilgisayar ortamnda saklamak ve ilemek mmkndr. Saysal sistemler daha hzl almaktadr. Saysal sistemler klmekte ve ucuzlamaktadr. Saysal sistemler gelimeye devam ediyor.


41/54


SAYISAL SSTEMLER

SAYISAL SSTEMLER


42/54


SAYISAL SSTEMLER

Saysal Kodlama: Saysal sistemler ikili saysal iaretler zerinde ilemler yaptklarndan sadece iki farkl deeri ileyebilirler. Bu nedenle saysal devreler yardmyla zerinde ilem yaplacak olan fiziksel byklklere (gerilim, scaklk vs.) ve her trl veriye (harf, say, renk, ses) ikili saylar kar drlr. rnein 8 basamakl (8 bitlik Binary digit) bir ikili say kullanarak 28 tane (256) farkl ey ifade edebiliriz. Bunlar 256 farkl renk, 256 sembol, 0 ile 255 aras tamsaylar, 1 ile 256 aras tamsaylar, -128 ile +127 aras tamsaylar olabilir. Bir ikili deerin (rnein 10001101) ne anlama geldiine o deeri kullanacak olan sistemi (donanm ya da yazlm sistemi olabilir) kii belirler. Bu deer bir say da olabilir bir renk de.

zellikle saylarn kodlanmas byk nem tar. Bu konu mikroilemci sistemleri dersinde ele alnacaktr. Bu derste baz temel kodlama yntemlerine ilikin bilgiler verilecektir.

SAYISAL SSTEMLER


43/54


Say sistemleri, tabanlarna gre isimlendirilir. Dijital elektronikte en okkullanlan tabanlar onluk (decimal), sekizlik (Octal) ve onaltlk (hexadesimal)

tabanlardr.Tabanlar (123) Onluk (Desimal) Say Sistemi :

Desimal say sistemi hepimizin bildii 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 rakamlarn kullananbir sistemdir. Sistemin taban 10'dur.

rnek olarak 231 saysn ele alalm; 231 = 2 . 10 + 3. 10 + 1. 10

Yukardaki ilemde nokta (.) arpma ilemi yerine kullanlmtr. Bundan sonraarpma ilemi iin nokta iaretini kullanacaz.

kili (Binary) Say Sistemi:

ikili say sisteminin taban 2'dir. Bu sistemde kullanlan rakamlar sadeec 1 ve0 'dr. Bu say sistemine ngilizce'de ikili say anlamna gelen Binary Numbersyani Binary say sistemi denilmitir. Her say dijit olarak ifade edilir ve

basamaklar 2'nin kuvveti olarak yazlr. rnein 4 dijitten (haneden) oluanyani 4-bitlik bir saynn bit arlklar 2,2,2,2 'dr. Bit arlklarnn enkk olduu dijite en kk deerlikli say (Least significant digit, LSD), bitarlnn en byk olduu dijite ise en byk deerlikli say (Most significantdigit) denir.

SAYISAL SSTEMLER


44/54


SAYISAL SSTEMLER Binary'den desimale evirme ilemi:

Her bir bit kendi kuvveti ile arplr ve hepsi toplanr.rnek olarak (110) saysn ele alalm;

(110) = 1 . 2 + 1. 2 + 0. 2 = 4 + 2 +0 = 6

Desimal'den binary'e evirme ilemi:evirmek istediimiz sayy blm ikiden kk olana kadar 2'ye bleriz. kidenkk olan blm ile balayarak srayla sondan baa doru kalanlar yazarz veelde ettiimiz bir ve sfrlarla olumu say binary karldr.

rnek olarak 11 saysn ele alalm ; 11 /2 = 5 kalan : 15 /2 = 2 kalan : 1

2 /2 = 1 kalan : 0 saymz(1011)

Bu kez 15 saysn ele alalm ; 15/2 = 7 kalan :1

7/ 2 = 3 kalan :13/ 2 = 1 kalan :1 saymz(1111)

SAYISAL SSTEMLER


45/54


SAYISAL SSTEMLER


46/54

SAYISAL SSTEMLER (LOJK SSTEMLER)


47/54


SAYISAL SSTEMLER (LOJK SSTEMLER) Elektronikte, komplex devrelerin temeli kk anahtarlama

devreleri olan mantk kaplarna (logic gates) dayanr. Bu mantkkaplar anahtarlamayla ayn ilemi fakat daha hzl ve etkili birekilde yaparlar. Bir mantk devresinin en temel yapsnda

A VE B anahtarlar kapandnda lamba yanar. Bir baka yapda

C VEYA D anahtarlar kapandnda lamba yanar. Eer anahtarn ak olduu 'off' durumu iin '0' semboln ve

anahtarn kapal oldugu 'on' durumu iin '1' sembolnkullanrsak, bu iki devre iin 'doruluk tablosu' aadaki gibidir.



48/54


1(Yank)111(Yank)11

1(Yank)010(Snk)01

1(Yank)100(Snk)10

0(Snk)000(Snk)00

LambaDCLambaBA



49/54


LOJK KAPILAR

Mantk Kaplar (Logic gates)Anahtarlama iin snrl sayda kap

fonksiyonu kullanlr. Ve bunlardan en

ok kullanlanlar aada doruluktablolar ve matematiksel

denklemleriyle verilen temel kaplardr.

En ok kullanlan kap sembolleri:

LOJK KAPILAR


50/54


LOJK KAPILAR NOT( Deil)

01

10

FA

Doruluk Tablosu

Boolean gsterimi: F = A . B (F A ve B 'nin arpmna eittir)

LOJK KAPILAR


51/54


LOJK KAPILAR

Ve Kaps(AND gate)Sembol:

Doruluk Tablosu:

111

001

010

000

FBA

VeyaKaps (ORgate)Sembol:

Doruluk Tablosu:

111

101

110

000

FBA

Boolean gsterimi: F = A * B Boolean gsterimi: F = A + B

LOJK KAPILAR


52/54


LOJK KAPILARzel Veya Kaps (Exclusive-OR EXOR gate)Sembol:

Doruluk Tablosu:

011

101

110

000

FBA

Boolean gsterimi: F= ( A'.B + A.B')


53/54


54/54


TEEKKRLER

Temel Elektrik Ve Elektronik

Documents

Transcript of Temel Elektrik Ve Elektronik