Gerilim Arttıran Kıyıcıyı anlayamıyorum?

[Seferi]

Herkese iyi günler. Kitaptaki devreyi ayen çizdim aşağıda. Kitapta şöyle yazıyor:" Anahtar kapalı olduğunda indüktör akımı artar, aynı zamanda diyot ters polarlanmıştır, Kapasitör yüke akım sağlar ve İc negatiftir. Anahtar açılmasıyla dalganın başındaki ile sonundaki akımın aynı olması için indüktör akımının azalması gerekir, indüktör akımının azalması için Vc" nin E den büyük olması gerekir...."



-İndüktör akımı nasıl artar?
-Diyot bu durumda nasıl ters polarlanmıştır?
-İc neden negatiftir?(İc nin negatif olması ne demek? Gösterilen yönün tersine akması mı?)
-Bu devrelerde kullanılan kondansatör kutuplu mu oluyor?

Sorular çok basit olabilir ama ben bu olayı bir türlü aklıma yatıramadım. Yardımlarınızı için şimdiden çok teşekkür ederim.

[elektronikhobi]

Nasıl kitapmış o 

Giriş gerilimi nasıl. Kare dalga, sinüs vs ..

İlkönce düğüm denklemini yazmakla işe başlayabilirsin.

Burada da benzer bir devre var:

http://www.falstad.com/circuit/e-voltdouble.html

[OG]

Şöyle düşün.

-Anahtar kapalı olduğunda indüktör akımı artar,
Kapasite ( C elemanı ) bir batarya gibidir, aynen E gibi. Bunu da batarya kabul edelim ve Ec diyelim.
E ve Ec voltajlarının yönleri sebebi ile, aralarında bağlı olan kol üstündeki elemanlardan L  üzerinden, ikisinin farkı potansiyeli kadar akım akar. Yani E bataryası akımını C deki yüklü voltaj sınırlamıştır.

Anahtar kapatılınca diyot üzerinde E'nin etkisi kalmaz ve C deki voltajın yönü sebebi ile aradaki diyot açılır. Yani C bağlantısı kopar. Bu sebeple Ec etkisi kalmaz ve E de ne varsa hepsi L üzerinde görünür, yani L akımı artar.

-Diyot bu durumda nasıl ters polarlanmıştır?
Üstte bahsettik.

-İc neden negatiftir?(İc nin negatif olması ne demek? Gösterilen yönün tersine akması mı?)
Negatif tanımı, kabul edilen yönünün tersi, referansa ters anlamına gelir. Bu tanım aslında ÇOK ÖNEMLİDİR. Bütün elektrik işlerinde önemi ÇOK büyüktür.

Daha geniş ifade ile KABUL EDILEN REFERANS DEĞERİ, REFERANS YÖNÜ dür.
Şu bina yüksek dersiniz, neye göre yüksek, referansınız ne. Referans zemindeki toprak ise ona göre yüksek, ama Çamlıca tepesine göre değil, gibi.

Akım + dan - ye akar kabulunuz bir referans kabuludur. Ters durum ile karşılaştığınızda akım ters akıyor dersiniz.

Kondansator şarj olurken akan akım yönü referans kabul edildiğinden deşarja geçince C üzerinden tersden akım akmaya başlar, Ic negatif denir.

-Bu devrelerde kullanılan kondansatör kutuplu mu oluyor?
Verdiğiniz devrede kutuplu olabilir de olmayabilirde.

Kondansatörlerde kutuplu olması istenen bir özellik değil. Hava, cam, mika, seramik gibi malzemelerle kondansator yaptığınızda her iki uca da her iki yonde gerilim verebilirsiniz, kondansator zarar görmez, yani kutupsuzdur.

Yüksek değerlerde kapasite oranı elde etmek istenince, üstte adı gecen malzemeler ile kondansator yapmaya kalkarsanız, dielektirik malzeme yapısı sebebi ile fiziki boyutları çok büyür. Farklı malzemeler seçilip boyut küçültülür ama o malzemelere de tek yönlü gerilim verebilirsiniz. Kutuplu olması bu demektir. Yani aslında istenmeyen bir sınırlamadır.

[Seferi]

Cevaplarınız için ayrı ayrı teşekkür ederim. Ama bir yeri tam anlayamadım. Kondansatör başlangıçta dolu mu kabul ediyor o yüzden mi Vc gerilimi kaynak geriliminden yüksek oluyor?

[OG]

Başlangıçta ister dolu olsun ister boş olsun farketmez.

BOŞ İken,

Enerji verdiğinde
-S açık ise C, E sayesinde, L ve D üzerinden şarj olur, yaklaşık E değeri kadar. Ve C 'deki şarj yeni bir E gibi davranır.
-S kapalı ise açılasıya kadar C boş kalır. Bu anda L üzerinden akım geçiyor ve L'de enerji depolanıyor  (E-L birleşim noktası + değerde, L-S birleşim noktasında - değerde ki gerilim sayesinde), nasıl, manyetik alan ile .

S açıldığı anda L de depolanan enerji kendini E kaynağına toplanacak yönde ortaya koyar (E-L birleşim noktası - değerde, L-S birleşim noktasında + değerde). Bu değer (EL) yaklaşık E değerine de eşit olduğundan ve toplanacak yönde olduğundan 2E kadar bir potansiyel diyot üzerinden kapasiteye uygulanır. Ve C'de 2E potansiyelinde şarj oluşur.

Zaten devrenin amacı da bu, gerilim katlayıcı.

[elektronikhobi]

Hayır değil. Sığacın ilk sığası 0 oluyor.

Şöyle düşünebilirsin. Devreyi iki parçaya ayıralım. İlkönce S anahtarı açık. Bu durumdaki devreyi bir kağıda çizersek sadece gerilim kaynağı, irgitir (bobin) kalıyor. Bu durumda irgitir gerilim kaynağına doğrudan bağlı ve irgitir üzerinden geçen akım buna iL dersek artıyor. Bu ilk durumda burayla bağlantısı olmayan sığaç üzerindeki gerilim biraz azalacak.

Şunu iyi hatırlamak gerekiyor. İrgitir üzerinde bulunan akımı uzun süre tutma eğiliminde olan ve yavaş yavaş veren bir devre elemanıdır. Sığaç ise gerilimi uzun süre tutma eğiliminde olan bir elemandır.

İkinci durumda anahtar kapalıyken irgitir akımı tutma eğiliminde üzerindeki akım aniden boşalamaz demiştik. O yüzden üzerindeki akımın bir kısmı azalacak. Bu üzerindeki akımın (akı desek daha doğru olur herhalde) bir kısmı ve gerilim kaynağının gerilimi ile beraber sığaç üzerinde yük olarak depolanacak. Yani sığacı dolduracak.

Bu işlem tekrarlanarak devam ettiğinde şunun gibi bir durum ortaya çıkıyor:



Bu senin devrene çok benzer. Tek farkla anahtar olarak metal oksit geçirgeç (MOSFET) kullanan bir devre. Anahtar görevini bir kare dalga sinyali sağlıyor.

Dikkat edersen 0-19.75 mikrosaniye arası ilk durumu gösteriyor. Burada kırmızı çizgi irgitir üzerinden geçen akımı, yeşil çizgi ise sığacın gerilimini gösteriyor. İlk durumda irgitirin üzerinden geçen akım hızlı bir şekilde artış gösterirken aynı anda sığacın üzerindeki gerilim biraz azalıyor. Sığaç da üzerindeki gerilimi tutma eğiliminde olan bir eleman demiştik. İkinci durumda irgitirin üzerindeki akım biraz azalırken, sığacın gerilimi dikey olarak artıyor. Bu durum akım ve gerilim kararlı hale gelene kadar devam ediyor.

Çok benzer olan bu devrenin detaylarını bu mesajda anlatmıştım:

https://www.picproje.org/index.php/topic,39396.0.html

[elektronikhobi]

Göstermek açısından şöyle bir devre yaptım. Programın kullandığı değerleri bilmediğim için hesaplama kısmını salladım. Ama çalışma mantığını gösterebilir.

Örnek devre

[Seferi]

Yardımlarınız için çok teşekkür ederim. Olayı kavradığımı düşünüyorum.

[JOKERAS]

Selam;
Devreyi mekanik bir şey gibi düşünerek hareket edersek...
E kaynağı bizim su kaynağımız olsun,suyun basıncı akımımız olsun,hızıda voltajımız olsun.
L  bobini helezon hale getirilmiş hortum olsun.
D diyot'u tek yönlü açılan kapakçık olsun.
S siviç'i L hortumundan geçen suyu tıkayan bir valf olsun.
C ise suyu depo ettiğimiz bir depo olsun.
Şimdi,E (batarya)kaynağından belli bir basınçla gelen gelen su hortumun içinden
geçerek tek yönlü kapakçıktan(Diyot) geçerek  su deposunu(Kapasiteyi)doldurur.
Bu normal durum...
S siviç'i (Valf) kapalı olduğunda E kaynağından gelen suyun basıncı
hortumun(Bobin) helezonik yapısından dolayı hortum içindeki su miktarı yoğunlaşacak ve basıncı
da artacaktır(Elektron yığılması)...
Valf'i açtığımızda hortumda normalinden fazla biriken su ve basınç bir anda açılan noktadan
normal akış hızı, basıncın artmasından dolayı çok hızlı bir şekilde boşalacaktır.
Bu sırada tek yönlü kapak(Diyot) açılacak bu yüksek  basınçta ve hızdaki suyu su deposuna (Kapasiteye)
dolduracaktır.
Bu şekilde suyun hem basıncını dolayısı ile hızını (voltajı)yükseltmiş olduk.
Valf'i tekrar kapattığımızda su akışı kesileceği için tek yönlü kapak(Diyot) bu sefer su deposunda(Kapasite)
birikmiş olan suyun geri akmaya çalışması ile ters (Negatif) yönde tıkanacak,tüm akış pozitif üzerine kurulu olduğu için diyot iptal oldu.
Burada hortumun çıkış noktasını tıkadığımızda hortum üzerinde yoğunlaşan ve basıncı artan
su bir zaman sonra kendini besleyen kaynağa doğru akma eğilimine girecek,bu kaynak noktasında  dalgalanmaya sebep olur,aynı kaynaktan beslenen bir MCU bu durumda sapıtabilir!.
Onun için özellikle bobinli devrelerde emk veya zıt emk üreten devrelerde bu istenmeyen
durumlarla karşılaşmamak için devreyi iyi filitre etmek gerek...

Mekanizma bu şekilde çalışıyor diye yorumluyorum.