Yarım dalga doğrultma Zenerli regülasyon devresi oscilloscope çıktısı

[Cemre.]

Arkadaşlar hepinize iyi akşamlar..


Proteus ISIS üzerinde laboratuvar deneylerimden birini simule ediyordum fakat çıkıştaki görüntüsünün nedenini açıklayamadığım bir devrem var. Resmi aşağıda, zener 3.3V 1W diye düşünerek seçtiğim 3.3V 76.0mA 1n4728a ve diğer diyotta 1n4001. Acaba neden 3.3V sabit bir gerilim görmüyorumda 3.25 ve 3.55V arasında dalgalı bir gerilim görüyorum?

[elektronart]

Kondansatörün değerini büyütmeyi deneyin, olabildiğince büyük. Bir kondansatörün yüke bağlı olarak dolma ve boşalması ile ilgili bir hesap da var. Nette ararsanız bulabilirsiniz. Zenere paralel bağlı ek bir kondansatör daha koyabilirsiniz.

[Cemre.]

Hocam olay dalgalılığı yok etmek değil. Bu dalgalılığın kaynağını öğrenmek. Sonuç olarak zenerin 3.3V'a sabitlemesi gerekmiyor mu gerilimi? Ancak öyle gözükmüyor. Peki neden?

[mistek]

İsis ideal mi davranır bilmiyorum ama gerçek dünyada Zenerin zener olarak çalışabilmesi için üzerine Vz geriliminden fazlası uygulanmalıdır ve Izmin akımı zener diyot üzerinden akıtılmalıdır.

Giriş genliği kaç Volt?

[Cemre.]

10sinwt, doğrultma ve filtreden sonra 8 küsür V olması gerekmez mi? Yani yeterli seviyede?

[mistek]

Evet yeterli seviyede.

[Cemre.]

Peki nedir bunun nedeni? Neden net bir dc gerilim göremiyorum?

[Melih1802]

Tahminimce girişindeki kondansatörün kapasitesi gerisindeki zener' in çektiği akımı karşılayacak kadar yüksek değil.

Bu sebeple bu dalgalanmayı görüyorsun. Kondansatörün değerini arttırırsan fikrimin sağlamasını yapmış oluruz.

[Mr_YAMYAM]

Hocam olay dalgalılığı yok etmek değil. Bu dalgalılığın kaynağını öğrenmek. Sonuç olarak zenerin 3.3V'a sabitlemesi gerekmiyor mu gerilimi? Ancak öyle gözükmüyor. Peki neden?

O devrede dalgasız bir gerilim elde etmek mantıksızdır.
Yarım dalga doğrulmaç çıkışı sinüsoidal darbeler şeklindedir. Yani yarım periyod sinüs var ise yarım periyodta boşluk vardır.
Bu boşluğun tam olarak doldurulması esası, ciddi bir kapasite ve yük hesaplarına bağlıdır.

[Cemre.]

Hocam dalgalı gerilimi zenerden geçiriyoruz, zener Vz üzerindeki gerilimleri Vz'ye indirmiyor mu normal zamanda? Bizim gerilimimiz de 9V ile 4küsürV arasında salınıyor yani 3.3V'un üzerinde. Neden zener 3.3V.ye çekmiyor çıkış gerilimini? 3.55V-3.25V arasında dalgalanıyor?

[diot]

zener,in katoloğuna bakarsak  I_zt Akımı 76ma . regülasyon siz nekadar akım geçiriyorsunuz zenerden ? hesapladınızmı. Ayrıca 4.7uF kondansatöre paralel bağlı r2 direnci kondansatörü boşaltma yönünde çalışıyor, kaldırmanızı tavsiye ederim ayrıca kondansatörün deşarj eğrisini çıkarın göreceksinizki  3.3 voltun altına inen rıpıllar olacak.

[Cemre.]

Hocam eğer hata yapmıyorsam kondansatörün + ucuna baktığımda 9V ile 4küsürV arası gerilim görüyorum dalgalı, zenerin üzerinden de değişken bir akım akıyor ve maks 50küsür mA görülüyor ki zaten zenerin nominal akımını değiştirdiğimde de çıkışta bi değişiklik olmuyor..

[Mr_YAMYAM]

Hocam dalgalı gerilimi zenerden geçiriyoruz, zener Vz üzerindeki gerilimleri Vz'ye indirmiyor mu normal zamanda? Bizim gerilimimiz de 9V ile 4küsürV arasında salınıyor yani 3.3V'un üzerinde. Neden zener 3.3V.ye çekmiyor çıkış gerilimini? 3.55V-3.25V arasında dalgalanıyor?

Devredeki kondansatörü kaldırıp ölçü yaparsan mantığı kavraman gerekir. Bu durumda çıkış dalga formun kare dalgaya yakın olmalıdır.
Kare dalganın DC ve AC osilaskop görüntüleri olayı aydınlatacaktır.

Voltajın alt ve üst seviyelerini inceleyelim.
VZ=3.3 olduğuna göre. Yüksüz olarak bu gerilim tam olarak elde edilebilir. (Diyot toleransı önemlidir) Ölçüm için kullanılan voltmetrenin iç direnci bile yük olarak bağlanacağından dikkate alınmalıdır. Ayrıca giriş voltajının peak değerleri diyot akımını aşarsa buradaki okunan gerilimin VZ den az daha yüksek olması beklenebilir.
Yarım dalga doğrultma yapıldığına göre frekans doğrultusunda belli periyotlarda sıfır volt olmalıdır. Bu boşlukları osilaskopta aynen görmek mümkündür.

Böyle bir durumda elde edilen bu boşlukların tam olarak doldurulması gereklidir. Peki bu boşluklar tam olarak doldurulamıyorsa ne oluyor?
Kondansatörün dolma ve boşalma eğrisi doğrultusunda bir dalgalanma eğrisi göreceğiz. Zaten bu eğriyi osilaskop ile gözlemlemiş ve ripple seviyesi konusunda gözlem yapmışsınız.
Sizin sorunuz bu rippel'lar neden oluşmaktadır sorusudur. Kullanılan zener diyodun gerilimi doğrultusunda düz ve ripple'sız bir gerilim elde etmeyi beklemişsiniz.
UNUTMAYINIZ:
Gerçek anlamda ripple'sız bir gerilim elde etmek tam dalga doğrultmaçlarda ve ilaveten kullanılan mütekamil voltaj regülatörleri ile bile pek mümkün olamamaktadır. Bu ripple seviyesinin 10mV civarı olması günümüz tekniğinde iyi bir güç kaynağı olarak adlandırılmaktadır. Daha alt seviyede ripple seviyesi için ise oldukça PAHALI güç kaynakları tasarımları bulunmaktadır.
[IMG]http://i.imgur.com/znrZwM5.png[/img]
Resimde RİPPLE gerilimi ile bir kondansatörün ESR özellikleri hakkında bilgi verilmiştir. Hangi kondansatörün ne tür bir ripple rejection özellikleri bulunduğu tanıtımsal olarak verilmiştir.

[Cemre.]

Hocam zaman ayırmışsınız çok teşekkürler. Verdiğiniz değerli bilgiler için. Kafamda aydınlanmayan noktalar vardı ancak bayağı bir farkına vardım durumun. Tekrar çok teşekkürler. Umarım başkalarının da işine yarar sorduğum soru ve cevabınız..