Güç Elektroniği Nedir?
Güç Elektroniği, herhangi bir kaynaktan alınan elektrik enerjisinin, elektronik yöntemlerle kontrol edilerek (dönüştürülerek veya işlenerek) kontrollü olarak yüke aktarılması işlemidir. Gün geçtikçe daha da genişleyen elektronik sektörünün en önemli dallarından birisidir. Önceleri endüstriyel alanlardaki çözümlerde kullanılan Güç Elektroniği devre ve düzenekleri, günümüzde endüstrinin dışına taşarak evlere, ofislere ve araçlara girmiştir.
Güç Elektroniği Tarihçesi
Güç elektroniği serüveni, 1900’lü yılların başlarında endüstriyel makinelerde çok yoğun olarak kullanılmakta olan doğru akım motorlarının hız kontrolü ile başlamıştır. 1950’li yıllara kadar güç elektroniğinin endüstriyel uygulamaları ile ilgili pek çok teorik çalışma yapılmış, fakat elektron tüplerinden başka kullanılabilecek malzeme geliştirilemediği için uygulamaya sokulamamıştır. 1950’lerin başında yarıiletken malzemelerin geliştirilmesi ve bu malzemeler kullanılarak diyot, transistor gibi devre elemanlarının yapılmaya başlanması bu uygulamalarının önünün açılma işaretini vermiştir.
Nihayet 1960’ların başında Tristör’ün bulunması güç elektroniği açısından çok önemli bir devrim olmuştur. Tristör’ün bulunmasıyla o zamana kadar elektron tüpleri ile yapılan uygulamalar artık tristörle yapılmaya başlamıştır. Tristör kullanılarak hem daha basit, hem daha küçük, hem de daha ucuza yapılabilir hale gelen bu devrelerinin uygulama alanları da hızla yaygınlaşmaya başlamıştır. Aynı zaman da yine o zamana kadar düşünülüp de yapılamayan pek çok uygulama Tristör sayesinde yapılabilir hale gelmiştir. 1960’lı ve 1970’li yıllar tristör’ün altın yılları olmuş ve güç elektroniği uygulamaları her alana yayılmıştır.
Güç Elektroniği Yapısı
Bir Güç Elektroniği düzeneği, güç devresi ve kontrol devresi olmak üzere iki bölümden oluşmaktadır. Güç Elektroniğinde temel amaçlarımızdan biri de elektriksel gücü taşımaktır. Bu yüzden Güç Elektroniği çeviricileri, elektrik enerjisinin form değiştirmesini gerektiren her yerde kullanılabilir. Bu çeviricilerinin enerji aralığı MiliWattlardan (örnek: cep telefonu) MegaWatt değerlerine (örnek: trenlere enerji sağlanması) kadar değişebilir.
Şimdi gelin birlikte bu güç devrelerini inceleyim.
AC-AC Dönüştürücüler:
AC-AC Dönüştürücüler, bir AC dalga formunu başka bir AC dalga formuna dönüştürür. Burada elde edilen AC gerilim sabit veya değişken frekanslı olabilir. AC-AC dönüşümü yapılırken transformatör kullanılır. (AC nedir diye merak ediyorsanız Alternatif Akım (AC) Nedir? adlı yazımıza buraya tıklayarak ulaşabilirsiniz.)
AC-DC Dönüştürücüler:
Endüstriyel alanda AC-DC dönüştürücülere Doğrultucu adı verilir. AC gerilimini DC gerilimine çeviren güç kaynaklarıdır. İyi bir doğrultucudan beklenen, AC geriliminden hiç dalgalanması olmayan ve istenilen değerde bir DC gerilim sabiti olmasıdır. Burada elde edilen gerilim dalgalıdır.
Filtre Devresi:
Filtre devreleri, dalgalanması mümkün olduğunca az DC gerilim oluşumunu sağlar.
Regülatör Devresi:
Güç kaynaklarının çıkış gerilimini sabit tutma işlemine Regülasyon, regülasyon için kullanılan devreye de Regülatör Devresi denir. Tam doğrultulmuş DC gerilim oluşumunu sağlar.
Güç Elektroniğinin Kullanım Alanları
Endüstride Kullanım Alanları:
-Enerji iletim ve dağıtımında
-Her tür motor kontrolünde
-Makine otomasyonunda
-Her tür ısıtma ve soğutma işleminde
-Her tür üretim ve montaj sanayisinde
-Her tür güç kaynağı ve güç kontrol sistemlerinde
Bina, Ofis Ve Evlerde Kullanım Alanları:
-Bina otomasyon sistemlerinde
-Isıtma, soğutma, havalandırma ve güvenlik sistemlerinde
-Eğlence, oyun ve spor araçlarında
-Tıbbi cihazlarda
-Çamaşır makinesi, bulaşık makinesi, buzdolabı, klima, elektrik süpürgesi vb. ev cihazlarında
Ulaşım Araçlarında Kullanım Alanları:
-Uçak ve diğer hava araçlarındaki tüm güç sistemlerinde
-Demiryolu ve yeraltı araçlarındaki sistemlerde
-Otobüs, kamyon ve çekici sistemlerinde
-Elektrikli arabalarda
Tarım Ve Hayvancılıkta Kullanım Alanları:
-Sera otomasyonu ve kontrolünde
-Açık hava sulama ve ürün kontrol sistemlerinde
-Tarım makinelerinin otomasyonunda
-Seyyar vinç, beton makinesi vb. araçlarda
-Yetiştirme tesislerinin bakım ve otomasyonunda
-Tarla ve arazilerin ekim, dikim ve gübreleme kontrollerinde
-Tohumculuk, fide yetiştirme vb. çalışmalarda
Güç Elektroniği Nedir? adlı yazımızın sonuna geldik. Umarım sizin için faydalı bir yazı olmuştur.
Diğer teknoloji haberleri için tıklayınız.
Eğitim haberleri ve daha fazlası için tıklayınız.
Savunma Sanayii hakkında bilgiler için tıklayınız.
Konferans arşivi için tıklayınız.
Mikroişlemciler Nedir?
Baskı Devre (PCB) Nedir?
Gömülü Sistemler Nedir?
Doğru Akım (DC) Nedir?
Diyot Nedir?
Alternatif Akım (AC) Nedir?
PLC Nedir?
Kondansatör (Kapasitör) Nedir?
Kaynakça:
https://www.elektrikport.com/teknik-kutuphane/guc-elektronigi-ve-endustriyel-alanda-karsiligi/8099
https://tr.wikipedia.org/wiki/G%C3%BC%C3%A7_elektroni%C4%9Fi
http://afguven.com/depo/ESM312/hafta1.pdf
Balıkesir Üniversitesi | Elektrik Elektronik Mühendisliği
