Doğrultucular:
Doğrultucular alternatif akımı, örneğin şehir şebekesini doğru akıma çevirmeye yarar. Kullanım yerleri olarak,
elektronik devrelerin DC ihtiyaçlarını karşılamak yada güç kaynaklarının ön devresi olmalarını söyleyebiliriz.
Doğrultucuların üç tipi vardır.
1-Yarım dalga doğrultucu
2-Tam dalga doğrultucu
3-Köprü Doğrultucu
Yarım Dalga Doğrultucu:
Doğrultucuyu açıklaman önce bir altın kuralı tekrar hatırlatmak isterim. Bir diyottan akım geçebilesi için anodunun katoduna göre pozitif olması gerekmektedir.
Örneğin silisyum bir diyot için;
Anod: 1V, Katot:0V Akım geçer.
Anod: 10V, Katot:9V Akım geçer.
Anod: -5V, Katot:-6V Akım geçer.
Anod: 5V, Katot:6V Akım geçmez.
Aşağıdaki şekilde bir yarım dalga doğrultucu görülmektedir.
Doğrultucunun a ve b uçları arasına alternatif bir gerilim uygulayalım.
Burada bir açıklama yapacağım. Böyle bir şekil gördüğünüzde, t1 ve t2 zamanları arasında a ucu b ucuna göre pozitif, t2 ve t3 zamanları arasında a ucu b ucuna göre negatif olur. t1 ve t2 zamanları arasında a ucu b ucuna göre daha pozitif
olur. a ucu pozitif olduğu için diyodun anodu da pozitif olur. b ucu negatif olacağı için c ucu yani diyodun katodu negatif
olur. t1 ve t2 zamanları arasında diyodun anodu katoduna göre daha pozitif olacağı için diyot üzerinden bir akım geçer.
Geçen bu akım yük direnci RL nin üst tarafı pozitif, alt tarafı negatif yapar. t2 ve t3 zamanları arasında a ucu b
ucuna göre daha negatif olacağı için diyodun da anodu katoduna göre daha negatif olur ve diyot akım geçirmez.
Bunun sonucu olarak t2 ve t3 zamanları arasında yük direnci RL üzerinde bir gerilim oluşmaz. Böylece alternatif akımın her pozitif bölgesi geldiğine yük direnci RL üzerinde aşağıdaki şekilde gösterilen biçimde bir gerilim oluşur.
Şimdi diyebilirsiniz ki “Bu şeklin neresi DC. Tam olarak AC tanımına uyuyor. Yani yönü ve genliği zamana göre
değişiyor.” Kısmen haklısınız. Dikkat edecek olursanız genliği hep pozitif olarak değişiyor. Şu aradaki boşluklar
olmasa tam DC olacak. Şimdi devrenin çıkışına, yük direncine paralel olarak bir kondansatör koyalım.
Diyottan akım geçtiği zamanlarda yani t1 ve t2 zamanları arasında geçen akım hem RL yükünü beslediği gibi aynı
zamanda C kondansatörünü doldurur. Diyottan akım geçmeyen t2 ve t3 zamanları arasında kondansatör
üzerinde biriken elektrik yavaş yavaş RL yükü üzerinden boşalır. Başka bir değişle t2 ve t3 zamanları arasında RL yükünü besleme işini kondansator üstlenir. Bu şekilde devremizin çıkışındaki dalga şeklide aşağıdaki gibi olur.
Şekilden de görüldüğü gibi dalga şekli DC ye çok yaklaşmış olur. Devredeki kondansatörün değerini arttırarak
dalgalanmayı azaltabiliriz. Bu dalgalanmayı örneğin bir yükselteçte vınlama olarak duyabiliriz. Kondansatörü teorik
olarak çok arttırmak mümkündür. Fakat yüksek değerli kondansatörler çok yüksek akımlarla dolacağı için çok
yüksek akımlara dayanacak diyotlar gerektirir. Bunun yerine doğrulucu devrelerin çıkışlarına regülatör devreleri kullanılır.
Tam Dalga Doğrultucu:
Aşağıdaki şekilde bir tam dalga doğrultucu görülmektedir.
Şekil dikkatli incelenirse iki adet yarım dalga doğrultucudan oluştuğu rahatlıkla görülmektedir. Yarım dalga
doğrultucudan hatırlayacağınız gibi diyotlar girişteki sinyalin her pozitif bölümünde iletime geçmektedir. Yani t1 ve t2
zamanları arasında D1 diyodu t2 ve t3 zamanları arasında D2 diyodu iletime geçmektedir. Yük direnci üzerindeki dalga
şekli aşağıdaki gibi olur.
Yukarıdaki tam dalga doğrultucunun çıkış dalga şekli ile yarım dalga doğrultucunun çıkış dalga şekilleri arasındaki
fark, yarım dalga doğrultucuda olan boşlukları tam dalga doğrultucuda olmayışıdır.
Şimdi doğrulucunun çıkış uçları arasına bir kondansatör koyalım.
D1 ve D2 diyotları her iletime geçtiklerinde RL yükünü besledikleri gibi, C kondansatörünü de doldururlar. Diyotlar
üzerinden akan akımlar giriş gerilim dalga şeklini izleyecekleri için D1 diyodu girişindeki gerilim t1 zamanından
itibaren hızla yükselir, bu yükselme sırasında hem yükü besler hem de C kondansatörünü doldurur. Giriş gerilimi
hızla azalmaya başladığında kondansatör yavaş yavaş yük üzerinden boşalmaya başlar. Giriş gerilimi kondansatör
üzerindeki gerilimden daha aşağı değere indiği zaman yani D1 diyodunun anodu katoduna göre daha negatif olduğu
zaman diyodu artık akım iletmez. Yükü besleme işini kondansatör yüklenir. D1 diyodunun anodundaki gerilim
negatif kesime geçtiği zamanda D2 diyodunun anodundaki gerilimde pozitif olarak yükselmeye başlamıştır. D2
diyodunun anodundaki gerilim halen yük üzerinden boşalmaya devam eden kondansatör üzerindeki gerilimden
daha pozitif voltaj değerine geldiği zaman D2 diyodu iletime geçer. Hem yükü besleme işini yüklenir hem de
kondansatörü yeniden doldurur. Bu işlem art arda devam ederken, çıkışta da aşağıdaki dalga şekli oluşur.
