Güç elektroniği söz konusu olduğunda, her ne kadar daha çok yeni çıkan yarı iletken elemanlar (SiC ve GaN) üzerine konuşmuş olsak da son 30 yıldır güç elektroniği sektörünün özellikle yüksek güçlerde baskın tek bir elemanı vardır: IGBT! Yüksek gerilimler ve akımlar söz konusu olduğunda, her ne kadar eksiği bulunsa da IGBT’ler hâlâ fiyat/performans konusunda öne çıkan yarıiletken anahtar olurlar. IGBT’nin sahip olduğu bir takım elektronik dezavantajlarını gidermek için ise günümüzde en çok tercih edilen yöntemlerden bir tanesi multilevel ya da Türkçesi ile çok seviyeli dönüştürücülerdir. (Devamını Oku)

Güç kaynağı tasarımı, özellikle günümüzde, önemli tasarım konularının başındadır. Daha az kayıp, standby anında daha az güç çekimi gibi konular ise tasarımın inceliklerindendir. Bu konulara ilk başlayan bir tasarımcı için, daha önce de bahsettiğim gibi, Flyback temel topolojilerdendir. Bir çok parametrenin olduğu bu alanda bazı kilit noktalar tasarımcının elini kolaylaştırır. (Devamını Oku)

Elektrik ya da elektronik tasarımcısı olarak bir çok sorunu çoğu zaman klasikleşmiş metotları akıllıca birleştirip kullanarak çözmekteyiz. Konu güç elektroniği olduğunda ise bu çözümler genellikle topolojiler üzerinden ilerler; bir çoğumuzun ders kitaplarında, uygulama notlarında gördüğü Buck/Boost/Flyback vb. dönüştürücüler neredeyse 100 yıla yakındır kullanılmaktadır. Son dönemde revaçta olan resonant ya da PFC gibi yapılar dahi 20-30 sene öncesine kadar özel sayılsa da günümüzün klasikleşmiş temel yapıları haline gelmişlerdir. (Devamını Oku)

Güç elektroniğinin temel taşlarından bir tanesi anahtarlama elemanları ve onların kontrolüdür; hatta anahtarlama kontrolü bir anlamda bu dalın temelidir diyebiliriz. Güç elektroniğinde en sık kullanılan anahtarlama elemanı olarak karşımıza IGBT ve Mosfet’ler çıkmaktadır. Dijital elektroniğin de bu dala hükmetmesi ile birlikte “logic level” diye adlandırdığımız gerilim seviyeleri ile ek araçlar kullanarak anahtarlama elemanlarının kontrolünü sağlamaktayız. Daha önce burada (Dikkat: High Side Gate Driver!!) konuştuğumuz üzere bu ek donanımların, sürücülerin, bir çok çeşidi bulunmaktadır. Güç değerleri arttıkça kullanacağımız sürücü gereksinimi ve özelliği değişiklik göstermektedir; bunların en gelişmişleri içerisinde desaturation koruması ve active miller clamp özelliği barındırır. (Devamını Oku)

Güç elektroniği tarihine kısaca göz gezdirirsek, mikroişlemcilerin gelişmeye başladığı yıllara kadar analog kontroller üzerine tasarımlar yapıldığı görülür, hatta çok eski cihazlar incelendiğinde onlarca ayar potunu görmek mümkündür. 1990’ların başlarından itibaren ise mikrodenetleyicilerin yavaş yavaş gelişmesinden sonra önce analog devrelerde, göstergeler ya da küçük ayarlar için yönetici konumuna yükselen mikrodenetleyiciler daha sonrasında DSP tabanlı, gelişmiş ADC ve PWM bloklarına sahip denetleyicilerin geliştirilmesi ile birlikte ana kontrolcü olarak sistemlerde yer almış ve dijital kontrol sistemleri çok daha önemli hale gelmiştir. (Devamını Oku)

Enerji, yaşamın ortaya çıktığı ilk zamanlardan bu yana önemli bir done olmuştur. Önceleri hayat sürdürmek için gerekli olan enerji, şimdilerde insanlığı ayakta tutan bir yapıtaşı olarak karşımıza çıkmaktadır. Bu ihtiyacı en temiz yolla sağlamanın yolu ise yenilenebilir enerji kaynaklarından geçmektedir. Yenilenebilir enerji kaynakları ele alındığında karşımıza başta rüzgar ve güneş olmak üzere bir çok doğal kaynak karşımıza çıkar. Bu enerji kaynaklarından güneş enerjisini ele aldığımızda, özellikle güç elektroniği elemanları gelişiminden sonra yüksek verimli eviriciler-dönüştürücüler yapmak mümkün olmuş ve kullanım alanı oldukça yaygınlaşmıştır. (Devamını Oku)

Elektronik yükün çalışma mantığını ele aldığımız ilk bölümde, bu konuda en çok kullanılan yarıiletken elemanların başında, fiyat/performansının iyi olmasından dolayı Mosfet ve IGBT olduğunu belirtmiştik. Bunun yanında, elektronik yük tasarımı yaparken karşılaşılan bir çok zorluğun olduğunu söylemiştik; uygun akım ölçüm metodu, bu akım metoduna göre uygun opamp vb. gibi kontrol elemanları seçimi ve yük olarak kullanılacak yarı iletkenin güvenilir sınırlarda çalışmasını sağlama.

Bu bölümde yukarıda saydığımız tüm bu zorlukların aşımı için cevap ararken özellikle bir yarı iletkenin, uygulamaya göre nasıl seçildiğini de ele alarak günümüzde iyi bir elektronik yükün neden pahalı olduğunu anlamaya çalışacağız. (Devamını Oku)

Güç elektroniği uygulamalarında, güç kaynağı gelişimi yapmak temel noktalardan biri olarak yer almaktadır. Gerek anahtarlamalı, gerekse lineer güç kaynakları ve bataryaların, teorik hesaplanan değerlerinin ve ihtiyaçların, uygun şartlarda karşılandığını görmek için tasarım değerlerinde yüklenmeleri gerekmektedir. Bu, sayılabilecek testlerin arasında en temel olanıdır. Ayrıca tasarlanan cihazın akım/gerilim performansı da yine önemli parametrelerden biri olarak görülmektedir. Son olarak ise tasarım değerlerinde sıfır yükten, tam yüke geçiş anlarında (tersi de geçerli) güç kaynağının gösterdiği performans da çok önemlidir. (Devamını Oku)

Daha önceki yazımızda izolasyonun gerekli olduğu haberleşmeler için bir tasarım sunmuş ve detaylarını paylaşmıştım. Her ne kadar haberleşme tarafında sadece basit donanımlar kullanarak, belirli haberleşme sinyallerini izole etmek mümkün olsa da iş program yazıp, bunları debug etmeye geldiğinde cihazımızın üzerindeki programlayıcının ya da debuggerın da izole olması koşulu gerekmektedir.

Günümüzde bir çok firmanın programlayıcısı ve debuggerı, USB üzerinden bilgisayara bağlanır ve enerjilerini USB portlarının kapasiteleri dahilinde bağlandıkları noktadan sağlarlar. Standart bir USB2.0 portu 5V/0.5A (2.5W), USB3.0 portu ise 5V/0.9A (4.5W) kapasitesinde güç sunabilmektedir. (Devamını Oku)

Seri iletişim, her ne kadar yarım yüzyıllık bir haberleşme yöntemi olsa da, endüstriyel ortamda çalışan herkes için hâlâ kullanılan, güvenilir bağlantı çeşitlerinden biridir.

Gelişen bilgisayar sektörü ve sonrasında USB’nin standart haline gelmesi, özellikle taşınabilir cihazlar üzerinde, endüstriyel ortamda çok sık kullanılan seri/paralel port kavramlarının yok olmasına neden oldu.

Bu yüzden günümüzde, USB3.0 ve USB Type-C’lerin konuşulduğu bir ortamda, endüstriyel/elektronik bağlantı çeşidi olarak USB/Seri haberleşme dönüştürücüleri kullanmak zorunlu hale gelmiştir. (Devamını Oku)