Elektrik veya elektronik ile çalışan herkes bilecektir ki AC ve DC, elektriğin iki temel formudur ve her biri farklı uygulamalarda önemli rol oynamaktadır. Tesla ve Edison’dan beri savaş halinde olan bu iki kardeş form günümüzde birçok alanda ortaklaşa kullanılmaktadır. Hatta öyle ki güç elektroniği uygulamalarının neredeyse yarısı DC/AC ya da AC/DC olacak şekilde bu iki formun birbirine dönüştürülmesi üzerinedir. Gelişen yarı iletken teknolojisi ile birlikte daha önce ele aldığım multilevel dönüştürücüler ve gelişen mikrodenetleyiciler ve kontrolcüler gibi teknolojik yenilikler sayesinde AC->DC ya da DC->AC dönüşümleri hem daha karmaşık hem de daha yetenekli bir hal almıştır. (Devamını Oku)

Elektronik yükler, basit çalışma mantıklarının yanında sunduğu özelliklerle mesleğe başladığım ilk günden bugüne benim için ilgi çekici olmuştur. Bu yüzden kendi kullanımlarım için bir çok elektronik yük tasarlamış, bunlardan birini sizlerle bölüm-1, bölüm-2, bölüm-3 ve bölüm-4 olarak paylaşımda bulunmuştum. Bu paylaştığım yazılarda bir elektronik yük ne için kullanılır, neden ihtiyaç duyulur, çalışma mantığı nedir gibi bir çok teknik soruna cevap vermeye çalıştığım gibi örnek bir uygulama ile de bir elektronik yükün neye benzediğini göstermeye çalıştım. (Devamını Oku)

2014-2015 döneminde, SiC FET’ler ve diyotlar ilk kez proje hayatıma dokunmaya başladığında, ürünleri elde edip bir şekilde denemiş ve geleceğin güç elektroniği teknolojisinin buralara yöneleceğini öngörmüştüm. Bu yüzden burada ve burada yazdığım iki yazımda da SiC ve GaN’ın bize neler sağlayabileceğinden bahsettim. Her ne kadar yüksek güçler ve akımlar bazında IGBT’ler fiyat performans özelinde FET’leri geride bıraksa da SiC ve GaN’ın, gelişimleri ve üreticilerinin daha da desteklemeleriyle birlikte, yüksek güç gruplarında da kullanılmaya başladığını yakın zamanlarda göreceğiz. (Devamını Oku)

2010 yılında tez çalışmalarıma başladığımda yenilenebilir enerji, özellikle de güneş enerjisi her zaman ilgi alanımda oldu. O tarihten bu yana kW’lar mertebesine varan bir çok projenin içerisinde olup, Türkiye ve Dünya’da çalışmakta olan bir çok ürünün tasarımında bulundum. Bu ürünlerin çalışarak karbon ayak izini azaltmasından dolayı bir mühendis olarak mutluluk duyuyorum. Kendi evimde de karbon ayak izimi azaltmak, uzun süredir sahip olduğum güneş panellerini kullanabilmek ve Covid-19 süresince evde kalış süreleri artmasından dolayı kendime üzerinde çalışabileceğim bir deneme kiti yapmak için küçük bir hafta sonu projesi oluşturdum. Ayrıca bu proje sayesinde, ister küçük isterse büyük olsun bir projeyi A’dan Z’ye nasıl ele alıyor ve ortaya çıkarıyorum görebileceksiniz! (Devamını Oku)

Gelişen üretim teknolojisi ve malzeme bilimi ile her geçen gün daha hızlı, daha az enerji kaybına sahip anahtarlara sahip oluyoruz. Silikon bazlı anahtarlar yanında artık her alanda görmeye alıştığımız SiC ve GaN ile beraber ise hız faktörünü engelleyen unsurları düzeltme yönünde bir çok atılım görüyoruz. Fizik kuralları çerçevesinde, 1800’lerin ortasında ele aldığı kuramlarla bilinen Sir William Thomson meşhur Lord Kelvin’in öne sürdüğü metotlar ise şaşırtıcı derecede günümüzün yarı iletken teknolojisine hâlâ yön verebilmektedir. (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)

Gerilim kaynakları; elektronik tasarım ile uğraşan kişilerin masasında bulunması gereken demirbaşlar arasındadır. 0-30V genel gerilim aralığından 0-1000V aralığında uç noktalarda akım sınırlı gerilim kaynakları çeşitli fiyat aralıklarında bulunabilmektedir. Bu cihazların düşük gerilim aralıkta olanları hem yaygın hem uygun fiyatta bulunurken, kullanılması gereken aralık ve gerilim düzeyi arttıkça hem bulmak zorlaşır hem de fiyat uç noktalara doğru yükselir. İlk önce nixie saat tasarımlarımda (Geçmişe Dönüş: Nixie Clock! – Geçmişe Tekrar Dönüş: One Nixie Clock – Yeniden: IN8 Nixie Saat) yaşadığım akım sınırlı yüksek gerilim bulamama daha sonrasında yüksek gerilim ölçüm devrelerinin testi sorunu dolayısı ile uzun süredir proje taslağı halinde duran; düşük güçte, akım limitli yüksek gerilim kaynağı tasarımını ele almanın vakti gelmişti. (Devamını Oku)

Nixie ile tanıştığım ilk günlerden beridir aklımda küçük bir kart içerisinde, tek bir Nixie ile saat yapmak vardı. Dik nixilerin zor bulunuşu ve küçük alanda özellikle gerilim çevrimlerinin mümkün olup olmadığını denemek için, daha önceki yazımızda bahsettiğimiz 4 adet IN12B Nixie bulunduran saati gerçekleştirdim.

Bu yazıda tek nixie ile bir saat yaparken, küçük alanda güç dönüşümünün nasıl sağlandığını, PCB tasarım ve detaylarına değinirken devre şeması ve işlemci yapısı ile kontrol edebilmek için kullanacağımız bilgisayar programını inceleyeceğiz. (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)