Herkese merhabalar! Bu yazıda güç kaynaklarını yakından tanıyacağız ve elektronik çalışmalarında işimizi kolaylaştıracak, yapımı kolay ayarlı bir güç kaynağı yapacağız. Yapım aşamasına geçmeden güç kaynaklarına ve kendi yapacağımız güç kaynağının özelliklerine değinelim.

Güç Kaynağı Nedir?

Güç kaynakları sistemlerin ihtiyacı olan enerjiyi karşılamak amacıyla kullanılan araçlardır. Günlük hayatta sıkça karşılaştığımız ve kullandığımız adaptör, pil gibi malzemeler birer güç kaynağıdır. Daha az rastladığımız, donanımsal olarak daha büyük sistemleri besleyen bilgisayar güç kaynağı, kesintisiz(ups) güç kaynakları sayabileceğimiz örneklerdendir.

Bilgisayar(PC) güç kaynakları, bilgisayarımızdaki donanımların ihtiyacı olan gücü  sağlayan birimlerdir. Bilgisayara gelen elektriği ayarlayarak bilgisayardaki parçaları korur.  Evlerimize gelen 220 V AC voltajı yapısındaki transformatör ve devre yardımıyla düşük değerlerdeki DC voltaja çevirir. Her parçanın çalışma voltajı farklı olduğundan bu güç kaynaklarında 3.3 V, 5 V, 12 V gibi farklı çıkışlar bulunur.

Kesintisiz(UPS) güç kaynağı, elektrik kesintisi sonucu ortaya çıkabilecek veri kaybını önlemek ve kullanıldığı sistemi korumak için üretilmiş kaynaklardır. Yapısındaki akü ani bir kesinti veya voltaj değişimi sonrası devreye girer. Aküden gelen elektrik, sistemi belli bir süre besleyerek verilerin yedeklenmesine olanak sağlar. Bu sayede veri kaybı minimuma indirilmiş olur. En ufak elektrik kesintisinin bile verimi büyük ölçüde etkilediği endüstriyel otomasyon sistemlerinde kullanılır.

DC güç kaynakları elektronik ile uğraşanların vazgeçilmezi olan araçlardandır. Kurduğumuz devreleri, yaptığımız projeleri beslemek için güç kaynaklarından yararlanırız. Farklı devrelerin ihtiyaç duyduğu gerilim değerleri de değişiklik gösteriyor. Bazı devreler üzerinde farklı gerilim değerlerini test etmemiz gerekebiliyor. Bu gibi durumlarda farklı voltaj değerlerinde adaptör, pil veya regülatörler kullanmak yerine ayarlanabilir bir DC güç kaynağı kullanmak çok daha pratik hale geliyor. Ayarlı bir güç kaynağı kullanarak devrelerimizi dilediğimiz voltajlarda besleme imkanı elde ediyoruz.

Ayarlı Güç Kaynağı Devresi ve Yapımı

Bir DC güç kaynağı genel olarak yapısında bir transformatör ve doğrultma, filtreleme, regülasyon görevlerini yerine getiren bir devreden oluşur.

Şebekeden gelen elektriğin geçtiği ilk yer transformatörlerdir. Transformatörler, üzerine gelen 220V’luk AC gerilimi trafo değerine göre daha düşük bir AC gerilime dönüştürür. AC gerilimin DC gerilime dönüştüğü yer köprü diyottan oluşan doğrultma devresidir. Bu kısımda DC gerilim sağlansa da sabit bir voltaj değeri sağlamak için filtreleme yapılması gerekir. Güç kaynağı devrelerinde filtreleme görevini kondansatörler üstlenir. Son kısımda voltaj regüle edilerek istenilen değerde gerilim elde edilmiş olur.

Doğrultmadan sonra gerilim:

Aşağıda örnek bir güç kaynağı devresi görmektesiniz.

Ayarlı Güç Kaynağı Projesi

Bu projemizde yaptığımız çalışmaları daha verimli hale getirecek bir ayarlı güç kaynağı yapacağız. Bizim projemiz için yukarıdaki gibi bir devre hazırlamayacağız. Çok işçilik gerektirmeyen, daha az maliyetli bir kaynak yapmaya çalışacağız. Aynı zamanda doğrudan şebeke gerilimiyle uğraşmamış olacağız. AC-DC dönüşümü adaptörler yapacak. Adaptörler transformatör, diyot, kondansatör gibi yukarıda bahsettiğimiz işlemleri yerine getirebilecek parçalardan oluşur. Çıkış voltaj değerinin ayarlanması kısmında da bir voltaj regülatör kartından faydalanacağız.

Voltaj regülatör kartları üzerlerindeki DC voltajı belli bir voltaj değerine getirerek çıkış verebilen kartlardır. Kendi içlerinde çeşitlere ayrılsa da biz bu proje için bir voltaj düşürücü kart kullanacağız. Piyasada üzerine verilen DC voltajı hem yükseltebilen hem düşürebilen veya sadece yükseltebilen kartlar da mevcut. Bu projede oldukça uygun fiyatı ile herkesin edinebileceği bir LM2596 voltaj regülatör kartından yararlanacağız. Siz dilerseniz farklı bir voltaj regülatör kartı kullanarak farklı özelliklerde bir güç kaynağı da elde edebilirsiniz.

Bu projedeki bütün malzemelerde değişiklik yapabilirsiniz, yaptığınız değişiklikler güç kaynağınızın genel özelliklerini belirleyecektir. Bizim kullandığımız kart, üzerine gelen voltajı üzerindeki trimpot ayarına bağlı olarak bir voltaj değerine indirgiyor. Yani kartı besleyeceğimiz kaynağın voltaj değeri kart üzerinden alacağımız maksimum voltajda da değişime sebep olacaktır.

Kartımızı 12 volt bir adaptör ile beslersek çıkışımız da 1.25 – 12 V arasında olacaktır. Bu kısımda da bütçenize veya ihtiyaçlarınıza göre bir kaynak seçebilirsiniz. Evlerimizde kullandığımız adaptörlerden yararlanarak ekstra bir ücret ödemeden kartınızı besleyebilirsiniz. Metal kasa güç kaynakları, eski bilgisayarınızdaki güç kaynağı veya laptop adaptörleri de tercih edilebilir.

Yaptığımız çalışmayı kutulayarak işlevi kadar görünümü de iyi bir güç kaynağı yapacağız. Kutulama için birçok alternatif mevcut, biz bu proje için plastik proje kutularından yararlanacağız. Aynı zamanda kaynağımızın verdiği voltaj miktarını ve çektiğimiz akım değerini anlık olarak takip edebilmek için bir dijital voltmetre-ampermetreyi kutumuzun üzerine ekleyeceğiz. Dediğim gibi tüm bu malzemeleri dilediğiniz gibi revize ederek farklı özelliklerde ve maliyetlerde kaynaklar elde edebilirsiniz.

Malzemeler

Yukarıdaki malzemeler bu proje için kullanılmış malzemelerdir. Bu malzemelerde değişikliğe gidebilirsiniz.

NOT: Projenin elektronik montajını yaparken lehimleme gerekecektir. Bu yüzden bu malzemelerin dışında havya ve lehim teli gibi malzemelere de sahip olmanız gerekiyor.

Bağlantı Şeması

NOT: Voltmetre-ampermetremiz 4.5 – 30 volt aralıklarında çalışmaktadır. 30 volta kadar beslemeler için bu şemayı kullanabilirsiniz. 30+ V bir kaynak kullanırsanız paneli beslemek için çıkış gerilimini kullanın.

Yapım Aşaması

Parçalarımızın boyutlarına göre kutumuzun üzerine montaj için uygun boşluklar oluşturuyoruz. Bu iş için bir el matkabı kullanılabilir. Farklı yüzeyler için farklı metotlar uygulanabilir. Anahtar, voltmetre-ampermetre, jaklar ve potansiyometre elemanlarını kutumuza montajlıyoruz. Kartımızı besleyeceğimiz adaptör/güç kaynağından gelecek kablo için de kutunun yan tarafına bir delik açmayı unutmayın.

Elektronik montajda işe voltaj regülatör kartı üzerindeki trimpotu yerinden çıkartarak başlıyoruz. Bu kısımda havyamızı dikkatli bir şekilde kullanarak potun lehimli olduğu kısımları ısıtarak yerinden çıkartıyoruz. Potun bacaklarının bağlı olduğu yerlere 10K değerindeki potansiyometremizi bağlayacağız. Bu işlemler küçük bir alanda gerçekleştiği için lehimleme sonucu ortaya çıkacak bir kısa devre durumundan kaçınmamız gerekiyor.

Kartın üzerindeki ‘IN+’ ve ‘IN-‘ kısımları kullanacağımız kaynağın + ve – kutuplarını bağlayacağımız yerleri gösteriyor. Adaptörümüzü ucundan keserek içinden çıkan + ve -kabloları buraya lehimliyoruz. Kestiğinizde içinden çıkan kablolardan siyah olan ‘-‘dir. Yine de multimetre kullanarak test edebilirsiniz. Adaptörünüzü tak-çıkar şeklinde kullanmayı tercih ederseniz kutuya bir dişi güç jakı ekleyebilirsiniz. Bu sayede kutuya sabit bir adaptör kullanmak yerine işiniz bittiğinde bu adaptörü güç kaynağından çıkarabilirsiniz.

Voltmetre-ampermetre, anahtar ve jak bağlantılarını da verilen şemaya göre gerçekleştirdikten sonra parçaların elektronik montajını da tamamlamış oluyoruz. Kartımıza dikkat ederek kutumuzu kapatıyoruz.

Verdiğimiz besleme gerilimine göre çıkış aldığımız, çalışmalarımızda ihtiyaca uygun voltaj değerini sağlayabildiğimiz mini bir ayarlı güç kaynağı yapmış olduk. 3A’lik maksimum akım değeri ile hobi çalışmalarında işimizi görecektir. Projeyi tamamladıktan sonra multimetre kullanarak okuduğumuz değeri test ediyoruz. Burada ihmal edilemeyecek farklar ile karşılaşırsanız voltmetrenizin arka kısmında voltaj düzeltme potunu kullanarak ayar yapabilirsiniz.

Ayarlı Güç Kaynağı Fiyatları 

Hazır olarak satılan güç kaynakları verebildikleri akım ve voltaj değerlerine göre geniş bir fiyat aralığına sahip. 0-30 V 5 A bir ayarlı güç kaynağı 450 TL civarındayken aynı voltaj değerinde 2 A çıkış verebilen bir güç kaynağının fiyatı yaklaşık 410 TL. 0-30 V çıkış gerilimine sahip güç kaynakları en çok tercih edilen kaynaklar olsa da piyasada çok daha yüksek değerlere sahip ayarlı güç kaynakları da satılmaktadır. Aynı zamanda içerisinde baskı devre, devre elemanları, kutu gibi ayarlı güç kaynağı için gerekli malzemelerin bulunduğu kitler de satılmaktadır. 1.25V-12V ayarlanabilir güç kaynağı kitinin fiyatı yaklaşık 90 TL’dir. Elbette bu fiyatlar kur durumuna göre devamlı değişiklik göstermektedir.

Hazır olarak satılan ayarlı güç kaynakları kendi yaptığımız kaynağa göre hem işlevi hem de görünümü açısından avantajlara sahip olsa da maliyet bakımından dezavantajlıdır. Bizim bu projede yapmış olduğumuz güç kaynağının maliyeti seçmiş olduğumuz adaptöre göre 80-100 TL arasındadır. Evinizdeki adaptörleri kullandığınız, kutuyu hazır almadığınız, yalnızca voltmetre kullandığınız bir durumda bu değer daha da azalacaktır. Kendi yapmış olduğumuz kaynakta belli özelliklerden feragat ederek çok daha uygun bütçeli bir ürün yapılabilir. Maliyet tamamen tercihlerinize göre değişecektir. Devreyi kendinizin hazırladığı bir proje için de buna yakın bir maliyet çıkacaktır.

 

Sorularınızı ve yorumlarınızı paylaşmaktan çekinmeyin. Başka projelerde görüşmek dileğiyle, hoşça kalın!

 

CEVAP VER

Please enter your comment!
Please enter your name here