Alternatif Efektif gerilim ve DC gerilim farkı.

Temel elektronik konusu olan efektif gerilim ( RMS ) değeri nedir ve nasıl okunur.

Tek fazlı sistemlerde faz-nötr arasında ölçü aleti ile ölçülen gerilim RMS (efektif) gerilimdir. Bu türkiyede 220V 50Hz dir. Tabii ki lamba almak istediğimizde 220V lamba ver deriz. Ya da cihazlarımız 220V uyumlu deriz.

Biraz daha detaylı bakarsak prizlerimizde 220V tan fazla gerilim olduğunu göreceksiniz.
Diyeceksiniz ki hep ölçüyorum 200-240V arası değer görüyorum. Bunu diyorsanız, sizler hep AVOmetre ile ölçüyorsunuz demektir. Şayet osilaskop ile bakarsanız, gerçek gerilimin 310V civarında olduğunu görebilirsiniz.
Aradaki fark nereden geliyor derseniz, fark osilaskop’un maksimum değeri yani tepeden tepeye gerilimi ölçmesinden kaynaklanıyor. Gelen sinüs egrisinin her iki yönde de %71 civarının iş yapan kısım olması ve bunun da efektif değer olarak adlandırılmasıdır. Elimizdeki ölçü aletleri 220V gösterdiği için, 220V ile çalışan cihazların tamamına tek faz cihazlar demek yerine 220V cihazlar denilmiş. 220V lamba gibi.  Aşağıdaki grafikte 1 periyotluk sinüs sinyalini görüyorsunuz. Şebeke gerilimimiz de 220V 50Hz sinüs sinyalidir.  VRMS değeri grafikte gösterilmiştir. Aynı Vrms çizgisi – alternansta da bulunmaktadır. Yani 1 adet gösterilmiş diye sadece burası diye algılamayın. sinüs sinyali 2 akternanstan oluşur. pozitif ve negatif alternanslar.  Pozitif alternansda ne gösteriliyorsa negatifte de o vardır.

Buraya kadar alternatif gerilimin farkını gördük. Peki DC gerilimde de efektif değer varmıdır. Bunun cevabı olumsuzdur. DC de RMS yoktur. Çünkü DC devrede bulunan kondansatörler, gelen sinyalin tepe noktasına kadar şarj olduklarından görünen gerilim osilaskoptaki gördüğümüz gerilim olacaktır. yani 220V için konuşacak olursak 310V DC olacaktır. Bu nasıl bulunuyor derseniz de, aşağıdaki formüller size yardımcı olacaktır.

RMS formülü :  VRMS =( VP * 0.7071)*2  burada kısaltma yaparız her iki alternansı da hesap edeceksek 0.7071*2=1,41 olarak kullanabiliriz.
Yukarıdaki formülde sinus eğrisinin pozitif ve negatif alternansları olduğu için formülümüzü 2 ile çarptık.
Örnek: Aşağıdaki osilaskop görüntüsünde, 220V AC RMS değeri için pozitif tepe noktası 310V dur. Bunu formülümüze koyarsak.  VRMS=310*07071= 219.201  Bunun yerine tam tersini yapabiliriz. Elimizde 220V RMS değeri var. Kondansatör gerilim hesabı yapacağız. Tepe noktasını bulalım. Formülde yerlerini değiştirirsek VPP =VRMS*1,41 ==> Vpp=220V*1,41=310,2V yapar  Aşağıdaki osilaskop görüntüsünde görebilirsiniz.

 

DC gerilime etkisi ne olur. DC gerilimde efektif değer yok. DC gerilim doğrultuğunda kullanılacak olan kondansatörler tepe değerine kadar şarj olurlar. Bundan dolayı AC 12V DC ye çevrildiğinde 1,41 ile çarpılarak bulunan tepe değerine eşit olacaktır.
Hesabımızı yapalım. 12V trafoya sahip bir adaptör aşağıdaki gibi DC ye çevrildiğinde tepe noktasına kadar şarj olduğundan 12V*1,41=16,92V edecektir.

SMPS olmayan trafolu adaptör satın aldığınızda bilin ki 12V diye satılan adaptörler 16-17V kadar çıkış vereceklerdir. Sebebi AC gerilimden DC gerilime çevrildiğinde RMS değeri değil tepe değeri baz alınacaktır.  Aşağıdaki grafikte mavi ile belirtilen çizgi DC gerilim çizgisidir.

 

Videoda Tüm anlatılanların çalışmasını görebilirsiniz.

Not: Düzeltmem gerektiğini düşündüğünüz bilgiler varsa lütfen iletişime geçin.

5 Comments

  1. RMS formülü : VRMS =( VPP * 0.7071)*2 burada kısaltma yaparız her iki alternansı da hesap edeceksek 0.7071*2=1,41 olarak kullanabiliriz. Osilaskop görüntüsünde, 220V AC RMS değeri için pozitif tepe noktası 155V dur. Bunu formülümüze koyarsak. VRMS=155*07071*2= 109.60*2 =219.201 (bu ifadeler yanlış olmuş)
    AC bir sinyalde 220 V RMS nin pozitif maksimum değeri Vmak=Vtepe=220.1.41=311 V olur. Aynı şekilde negatif maksimumum tepe değeri de eksi 311V olur. Videoda bu konu yanlış anlatılmış. Vrms=Vpp*1/(2*√2)=Vpp*0.35355 veya Vrms=Vp*1/√2 =Vp*0,707 dir. Proteusun; “sine generatör properties” ekranında Vp=amplitude=Vmak=Vtepe dir. Proteusun; “sine generatör properties” ekranında Peak yazan kısım ise Vpp ye eşittir.

    1. Haklısınız. gerekli değişiklikleri yaptım proteus bağlantı hatasından yarısını gösteriyormuş. düzeltmeleriniz doğru. teşekkürler. son durum tepeden tepeye 310 0 310 olarak düzeltildi.

  2. Ilk cumledeki vrms=vpp×0,7071 yanlis olmus. Sadece Vp olacak yani yarim alternans olacak ayrica dediginiz konu icin bende internette arastiracagim. Umarim dogrusunu buluruz ve varsa yanlisi duzeltiriz.

    1. 🙂 sizi mi kıracağım küsuratları da dahil edersek 311V olsun. zaten şebekeyi de ölçtüğünüzde devamlı 220V görürsünüz bizler 220V lamba alıyoruz 221V olsa çalışmayabilir. 🙂 Biraz da latife iyidir. teşekkürler.

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir