ELEKTRİK MAKİNALARI

Kapı akımı uygulanmadığı durum için tristör, iki yönde de iletime izin vermeyen üç tane seri bağlı diyot gibidir. Ters yönde kutuplanma durumunda diyotla aynı davranışı sergiler. İleri yönde kutuplamada yani anot pozitif iken, merkezdeki kontrol jonksiyonunun delinme gerilimi aşılmadıkça sadece kaçak akım akar. Doğru cevap B'dir.

Bir tristörü iletime geçirmek için kapı akımının çok hızlı yükselme zamanına sahip olması gerekir. Bu; anot akımının kilitleme seviyesine ulaşabileceği uzunlukta hızlı yükselme zamanına sahip darbe üretebilen tetikleme devreleriyle elde edilir.

Özellikle AC besleme uygulamalarında tetikleme devresinin üreteceği darbe beslemenin fazına göre belirlenebilmeli ve yeri değiştirilebilmelidir. Tetikleme devresi art arda darbeler üretebilmelidir. Bazı uygulamalarda katodları farklı potansiyele sahip iki tristör aynı anda tetiklenmelidir. Bu durumda devre iki veya daha çok izole çıkışı olan trafo içermelidir. Ters yönde darbe uygulamasından kaçınılmalıdır, yoksa daha çok güç harcanır. Ayrıca tristör ters kutupluyken kapı akımı uygulanırsa bu kaçak akımı artırır. Doğru cevap E'dir.

Güç kontrol elemanı olarak tristör içeren daha karmaşık sistemler; kapalı çevrim linkler, çok fazlı besleme, motor moment seviyesi ya da akımının otomatik kontrolü, farklı grupların aynı anda tetiklenmesi sonucu yanlış çalışmayı önleyici döngüler vs. içerirler. Kontrol karakteristiği, tetikleme gecikme açısı ile giriş gerilimi arasında tanımlanan ilişkiyi verecek şekilde olmalıdır. Doğru cevap E'dir.

Triyak beş katmanlı, her iki yönde de P-N-P-N yoluna sahip ve dolayısıyla iki yönde de iletebilen elemandır. Triyak pozitif ya da negatif kapı akımıyla iletime geçebilir. T2 pozitifken pozitif, T1 pozitifken negatif uygulamak daha iyidir, ancak pratikte her ikisi için de negatif darbe uygulanır. Doğru cevap A'dır.

IGBTler, MOSFET ile bipolar transistörün özelliklerinden yararlanarak yapılmıştır. Güç transistöründe daha çok N – P – N kullanılırken IGBT’de P – N – P yapısı kullanılır. Kollektör – Emiter karakteristiği bipolar transistöre benzerken kontrol özellikleri MOSFET gibidir. Doğru cevap D'dir.

Güç elektroniği devrelerinde elemanlar anahtar olarak kullanılır. İdealde bir anahtarda ; Sınırsız gerilim ve akım değerleri, Ani açma – kapama zamanları, Sıfır kaçak akım, Sıfır iletim ve anahtarlama kayıpları, Sıfır kapı tetikleme gücü şartı, Aşırı akım ve gerilimlere dayanabilme kabiliyeti, Kısa devrelere karşı koruma kolaylığı, Düşük maliyet ve montaj kolaylığı gibi özellikler aranır. Doğru cevap C'dir.

Tam Kontrollü Doğrultucu Devreleri : Tristör (ya da güç transistörü) kullanılır. Tristörlerin iletime geçtiği faz açısının kontrolüyle DC yük geriliminin ortalama değeri ayarlanabilir, yönü değiştirilebilir. Tam kontrollü devreler yük ve besleme arasında iki yönde de güç transferine imkan tanıdığından “çift yönlü konverter” olarak da adlandırılırlar. Doğru cevap B'dir.

Bir DC motorun hız kontrolü armatür terminallerine uygulanan DC gerilimi aracılığıyla kontrol edilir. Faz kontrollü bir tristör (SCR) konverter aracılığıyla değişken DC gerilim elde edilir. Küçük güçlerde tek fazlı bir konverter yani doğrultucu kullanılırken, büyük güçlerde üç fazlı konverterlerden yararlanılır. 

Uygulanan gerilim nominal değerine ulaştığında motor nominal hızına ulaşır. Bu durumda tristörlerin tetikleme açısı sıfır olur. Doğru cevap A'dır.

MOSFET’in açma kapama zamanı 1μs’nin altındadır. İletim esnasındaki direnci 100V’luk MOSFET için 0,1Ω ; 500V’luk MOSFET için 0,5Ω’dur. Güç MOSFET’leri doğrudan mikro elektronik devrelerce kontrol edilebilir. Tristörden daha az gerilim seviyelerine sahip olmasına rağmen daha hızlıdır. 100V’daki iletim kayıpları tristör ve transistörden daha fazladır, ancak anahtarlama kayıpları çok daha azdır. Doğru cevap E'dir.

Tristör ile güç transistörü karşılaştırılırsa;

Doğru cevap D'dir.

Yarı iletken doğrultucularda ana elemanlar olarak; diyot, konvansiyonel tristör, triak, kapıdan tıkanabilen tristör (GTO), bipolar güç transistörü, güç MOSFET’i ve yalıtılmış kapılı bipolar transistör (IGBT) sayılabilir. Katot tüpü bu elemanlardan biri değildir. Doğru cevap B’dir.

Bu darbeye tipik örnek 1μs’de 10V’luk kaynaktan 1A akıma ulaşabilecek bir darbedir. Doğru cevap C’dir.

Triyak 5 katmanlıdır. Doğru cevap D’dir.

Tristörün bulunmasından sonra geliştirilen iki üründen biri asimetrik tristördür. Doğru cevap A’dır.

GTO’yu söndürmek için katod - kapı yönünde 10V seviyesinde bir gerilim uygulanır. Doğru cevap E’dir.

Transistörle yük akımı kontrol edilebilirken, tristörde iletimden sonra kontrol olmadığı doğrudur. Doğru cevap E’dir.

Normalde iletimde olup, (baz sinyali yokken iletimde) ters kutuplandığı zaman kesime giden, çok hızlı anahtarlama yapabildiğinden mikrodalga frekansları seviyesinde kullanılan güç elektroniği elemanı SIT ( Statik Endüksiyon Transistörü )’dir. Doğru cevap B’dir.

Pratikte uygun eleman seçimi uygulamadan uygulamaya değişir. Uygulamada kriterler ; cihaz etiket değerlerine, iletim kayıplarına, anahtarlama kayıplarına, anahtarlama zamanlarına, kontrol stratejilerine ve maliyete bağlı olarak belirlenir. Montaj kolaylığı bu kriterlerden biri değildir. Doğru cevap D’dir.

“PWM”nin açılımı “Darbe genişlik modülasyonu”dur. Doğru cevap A’dır.

Düşük güç ve gerilimlerde kullanılan invertörlerin anahtarlama elemanları MOSFET’lerdir. Doğru cevap D’dir.