Doğru akım (dc) kıyıcılar girişine uygulanan doğru gerilimi anahtarlama elemanı yardımıyla çıkışına farklı bir gerilim değerine çevirerek verirler. Pek çok doğru gerilim uygulamasında karşılaşılan doğru akım kıyıcıları oldukça yaygın olarak kullanılırlar. Bu yazıda bir doğru akım kıyıcının Proteus ISIS programı yardımıyla çalışmasını ve bu doğru akım kıyıcının omik (R) ve omik-endüktif (R-L) yüklerini beslemesi durumunda akım ve gerilim dalga şekillerini göreceğiz.

Öncelikle Proteus ISIS programını açıyoruz ve doğru akım kıyıcımızı oluşturacağımız elemanlarımızı \Library\Pick Device-Symbol menüsünden seçiyoruz. (Elemanları seçme menüsünü açmak için kısayol tuşu olan P tuşunu da kullanabiliriz.)

Kullanacağımız elemanlar;

— Battery (Dc güç kaynağı için)

— IRF540 Mosfet (Anahtarlama elemanı olarak kullanılacak)

— 100R resistor (Omik yük)

— Real inductor (Endüktif yük)

— 1N4007 (Endüktif yük için geri besleme diyodu)

Bu elemanları seçtikten sonra anahtarlama elemanımızı sürmek için kullanacağımız kare dalgamızı sayfanın solunda bulunan menüdeki generator mode  butonundan PULSE kaynağını seçiyoruz. Anahtarlama elemanımızı sürmek için kullanacağımız kare dalgayı 555 tümdevresini kullanarak kendimiz de üretebiliriz. Fakat burada daha kolay olması açısından PULSE generatorü kullanıyoruz. (555 tümdevresi ile kare dalganın nasıl üretildiğini Proteus İle 555 Tümdevresinin Simülasyonu başlıklı yazıyı ve diğer yazılara bakılabilir.)

Öncelikle sadece omik yükü (R) kullanarak devremizi kuralım;

Battery elemanımızın üzerine çift tıklayarak gerilim değerini 50 V yapalım ve devremizi aşağıdaki gibi kuralım:

Kurduğumuz devrede akım ve gerilim dalga şekillerini görmek istediğimiz için akım ve gerilim problarını koymamız gerekir. Bunun için sayfanın sağında bulunan akım probu  ve gerilim probunu  ayrı ayrı devremize yukarıdaki şekilde görüldüğü gibi yerleştiriyoruz. Yerleştirdiğimiz probların üzerine çift tıklayarak isimlerini değiştirebiliriz. (Akım için I, gerilim için V yazabiliriz.)

Devremize referans noktası için ground etiketini sol menüdeki Terminals Mode  menüsünden seçerek yerleştiriyoruz.

PULSE kaynağımızın üzerine çift tıklayarak burada kaynağın özelliklerini değiştirebiliriz;

Generator Name: Vpulse (Kaynağın görünen ismi)
Pulsed (High) Voltage: 10 (Kare dalganın yüksek değeri)
Pulse Width (%): 80 (Kare dalganın yüksek değeri peryodun % kaçı boyunca devam etsin)
Frequency (Hz):200 (Kare dalganın frekansı)

Kare dalgamızın özelliklerini yukarıdaki gibi ayarladıktan sonra şimdi dalga şekillerimizi göreceğimiz grafik çizim alanını oluşturalım. Bunun için sol menüden Grafik Modunu  tıklıyoruz ve buradan anologu seçtikten sonra sayfaya mause yardımıyla bir pencere çiziyoruz. Pencereyi çizince devremiz aşağıdaki gibi görünecektir.

Grafik penceresini çizdikten sonra pencere üzerine sağ tıklayarak açılan menüden Add Trace seçeneğini seçiyoruz ve buradan Probe P1 seçeneğinin yanını tıklayarak seçeneklerden V’yi seçiyoruz. Bu demek oluyor ki bu grafik penceresinde gerilim dalga şekli görülecektir. OK deyip pencereyi kapatıyoruz ve pencerenin üzerine tekrar sağ tıklayıp açılan pencereden bu sefer Edit Graph seçeneğini seçiyoruz. Burada sadece Stop Time alanını 20m olarak değiştirip OK diyerek çıkıyoruz. “Resimulate?” sorusuna Yes dediğimizde gerilim dalga şekli aşağıdaki gibi görülecektir.

Yeni bir grafik penceresi açıp o pencerede de akım dalga şekli gösterildiğinde akım dalga şekli aşağıdaki gibi olacaktır.

Buraya kadar yapılanlarla omik (R) bir yükün dalga şekillerini gördük. Şimdi devremizi ve grafik alanlarını hiç bozmadan R direncinin yanına endüktansımızı bağlayalım. Devremiz aşağıdaki gibi olacaktır.

L endüktansının üzerine çift tıklayarak değerini 50 mH yapıyoruz. Burada yüke ters paralel bağlı diyot mosfet iletimdeyken endüktans üzerinde biriken enerjiyi mosfet kesime gittiğinde kendi üzerinden devam ettiriyor.

R yükünde çizilen grafik alanlarının üzerine sağ tıkalayarak Simulate Graph seçeneğini seçtiğimizde yeni dalga şekilleri aşağıdaki gibi olacaktır.

Kare dalga kaynağımızın Pulse Width (%) seçeneğini değiştirerek dalga şekillerinin değişmesini gözlemleyebiliriz. Bu şekilde akımın kesintili veya kesintisiz olma hallerini de ayarlayabiliriz. Ayrıca endüktansın değerini artırarak da akımın kesintisiz olmasını sağlayabiliriz.