Dikkat: Sahte İnvertör Kaynak Makineleri – 2

Daha önce burada sahte bir invertör kaynak makinesini incelemiştim. Şimdi de bunun yerine aldığım farklı bir invertör makinesinin inceliyorum. Bu cihazın markası ve modeli Mailtank MMA-400. Belirgin ayırt edici özelliği fiziksel boyutlarının çok ufak olması ve kendi taşıma çantası ile beraber gelmesi. Dış görünüşüne ait fotografı aşağıda görebileceğiniz invertör kaynak makinesi farklı marka ve model isimleri ile de satılıyor. Cihaz aynı cihaz.

Okumaya devam et “Dikkat: Sahte İnvertör Kaynak Makineleri – 2”

PCB’de YOL KALINLIKLARI VE CLERANCE DEĞERLERİ

PCB çizimine yeni başlayan herkesin aklına gelebilen bazı sorular vardır. En önemlilerinden biri de iletken yolu (Trace) çizimidir.

Peki iletken yolu (Trace) çizerken kullanması gereken kalınlıklar ve diğer iletkenler ile arasında olması gereken minimum boşluk (Clearance) ne olmalı?

Öncelikle iletken yolumuzun taşıma kapasitesini nasıl bulabileceğinizi açıklamaya çalışalım. Elektronik endüstrisinde genel kabul görmüş PCB tasarım standardı IPC-2221 (Rigit PCB’ler için)’dir. Akım taşıma kapasitesi için referans alınacak nokta IPC-2221B standardındaki 6.2 kısmıdır. Burada iç ve dış katmanlardaki bakır iletkenlerin taşıma kapasiteleri için formüller tanımlanmıştır. Bu formüllerden sonuç almak için izin verilen sıcaklık artışı, yolun uzunluğu, k sabiti vb. değerler de gerekir.

Buradaki formül şu şekildedir. Detaylı bilgi IPC-2221B standardında bulabilirsiniz.Trace Genişlik (W) = Trace Alan / (Bakır Kalınlık (T) [oz] * 1.378 [mil / oz])Trace Alan [mil ^ 2] = (Akım [Amper] / (K * (Sıcaklık_Artışı [° C]) ^ B)) ^ (1 / C)İç Katman – K sabiti = 0.024, B =0.44 , C=0.725Dış katman – K sabiti= 0.048, B =0.44 , C=0.725

Minimum boşluklar konusuna gelince bunun içinde IPC2221-6.1 tablosu kısmını referans olarak kabul edebilirsiniz. Burada paylaşılan bilgilere göre minimum izolasyon boşlukları ayarlayabilirsiniz. Unutmayalım ki burada amaç PCB üretilebilirliği değildir, amaç devremizin elektriksel izolasyon açısından yüksek performans ile çalışmasını sağlamaktır. Clearance ve Creepage olarak adlandırılan iki kavram bulunuyor. Biz şu an Clearence kısmına odaklanıyoruz.

Başlarda akım taşıma kapasite için referans alınan kaynak, IPC-2221B de(akım, sıcaklık artışı, enine kesit arasındaki ilişki) standart bir dizi grafik özetlenmişti. Daha sonra bazı faktörleri ve olasılıkları göz önüne aldığımızda bu sonuçlar her tasarım için geçerli olmayabileceği görüldü. Bu sebepten yeni bir çalışma ile IPC-2152 standardı termal iletkenlik, vialar, malzeme ve kalınlığın akım, kesit bakır ağırlığı ve sıcaklık etkisini üzerine çalışmalar yapıldı ve günümüzde IPC-2152 artık daha önde gelen standart haline geldi. Bu standart ile daha iyi sonuçlar elde ediliyor lakin karşılık olarak karmaşık formül ve hesaplar ortaya çıkıyor. IPC-2152 karmaşık devreler için gerekli olabilir. Standart kartlarda IPC2221 uygulanabilir. Tercih sizin uygulamak istediğiniz seçime kalıyor. Devre ihtiyacınıza düşünerek güvenlik payı eklemeyi unutmadan her iki standart kullanarak çizimler yapabilirsiniz. İnternet üzerinde her iki türü için birçok ücretsiz hesaplama araçları bularak devrenize uygun sonuçlara hızlıca ulaşabilirsiniz.

Diğer bir standart olan IEC-60950-1 de güvenlik gereksinimleri belirler. Bunu referans almak isterseniz buradaki izolasyon güvenliği içinde bu standarda göz atmanızda fayda bulunuyor. Her iki standart da tercih ediliyor.

Kaynak: https://cdn.ozdisan.com/journal/202005/COMPONENT_Sayi_13.pdf

Röle Testleri: SONGLE SRD 05VDC-SL-C

Cidddi bir projede kullanmak üzere rölelerin hatalı çalışma/arızalanma durumunu sınamam gerekti. SONGLE SRD 05VDC-SL-C model röle için elde ettiğim sonuçları aşağıda paylaşıyorum. Deneyimlerimi özetlemem gerekirse; bu röle kapasitif özelliği olan (girişinde yüksek değerli bir kondansatör kullanılmış herhangi bir elektronik cihaz) yükleri anahtarlamak için uygun değil. Sayfanın sonunda paylaştığım röle teknik dökümanında (Relay Technical Information) görebileceğiniz üzere, kapasitif bir yük anahtarlandığında; başlangıç anında nominal akımının 40 katına, endüktif yük ise 10 katına kadar akım çekebilir. Tungsten flamanlı akkor lambalar da 10 katına kadar başlangıç akımı (inrush current) çekebilir. Aşağıdaki grafikler bu durumu gösteriyor. Ayrıca, rölelerin güvenilirliği ile ilgili detaylı bilgiyi kitabımın ilgili bölümünde bulabilirsiniz.

Çeşitli yüklerin başlangıç ani akımları (inrush current)

Test – 1: RÖLE SONGLE SRD 05VDC-SL-C

220v 100w ~1A ampül ile test ettim. Ampül röleye çok yakın olduğu için
röle 50 santigrat kadar sıcaklıkta çalıştı. Bu şekilde 150K’da yapışmaya başladı. Soğuttuğumda veya gövdesine vurduğumda paleti bırakıyordu.
Soğuttuktan sonra bir süre daha gidiyordu. Rölenin %50 zamanında açık kalması ve ısı kaynağından ötürü yorulduğu belli oldu.

Test – 2: RÖLE SONGLE SRD 05VDC-SL-C

6.3v 6600uF ile 0.5 sn. kısa devre 2.5sn. şarj 600K’dan fazla tekrarlatıldı.
Başarılı olan bu testi kendi isteğimle sonlandırdım.

Test – 3: RÖLE SONGLE SRD 05VDC-SL-C

32v 2200uF ile kısa devre testinde ilk denemede kontaklar yapıştı.

Test – 4: RÖLE SONGLE SRD 05VDC-SL-C

32v 1000uF ile kısa devre testinde ilk denemede kontaklar yapıştı.

Alüminyum Polimer ve Tantalyum Polimer kondansatörler arasındaki farklar

Alüminyum Polimer Elektrolitik Kondansatörler (Katı Elektrolitli)

Katı elektrolitli alüminyum ve tantalyum kondansatörler

  • 2.5 ila 125Vdc voltaj değerleri ile 3.3 ila 4700µF kapasite değerleri arasında üretilebilirler.[1]
  • Birim hacim başına daha düşük kapasitansa ve geleneksel alüminyum elektrolitik kapasitörlere göre daha yüksek kaçak akıma sahiptirler ancak bu yüksek dalgalanma akımına (ripple), düşük ESR’ye (empedans) ve çok daha uzun çalışma ömrüne dayanma kabiliyeti ile dengelenir.[1]
  • Uzun süre yüksek sıcaklıklarda çalışabilirler. [3]
  • Anotu sinterlenmiş alüminyumdan oluşur ve kılıfında anodu işaretlenmiştir.
  • Düşük ESR ve ESL değerleri ile yüksek frekanslarda çalışmaya uygundurlar. [4]
  • Elektrolitik buharlaşması olmadığı için daha uzun ömürlüdürler. Elektroliti katıdır.
  • Kısadevre durumunda yanma ve patlamaya neden olmazlar.
  • Alüminyum polimer elektrolitik kondansatörlere göre daha pahalı, daha yüksek kaçak akım değerlerine sahiptirler ve ani yüksek akım ve voltajlarda zarar görebilirler.
  • Tolerans değerleri ±%10 ile ±%20 arasındadır.
  • Sıcaklık ve frekansa bağlı olarak kapasitans değerleri sıvı elektrolitikli olanlarına göre daha az sapma gösterir.
  • 1 kHz frekansta ölçülen kapasitans değeri 100/120 Hz değerinden yaklaşık% 10 daha azdır. Bu nedenle, polimer kondansatörlerin kapasitans değerleri doğrudan karşılaştırılamaz ve kapasiteleri 1 kHz veya daha yüksek olarak ölçülen film kapasitörlerin veya seramik kapasitörlerinkinden farklıdır.
  • Ters polarma altında kaldıklarında kısa devre olarak hasar alırlar. [7]
  • ESR değerleri tantalyum polimere göre daha yüksektir. [7]
  • ESR değerleri yaklaşık 11mOhm civarındadır.[8]
  • Ripple akımı 5500mA civarındadır. [8]
  • Mükemmel bir yüksek frekans karakteristiğine sahiptir. [8]
  • 100KHz-1MHz arasındaki ESR değerleri sıvı elektrolitik alüminyum ve tantalyum kondansatörlere göre oldukça düşüktür. [8]
  • Düşük sıcaklıklarda daha stabil çalışır

Alüminyum Kondansatörler (Sıvı Elektrolitli)

SIVI ELEKTROLİTİKLİ ALÜMİNYUM KONDANSATÖRLER

  • Genellikle silindirik yapıda üretilirler.
  • Islak elektrolite sahiptir.
  • 0.1 μF ila 2.700.000 μF (2.7 F) arasındaki kapasitans değerleri ve 4 V ila 630 V arasındaki nominal voltaj değerleri ile yapılırlar.[5]
  • Kuruduklarında elektriksel parametrelerini yitirirler.
  • Ucuzdurlar.
  • Sıcaklığa duyarlıdırlar.[6]
  • Katı olmayan elektrolitli elektrolitik kapasitörler, frekans ve sıcaklık aralıkları üzerinde polimer kapasitörlerden daha geniş bir sapma gösterir. [7]
  • ESR değerleri yaklaşık 85mOhm civarındadır.[8]
  • Ripple akımı 630mA civarındadır. [8]

 

Tantalyum Polimer Elektrolitik Kondansatörler (Katı Elektrolitli)

  • 2.5 ila 125Vdc voltaj değerleri ile 0.47 ila 1500µF kapasite değerleri arasında üretilebilirler. [1]
  • ESR değeri 5mOhm’a (mili ohm) kadar düşük olabilir ve dalgalanma akım değerleri bazı cihazlar için 4A veya daha fazla olabilir.[1]
  • Tantalyum polimer kapasitörler, geleneksel tantalyum kondansatörlere göre önemli ölçüde maliyet tasarrufu sağlar ve tantalyum kondansatörlere göre yangın çıkarma riski daha azdır.
  • Daha düşük voltaj deformasyonuna sahiptirler, ancak yine de düşük ESR ve ESL ile birleştiğinde iyi hacimsel verimlilik sağlarlar.
  • Anodu sinterlenmiş tantalyumdan oluşur ve kılıfında anodu işaretlenmiştir.
  • Çok düşük ESR değerlerine ek olarak avantajı, düşük endüktanslı ESL’dir, böylece bu kapasitörler daha yüksek frekanslar da başarıyla çalışabilir.[4]
  • Ters polarma altında kaldıklarında kısa devre olarak hasar alırlar. [7]
  • Alüminyum polimere kıyasla daha yükse sıcaklıklarda daha stabil çalışabilir.
  • ESR değerleri yaklaşık 200mOhm civarındadır.[8]
  • Ripple akımı 1900mA civarındadır. [8]
  •  

Tantalyum Polimer Elektrolitik Kondansatörler

Kaynaklar:

1- https://www.avnet.com/wps/portal/abacus/resources/article/the-unstoppable-rise-of-polymer-capacitors/
2- https://tr.qwe.wiki/wiki/Polymer_capacitor

3-https://en.wikipedia.org/wiki/Polymer_capacitor#Polymer_electrolyte

4-https://en.wikipedia.org/wiki/Polymer_capacitor#Polymer_electrolyte

[5] https://en.wikipedia.org/wiki/Aluminum_electrolytic_capacitor

[6] https://en.wikipedia.org/wiki/Aluminum_electrolytic_capacitor#Advantages_and_disadvantages

[7] https://en.wikipedia.org/wiki/Polymer_capacitor#Polymer_electrolyte

[8] https://www.psma.com/sites/default/files/uploads/tech-forums-capacitor/presentations/is184-aluminum-electrolytic-vs-polymer-%e2%80%93two-technologies-%e2%80%93-various-opportunities.pdf

LCD Monitör İnvertör Korumasının İptal Edilmesi

Bir süredir Youtube Kanalımda yayınladığım LCD tamir videolarında invertör korumasını iptal ederek invertörün kapanmasını dolayısıyla monitörün ekranının kararmasını engelliyordum. İnvertör alt yüzeyindeki (smd kılıflı) PWM kontrolcüsünün mantıksal blok şemasını ve örnek devrelerini inceleyerek en uygun iptal tekniğinin bulunması/hesaplanması gereken bu işlem biraz vakit almaktaydı. Çünkü teknik servise gelen hemen hemen tüm monitörlerin PWM entegreleri farklı model numarasına sahipti. Aşağıda listesinin paylaştığım hazine diyebileceğim liste birçok kontrolörün OLP (open lamp protection) korumasının nasıl iptal edileceğinin özet bir listesi.

Okumaya devam et “LCD Monitör İnvertör Korumasının İptal Edilmesi”

Arduino UNO SMD CH340 Devre Şeması

CH340 Serial/USB dönüştürücüsünün kullanıldığı klon Arduino UNO (SMD)’nun Devre Şeması

CH340 Serial/USB dönüştürücüsünün kullanıldığı  Arduino Nano (SMD)’nun Devre Şeması


FT232 USB UART dönüştürücüsünü kullanan nano tasarımı

Video: Ani aşırı akım sınırlayıcı olarak “NTC” (Inrush Current Limiter)

NTC termistör yani negatif sıcaklık katsayılı direnç; temelde sıcaklıkla ters orantılı olarak direnci değişen bir elektronik devre elemanıdır. Yani sıcaklığı arttıkça direnci azalır. Daha çok mikrodenetleyicili devrelerde ortam sıcaklığını algılatmak için bir ADC (analog dijital dönüştürücü) ile kullanılır. Temel uygulaması aşağıdaki gibi, bir seri direnç yardımıyla gerilim bölücü oluşturarak, sabit gerilim altında NTC uçlarına düşen gerilimi ölçme şeklindedir.

 

Aşağıdaki devrede besleme gerilimi olan Vs sabit tutularak; termistör ısıtılmakta ve R2 üzerine düşen gerilim düşümü ölçülmektedir. Termistörün sıcaklığı arttığında NTC uçlarına daha az gerilim düşer, çükü Vntc + Vr2 toplamı Vs’ye eşit olmalıdır. Bu nedenle Vr2 artar. Sıcaklık düştüğünde ise; Rntc artacağından Vntc’de artar, toplam (Vntc ve Vr2) Vs’ye eşit olması gerektiğinden Vr2 düşer. Vr2 deki değişim bir ADC ile ölçülerek, ortam sıcaklığı doğru orantı yöntemiyle hesaplanabilir.

Ani Akım Sınırlayıcı Olarak NTC

NTC ile ilgili olarak buraya kadar olan kısmı çoğu kişinin zaten bildiği, NTC’nin temel davranışından kaynaklanan uygulama örneğiydi. NTC’nin diğer kullanım alanı da, ani akım yükselmelerini bastırmaktır (suppression). NTC termistörler devreye seri bağlanarak Aşırı Akım Limitleyici olarak (NTC Inrush Current Limiter) da kullanılır. Ani akım bastırma amacıyla kullanıldığı uygulamalarda fiziksel ölçüleri sıradan bir NTC’ye göre daha büyük (görünümü genellikle varistörü andırır) ve yüksek akım geçişlerine dayanabilecek fiziksel ve kimyasal özelliklerdedir.

Kondansatörler boş olduklarında çok düşük bir iç dirence sahiptirler.

DC’den DC’ye çeviren anahtarlamalı-mod (switch-mode) güç kaynaklarının girişine kırpılmaları filtrelemek için konulan yüksek kapasiteli filtre kondansatörleri boş olduklarında çok düşük bir iç dirence sahiptir. Bu kondansatörler ilk şarj enerjisi ile karşılaştıklarında aşırı akım çekerler. Kısa süreliğine de olsa (şarj gerilimine ulaşıncaya kadar) bu aşırı akım hem kondansatörün hem de devrenin geri kalanının ömrü açısından olumsuz bir durumdur.

NTC’ler (aşırı akım sınırlama NTC’leri) soğuk iken stabil çalışma şartlarına göre yüksek bir iç dirence sahiptir.

NTC’ler (aşırı akım sınırlama NTC’leri) soğuk iken daha yüksek bir iç dirence sahiptir. Sahip oldukları bu direnç üzerinden geçen akımın belli bir stabiliteye ulaşması sürecinde yarattığı ısı ile sıfıra yakın değerlere düşer ve ardından gelen devrenin çekeceği enerji miktarına göre ısı/akım dengesine oturmuş olur. NTC’nin ilk başta sahip olduğu yüksek direnç, bu anda oluşabilecek ani akımın kendi üzerinde absorbe (suppression) olmasını sağlar. Böylece devrenin girişine seri olarak bağlanan NTC, ardındaki kondansatörün ilk şarj akımın sınırlandırılmasını sağlar. Aşağıdaki akım/zaman grafiği bu durumu açıklar (kırmızı grafik NTC kullanılmayan devreyi, mavi grafik NTC kullanılan devre uygulamasına aittir):

 

NTC’ler ısıya duyarlı elemanlardır. Isıya bağlı olarak hızlıca değişebilen iç dirençleri ile akımı kontrol ederler. Aşağıdaki grafik bir NTC resistörün ısıya bağlı iç direncini göstermektedir.

Tipik Kullanım Alanları

  • Florosan lambaları: Flaman ısınıncaya kadar (dengeli ışık seviyesine ulaşıncaya kadar) geçen sürede flamanın yüksek akım çekmesini önler.
  • Elektrik motorları genellikle ilk hareketlerini yaparken normalden daha yüksek bir mekanik sürtünmeye sahiptirler. Bu da başlatma akımının, çalışma akımından yüksek olmasına neden olur. NTC’ler motorların enerji girişine seri bağlanarak ilk hareketin yavaş yapılmasını sağlar.
  • Hemen hemen her türlü güç elektroniği devrelerinin giriş ve çıkış katlarında kondansatör önüne yerleştirilerek, başlangıç anında sistemin stabil çalışma şartlarına en yakın akımlar ile açılmasını sağlar.

Avantajları

  • Akım limitlemek için kullanılan aktif devrelere (transistör/mosfet devreleri) göre çok daha düşük maliyete sahiptir.
  • Çalışma mantıklarının basit olmasından ötürü devre tasarımlarında sıklıkla kullanılırlar ve üretim safhasını kısaltan bir etki sunmuş olurlar.
  • Güç dirençlerine (power resistör) göre çok daha az yer kaplarlar.

NTC’nin Soğuma Süresi

NTC ani akımı bastırıp gücü kesildikten sonra tekrar aynı etkinlikte bastırma yapabilmesi için bir soğuma süresine ihtiyaç duyar. NTC’nin gerektiğinde tekrar ani aşırı akımı sınırlandırabilmesi için yeterince soğuk olması gerekir, aksi takdirde akımı bastıramaz. Stabil çalışma zamanından soğumasına kadar geçen süre kurtarma süresi (recovery time) ya da yeniden başlatma (restart time) olarak adlandırılır ve  20sn den 2dk’ya kadar varan sürelerde olabilir.

Yukarıdaki sinyal grafiğinde bir cihaz tarafından başlangıç anında çekilen yüksek akımın genliğe bağlı değişimi görülüyor.

Teşekkür

Bu yazının hazırlanmasındaki yardım ve desteklerinden dolayı değerli hocam Güven Demir bey’e ve değerli arkadaşım, abim, elektronik mühendisi Mustafa Özkan’a teşekkürlerimi sunarım.

Kaynak: https://en.tdk.eu/tdk-en/373562/tech-library/articles/applications—cases/applications—cases/always-on-the-safe-side/761864

TVS diyot ve test tekniği hakkında

TVS (Transient Voltage Suppression/Geçici Gerilim Bastırma) diyot, enerji besleme girişine paralel ve ters polarma altında bağlanılarak devrenin aşırı voltajdan zarar görmesini önlemek için kullanılan koruma amaçlı bir diyottur. Doğru polarma altında normal bir diyot gibi davranırken, ters polarma altında farklı davranır. Ters polarma altındayken belli bir voltaja kadar (clamp voltage, breakdown/reverese breakdown voltage, Vbr) akım geçirmez. Bu özelliğiyle zener diyotlara da benzerler fakat ilerleyen paragraflarda değinildiği üzere bazı farkları vardır. TVS diyotlar Transil diyot olarak da adlandırılırlar.

Örneğin 12V’luk bir TVS diyotu, ters polarma gerilimi 12V’u aştığı anda iç direncini düşürerek besleme kaynağının artan voltaja karşılık sağlayabileceği tüm akımı üzerinden geçirmesi amaçlanır. Böylece uçları arasındaki gerilimi 12 voltta sabit tutar. Elektronik devreler tasarlanırken TVS diyotun çektiği akımın kısa bir süre içinde sigortayı attırması amaçlanır. Bu nedenle TVS diyottan hemen önce genellikle sigorta kullanılır.

Bu özelliğiyle TVS diyotlar varistörlere de benzer fakat varistörlere göre çok daha hızlı tepki ( 1 pico saniye) verirler. Ayrıca varistörler gibi absorbe sırasında eşik (Vbr) voltajlarının düşürme eğilimi de göstermezler.

Özetle, TVS diyot Vbr voltajında iç direncini düşürerek uçları arasındaki voltajı sabit tutar ve üzerinden besleme kaynağının tüm akımını geçirmek ister.

Elektronik devrelerin besleme ünitelerinde, besleme kaynağından kaynaklı ani yükselmeler veya arklar olabilir. Bu tür geçici yükselmelere Transient Voltage ya da spike adı verilir. Diğer bir tabirle; devreye çalışma geriliminin üzerinde bir voltaj geldiğinde iç direncini düşürerek uçları arasındaki voltajı sabit tutmaya ve düşen dirençten ötürü üzerinden geçen akımı kendi üzerinde absorbe (suppression) etmeye çalışır. Böylece  yüksek voltajdan devrenin zarar görmesi engellenir.  TVS diyotu öncesinde sigorta kullanılmadığı durumlarda, söz konusu voltaj yükselimi anlık olmalıdır (mikrosaniyeler). Aksi takdirde TVS kısa  sürede (>1ms) zarar görür ve koruma özelliğinden artık yararlanılamaz. Zarar gören bir TVS diyot kısa devre, açık devre ve işlevsiz bir konumda bulunabilir. Bunun anlamı Vbr sınırının kalıcı olarak değişmesidir. TVS diyotların üzerinde absorbe edebileceği enerji veri sayfalarında watt cinsinden belirtilmiştir.

 

TVS diyotun sembolü aşağıdaki gibidir:

1.Tek yönlü (unipolar) TVS diyot
2.Çift yönlü (bipolar) ortak katotlu TVS diyot (ortak anotlu da olabilir).

TVS diyot genellikle düşük güç tüketimi olan, hassas ve pahalı elektronik devrelerin enerji giriş katlarında kullanılır. Bir enerji harcama direnci ile veya birden fazla paralel bağlanarak enerji absorbe kapasitesi arttırılabilir. TVS diyotlar ESD (elektro statik deşarj) koruması sağlamak için de kullanılırlar. Aşağıda bir HDD kontrol kartı üzerindeki unipolar TVS diyotları görülüyor.

TVS diyotların unidirectional (tek yönlü) ve bidirectional (çift yönlü) versiyonları vardır. Aşağıdaki şemada ilgili diyotların sembolleri ve ani gerilimlerdeki çıkış voltajları gözüküyor. Çift yönlü TVS’ler tek yönlülerin aksine her iki yönde de (giriş voltajının negatif alternansında da) çalışır ve daha çok AC besleme yapılan uygulamalarda tercih edilir.

TVS diyotu test etmek için normal diyot testi uygulanabilir fakat görevini tam olarak yapıp yapmadığını anlamak için üzerine voltaj uygulanarak akım geçirip geçirmediğine bakmak gerekir. Böyle bir sınamada; TVS diyot’un aşırı ısınmadan bozulmaması için sabit akım kaynağı ile akımı sınırlandırmak gerekir.  TVS diyotlar ters polarma altında görev yaparlar. Normal koşullarda TVS diyot’un anotu devrenin şasesine (-) bağlıdır.

TVS diyotlar ile Zener diyotların çalışması birbirine benzer her ikisi de clamp voltaja ulaştığında üzerinden akım geçirir. Lakin TVS diyotlar bu işi ESD (elektro statik deşarj) gibi çok yüksek voltaj değerlerinde de yapabilirler. Diğer taraftan fiziksel boyutlarına göre absorbe edebilecekleri enerji zener diyotlara göre genellikle daha fazladır. Aşağıdaki görselde TVS ve zener diyotların voltaj absorbeleri ne performansta yapabildiği gösterilmiştir.

TVS ve zener diyotlara benzer olan bir de avalans (avalance) diyotlar vardır. TVS alternatifi olan avalans diyotlar TVS’den farklı olarak 4000volt gibi yüksek Vbr voltajları için üretilirler ve kullanılırlar.

TVS diyotların üzerinde genellikle aşağıdaki kodlar yazar:
12V’luk TVS diyotlar: LE, LEM, LEK, BUX, KVP, 13L.
5V’luk TVS diyotlar: HE, QE, QA, AE, 5L.

Kaynak: https://community.wd.com/t/hdd-tvs-diode-faq/14692

TVS Diyotların test edilmesi

Unipolar (unidirectional) TVS diyotlar avometrenin diyot kademesi ile bir ön kontrole tabi tutulabilir. Normal bir diyot karakteristiği sergiler. Ancak bu yolla elde edilen sonuç TVS diyotun Vbr voltajında görevini yerine getirip getirmediği konusunda bir fikir veremez. Örneğin 12v’luk bir TVS diyotu test etmek için voltaj ayarlı ve akım sınırlama özelliği olan bir güç kaynağını kullanabilirsiniz. Güç kaynağının örneğin 50mA gibi bir değere ayarlayın (fazlası TVS diyotu ısınmasına ve bozulmasına neden olabilir). TVS diyotu ters polarma altında bağladıktan sonra voltajı yavaşça 12volta kadar arttırın. 12 volta yaklaştığınızda  TVS diyotu akım geçirmeye başlayacaktır (50mA’e ayarlamıştık). Ardından tekrar düşürmeye başlayın 12voltun biraz altında akım geçişi olmaması gerekir. Bu şekilde davranan bir TVS diyot sağlamdır.

Bipolar (bidirectional) TVS diyotlar iki bipolar TVS diyotun ortak anot veya ortak katot olacak şekilde seri bağlanmasıyla oluşturulur.  Bipolar bir TVS diyot test edilirken unipolardan farklı olarak doğru polarma altında da Vbr değerinde akım geçirmesi gerekir. Yani her iki yönde de (doğru/ters polarma) Vbr voltajına ulaştığında akım geçirmesi gerekir.  Aşağıda D1 ve D2 adlı unipolar diyotlar ortak katot bağlanarak elde edilen bir  bipolar  TVS diyot yer almaktadır. İlk grafik D1 ve D2 diyotları sağlam olan bir TVS diyotuna aittir ve her iki yönde de (Vbr ve -Vbr) voltaj absorbesi yapmaktadır. İkinci grafikte ise D2 diyotu arızaldır ve TVS diyotu sadece -Vbr için görev yapmaktadır. Üçüncü grafikte ise D1 ve D2 diyotlarının her ikisi de kısa devre olmuştur hiçbirşekilde Vbr absorbesi yapmamaktadır.

Bipolar TVS diyotlar birbirinin eşleniği iki diyottan oluştuğundan avometrenin diyot konumunda test edilirken her iki yönde de birbirine yakın Vf derğerleri vermelidir. Bu değerler birbirinden bariz şekilde farklıysa D1 veya D2’den birinin arızalı olduğundan şüphelenilebilir. Bunu tespit etmenin en doğru yolu unipolar TVS diyot testini anlattığım ilk paragraftaki sınamayı gerçekleştirmektir.

TVS diyotlar ve uygulama notları hakkında daha fazla bilgi için aşağıdaki dökümanları okuyabilirsiniz.

 

Kablo kanalından Arduino deney tahtası yapmak

Geçtiğimiz dönem okuldaki derslerde kullanmak üzere bir Arduino deney tahtası yaptık. Basit ama kullanışlı bir çalışma oldu. Breadboard ile Arduino Uno’yu bir board üzerinde birleştirerek uygulamaların daha derli toplu ve güvenli yapılmasını sağladık.

Eski devre kartlarından ve disketlerden kalemlik yapalım

E:\Resimlerim\Resimlerim Yeni\Etc\İçindekiler\Yeni klasör\20161028_194957_2.jpg

Üzerinde SMD elemanlar olan Uygun büyüklükte bir PCB yi keserek çok hoş ve tarz bir kalemlik yapacağız.

E:\Resimlerim\Resimlerim Yeni\Etc\İçindekiler\Yeni klasör\20161028_201919_2.jpg

Öncelikle kutunun yan yüzeylerini oluşturacak kenarları sivri uçlu bir cisim ile kartın üzerine çizin.

E:\Resimlerim\Resimlerim Yeni\Etc\İçindekiler\Yeni klasör\20161028_235017.jpg

Daha sonra kenarları birbirine geçebileceği olukları açın.

E:\Resimlerim\Resimlerim Yeni\Etc\İçindekiler\Yeni klasör\20161028_235313_2.jpg

Bu olukları kullanarak kartları birbirine geçirin. Sadece alt taban açıkta kalacak. Buraya uygun bir kesim yaptıktan sonra kutunun iç tarafından japon yapıştırıcı kullanarak yapıştırın. E:\Resimlerim\Resimlerim Yeni\Etc\İçindekiler\Yeni klasör\20161029_002239_2.jpg E:\Resimlerim\Resimlerim Yeni\Etc\İçindekiler\Yeni klasör\20161029_191800.jpg

Ayrıca eski klavyelerin tuşlarından yapılabilecek bazı geri dönüşüm çalışmalarımı aşağıdaki fotoğraflardan görebilirsiniz:

E:\Resimlerim\Resimlerim Yeni\Etc\İçindekiler\Yeni klasör\20161028_174830.jpg

E:\Resimlerim\Resimlerim Yeni\Etc\İçindekiler\Yeni klasör\20161028_175000.jpg

E:\Resimlerim\Resimlerim Yeni\Etc\İçindekiler\Yeni klasör\20161028_175032.jpg

E:\Resimlerim\Resimlerim Yeni\Etc\İçindekiler\Yeni klasör\20161028_175343.jpg

Temel Seviye Arduino (Mikrodenetleyici) Kursu Test Sınavı Soruları

Bir süre önce tamamladığımız 30 saatlik kursun sınav sorularını paylaşıyorum. Telif hakkı yoktur, güle güle kullanabilirsiniz. Sınavın cevap anahtarını ise sayfanın sonundaki bağlantıdan indirebilirsiniz.

  1. Açık kaynak Arduino geliştirme kartları hangi ülke tarafından geliştirilmektedir?a)KKTC b) Belarus   c) İtalya  d) Türkiye
  2. Açık kaynak Arduino geliştirme kartlarında kullanılan mikrodenetleyici çipini hangi firma üretmektedir?
    AMD c) BEKO  d) ATMEL(MİCROCHİP)  e) Intel
  3. Arduino UNO geliştirme kartında kaç adet dijital giriş/çıkış pini vardır?
    a) 11 b) 12  c) 13  d)20
  4. Arduino UNO geliştirme kartında kaç adet analog giriş pini vardır?
    a) 4  b) 5  c) 6  d) 7
  5. Arduino UNO geliştirme kartında kaç adet analog çıkış pini vardır?
    a) 0  b) 1  c) 2  d) 3
  6. Arduino UNO geliştirme kartında kullanılan mikrodenetleyici hangisidir?
    a) AtMega328    b) Atmega2560
    c) Atmel378         d) ATmega328
  7. Arduino UNO da kullanılan ATmega328 mikrodenetleyici çipinin programı depolamak için kullandığı Flash hafızanın boyutu ne kadardır?
    a) 8bit b) 16Byte  c) 2KB   d) 32KB
  8. Arduino UNO da kullanılan ATmega328 mikrodenetleyici çipinin saat frekansı (çalışma hızı) kaç Hz’dir?
    a) 16MHz b) 32MHz  c) 80MHz d) 2MHz
  9. Arduino geliştirme kartına enerji verildiği ilk anda sadece 1 kere çalışan alt programın adı nedir?
    a) begin() b) setup()  c) start()  d) loop()
  10. Arduino geliştirme kartı çalışmak için ihtiyaç duyduğu enerjiyi bir PC’nin USB portundan sağlayabilir. USB portundan sağlanan enerji kaç volttur?
    3v b) 5v  c) 9v  d)12v
  11. Arduino programında gecikme yaratmak için kullanılan komut hangisidir?
    A) pinMode() b) digitalWrite();  c) delay() d) for()
  12.  Aşağıdaki bekletme komutlarından hangisi arduino programının 1,5 saniye gecikmesine yol açar?
    a) delay(1.5); b) delay(150);
    c) delay(1500)  d) delay(1500);
  13. a) for (pin=0; pin<=13; pin++)
    b) for (pin=0, pin<=13, pin++)
    c) for (pin=0, pin<=13, pin=pin+1)
    d) for {pin=0; pin<=13; pin++}

14) Bir Arduino C programı için aşağıdakilerden hangisinde başlangıç değeri 100 olan sure adında bir değişken doğru tanımlanmıştır?
a) int sure=100;         b) int sure 100;
c) int sure<=100        d) int süre 100;

15) Standart arduino alt programlarından birisi olan setup() hakkında yazılanlardan hangisi yanlıştır?
a) Arduino programın çalışabilmesi için gerekli değildir
b) Arduino enerjilendiğinde bir kere çalışır.
c) Arduino enerjilendiğinde sürekli olarak çalışır.
d) Arduino kartı resetlendiğinde yeniden çalışır.

16) Standart arduino alt programlarından birisi olan loop() hakkında yazılanlardan hangisi yanlıştır?
a) Arduino programın çalışabilmesi için gereklidir.
b) Arduino enerjilendiğinde bir kere çalışır.
c) Arduino enerjilendiğinde sürekli olarak çalışır.
d) Arduino kartı resetlendiğinde yeniden çalışır.

17) Aşağıda for() döngüsü için söylenenlerden hangisi yanlıştır?
a) Diğer şıkların hepsi yanlıştır
b) Başlangıç ve bitiş değeri belli işlerin yapılması için kullanılır
c) Bir şarta bağlı olarak tekrarlanması gereken işlerin yerine getirilmesinde kullanılır.
d) Belli sayıda tekrar eden işlerin yaptırılması için kullanılır.

18) Arduino serisi mikrodenetleyicili geliştirme kartları için söylenenlerden hangisi yanlıştır?
a) Atmel firmasının ürettiği bir mikrodenetleyicidir.
b) ATmega serisi bir mikrodenetleyiciye sahiptir.
c) Elektronik ve programlamayı öğretmek ve sevdirmek için çıkartılmıştır.
d) Arduino serisinin ilk ve en temel geliştirme kartıdır.

19) Arduino’nun bir I/O pinini çıkış olarak ayarlamak için hangi ifade kullanılır?
a) INPUT                        c)OUTPUT
d)INPUT_PULLUP         e) INPUT_PULLDOWN

20) Arduino’nun bir I/O pinini giriş olarak ayarlamak için hangi sabit kullanılır?
a) pinMode                   c)OUTPUT
d)INPUT_PULLUP         e) INPUT_PULLDOWN

21) PULLUP terimi için söylenenlerden hangisi yanlıştır?
a) Bir direnç vasıtasıyla I/O pinindeki lojik belirsizliği gidermede kullanılır
b) Bir direnç Vdd/Vcc ile I/O pini arasına bağlandığında bağlı olduğu pini lojik-0’a çeker
c) Bir direnç  Vdd/Vcc ile I/O pini arasına bağlandığında o pini lojik-1’e çeker
d) Kullanıldığı devrenin ortak KATOT olması durumunda fazladan enerji tüketimine yol açar.

22) PULLDOWN terimi için söylenenlerden hangisi yanlıştır?
a) Bir direnç vasıtasıyla I/O pinindeki lojik belirsizliği giderdeme kullanılır
b) Bir direnç  GND ile I/O pini arasına bağlandığında o pini lojik-0’a çeker
c) Bir direnç  GND ile I/O pini arasına bağlandığında o pini lojik-1’e çeker
d) Kullanıldığı devrenin ortak ANOT olması durumunda fazladan enerji tüketimine yol açar.

23) Arduino C’de Bir I/O pininin giriş/çıkış modlarını ayarlamak için hangi komut kullanılır?
a) delay()  b) digitalRead()  c) pinMode()  d) digitalWrite()

24) Arduino Uno’nun analog pin grubu için söylenenlerden hangisi yanlıştır?
a) 6 adet analog giriş pini bulunur
b) Herbir girişin çözünürlüğü 10 bit’tir.
c) Lojik (1/0) giriş/çıkış için kullanılmaz
d) Dış ortamdan alınan anolog değerlerin dijitale çevrilmesi için kullanılır (ADC)

25) HC-HR04 sensörünün kullanım amacı aşağıdakilerden hangisidir?
a) Su seviyesi ölçmek
b) Ses şiddeti (dB) ölçmek
c) Mesafe ölçmek
d) Sıcaklık ölçmek

26) HC-HR04 ultrasonik mesafe sensörü kaç volt ile çalışır?
a) 1.2v     b)3.3v     c)9v     d)5v

27) HC-HR04 ultrasonik sensörünün pin bağlantı isimlendirmesi aşağıdakilerden hangisinde doğru verilmiştir?
a) Vcc-Trig-Echo-Gnd
b) Vcc-N/C-Data-Gnd
c) Vcc-In-Out-Gnd
d) Vcc-Latch-Data-Gnd

28) HC-HR04 ultrasonik mesafe sensörünün Trig isimli pini hangi amaçla kullanılır?
a) Ultrasonik (kulağımızın duyamayacağı) ses dalgasının sensörden gönderilmesini sağlar.
b)  Gönderilen ultrasonik (kulağımızın duyamayacağı) ses dalgasının geri döndüğü bilgisini  sağlar.
c) Sensörün enerji ile beslenmesini sağlar.
d) Sensörün şase bağlantısını sağlar.

29) HC-HR04 ultrasonik mesafe sensörünün Echo isimli pini hangi amaçla kullanılır?
a) Ultrasonik (kulağımızın duyamayacağı) ses dalgasının sensörden gönderilmesini sağlar.
b)  Gönderilen ultrasonik (kulağımızın duyamayacağı) ses dalgasının geri döndüğü bilgisini  sağlar.
c) Sensörün enerji ile beslemenmesini sağlar.
d) Sensörün şase bağlantısını sağlar.

30) Arduino C’de lojik giriş olarak ayarlanmış bir pin’in değerini okutmak için kullanılan komut aşağıdakilerden hangisinde doğru verilmiştir?
a) okunan = analogRead(D0);
b) okunan = analogWrite(D1)
c) okunan = digitalRead(D1);
d) okunan = digitalWrite(D1);

31) Aşağıda pulseIn(D0, LOW) komutu hakkında söylenenlerden hangisi doğrudur?
a) D0 lojik giriş pininin lojik 0’dan lojik 1’e geçme süresini ölçer
b) D0 lojik giriş pininin lojik 1’den lojik 0’a geçme süresini ölçer
c) D0 lojik giriş pininin önceki lojik durumundan bağımsız olarak 1’e gitme süresini ölçer
d) D0 lojik giriş pininin önceki lojik durumundan bağımsız olarak 0’a gitme süresini ölçer

32) Aşağıdakilerden hangisinde pulseIn() komutunun geriye döndürdüğü süre değerinin birimi doğru verilmiştir?
a) saniye  b) mili saniye c) mikro saniye d) nano saniye

33) Aşağıda Arduino C’de kullanılan Serial.begin(9600) komutu için verilen  bilgilerden hangisi doğrudur?
a) Mikrodenetleyicinin seri portunu 12KByte/sn hızında seri iletişim için başlatır.
b) Mikrodenetleyicinin seri portunu 1.2KByte/sn hızında seri iletişim için başlatır.
c) Mikrodenetleyicisinin seri portunu 1200 Byte/sn hızında seri iletişim için başlatır.
d) Mikrodenetleyicisinin seri portunu 96KByte/sn hızında seri iletişim için başlatır.

34)  Aşağıdaki Arduino C’ kodunun anlamı nedir?

// loop fonksiyonu tekrar ve tekrar sonsuza kadar çalışır

  1. a) Bir komuttur
    b) Tek satırlık açıklama/yorum ifadesidir
    c) Fonksiyon tanımıdır
    d) Karadenizin nefis muhlamasıdır

35) Aşağıdaki Arduino  Uno geliştirme kartı için verilen Arduino C kodu için şıklarda söylenenlerden hangisi doğrudur?

digitalWrite(14, HIGH);

  1. a) 14 numaralı dijital pin’i lojik 1 yapar
    b) 14 numaralı dijital pin’i 5v yapar
    c) 14 numaralı dijital pin’i lojik 0 yapar
    d) Diğer seçeneklerin hepsi yanlıştır36) 13 numaralı Dijital pini çıkış olarak ayarlayan Arduino C kodu aşağıdakilerden hangisinde doğru verilmiştir?
    a) digitalWrite(13, 1) b) pinMode(13, INPUT);
    c) pinMode(13, OUTPUT);  d) digitalRead(13, 1);

37) 13 numaralı Dijital pin’deki lojik değeri okuyan Arduino C komutu aşağıdakilerden hangisinde doğru verilmiştir?
a) digitalWrite(13, 1)  b) pinMode(13, INPUT);
c) pinMode(13, OUTPUT);  d) digitalRead(13);

38) Arduino Uno geliştirme kartında yer alan ADC (analog giriş) ‘lerin çözünürlüğü nedir?
a) 8bit b) 10bit c) 12bit d) 16bit

39) Aşağıda Fotodirenç için söylenenlerden hangisi yanlıştır?
a) Işık miktarı arttıkça direnci artar
b) Işık miktarı arttıkça direnci azalır
c) Işık miktarına göre direnci değişir
d) Pasif bir elektronik devre elemanıdır

40) Arduino Uno geliştirme kartında lehimli kaç adet  Gnd pini mevcuttur?
a) 1   b)2   c)3   d)4