Redresör Nedir?

Redresör, genellikle doğru akım (DC) olarak adlandırılan bir enerji çıkışı elde etmek için alternatif akım (AC) elektriği düzenlemek veya dönüştürmek amacıyla kullanılan elektriksel bir cihazdır. İkincil bir enerji kaynağı olan AC elektriği, birincil bir enerji kaynağı olan DC elektriğe dönüştürülür. Redresörler, endüstriyel, evsel ve taşınabilir elektronik cihazlar gibi birçok uygulama alanında kullanılır. Redresörlerin temel işlevleri şunlardır:

  1. AC’yi DC’ye Dönüştürme: Redresörler, AC elektriği, DC elektriğe dönüştürerek birçok elektrikli cihazın çalışmasını sağlar. DC enerji, birçok cihaz için gerekli olan doğru ve sabit bir enerji kaynağıdır.
  2. Voltajı Düzenleme: Redresörler, belirli bir voltaj seviyesini korumak veya ayarlamak için kullanılabilir. Bu, elektronik cihazların çalışma gereksinimlerini karşılamak için önemlidir.
  3. Akımı Düzenleme: Redresörler, birçok cihazın belirli bir akım seviyesini korumak veya kontrol etmek için kullanılır. Özellikle pil şarj cihazları ve güç kaynakları gibi uygulamalarda akım kontrolü önemlidir.
  4. Dalgalanmayı Azaltma: Redresörler, AC’deki gerilim dalgalanmalarını veya dalgalanmalarını düşürerek DC çıkışını daha kararlı hale getirirler. Bu, hassas elektronik cihazların güvenilir bir şekilde çalışmasını sağlar.
  5. Ters Akım Önleme: Redresörler, AC çıkışından kaynaklanan ters akımı engellemek için kullanılır. Ters akım, birçok cihaz için zararlıdır ve cihazların bozulmasına neden olabilir.

Redresör, akü şarj etmeye yarayan ve DC güç sağlayan cihazlara denir.
Sabit Voltaj ve Sabit Akım prensibine göre çalışan modelleri özellikle tercih edilmelidir.
Gelişmiş bir Redresör Cihazı ile çıkış gerilimi, çıkış akımı, hızlı şarj gerilimi, hızlı şarj zamanı ayarlanabilmelidir.
Aşırı ısı, kısa devre ve aşırı gerilim korumalarının olması Redresör güvenliği açısından önemlidir. Bu yüzden de mikroişlemci kontrollü redresörler tercih edilmelidir..
Trifaze giriş ve Monofaze Girişli olmak üzere;

12 VDC Redresör
24 VDC Redresör
48 VDC Redresör
110 VDC Redresör
220 VDC Redresör
çıkışlı Redresör modelleri üretilebilmektedir.

Redresörlerin standart çıkış kapasiteleri 10, 25, 50, 100 ve 200 amperdir.

Redresörler, bilgisayarlar içindeki güç kaynaklarından, jeneratörlere kadar pek çok alanda kullanılmaktadır.

Redresörler; yaygın olarak enerji yedeklemesi, güvenlik ve acil aydınlatma sistemlerinde kullanılır. Özellikle şalt tesisi, boru hatları, katodik koruma ve trafo merkezleri gibi kritik uygulamaları vazgeçilmezdir. Buralarda aküler ile birlikte kullanılır. İhtiyaç ve uygulamalara bağlı olarak çok daha farklı çıkış gerilimlerinin uygulandığı alanlar da mevcuttur, örneğin forklift veya temizlik makineleri gibi. Uygulama ve ihtiyaca bağlı olarak farklı teknolojiler ve fonksiyonlar ile çeşitlendirilmiş olup, akü şarj cihazı, akü şarj redresörü, charger, battery charger, rectifier, dc güç kaynağı ve doğrultucu olarak da tanımlanabilir.

Invertörler ile birlikte invertör & redresör olarak da yaygın uygulama alanları mevcuttur.

Redresör Nasıl Çalışır?

Redresörlerin çalışma prensibi, yarıiletken diyotlar adı verilen elektronik bileşenlerin doğru akımın bir yönde akmasına izin verirken diğer yönde akışı engellemesi temelinde çalışır. Redresörler, bu diyotları kullanarak AC dalgalarını düzleştirirler.

  1. Yarıiletken Diyotlar: Redresörlerin temel yapı taşı yarıiletken diyotlardır. Diyotlar, elektriğin sadece bir yönde akmasına izin verirler. AC elektriğin pozitif ve negatif yarım dönemlerinde, diyotlar akışı bir yönde geçirirler (örneğin, pozitif yarım dönemde). Ancak diğer yarım dönemlerde (örneğin, negatif yarım dönemde), diyotlar akışı engellerler.
  2. Düzenleme: AC elektriğin girişi, bir köprü redresörü olarak adlandırılan düzenleyici devre üzerinden geçer. Bu köprü, dört diyottan oluşur ve AC girişi pozitif ve negatif yarım dönemlerde doğru yönde geçirir. Bu, AC dalgalarını düzgün bir DC çıkışına dönüştürür.
  3. Düzleştirme: Köprü redresörü tarafından doğru yönde geçen AC dalga, bir düzleştirme kapasitörüne bağlıdır. Bu kapasitör, dalga tepelerini ve çukurlarını düzeltir ve daha düzgün bir DC çıkışı elde edilir.

Sonuç olarak, redresörler AC elektriği DC elektriğe dönüştürür ve çıkışta daha sabit bir voltaj elde edilir. Bu düzenlemeler, birçok farklı uygulama için gerekli olan sabit ve kararlı bir güç kaynağı sağlamak için kullanılır.

Redresörlerin farklı türleri, kullanım amaçlarına ve uygulamalarına göre farklı çalışma prensiplerine sahip olabilirler. Örneğin, doğru akımı daha verimli bir şekilde üreten anahtarlama redresörler, dalgalı akımı yüksek frekansta anahtarlayarak düzgün bir DC çıkışı elde ederler. Bu nedenle, redresör seçimi, belirli bir uygulama gereksinimine uygun olarak yapılmalıdır.

Yarım Dalga Doğrultucu

Yarım Dalga Doğrultucu bütün elektronik cihazların çalışabilmesi adına DC güç kaynağına ihtiyaç duymaktadır. Bu gerilimi sağlamanın en kolay ve ekonomik açıdan en az zorlayıcı yolu şehir şebekesinde yer alan AC gerilimi, DC gerilimine çevirmek olarak bilinmektedir. Redresör ile yani doğrultucu ile bu işlemlerin kolaylıkla gerçekleştirilebilmesi sağlanmaktadır. Doğrultucu ya da DC güç kaynağı, kolaydan karmaşığa yönelik farklı yöntemler aracılığıyla oluşturulabilmektedir.

Redresör nedir ne işe yarar denildiğinde öncelikle tüm elektronik aletlerin, bu radyo, televizyon, teyp gibi pek çok farklı türdeki alet olabilir, düzgün çalışmak için DC enerjiye ihtiyaç duyması söz konusu olmaktadır. Bu DC enerji ise pratik biçimde pil ya da akülerden sağlanabilmektedir. Bu şekilde sağlanan bir enerjinin ise oldukça pahalı olması söz konusudur. DC enerji sağlamanın başka alternatif yolu ise şehir şebekesinden alınan AC gerilimini kullanmaktır. Bu AC gerilimin DC gerilime dönüştürülmesi gerekmektedir. Dönüştürmenin gerçekleştirilmesi için DC güç kaynaklarından faydalanılmaktadır. Sistem girişine girilen AC gerilim, transformatör, doğrultucu devresi, filtre devresi, regülatör devresi ile sistem çıkışına yönelik doğrultulmakta ve DC gerilim olarak geri alınmaktadır. Bu daha detaylı olarak şöyle aktarılabilmektedir:

  • Sistem girişine gelen AC gerilim (genel olarak şehir şebeke gerilimi) ilk olarak transformatör aracılığıyla talep edilen gerilim değerine çevrilmektedir.
  • Transformatör, burada çevirme işlemini sağlayarak kullanıcıyı şehir şebekesinden yalıtma işlemini gerçekleştirmektedir. Transformatör aracılığıyla talep edilen değere getirilen AC gerilim, doğrultucu devreleri yardımıyla doğrultulmaktadır.
  • Doğrultma uygulaması için yarım ve tam dalga redresör devreleri kullanılmaktadır.
  • Çevrilen gerilim ideal DC gerilim haline henüz gelmemiştir ve az düzeyde de olsa AC bileşenlere sahiptir.
  • Filtre devrelerinde tam olarak DC gerilim sağlayabilmek için AC bileşenleri daha da minimum indirmek gerekmektedir.
  • İdeal bir DC gerilime ulaşmak için tercih edilen son aşama ise regülatör düzenekleri olmaktadır.

Bu noktada redresör nedir ne işe yarar sorusunu en iyi şekilde anlayabilmek için yarım dalga doğrultucuyu detaylandırmak gerekmektedir. Şehir şebekesinden getirilen ve bir transformatör ile talep edilen seviyeye değerin getirilmesi sağlanan AC gerilim, DC gerilim haline getirebilmek için en kolay yöntem yarım dalga doğrultucu kullanmak olarak bilinmektedir. Standart bir yardım dalga doğrultucu şehir şebekesinden alınan yüksek değerdeki AC gerilimi minimum düzeydeki değere indirebilmektedir. Yarım dalga doğrultucu gibi bir de tam dalga doğrultucu bulunmaktadır. Redresör nedir ne işe yarar sorusunu daha kapsamlı değerlendirebilmek için tam dalga doğrultucu hakkında da bilgi sahibi olmak önem kazanmaktadır.

Doğrultucu Filtreleri

Doğrultucu Filtreleri değerlendirmesi yapıldığından yarım dalga ile tam dalga doğrultucu devreleri çıkışlarından elde edilen doğrultucu sinyalin ideal bir DC sinyalinden son derece uzak olduğunu belirtmek gerekmektedir. Doğrultucu devrelerin çıkışında elde edilen sinyalin darbeli olması söz konusudur ve bununla beraber pek çok AC bileşen içermektedir. Şehir şebekesinden alından doğrultucu sinyal farklı türde filtre devreleri yardımıyla ideal bir DC gerilim şekline getirilebilmektedir.

Filtreleme seçeneklerine bakıldığında bunlar içerisinde en ideal olan filtreleme elemanlarının kondansatör ile bobin olduğu görülmektedir.

DC güç kaynağı tasarım ile yapımında ortalama olarak 50 Hz frekansı bulunan şehir şebeke gerilimi tercih edilmektedir. Bu gerilimin tam dalga doğrultucu devreleri aracılığıyla doğrultulması işlemi söz konusu olmaktadır. Doğrultucu çıkışından elde edilen gerilim ideal DC gerilimi olmamaktadır. Birtakım farklı darbeler içermesi söz konusudur. Bununla beraber 100 Hz frekansı bulunmaktadır. Doğrultucu çıkışından elde edilen gerilim, son derece büyük bir dalgalanmayı içermektedir. Bu noktada tam DC geriliminden uzak olması söz konusudur. Filtre çıkışında da dalgalanma oranı büyük ölçüde minimuma indirilmiştir. Sağlanan işaretin DC gerilime yakın olması söz konusudur. Filtre çıkışında minimum da olsa belli dalgalanmalar bulunmaktadır. Bunlara rıpıl da denmektedir. Kaliteli doğrultucu devresinde bu faktörün en az değere getirilmesi büyük önem taşımaktadır.

Kondansatör ile Doğrultulan Gerilimin Düzeltilmesi

Kondansatör ile Doğrultulan Gerilimin Düzeltilmesi içinde bulunan enerjiyi yüke boşaltmak yöntemiyle doğrultucu devreler için tercih edilebilmektedir. Gerilimin artması durumunda yüklerin depolanmasını sağlayan kondansatör gerilimin düşmesi ile birlikte depolamakta olduğu elektrik yükünü, yüke yönlendirmeye başlamaktadır. Bu aşamadan başlayarak AC geriliminde bir azalma söz konusu olurken kondansatörün ise bir kaynak gibi davranmaya başlaması ve içinde bulunan yükü önünde yer alan empedans değerine bağlı boşaltması söz konusu olmaktadır.

Redresör Çeşitleri Nelerdir?

Redresörlerin bir çok farklı çeşitleri vardır, her biri belirli uygulama gereksinimlerini karşılamak üzere tasarlanmıştır. İşte yaygın redresör çeşitlerinden bazıları:

  1. Diyot Redresörler (Diode Rectifiers): Diyotlar, en temel redresör cihazlarıdır ve AC dalgalarını düzgün bir DC çıkışına dönüştürmek için kullanılırlar. Genellikle tek fazlı veya üç fazlı doğrultucu köprüleri olarak kullanılırlar.
  2. Köprü Redresörler (Bridge Rectifiers): Köprü redresörleri, dört diyottan oluşan bir düzenek kullanarak AC girişini DC çıkışına dönüştürür. Bu tür redresörler daha yaygın olarak kullanılır ve genellikle AC güç kaynaklarında bulunurlar.
  3. Doğrultma Köprüleri (Full-Wave Rectifiers): Doğrultma köprüleri, AC dalgalarını hem pozitif hem de negatif yarım dönemlerde düzgün bir şekilde doğru akıma dönüştürürler. Bu, daha istikrarlı bir DC çıkışı elde etmek için kullanılır.
  4. Yarım Dalga Redresörler (Half-Wave Rectifiers): Yarım dalga redresörler, AC girişi sadece bir yönde doğru akıma dönüştürür. Bu tür redresörler daha az verimlidir ve genellikle basit uygulamalarda kullanılır.
  5. Analog Redresörler: Analog redresörler, dalgalanmayı düzeltmek ve DC çıkışını sabitlemek için kullanılır. Bu, hassas ölçümler gerektiren uygulamalarda kullanılır.
  6. Anahtarlama Redresörler (Switching Rectifiers): Anahtarlama redresörler, yüksek frekansta anahtarlanan diyotlar veya yarıiletken cihazlar kullanarak AC’yi DC’ye dönüştürürler. Bu tür redresörler daha verimlidir ve daha düşük enerji kaybına sahiptir.
  7. Kademeli Redresörler (Multiplier Rectifiers): Kademeli redresörler, çok yüksek voltaj gerektiren özel uygulamalarda kullanılır. Birden fazla doğrultucu kaskadı kullanarak daha yüksek voltajlar üretebilirler.
  8. Aktif Güç Faktörü Düzeltici Redresörler (Active Power Factor Corrector Rectifiers): Bu tür redresörler, güç faktörünü iyileştirmek ve enerji verimliliğini artırmak için kullanılır. Özellikle büyük güç kaynaklarında ve endüstriyel uygulamalarda bulunurlar.
  9. Geri Beslemeli Redresörler (Feedback Rectifiers): Geri beslemeli redresörler, çıkış voltajını ve akımını kontrol etmek için geri bildirim döngüsü kullanır. Bu, hassas kontrol gerektiren uygulamalarda kullanılır.

Redresör seçimi, belirli bir uygulamanın gereksinimlerine, güç kapasitesine, dalga formuna ve verimlilik beklentilerine bağlı olarak yapılır. İhtiyaca uygun bir redresör türü seçilmelidir, çünkü her bir türün avantajları ve sınırlamaları vardır.

Redresör Tercihi Nasıl Yapılır?

Redresör Tercihi Nasıl Yapılır? Noktasında sabit voltaj ile sabit akım prensibine bağlı olarak çalışan modellerin seçilmesi gerekmektedir. Verimli bir şekilde kullanılmak istenen redresör cihazı ile çıkış gerilimi, çıkışı akımı, hızlı şarj zamanı, hızlı şarj gerilimi gibi faktörler düzenlenebilmektedir. Redresörün güvenliğini sağlayabilmek için fazla ısı oluşması, kısa devre ya da yüksek gerilim korumaları mutlaka bulunmalıdır. Bundan kaynaklı olarak mikroişlemci kontrollü redresör tercih edilmesi oldukça önerilmektedir. Redresör modelleri genel itibariyle şu şekilde sıralanabilmektedir:

  • 12 VDC redresör
  • 24 VDC redresör
  • 48 VDC redresör
  • 110 VDC redresör
  • 220 VDC redresör

Redresör Kullanım Alanları Nelerdir?

Redresör Kullanım Alanları Nelerdir? noktasında sıklıkla akü şarj işlemleri ve bunun yanında endüstriyel uygulamalarda tercih edilen bir elektrik devresinden bahsetmek gerekmektedir. Bunun haricinde de kullanıldığı bazı alanlardan bahsetmek mümkündür. Bunlar şu şekilde sıralanabilmektedir:

  • Boru hatları
  • Güvenlik ile acil aydınlatma sistemi DC aydınlatma üniteleri
  • DC motor besleme
  • Elektroliz ile kaplama
  • Akü şarjı
  • Kaynak makineleri
  • Enerji iletim hatları
  • Jeneratör
  • Bilgisayardaki güç kaynakları
  • Şalt tesisi
  • Enerji yedeklemesi
  • Telekom sektörleri
  • Kaynak makineleri
  • DC kıyıcılar ve inverterlerin beslenmesi
  • Katodik koruma ve trafo merkezleri

Sayılan bu alanlarda redresör akü ile birlikte kullanıma sahiptir. Uygulama çeşidine ve gereksinime bağlı olarak birçok farklı çıkış gerilimlerinin gerçekleştiği alanlar da bulunmaktadır. Bunlar farklı teknoloji ve fonksiyonlar ile çoğaltılarak çeşitlendirilmiştir. Şu şekilde uygulama alanlarıyla beraber sıralanabilmektedir:

  • Akü şarj redresörü
  • DC güç kaynağı ve doğrultucu
  • Şarj cihazı
  • İnvertör

Akü Şarj Redresörü Nedir?

Akü Şarj Redresörü nedir? Noktasında lojik ve analog devreler ile sağlanan bir işlemden bahsetmek gerekir. Elektronik kartlar modüler yapıyla gerçekleştirilecek şekilde bir tasarıma sahiptir. Aletlerdeki güç üniteleri tristör/diyot teknoloji ile çalışmaktadır. Burada aşırı sıcaklık, aşırı akım ya da aşırı gerilim gibi durumlardan korunabilmeyi sağlayacak elektronik devre elemanları yer almaktadır. Darbe akımları ve kısa devre gibi durumlara yönelik bir koruma sistemi bulunmaktadır. DC çıkışında stator yer almaktadır. Cihazların tüm giriş ve çıkışları kutunun içerisinde yer almaktadır. Bunlar uygun ergimeli tip sigorta ile herhangi bir tehlikeli durumdan korunmaktadır.

Akü şarj redresörü ön panelleri içerisinde şebeke gerilimi ile çıkış gerilimini görmeyi sağlayan uyarılar yer almaktadır. Bunlar ışıklı uyarı, aşırı ısı uyarısı ya da aşırı yük uyarısı şeklinde olmaktadır. Çıkış gerilimi ile çıkış akımının görülmesini sağlayabilecek analog göstergeler de eklenerek geliştirme sağlanabilmektedir. Bunun yanında akü şarj durumunu ifade eden dört kademeli grafik gösterge de eklenebilmektedir. Kontrolü gerçekleştiren elemanlardan olan tristörlerin tetiklemesi açıları ile kontrol sistemi veya gerilim değeri sabit otomatik biçimde geri besleme ile gerçekleştirilmektedir.

Redresörler ve redresör trafosu 1 ile 3 fazlı biçimde 300 kVA’ya dek üretimi sağlanabilmektedir. Yükün devrede olması durumunda yük akımıyla beraber akü şarj akımı da gerçekleştirilmektedir. Yüksek deşarj akımlarında kısa periyotlar halinde açma kapama işlemine imkân tanınmaktadır. Redresörlerin üretimi talebe bağlı biçimde muhtelif voltaj ile akım değerlerine bağlı olarak yapılmaktadır.

Transformatörler için kullanılan araç silisli sac ya da elektrolikit bakır iletken olmaktadır. Cihazdaki giriş ile çıkışlar w otomatlar ile korunabilmektedir. Ön kısımda dijital çıkış voltmetre ile ampermetre yer almaktadır. Doğrultucu elemanlar silikon diyotlar olmakta ve tam köprü ile bağlanmaları gerçekleştirilmektedir. Redresördeki voltaj kademeleri aküyü tek tek ya da grup şeklinde şarj edebilmesi gibi bir duruma hazırlıklı olacak halde tasarlanmıştır. Akü şarj redresörü nedir? Ve nasıl gerçekleştirilir? noktasında farklı türlerde talebe bağlı olarak primerden trodial transformatör aracılığıyla kumandalı tipinde üretim gerçekleştirilebilmektedir.

Akü Şarj Redresörü Montajı

Akü Şarj Redresörü montajı yüksek gerilim tesisleri için 24, 48 ya da 110 voltluk gerilimler tercih edilmektedir. Bu gerilim ihtiyacını gerçekleştirebilmek için mantolama işlemi esnasında akümülatörlerin seri bağlanması sağlanmaktadır. Bunun yanında akü şarj kapasiteleri yani akımın yükseltilebilmesi için akülerin paralel bağlanması sağlanmaktadır. Akü şarj redresörü bir panel üstüne mantolaması gerçekleştirilmektedir. Şarj redresörünün kutusunda yer alan soğutma kanal delikleri kapanmayacak bir biçimde montelenmiş olmalıdır. Şarj redresörü devamlı enerjili olacağından ısınma gibi sorunların ortadan kaldırılmasına dikkat edilmesi gerekmektedir. Redresörde enerji yer alıyorken montaj ile bağlantıları gerçekleştirilmemelidir.