Proteus 1001: DC ve AC Devre Örneği

Hep dedik, teknoloji gelişiyor insanlar gittikçe daha da karmaşık devre şemalarıyla karşılaşmaya başlıyorlar. Bu durumda her kim olursak olalım, herkesin başvurduğu yol bilgisayar destekli devre şema çizim programları oluyor. Bu sayede devreyi tasarlamak, geliştirmek ve simülasyonunu yapmak daha hızlı ve güvenceli bir hale geliyor. Tabii ki piyasada o kadar çok program var ki, insan hangisini kullanacağına karar veremiyor. Bu yüzden sizler için bu programlar hakkında detaylı bir bilgi vermenin önemli olduğunu düşündük. Bu konuda anlatacağımız ilk program, aslında herkesin bildiği Proteus olacaktır. Zaten serimizin ilk yazısında ne olduğundan ve arayüzünden detaylıca size bahsettik. Artık ilk küçük uygulamalarımıza geçebiliriz.

AC ve DC devre nedir?

AC ve DC devrelerin farkından bahsetmeden önce sizlere birkaç kavramın ne olduğundan basitçe bahsetmek istiyorum. Bu kavramlar sırası ile Gerilim, Akım ve Direnç olacaktır. Devamında zaten AC ve DC akım kavramlarını biraz daha yakından inceleyeceğiz.

• Gerilim: Bir devrenin iki ucu(kutbu) arasındaki elektron yoğunluğu farkıdır.
• Akım: Bir iletkenin herhangi bir kesitinden birim zamanda geçen yük miktarı, yani e- miktarıdır.
• Direnç: Elektrik akımına karşı gösterilen zorluğa direnç denir.

Aslında bu kavramlar kendi içinde bir sürü önemli detaylarla çevrilidir. Bunların hepsini devre çizimi sırasında kullanırken öğrenmek daha kalıcı olacaktır. Şimdi ise size aslında yazımızın temel konusu olan AC ve DC kavramlarından bahsetmek istiyorum.

DC Akım Nedir?

DC akıma bildiğiniz gibi Türkçede doğru akım (Direct Current) denmektedir. Peki hangi akım türüne doğru akım denir? Elektrik yükleri, yüksek potansiyelin olduğu noktadan, düşük potansiyelin bulunduğu noktaya hep aynı yönde akan akım türüne doğru akım denir. Bu noktada en önemli husus akımın hangi yönde olduğu ve yön değiştirip değiştirmediğidir. Diğer taraftan DC akımın şiddeti değişebilir. Günlük hayatımızda bir sürü kullanılır. Bunlardan birini örnek vermek gerekirse, DC motorlar buna en iyi örnek olacaktır. Pilden tutun, dinamolara kadar bir sürü yolla DC akım elde edebilirsiniz. DC akım ölçümü yapmak için Multimetre kullanmanız gerekmektedir. Grafiğini de incelemek kafamızda biraz daha oturmasını sağlayacaktır.

Elektronikte bir nevi yol arkadaşımız olan multimetreden de örnek göstermek gerekirse;

AC Akım Nedir?

Belirli periyotlar ile düzenli olarak yönü ve şiddeti değişen akım çeşidine alternatif akım denir. Bu değişim grafiğini incelediğimizde, sinüs dalgasından tutun kare, üçgen gibi bir sürü dalga çeşitlerine sahip olabilmektedirler. AC akım ise günümüzde karşımıza evlerden sokaklara her yerde karşımıza çıkmaktadır. AC akımın değer ve grafiğini incelemek için osiloskopa ihtiyacımız vardır. Tabii ki günümüzde AC ve DC akın halen karşılaştırılmaktadır. Kendi içlerinde avantajları ve dezavantajları vardır. Bununla ilgili başka bir yazıda zaten karşınıza çıkmıştık. Grafiğini incelemek gerekirse;

AC akımın incelenmesi için çok önemli bir yeri olan osiloskopun görünümü aşağıdaki gibidir.

AC ve DC kavramlarını güzelce işledik. Artık AC ve DC devre deyince aklınızda bir şey canlanıyordur. Devrenizi kurarken eğer güç kaynağı olarak DC akım kullanırsanız DC Devre denir. AC akım kullanırsanız AC Devre denir.

Proteus’ta AC ve DC Devre

Öncelikle size anlattığımız gibi yeni bir proje oluşturuyoruz. O sırada kâğıt boyutuna kadar birçok özelliğini seçiyoruz. Şunu belirtmek istiyorum. Eğer kâğıt boyutunu örnek olarak a3 seçtiyseniz, lütfen o önünüzde belirtilen alanda çalışmaya özen gösterin. Sebebi ise simülasyon kısmına geçtiğinde sorun yaşamamak içindir. Eğer sonradan kâğıt boyutunda değişiklik yapmak istiyorsanız, yukarıda bulunan system bölümünden yapabilirsiniz. Tek yapmanız gereken “Set Sheet Size” yazan bölüme tıklamanız. O zaman sırası ile DC ve AC devre kurmak için bize gereken malzemelerden bahsedelim.

AC ve DC için Gereken Malzemeler

DC Devre Malzemeleri

• Pil
• Anahtar
• Direnç
• LED

AC Devre Malzemeleri

• AC Kaynak
• Lamba
• Anahtar
• Sigorta (isteğe bağlı)

Burada sigorta adına belirtmek isterim ki, sigorta tamamen sizin tercihinize bağlı kullanılmaktadır. Herkesinde bildiği gibi sigorta, devreden belirli bir akımın üstünün geçmesini istemiyorsak, kullanmamız gereken bir devre elemanıdır. Ben burada sadece size göstermek için kullandım. İsterseniz sigortasız da devrenizi kurabilirsiniz.

DC devremizle başlamak istiyorum. İlk olarak kütüphanemizden sırası ile elemanlarımızı almamız gerekmektedir. Bunun zaten nasıl yapıldığını size bir önceki yazıda belirttim. Yine de bunu hatırlatmak için size fotoğraf yoluyla göstermek istiyorum. Devamında ise Elemanlarımızı teker teker sahneye koyabiliriz. Genellikle pil ile başlarsanız şemayı kafanızda oturmanız daha kolay olacaktır. Devamında kablolar çekerek, devremizi kapalı devre haline getirmemiz gerekmektedir. Zaten sonrasında bu durumu anahtar yolu ile rahatça kontrol edebilmekteyiz. Şunu unutmayın pilden, dirence, kapasitöre ve benzeri elemanlara fark etmeksizin, değerleri ile oynamak isteyebilirsiniz. Bu yapmanın bir yolu kütüphaneden direk istediğiniz değerdeki elemanı çağırabilirsiniz. Veya elemanı sahneye koyduktan sonra üzerine gelerek CTRL+E tuşlarına basarsanız, istediğiniz değer kontrol sayfasına gelmiş olursunuz. İkinci yol sayesinde devreyi daha hızlı tamamlayabilirsiniz. Hem de aynı sayfadan elemanınıza isim verebilirsiniz. Şunu unutmayın elemanı aratırken İngilizce isimleriyle aratmanız gerekmektedir. Eleman eklemenin nasıl yapıldığına örnek vermek gerekirse;

DC devreyi anladığımıza göre devre şemamız altta fotoğrafta ki gibi olacaktır. Tabii ki elemanları kaydırma, farklı bir yerleşim yolu izleme vs işlemler yapabilirsiniz. Üzerinde oynamaya serbesttir. Ben burada size programa giriş için başlangıç tadında vermek istedim. Fakat unutmayın LED bir diyottur ve Kendine ait katot ve anot yönü vardır. Buna dikkat ederek yerleştirirseniz, devreniz düzgün çalışacaktır

AC devremize geçmek gerekirse, yine mantığı aynıdır. Sadece elemanlar değişmektedir ama biz şanslıyız ki, zaten ne yapmamız gerektiğini biliyoruz. O zaman onun da simülasyonuna geçelim. Unutmayın değerleri siz istediğiniz gibi değiştirebilirsiniz. İlk olarak elemanları ekleyerek başlıyoruz. Bundan da sizin için bir elemanı göstermek istiyorum.

AC devreyi kurmak için elemanları yerleştirdiğimize göre artık birlikte inceleyebiliriz. Fakat unutmayın değerlerden tutun, devrenin düzenine kadar değiştirebilme şansınız vardır.

Anahtar açık!

Simülasyonu açıp, anahtar yoluyla incelediğinizde, zaten lambanın parlaklığını incelemişsinizdir. Değerlerle oynadığınızda bu parlaklık normal olarak değişebilmektedir. Eğer sigortanın maksimum akım değerinden fazla akım gönderirseniz, sigorta aracılığıyla devreniz açık hale gelecektir. Elektrik akımı geçişi sağlanamayacaktır.

Son olarak şunu belirtmek isterim, en başta belirttiğim gibi AC akım yönü hep değişmektedir. Bu kafanızda tam oturmamış olabilir. Proteus aracılığıyla bu noktayı tam olarak kavramak istiyorsanız, yapmanız gereken tek şey System’de “Set Animation Options” bölümüne girmenizdir. Artık simülasyonu tekrardan başlattığınızda ne olduğunu çok daha iyi anlayacaksınız. Bu sayede daha kaliteli bir analiz yapabileceksiniz.