Yarı İletken AC Şalterler Şalter gücü; P U max .I max Her bir tristörün içinden geçen akımın ortalama değeri; ITAV Im 1 I m . sin t.dt cos t 2 0 2 0 Im Her bir tristörün içinden geçen akımın efektif değeri; I TEFF 1 2 I . sin t.dt 2 m 0 2 I m2 2 Im 1 cos 2t ( ) d t 0 2 2 Devreden geçen akımın efektif değeri; Im I EFF 2 I EFF 2 2 I TEFF Im I TEFF 2 2 2 AC şalterin normal şalterlere göre avantajları; Açma kapama anında ark yoktur, Ömürleri daha uzundur, Devreyi açma kapama süreleri çok daha küçüktür, Şalter güçleri daha büyüktür. AC şalterin normal şalterlere göre dezavantajları; Çok pahalıdırlar, Devreyi tamamen açık devre yapamazlar (Sızıntı akımından dolayı), Aşırı akım ve gerilimlere oldukça duyarlıdır. Alternatif Akım Kıyıcıları α’yı kontrol ederek yük geriliminin ve dolayısıyla yük akımının efektif değeri değiştirilerek yükün gücü kontrol edilir. Harmonikler Akım tam sinüs olmadığı için çeşitli harmonikler oluşur. Bu harmonikleri bulmak için dalga şeklini Fourier Serisine açmamız gerekir. ao f (t ) a1 cos t a2 cos 2t .. ak cos kt 2 b1 sin t b 2 sin 2t .. b k sin kt ao dc bileşendir ve bu devrede mevcut değildir. T 2 ak f (t ). cos kt.dt T0 T 2 bk f (t ). sin kt.dt T0 a0 0 Bu katsayıların ilkini alsak yeterlidir. Çünkü en etkili olan 1. harmoniktir. i I1Q . cos t I1 A . sin t I1 A 2 I m . sin t. sin t.dt Im (1 cos 2t ) 1 Im. dt (t sin 2t ) I 2 2 2 , Im .[ sin 2 ] 2 I1A= Sinüslü bileşenin 1. harmoniğinin maksimum akımıdır. I1Q 2 I m .sin t. cos t.dt Im . sin 2 I1Q= Cosinüslü bileşenin 1. harmoniğinin maksimum akımıdır. arctg I 1Q I1A sin 2 arctg 1 sin 2 2 ( Aktif ve reaktif güç arasındaki açı ) Bundan dolayı meydana gelen reaktif güç; Q1 U I1Q 2 Bu işaretin fourier analizi yapılırsa φ açısındaki sin2α değeri pozitif çıkar. Bu da kapasitif yük oluşturur. Bu tip devreler kompanzasyonda kullanılır. Bu durumda α ve α1 ‘i öyle ayarlarız ki yükümüz saf omik olur. α ve α1 birbirlerini kompanze eder. Örnek-1: 220 V’luk şebekeden beslenen 2.2 kW’lık bir dirençli ısıtıcının akımı tristörlü bir kıyıcıyla ayarlanmak istenmektedir. Α=90o olduğuna göre akımın ana bileşeninin şebeke gerilimi ile olan faz farkını ve şebekeden çekilen reaktif gücü hesaplayınız. Örnek-2: Şekildeki devrede anahtar 460 V efektif, 60 Hz’lik bir kaynaktan omik bir yükün gücünü kontrol etmektedir. Yük direnci 20 Ω ve α=35o dir. Buna göre; a)Yük akımının tepe değerini b)Yük akımının efektif değerini c) Devrenin güç faktörünü hesaplayınız.