FOTO PİL (Işık Pili, Güneş Pili)
Güneş pilleri (fotovoltaik piller), yüzeylerine gelen güneş ışığını , elektrik enerjisine dönüştüren yarı iletken maddelerdir. Yüzeyleri kare, dikdörtgen, daire şeklinde biçimlendirilen güneş pillerinin alanları genellikle 100 cm² civarında, kalınlıkları ise 0,2-0,4 mm arasındadır.
Çalışma Prensibi
Güneş pilleri transistörler, doğrultucu diyotlar gibi yarı iletken maddelerden yapılmaktadır. Yarı iletken özellik gösteren birçok madde arasından güneş pili yapmak için en elverişli olanlar, silisyum, galyum arsenit, kadmiyum tellür gibi maddelerdir. Bu maddeler güneş pilleri için özel olarak hazırlandıktan sonra PN eklemine güneş enerjisi geldiğinde fotonlardaki elektron yükü PN maddeleri arasında bir potansiyel fark yani gerilim oluşturur. Bu gerilim 0,15-0,5 volt civarındadır.
Işık pilleri seri bağlanarak daha büyük gerilim, paralel bağlanarak daha büyük akım elde edilebilir. Güneş enerjisiyle çalışan hesap makinelerinde kullanılan eleman ışık pilidir.
Kullanım Alanları
Güneş pilleri gelişmiş ülkelerde gibi hayatın her alanına girmiş durumdadır. Günlük hayatımızda, hesap makinelerinde küçük güçlü cihazların şarjlarında çokça karşılaştığımız elemanlardır.
Artık güneş pilleri bir çok yerin enerji ihtiyacını karşılamakla birlikte bağımsız olarak trafik yol uyarı levhalarında, sokak aydınlatmalarına varan bir çok yerlerde kullanılmaktadır.
Sağlamlık Testi
Güneş pillerinin sağlamlık kontrolü avometre ile yapılır. Güneş pilinin çıkışlarına bağladığımız avometreyi voltaj kademesine getirdiğimizde aydınlık ortamda küçük bir değer göstermesi gerekir.Aksi durumda güneş pilimiz arızalıdır.
OPTOKUPLÖR
Optokuplör, aralarında elektriki bir bağlantı olmadan düşük gerilimlerle, yüksek gerilim ve akımları kontrol edebilen devre elemanına denir.
Çalışma Prensibi
Optokuplör kelime anlamı olarak optik kuplaj anlamına gelir. Kuplaj bir sistem içindeki iki katın birbirinden ayrılması ama aralarındaki sinyal iletişiminin devam etmesi olayıdır. Ayrılma fiziksel olarak gerçekleşir ama iletişim manyetik veya optik olarak devam eder. Bu durumun faydası, katlardan birinde olan fazla akım, yüksek gerilim gibi olumsuz, sisteme zarar verecek etkilerden diğer katları korumaktır. Yapısında bir led diyot ve onun yaydığı ışıktan etkilenerek iletime geçen bir adet foto eleman bulunur. Işık yayan eleman olarak “LED”, “İnfraruj LED” kullanılırken ışık algılayıcı olarak “foto diyot”, “foto transistör”, “foto tristör”, “foto triyak” vb. gibi elemanlar kullanılır.
Şekil de görüldüğü gibi bir adet LED tam karşısına milimetrik olarak yerleştirilmiş bir fototransistörden oluşmuştur. LED yandığı zaman transistör iletime geçer. LED sönük ise transistör yalıtımdadır.
Bir optokuplor ve içyapısı
Kullanım Alanları
Optokuplörler daha çok, iki farklı devre arasında izolasyonu sağlamak için kullanılır.
Çok düşük gerilimle çalışan bir devreyle yüksek gerilimli bir güç devresine optokuplör aracılığıyla kumanda edilebilir. Böylelikle tetikleme devresi hiçbir şekilde zarar görmez. Optokuplörler 2000 ile 5000 voltluk gerilimlere dayanıklı olduğundan en hassas kontrol sistemlerinde güvenle kullanılır.
Sağlamlık Testi
Uygulamadaki optik kuplörler yukarıdaki Şekil ’deki gibi entegre kılıf içindedir. Bir optik kuplörün sağlamlığı kontrol edilmek istenirse, öncelikle o optokuplorün kataloğunu ve iç bağlantı şemasını bulmak gerekir. Daha sonra içerisindeki LED diyodu doğru polarma ederek, “foto transistor”ün iletken olup olmadığını avometre ile kontrol ederiz.
Optik Transdüser ve Sensör Devrelerinin Arızasını Gidermek
Optik sensörlerlü devrelerde arıza genelde optik eleman ile ışık kaynağı arasındaki iletişimsizlikten ileri gelir. Eğer optik eleman üzerine ışığı alabiliyor ama iletime geçmiyor ise sensörümüzün arızalı olma ihtimali yüksektir. Bu durumda yapılacak olan sensör uçlarını kısa devre ederek devrenin çalışmasını gözlemlemektir. Daha sonra yapılacak şey ise ilgili yerlerde anlatıldığı üzere optik eleman sağlamlık testidir. Devrede kullanılan diğer elektonik elemanlar da bu teste tabi tutulmalıdır.
Bir optik sensör üzerine düşen ışık kaynağı ile görülebilir ya da infrared ışık üretir. Bu ışık algılanmak istenen cisim üzerine düşürülür. Eğer optik sensör cisimden yansımalı ya da reflektörlü tipte ise verici ile alıcı aynı sensör ünitesi üzerindedir ve geri dönen ışın miktarı tanımlanan eşik değerine ulaştığında çıkış verir. Günümüzde piyasada genellikle kullanılan başlıca sensör tipleri aşağıda görülmektedir. Çalışma prensiplerine bakılarak mevcut bir arıza durumunda gerekli işlemler yapılır.
Karşılıklı Tip: Karşılıklı tip sensörde, cisim alıcı-verici sensör ünitelerinin olduğu eksene girdiğinde algılama yapar.
Reflektörden Yansımalı Tip: Alıcı ve verici ünite tek bir cihaz içinde dir. Reflektörden yansımalı modelde sensör kafasından yayılan ışık reflektörden yansıyarak geri döner. Cisim reflökter ile sensör arasına girdiğinde algılanır.
Cisimden Yansımalı Tip: Cisimden geri dönen ışık kazanımı tanımlanan eşik değerini geçtiğinde algılama yapılır. Alıcı ve verici ünite tek bir cihaz içindedir.
Yazar Hakkında
