İklimlendirme Soğutma Elektriği ve Kumanda Devreleri BÖLÜM ELEKTRONİK DEVRE ELEMANLARI

Transkript

1 BÖLÜM ELEKTRONİK DEVRE ELEMANLARI AMAÇ: Elektronik devre sembollerini öğrenme ve devre elemanlarının çalışmasını kavrayabilme. Elektronik Devre Elemanları 155

2 BÖLÜM-11 ELEKTRONİKTE KULLANILAN SEMBOLLER 11.1 ELEKTRONİKTE KULLANILAN SEMBOLLERİN GÖSTERİMİ 156 Elektronik Devre Elemanları

3 11.2 SPLİT KLİMANIN ELEKTRONİK KARTLARI, ELEMANLARI VE ÖLÇÜM YÖNTEMLERİ Elektronik kart, klima sisteminin beynini oluşturur. Algılayıcılar vasıtasıyla ortamdan aldığı bilgileri ve kullanıcı tarafından gönderilen bilgileri değerlendirip sistemi yöneten ekipmandır. Güç, kumanda ve algılayıcı kartlarından oluşur. Şekil 11.1 de bir split klima güç kartının önden ve arkadan görünüşü ve elemanları gösterilmiştir. Elektronik kart üzerinde yarı iletken malzemelerden üretilen entegre devre, mikroişlemci, transformatör, transistör, diyot, kondansatör, röle, sigorta vb. elemanlar bulunur. Elektronik Devre Elemanları 157

4 Triyak Transistör Kondansatör Entegre Direnç Sigorta Röle Varistör Trafo Diot a) Arka görünüş b) Ön görünüş Şekil Split klima güç kartı Buzzer Entegre Mikroişlemci Şekil Split klima kumanda kartı Şekilde split klimanın kumanda kartı gösterilmiştir. Klimalarda elektronik PCB (Baskı Devre Kartı) kartlar, iç ve dış ünitenin haberleşmesini ve kumandayla verilen komutlar doğrultusunda çalışmasını sağlar. Ayrıca PCB kartlar, sistemin çalışma karakteristiğini de düzenleyen elektronik elemanlardır. Elektronik PCB kartlar bakımsızlık, oksidasyon ve Türkiye'deki elektrik voltaj limitlerinin sabit olmamasından kaynaklanan nedenlerle arızalanmakta ve sistemin çalışmasını engellemektedirler. Genelde düşük voltajdan fazla etkilenmemekte ancak çalışma voltajının aşırı yükselmesinde, voltajı tolere edememekte ve kart arızaları ortaya çıkmaktadır. Güç ve kumanda kartına ait elemanların görevleri ve arızaları aşağıda anlatılmaktadır. 158 Elektronik Devre Elemanları

5 Mikroişlemci Yazılımla desteklenen mikroişlemci; kullanıcıdan aldığı komutları, elektrik sinyallerine dönüştürerek klima sistemindeki diğer ekipmanlara (kompresör, dört yollu vana, fan motoru, vb.) belirli sıra ile sinyaller gönderir ve sistemin optimum çalışmasını sağlar. Elektronik kart sökülürken elektronik kart üzerindeki mikroişlemciye çıplak elle dokunulmamalıdır. Aksi takdirde insan üzerinde biriken durgun elektrik, mikroişlemcinin yapısı nedeniyle arızalanmasına neden olabilir. Aşağıda mikroişlemcinin kumanda kartındaki yerleşimi gösterilmiştir. Sistemin çalışmasında tam anlamıyla bir düzensizlik var ise, arıza mikroişlemcide olabilir. Tüm devre kontrol edildikten sonra, devrenin diğer elemanlarında herhangi bir arıza yok ise ve aynı zamanda mikroişlemcinin kumanda ve elektrik beslemesinde bir sorun gözlenmiyorsa, mikroişlemcinin arızalı olma ihtimali yüksektir. Mikroişlemci arızalanınca tüm kartın değiştirilmesi gerekir Sigortalar Aşağıda sigortanın güç kartında ki yeri gösterilmiştir. Sigorta bir elektrik devresinde, devreyi aşırı akıma karşı korumak amacıyla konulmuş bir devre elemanıdır. Herhangi bir nedenle, devrenin üzerinden tasarlandığından daha fazla akım geçerse, içerisindeki metal tel eriyerek kopar ve cihazın elektrik akımı ile irtibatını keserek cihazı veya devreyi korur. Bir sigortanın patlaması (atması); kısa devre, aşırı akım, temas noktalarındaki zayıflık, çevre şartlarından dolayı sigortanın aşırı ısınması, yanlış amperajda sigorta, titreşim ve oksidasyon gibi nedenlerden kaynaklanabilir. Sigorta atması halinde, nedeni tespit edilip yenisiyle değiştirilir. Patlamış sigortaya tel sarılmamalı orijinali ile değiştirilmelidir Röleler Aşağıda kumanda kartı üzerindeki yerleşimi gösterilen röle, elektrik devresini veya devrelerini kontrol etmek üzere kullanılan, anahtarlama düzenine bağlı olarak manyetik bir bobin ve endüvi düzeninin ürettiği harekete göre, manyetik olarak kumanda eden anahtardır. Düşük akımlarla büyük güçlerin anahtarlanmasında kullanılır. AC veya DC akımla enerjilendirilebilir. Röle devreleri, güç ve kumanda elemanlarının bir arada bulunmasından oluşmaktadır. Kumanda elemanı rölenin bobini olup üzerinden geçen akım, kontakları hareket Elektronik Devre Elemanları 159

6 ettirmek için gerekli manyetik alanı oluşturmaya yetecek, çok küçük miktarda, zayıf bir akımdır. Güç elemanları, rölenin elektrik enerjisini ileten ve bobin vasıtası ile açılıp kapanabilen kontaklarıdır. Devreyi besleyen tüm elektrik enerjisi kontaklar üzerinden geçer. Röle bobini, direnç tespiti yapılarak veya röle enerji besleme uçlarına çalışma voltajı uygulanarak kontrol edilebilir. Bobin ucu, kart üzerinde kontrol edilebilir. Kontak uçlarının arızalarının tespitinde daha doğru sonuç alabilmek için rölenin elektronik karttan sökülmesi gerekir. Rölelerde kontak uçlarında aşırı akımdan dolayı meme yapabilir ya da oksitlenme olabilir. Bu durumda röle görev yapamaz. Arızalı röle yenisi ile değiştirilir. Rölenin karttan sökülmesi sırasında, ısı ayarlı havya kullanılmasına ve karta takılması işleminde soğuk lehim yapılmamasına dikkat edilmesi gerekir Trafo (Transformatör) Elektronik kart devreleri doğru akım (DC) ile çalışır. Şebeke cereyanı trafo ile voltajı düşürülüp doğrultma devresi ile doğru akıma dönüştürülür. Trafonun primer sargısına (giriş sargısı) uygulanan 220 (AC) voltluk şebeke voltajını gerekli voltaj değerine düşürür. Doğrultma devreleri genellikle diot, kondansatör, transistör ve dirençten oluşur. Elektronik kartta oluşabilecek bir kısa devre durumunda, trafo sargılarının aşırı ısınması ve buna bağlı olarak sargının yanması veya izolasyonunun deforme olması sonucu kısa devre olup görev yapamayabilir. Aşağıda trafonun güç kartındaki yerleşimi gösterilmiştir. Voltaj düşürücü tip trafolarda primer sargısı, ince kesitli ve sekonder sargısına oranla çok sarımlıdır. Sekonder sargıları ise daha kalın kesitli ve daha az sarımlıdır. Sağlam bir trafonun primer sargısına direnç testi yapıldığında, trafo sargısı ile orantılı bir direnç okunması gerekir. Sargının arızalanması durumunda bu test yapıldığında eğer sargı kopuk ise açık devre görünür. Sargı izolesi deforme olmuş ise ya kısa devre ya da çok küçük bir direnç okunur. Primer sargı kart üzerinde ölçülebilir. Fakat sekonder sargının ölçülebilmesi için trafoyu karttan sökmek gerekir. Arızalanması halinde yenisi ile değiştirilir. 160 Elektronik Devre Elemanları

7 Varistör Aşağıda varistörün güç kartındaki yerleşimi gösterilmiştir. Varistörün görevi, kumanda devresini aşırı voltajdan ve bundan dolayı oluşabilecek arızalardan korumaktır. Gerilimle ters orantılı değişen direnç olarak tanımlanır. Yani gerilim miktarı ile ters orantılı olarak direnci değişen bir devre elemanıdır. Gerilim yükseldiğinde direnci düşer, gerilim düştüğünde direnci artar. Faz hattından gelen şebeke voltajı 220 (AC) volt, varistörün sınır değeri 250 (AC) volt olsun. Sisteme giren şebeke voltajı varistörün sınır değerinin altında olması nedeniyle, tanım gereği varistörün direnci transformotorun iç direncinden yüksek olacaktır. Bu durumda varistör açık devre gibi davranır. Elektrik akımı kendine direnci düşük bir yol tercih etmesi sebebiyle transformotorun primer sargıları üzerine bir elektromanyetik alan oluşturur; sekonder sargıda ise elektronik kart için düşük gerilim oluşacak ve böylece elektronik kart çalışacaktır. Faz hattından gelen şebeke voltajı 250 (AC) voltun üzerine çıktığında varistör değerinin üzerinde bir değer olması nedeniyle, akım direnci düşük varistör üzerinden geçecek, nötr hattından devresini tamamlayıp elektronik kartın yüksek voltaja maruz kalmasını önlemiş olacaktır. Bu durumda varistörün direnci çok küçüleceğinden kısa devre gibi davranıp kendini patlatarak imha edecektir. Arızalı varistörün şekil değiştirdiği göz kontrolü ile tespit edilebilir. Arızalı varistör yenisi ile değiştirilir Kondansatör Aşağıda güç kartındaki yerleşimi gösterilen kondansatör, voltaj uygulandığında enerji depolayabilen, gerektiğinde bu enerjiyi geri verebilen devre elemanıdır. Enerji depolayabilme özelliği kapasite sözcüğü ile ifade edilir. Kondansatör, prensip olarak dielektrik denen bir madde ile yalıtılmış paralel iki metalik plakadan oluşur. Kondansatörler, kullanılan dielektrik maddesine göre adlandırılırlar. Dielektriğin özelliği akım geçirmemesine karşın enerji depolayabilmesidir. Kondansatörler kullanım alanlarına göre AC ve DC olarak ikiye ayrılır. Bu bakımdan DC devreye bağlanırken üzerindeki (+) veya (-) işarete dikkat edilerek (+) kutbu devrenin (+) ucuna, (-) kutbu da (-) ucuna bağlanmalıdır. Kondansatörlerin güvenirlilik muayenesi avometrenin Ω kademesinde yapılır. Yapılan işlem esasta, ölçü aletinin içindeki pil voltajıyla kondansatörün sızdırmazlığı kontrol edilir. Ayrıca akım depolama kabiliyetinin kontrolü ampermetre ile yapılmalıdır. Muayeneden önce kondansatörün, boş olduğundan emin olunmalıdır. Gözle muayenede, kondansatörün arka Elektronik Devre Elemanları 161

8 tarafı şişmiş ise, genelde kondansatör arızalıdır. Kart üzerinde kontrol edilemez. Karttan sökülerek kontrol edilmesi gerekir. Arızalanması halinde yenisi ile değiştirilir Entegreler Entegreler, küçük hacme sığdırılmış karışık kumanda devrelerinden oluşmuş, tümleşik bir devredir. Yani 8 10 transistörle yapılabilecek olan karışık kumanda ve filtrasyon işlemleri, tek bir entegre ile yapılabilir. Entegreler çeşitli teknikler kullanılarak üretilirler. Entegrenin güç giriş, kumanda giriş, güç çıkış, kumanda çıkış bacakları ölçülerek arızalı olup olmadığı konusunda bilgi sahibi olunabilir. Kontrol için karttan sökülmesi gereklidir. Karttan sökülürken aşırı ısıya maruz kalmamalıdır. Arızalanması halinde, devrenin diğer elemanlarına da zarar verme ihtimali yüksek olduğu için tüm kartın değiştirilmesi uygundur. Aşağıda bir entegre devresi gösterilmiştir Diyot Akımı bir yönde ileten, diğer yönde durduran devre elemanıdır. P ve N tipi iki yarı iletken maddenin birleşiminden oluşmuştur. Bir diyotun iletime geçebilmesi için, yapısı gereği eklem bölgesinde oluşan eşik voltajının elektriksel olarak aşılması gerekir. Diyotun muayenesi, esasta avometrenin içindeki pil voltajından yararlanarak doğru polarmada iletimi, ters polarmada kesimi sağlayıp sağlayamadığının belirlenmesidir. Muayene avometrenin Ω kademesinde yapılır. Arızalanması durumunda yenisi ile değiştirilir. Muayene için ölçüm esnasında elektronik karttan sökülmesine gerek yoktur. Aşağıda diyotun güç kartındaki yerleşimi ve kontrolü gösterilmiştir Triyak Kontrollü olarak akımı iki yönde iletebilen devre elemanıdır. İletim yönüne göre, birbirine zıt iki ayrı polarma sağlanır. Triyakın iletime geçmesi için, kritik eşik voltaj 162 Elektronik Devre Elemanları

9 değerinin aşılması gerekir. Triyakı tetiklemek için, diak veya transistör kullanılır. Aşağıda triyakın güç kartındaki yerleşimi ve kontrolü gösterilmiştir Transistör Kontrollü olarak akımı tek yönde ileten devre elemanıdır. Cinsine göre iki sembolü vardır. PNP ve NPN olarak tanımlanır. Bir transistorün güvenlik muayenesini yapmadan önce onun NPN veya PNP olduğunun belirlenmesi gereklidir. Gerek cinsinin belirlenmesinde, gerekse muayenesinde esas olan, bir avometrenin Ω kademesinde, içindeki pil voltajından yararlanarak transistor emiter, base ve kolektör uçlarına, doğru veya ters polarma uygulama; doğru polarmada düşük bir direnç, ters polarmada ise çok yüksek bir direnç gözleneceği bilinmektedir. Aşağıda transistörün güç kartındaki yerleşimi ve kontrolü gösterilmiştir. Transistör cinsinin tespiti için, emiter ve base uçlarına ölçüm yapmak yeterlidir. Emiter (+), base ( ) olmak üzere ölçüm yapıldığında, yüksek bir direnç değeri elde edilirse transistör NPN dir (ters polarma). Düşük bir direnç değeri tespit edilirse transistör PNP dir (doğru polarma). Transistör muayenesinde, base (+) olmak üzere, bir kez base ( ) emiter ve base ( ) kolektör; bir kez de base olmak üzere, base ( ) emiter ve base ( ) kolektör dirençleri ölçülerek yapılır. Transistörün cinsine göre cetveldeki Ω değeri tespit edilirse, sağlam olduğu sonucuna varılır. Ölçümlerin herhangi birinde off elde edilirse kısa devre;, Ω ise açık devreyi gösterir. Uygulamada, her bir transistör için ayrı ayrı voltaj kaynağı yerine, sistemin ana güç kaynağından uygun değerdeki dirençler yoluyla elde edilen voltajlar kullanılır. Amaca bağlı olarak transistörün iletimde kalması gerektiği sürece emiter ( ) base, sürekli doğru polarmada (enerji iletiminde) kalır. Ölçüm için elektronik karttan sökülmesi gereklidir. Arızalanması halinde yenisi ile değiştirilir. Elektronik Devre Elemanları 163

10 Direnç Yukarıda güç kartındaki yerleşimi ve kontrolü gösterilen direnç, pratik olarak elektrik akımının geçişine zorluk gösteren devre elemanıdır. Genellikle elektronik devrelerin akım sınırlaması için kullanılır. Dirençlerin güvenirliği, bir avometre (multimetre) ile direnç değerinin ölçümü suretiyle belirlenir. Analog avometre ile ölçüm yapılacaksa ölçüm yapılmadan önce skalanın sıfır ayarının yapılması doğru bir ölçüm için gereklidir. Sabit dirençlerde, ölçümün iki ucundan yapılması yeterlidir. Ayarlanabilir dirençler de ise üç uçtan da ölçüm yapılmalı, aynı zamanda hareketli mekanizmanın ayar yapıp yapamadığı kontrol edilmelidir. Arızası halinde yenisi ile değiştirilir. Direnci ölçerken direncin karttan sökülmesi uygundur Optokuplör Optokuplör, klima elektronik kontrol kartlarında sıklıkla karşımıza çıkan bir tür izole edilmiş anahtardır. Genel olarak açma gerilimi ve kontrol kartı arasında güvenlik amacı ile izolasyon sağlanması istendiğinde kullanılabilecek en basit ve güvenilir anahtardır. Optokuplörün içinde çoğunlukla bir LED (genelde enfraruj) ve bu LED ışığında kapanan bir yarı iletken anahtar (transistör, tristör, triyak vs.) bulunur. Optokuplörün içinde bulunan LED ve optik anahtar arasında elektriksel bir bağlantı söz konusu değildir; sadece optik bir kuplaj söz konusudur. Klima elektronik kontrol devrelerinde karşımıza çıkan optokuplörler genellikle tek bir enfraruj LED li ve DC akımla kontrol edilebilen tiplerdense de özellikle direkt olarak şebeke geriliminden kontrol sinyali alınması gereken durumlarda çift enfraruj LED li AC tipi optokuplörlere de rastlamaktayız. Optokuplörlerin yaygın kullanımları arasında faz sırası ya da kopukluğu ölçümü, basınç ve termik koruma anahtarlarının klima elektronik kontrol kartları ile galvenik bağlantısının sağlanması, iç ve dış ünite elektronik kontrol kartlarının seri iletişim hatları, invertör klimalarda IGBT güç modülünün mikro denetleyici tarafından izoleli olarak sürülmesi, iç ve dış ünite arasında paralel kontrol sinyallerinin aktarılmasını sayabiliriz. 164 Elektronik Devre Elemanları

11 Buzzer (Sinyal Verici) İkaz sinyalini veren elemandır. Elektrik enerjisini, titreşerek sese dönüştürür. Arızalandığında yenisi ile değiştirilir. Aşağıda buzzerin kumanda kartındaki yerleşimi gösterilmiştir. Elektronik Devre Elemanları 165