Bu yazımda meraklı ve yolun başındakilere güzel ve basit ışıldak yapımını göstereceğim. Hem elektroniğin temellerini anlamak adına, hem de pratik yaparak çalışma disiplini ve tecrübe kazanmak adına bu çalışma sizler için çok faydalı olacaktır.
-Devre teorisinden bahsedeceğim.
-Devre şemasının anlaşılır PCB çizimini göstereceğim.
-Devre şemasının ergonomik PCB şemasını göstereceğim.
-PCB şemalarının gerber dosyalarını paylaşacağım.
Anlatımın sonunda devrenin nasıl çalıştığını öğrenecek ve kendi kendinize, ister delikli karta ister PCB yaparak basit ışıldak yapabileceksiniz.
PARÇA LİSTESİ
- 4 adet 5mm beyaz LED. “mantar LED” diye bilinenlerden alırsanız daha iyi olur ama farketmez.
- 4 adet 10 ohm çeyrek watt direnç. kahve siyah siyah.
- 1 adet 330 ohm 1watt direnç. turuncu turuncu kahve.
- 1 adet 4,7kilo ohm çeyrek watt direnç. sarı mor kırmızı.
- 1 adet BC547 ya da BC548 NPN transistör. Aslında herhangi bir tip NPN oluyor.
- 1 adet 1N4001 diyot. 4004, 4005, 4007 de oluyor, farketmez.
- 1 adet on/off açma kapama anahtarı.
- 1 adet 5V adaptör. Kablosunun ucunu soyacaksınız bu yüzden kullanmadığınız bir adaptör tercih edin.
- 1 adet 2xAA pil yatağı. İki adet kalem pil takacağız.
- 2 adet AA 1,5V adi pil. Kullanılmış pil de oluyor.
-Bir parça delikli plaket, plaket basma imkanınız varsa asitli baskı seti, ya da hiçbirşey bulamazsanız raptiye, tel, bir parça tahta lehim.
Yukarıdaki malzemeleri bizzat elektronikçilerden ya da internetten satın alabilirsiniz. İnternetten ürün sipariş vermek ve satın almak için güvenilir birçok site vardır. Bu siteleri araştırarak ihtiyaç duyduğunuz malzemeleri kapıda teslim satın alabilirsiniz.
Devre Şeması:
Devre gördüğünüz gibi son derece basit ve küçüktür. Nasıl çalıştığını da açıklayacağım.
-Devre Teorisi:
Durum-1 Elektrikler Var
Resme dikkatle bakınız. Şu anda elektrikler var ve devre 5V adaptörden güç almaktadır. Adaptörden gelen elektrik akımı, üst hattan girerek 330 Ohm ile zayıflar ve yaklaşık 10mA-15mA ile adi çinko karbon pilleri azar azar şarj eder. Bu esnada, transistörün beyzine akım gitmeye çalışmaktadır. Lakin transistör LED’i yakamamaktadır. Çünkü transistörün Beyz ucu, doğrudan eksi hattına bağlıdır. Bu, transistörün tam kesime gitmesine neden olur. Bir NPN transistörün Beyzini (+) ile ilişkilendirirseniz iletime geçer; (-) ile ilişkilendirirseniz yalıtıma gider. Şarj esnasında yani elektrikler varken transistörün beyzi adaptörün eksisinde olduğu için LED’leri devreye bağlamaz.
Durum-2 Elektrikler Yok
Resme dikkatle bakınız. Şu anda elektrikler kesiktir ve adaptörden devreye elektrik akımı uygulanmamaktadır. Bu kez, pilin gerilim değeri, girişin (5V adaptör) gerilim değerinden büyük olduğundan devredeki akım yönü değişmiştir. Pilden çıkan artı gerilim, 10 Ohm’luk direnç üzerinden LED’e, oradan transistörün Kollektörüne (C), oradan da Emetörüne (E) geçip eksi hattına ulaşacak ve devreyi tamamlayarak LED'i yakacaktır. Bu kez, transistörün Beyzi (+) hatta bağlıdır. Beyz, eksi hattını takip ederek pilin eksisine ulaşamamaktadır; çünkü pilin eksisine değmesine engel olacak bir ters bağlı diyot (1N4001) vardır. Bu, transistörün Beyzinin artık eksiye değemeyeceği için sadece artıdan polarma alabileceği ve iletime geçebileceği, dolayısıyla elektrikler kesilince LED’lerin çalışacağı anlamına gelmektedir.
LED’e seri bağlanmış 10 Ohm’luk direnç, bir kuraldır. Her zaman LED’lere direnç bağlanmalıdır ve bu direnç, uygulanacak gerilime göre hesaplanır. LED direncinin nasıl hesaplanacağını buradan ve şuradan öğrenebilirsiniz. Devremizde 3V pil ile LED yakmak için gereken direnç, 10 ohm ila 16 ohm’dur. Çok yukarı çıkılırsa LED’ler kör yanacaktır. 10 ohm iyidir. Transistörlerin Beyz ucuna direkt cereyan verilmez. Uygun bir direnç ile tetiklenmelidir. Devremiz için gerekli direnç değeri 4,7k civarındadır. Girişteki 330 ohm’luk direncin görevi, pile akacak akımı sınırlayarak çok yavaş bir şekilde (10mA-15mA) takviye ederek eksiğini kapatmasını sağlamaktır. Bu tür piller şarj olabilir nitelikte olmasa da, aslında doğru bir devre kurularak dolu tutulabilir ya da şarj edilip birkaç kez daha kullanılabilir. Ancak çinko karbon piller ve alkalin piller, şarj edilmeye zorlandıklarında veya sık sık şarj edildiklerinde hafifçe patlayarak sızıntı yaparlar. Patlamalar tehlikeli olmasa da etrafı kirletir. Bu devre sizin için deneysel nitelik taşıdığı için, bitik pillerle aylarca sorunsuzca çalışma potansiyeli vardır.
NOT: Pilleri yeni satınaldıysanız, bir süre devrede bağlı tutup LED'leri yaktırarak eksilmesini sağlayın. Zaten dolu olan pillere besleme gerilimi uygularsanız piller sızıntı yaparak bozulur.
-Anlaşılır PCB Şeması:
Devreyi delikli plaket, lehim havya gibi araçlarla kuramayacaksanız, bir tahta zemin üzerinde bu resme baka baka kurabilirsiniz.
Resimde bir yerine 4 adet LED bağlandığına ve her LED'e seri direnç eklendiğine dikkat edin. LED'lerin +'ları -'leri vardır, ters bağlamayın (K harfleri katot eksi demek). Transistörün nasıl takıldığına dikkat edin. Kesik kenarı solda.
-Ergonomik PCB Şeması:
Devreyi asitli baskı metoduyla kurabilecekseniz, profesyonel çizimi aşağıdadır (gerberlerini de vereceğim).
Bu PCB'yi yapabilmeniz için baskılı devre kartı çıkartmayı öğrenmeniz gereklidir. Yukarıdaki basit şema'nın aynısıdır ve daha profesyonelce küçük karta sığdırılmış halidir.
Kartın sol tarafından 5VDC in yazan yere, kablo ucu açılmış bir 5V adaptörü bağlayın. Kırmızı kablo + işaretine gelsin. BATT3V yazan yere de pil yatağınını bağlayın. Kırmızı kablo + yazan yere gelsin. On/off yazan pinlere bir açma kapama düğmesi bağlayın.
-İndirip yapabilmeniz için gerber dosyaları:
Gerek basit olan versiyonun gerekse ergonomik olanın PCB’si için gerekli gerber dosyalarını;
Bu anlatım, size elektroniğin temel esaslarını anlamanızı kolaylaştırabilmek ve yeni bir şey daha öğretebilmek için hazırlandı. Bu tür uygulamaları sık sık yapmanız, elektroniği size daha çok sevdirebilir ve hızlı şekilde öğretir.
---------------
NOTLAR:
-Devreyi 9V kumanda pili ile de çalıştırabilirsiniz. Bunun için 4k7 direnci 10k ile, LED'lerin 10R dirençlerini ise 100R ile, 330R şarj direncini 1k ile, adaptörü 12V ile değiştirmelisiniz.
-Bu devrede şarjlı pil kullanılamaz! NiCd ve Ni-Mh pillerin ikisinin toplamı 2,5V kadardır, LED'ler yanmaz. Lityum pil ise burada kullanılmamalıdır. Bu devre sadece çinko-karbon ve alkalin piller içindir.
-Kabloları pinlere bağlarken çıplak telleri birbirine değdirmeyin. Pin yerine karttaki deliklere doğrudan kablo da bağlayabilirsiniz.
-2 adet 1,5V pilin toplam voltajı LED'lerin tam çalışma sınırındadır. Aslında 3 adet kullanılması daha iyi olur. İsterseniz 3'lü pil yatağı ve 3 adet adi pil kullanabilirsiniz. Bunu yaptığınız takdirde 10R dirençleri 22R yapmalısınız.
--------------
Ne dersiniz? Yukarıdaki devreyi geliştirebilir miydik? Örneğin, "elektrikler gittiğinde eğer vakit gündüzse LED’ler boşa yanmasın, sadece gece ise yansın" şeklinde daha akıllıca bir devre kurabilir miydik? Yoksa foto direnç ile bunu yapabilir miydik?
Bir dahaki yazımda görüşmek üzere, hoşçakalın.
seron
basitelektronikprojeler.blogspot.com
Yorumlar
Yorum Gönder