Elektronik dünyasının temel pasif bileşenlerini tamamlamaya çok yaklaştık! Direnç trafiği düzenledi, kondansatör voltajı süzüp enerjiyi depoladı. Şimdi ise elektrik akımının ve manyetizmanın o muazzam gücünü bir araya getiren, devrelerin görünmez kalkanı ve elektromanyetik kalbi olan bileşene geldik: Bobin (İndüktör).
Fiziksel olarak sadece üst üste sarılmış çıplak bir bakır tel gibi görünse de bobinler, elektrik akımındaki ani değişimlere karşı koyabilen inanılmaz bir fiziksel özelliğe sahiptir. Motorlardan filtrelere, kablosuz şarj sistemlerinden trafolara kadar her yerde karşımıza çıkarlar.
Gelin, yenidir.com takipçileri için bobinlerin çalışma mantığını, devrelerdeki kritik görevlerini ve türlerini en pratik yaklaşımla inceleyelim.
Teknik tanımıyla bobin (veya indüktör); üzerinden geçen elektrik akımının değişimiyle kendi etrafında bir manyetik alan oluşturan ve enerjiyi bu manyetik alanda depolayan iki uçlu bir devre elemanıdır. Yalıtılmış bir telin (genellikle emaye bakır tel) silindir veya halka şeklindeki bir nüvenin (çekirdeğin) üzerine sarılmasıyla elde edilir.
Mantığı kafamızda canlandırmak için bu kez su borusu değil, ağır bir volan tekerleği (hız tekerleği) benzetmesini kullanalım: Ağır bir tekerleği birdenbire çok hızlı döndüremezsiniz; tekerlek ağır olduğu için dönmeye karşı direnç gösterir ve yavaşça hızlanır (enerji depolar). Tekerlek hızlandıktan sonra ise bu kez onu aniden durduramazsiniz; dönmeye devam etmek ister (atalet). İşte bobin de elektrik akımına tam olarak bunu yapar: Devredeki akım aniden artmak istediğinde buna izin vermez ve akımı yavaşlatır; akım aniden kesilmek istediğinde ise manyetik alanındaki enerjiyi salarak akımın akmaya devam etmesini sağlamaya çalışır. Yani bobin, akım değişimlerine karşı gösterilen elektriksel bir atalettir.
Bobinlerin devre şemalarında üstlendiği en popüler roller şunlardır:
Tıpkı Farad gibi 1 Henry de pratikte çok büyük bir değerdir. Bu yüzden elektronik kartlarda genellikle şu alt katları görürüz:
Bobinler içlerinde kullanılan nüveye (tel sarılan orta kısım) göre kategorize edilirler:
İçinde herhangi bir metal veya ferrit çekirdek bulunmayan, ortası boş bobinlerdir. Genellikle çok yüksek frekanslı telsiz, radyo ve anten devrelerinde tercih edilirler çünkü endüktans değerleri oldukça küçüktür.
Telin, simit şeklinde (toroid) veya silindir formundaki ferrit (demir tozu karışımı) bir malzemenin üzerine sarılmasıyla yapılır. Manyetik alanı çok iyi hapsettikleri ve yüksek endüktans sundukları için bilgisayar anakartlarında, güç kaynaklarında filtreleme amacıyla sıkça kullanılırlar.
Dışarıdan bakıldığında tıpkı renkli şeritleri olan bir direnç gibi görünürler ancak içlerinde minik bir bobin saklıdır. Akım taşıma kapasiteleri düşüktür, sinyal hatlarındaki parazitleri süzmek için devre kartlarına lehimlenirler.
Bobin içeren elemanlarla (motorlar, röleler vb.) çalışırken elektronikte en çok yapılan hatalardan biri koruma diyotu kullanmamaktır.
Neden mi? Bir transistör yardımıyla bir röleyi veya motoru kapatmaya çalıştığınızda, bobin üzerindeki akımın aniden sıfıra inmesine karşı koymak için çok yüksek bir ters voltaj (ters EMF) üretir. Bu anlık yüksek voltaj sıçraması, onu süren transistörü veya Arduino pinini anında yakabilir. Bu yüzden bobinli yüklerin uçlarına her zaman ters paralel bir "Flyback (Geri Besleme) Diyodu" bağlanmalıdır.
Direnç, Kondansatör ve Bobin... Elektronikte "R-L-C" olarak bilinen bu muhteşem üçlü, analog elektroniğin ve filtre devrelerinin temel yapı taşlarıdır. Bobinin akımdaki ani değişimlere karşı koyma yeteneği olmasaydı, bugün ne kararlı çalışan güç kaynaklarımız ne de elektrikli motorlarımız olabilirdi.
yenidir.com'un temel komponentler serisinde harika bir noktaya geldik. Bir sonraki yazımızda, bobinlerin bu manyetik gücünü kullanarak çalışan ve düşük voltajla yüksek voltajlı cihazları güvenle kontrol etmemizi sağlayan Röle (Relay) komponentini inceleyeceğiz. Projelerinizde bobinler veya motor koruma devreleri hakkında takıldığınız yerleri yorumlarda paylaşabilirsiniz!
Henüz yorum yapılmamış. İlk yorumu siz yapın!
