San Francisco’da inşa edilecek yeni binalara güneş enerjisi panelinin kurulması zorunluluğu getirildi. Yeni yasa 2017 yılı ile birlikte yürürlüğe girecek.

Yenilenebilir enerji kaynaklarının dünyada daha çok tercih edildiği görülüyor. Bunun en büyük nedeni olarak, artık tükeneceğine kesin gözüyle bakılan fosil yakıtlara alternatif aranma ihtiyacı gösterilebilir.

Durum böyle olunca, alternatif enerji kaynakları da gündemdeki yerini daha da sağlamlaştırmaya başlıyor. Yalnızca uluslararası dev şirketlerin değil ülkelerin de yenilenebilir enerji politika ve stratejilerinin geliştirildiği göze çarpıyor. Devasa enerji yatırımları arasındayenilenebilir enerji yatırımlarını da görmek mümkün oluyor artık.

Ama yenilenebilir enerji yatırımlarının daha da yaygınlaşması ve enerji üretimi içerisindeki payının daha da artması için kamu ve özel sektörün çalışmaları yeterli değil. Son kullanıcıların da yenilenebilir enerjiye rahatlıkla ulaşabilmesi ve üreterek tüketebilmesi çok önemli.

Öztüketim denilen bu modelin dünyada giderek arttığı gözlemleniyor. Özellikle güneş ve rüzgar enerjisinde öztüketim modeligenişletildikçe, yenilenebilir enerjiye ulaşmak daha da kolaylaşıyor.

Bu konuda yerel yönetimlerin ve hükümetlerin de rolü ve sorumluluğu da oldukça fazla. Uzun vadede ülkede, eyalette veya kentlerdeyenilenebilir enerjiye geçiş yönünde hedefler koyan yönetimlere daha fazla rastlıyoruz. Yönetimlerin de devreye girmesiyle,yenilenebilir enerjinin daha etkin olarak kullanılması olanaklı olabiliyor.

Bu yönetimlere bir örnek olarak da San Francisco’nun bağlı olduğu Kaliforniya eyaleti gösterilebilir. Eyaletin 2020 yılı için 100 yenilenebilir enerji kullanma hedefi var. İşte bu doğrultuda San Francisco’da inşa edilecek yeni binalara güneş enerjisi panelinin kurulması zorunluluğu getirildi. Yeni yasa 2017 yılı ile birlikte yürürlüğe girecek. Bu tarihten itibaren inşa edilen binaların enerji ihtiyacının minimum yüzde 15’ini de güneş enerjisinden karşılanması istenecek. Yani diğer bir deyişle panel yoksa bina da yok!

Haberin ayrıntıları için tıklayın.

Kaynak: alternatifenerji.com

Devamını Oku

Bir diğer adı da işlemsel yükseltici olan op-ampların aklımıza sadece bir devre elemanı olarak gelmesi çok olağandır. Fakat op-amplar, bir elemandan daha fazlasıdır. "Bu da ne demek oluyor?" diye soruyorsanız cevabı yazımızda.

Op-Amp'ın (Operational Amplifier) Tarihçesi

İlk op-amp, ikinci dünya savaşı sırasında icat edilmiş ve vakum tüpleri kullanılarak yapılmıştır. Bundan dolayı hem hacimleri çok büyüktü hem de aşırı güç tüketirlerdi. 1947 yılında Bell Laboratuvarlarında transistör geliştirilmesi ile mühendislerin çok daha küçük ve verimli op-amp geliştirmelerinin önü açıldı. Ancak yine de op-ampın kendisi, transistör ve dirençlerin bir baskı devre kartı üzerinde teker teker dizilerek bağlanması sonucu oluşturuluyordu. 1970’li yıllarda entegre devre üretim teknolojisinin gelişmesi ile op-ampın tüm transistör ve dirençlerinin tek bir yonga içerisine yerleştirilmesi mümkün oldu. Yani bu elemanlar sandığımız kadar yeni değiller.

Op-Amp Nedir Ve Özellikleri Nelerdir?

En basite indirgersek, yüksek kazançlı doğrusal entegrelere op-amp denir. Op-ampların genelde 2 girişi, 1 çıkışı ve 2 tane de besleme ucu bulunur. (-) işaretli uç eviren, (+) işaretli uç ise evirmeyen uçtur. Eğer op-ampın (-) işaretli ucuna bir sinyal uygularsanız, bu uç eviren olduğu için çıkıştan 180 derece faz farklı bir çıkış sinyali alabilirsiniz. Eğer (+) işaretli ucuna sinyal uygularsanız, çıkış sinyalinizde hiçbir değişim olmaz. Op-ampların giriş empedansı çok yüksek olup, çıkış empedansı sıfıra yakındır. Op-ampların bir diğer özelliği ise kazançlarının çok yüksek olmasıdır. 2 tip kazanç bulunur. Bunlar açık çevrim ve kapalı çevrim kazançlarıdır. Açık çevrim kazancı, Op-ampın kendi kazancıdır. Direnç ile belirlenmez. Kapalı çevrim kazancı, devreye harici olarak bağlanan geri besleme direnci ile elde edilen kazançtır.

Op-Amplar ile Neler Yapılabilir?

►Hastalıklar iyileştirilebilir.
►Tampon sinyaller üretilebilir.
►Küresel ısınmanın önüne geçilebilir.
►Sinyallerin birleştirilmesinde kullanılabilir.
►Sesin yükseltilmesi gibi daha bir çok alanda kullanılabilir.

Görüldüdüğü üzere, bu küçük devre elmanı ile büyük işler yapılabilir.

Op-ampın Sağlık Sektörüne Katkısı

Robot yardımıyla yapılan ameliyatlar birçok habere konu olmuştur ve tıp çevresinde meydana gelen önemli bir gelişmedir. Küçük ameliyat bıçaklarıyla, vücut içerisine mümkün olduğunca az giriş yaparak işleyen bu süreç sayesinde hasta daha hızlı iyileşir, daha az ağrı duyar, daha az kanama yaşar ve iltihap kapma riski daha düşüktür. Bir zamanlar çok ciddi ameliyat olarak görülen böbrek aldırma ameliyatının ardından bir gece hastanede kaldıktan sonra taburcu edilir, ertesi gün de ayağa kalkabilirsiniz. Burada asıl soru şu; bu robotlar ameliyatı nasıl yapıyor ?

Robotlar sayesinde operatörler ameliyat masasından 1-2 metre ötede bir konsol üzerinde çalışarak uzaktan denetimle yatak yanındaki robot kolları hareket ettirebilir. Böylece el titremesinin, ameliyat üzerindeki olumsuz etkileri azaltılmış olur. Peki op-amplar ile bilgisayarların bağlantısı nedir?

Aslında robotların temel bileşenlerinden birisi de op-amplardır. Dışarıdan güç alan aktif bir eleman olan op-amplar genellikle gerilim sinyallerini eviren, yükselten ve toplayan bağlantılarla kullanılır. Op-amplar kaskat bağlı devrelerin tasarımını da basitleştirirler. Motor denetim sistemlerinden cep telefonlarına kadar her alanda devre tasarım yeteneğimizin sınırlarını genişletir.

Sağlık alanında öncü konumunda olan operatörler, kullanacakları çığır açan aletler içinelektronik tasarımcılarına güvenirler. Emrinizdeki op-ampla, bir gün yaşam kurtarıcı olabilecek yaratıcı bir tasarıma başlayabilirsiniz.

Peki Bu Elemanlara Neden Op-Amp Deniliyor?

Başlangıçta op-amplar toplama, çıkarma, türev alma ve integral alma gibi matematiksel işlemler için tasarlanmıştı. Op-amplara basit devreler ekleyerek bu temel işlem devrelerini veya gerilim yükselticileri, akımı gerilime dönüştürücüleri ve daha pek çok karmaşık devreyi oluşturmak için kullanabiliriz. Op-amplar modellenerek kullanılırlar. Aslına bakılırsa, op-amp sadece güzel bir gerilim yükselticidir. Günümüz op-ampları o kadar kalitelidir ki onlar için doğruluğu yüksek, birinci mertebeden bir model geliştirmek çok kolaydır.

Op-amplar, kısaca çok yüksek kazançlı fark yükselticileri olarak tanımlanabilir. Op-amplar, akım ve gerim kazancı sağlayan devreler olup, güç kazancı ya da empedans dönüştürme de yapabilirler.Op-ampın çok geniş bir kullanım alanı olduğunu ve nerelerde kullanıldığına yazımızın birinci bölümünde yer vermiştik. Bütün bu özelliklere dayanarak temel devre elemanı olarak nitelendirebileceğimiz op-amp'ı şimdi daha detaylı ele alalım.

Op-Amp'ın İdeal Karakteristiği

►Op-ampın iki girişi ve bir çıkışı bulunur.
►Düşük frekanslarda kazanç genelde büyüktür.
►Giriş akımları ise çok düşüktür.
►Bir op-ampın giriş empedansı sonsuz, çıkış empedansı ise sıfırdır.
►Açık devre diferansiyel kazancı sonsuzdur.
►Bant genişliği sonsuzdur.

Diferansiyel Ve Ortak Mod Sinyalleri;

►İki bağımsız giriş sinyali vardır, (V1 ve V2)
►Diferansiyel mod giriş sinyali (Vid), Vid=V2-V1
►Ortak mod giriş sinyali (Vicm), Vicm=(V1+V2)/2

Tersleyen (Eviren, Inverting) Op-Amp'lar

►Harici bileşenler, R1 ve R2
►Çıkış, eviren giriş ile geri beslenir.
►Giriş sinyali, eviren terminalden uygulanır.
►İdeal op-amplarda kısa devre oluşturmak için, açık çevrim kazancı sonsuz olmalıdır.
►Kapalı devre kazancı, G=Vo/Vi=-R2/R1
►Sonsuz diferansiyel kazanç, V2-V1=Vo/A=0
►Çıkış empedansı, Vo=V1-i1-R2=-Vi(R2/R1)
►Sonsuz giriş empedansı, i2=i1=0
►Giriş ve çıkış sinyalleri faz dışı olduğunda gerilim kazancı negatiftir.
►Giriş empedansı, Ri=Vi(Vi/R1)=R1
►Kapalı çevrim empedansı yüksek olduğunda, R1 çok büyük olmalıdır.
►Genelde eviren op-amplar, düşük giriş empedansında zarar görür.
►Çıkış empedansı, Ro=0’dır.
►Gerim kazancı, Avo=-R2/R1

Terslemeyen (Evirmeyen, Noninverting) Op-Amp

►Harici elemanlar R1 ve R2’dir.
►Çıkış, eviren giriş terminali ile geri beslenmiştir.
►Giriş sinyali, evirmeyen terminale uygulanmıştır.
►Kapalı çevrim kazancı, G=Vo/Vi=1+(R2/R1)
►Sonsuz diferansiyel kazanç, V(+)-V(-)=Vo/A=0
►Sonsuz giriş empedansı, i2=i1=V(-)/R1
►Çıkış empedansı, Vo=V(-)+i1.R2=Vi(1+R1/R2)
►Giriş empedansı, Ri=sonsuzdur.
►Gerilim kazancı, Avo=1+R2/R1’dir.

Gerilim İzleyici Op-Amp

Gerilim izleyici op-ampın eşdeğer devre modelinde;

►Giriş direnci, Ri=sonsuzdur.
►Çıkış direnci, Ro=0’dır.
►Gerilim kazancı, 1’dir.
►Kaynak ve yük ne olursa olsun kapalı çevrim kazancı vardır.

Gerilim izleyici op-amplar genellikle kaynak ile yüksek veya düşük empedanslı yüklerin bağlantılarını sağlamak için kullanılır.

Temel Fark Alıcı Op-amp (Difference Amplifier)

İdeal fark alıcı op-amplarda;

►Fark giriş sinyali için yanıt, Vid
►Ortak mod giriş sinyali cevabı, Vicm
►Vo=Ad.Vid+Acm.Vicm
(Ad:fark kazancı, Acm:ortak mod kazancı)
►Ortak mod çıkış oranı(CMRR), CMRR=20log|Ad|/|Acm|
►Fark giriş direnci, Rid=2R1 (Burada Rid değerini arttıtmak için, büyük değerli R1 direnci kullanmak gerekebilir.)
►Ortak mod kazancı sıfırdır.
►Giriş empedansı sonsuzdur.
►Çıkış empedansı sıfırdır.

İntegral ve Türev Alıcı Op-Amp (Integrators and Differentiators Amplifier)

İntegral demek eğrinin altında kalan alan demektir. İntegral alıcı op-amp girişe uygulanan bir sinyalin integralini alır.

►Eviren op-amptaki R1 ve R2 elemanları ile Z1 ve Z2 elemanlarının yer değiştirdiğini düşünelim.

►Kapalı çevrim transfer fonksiyonu;

Vo(s)/Vi(s)=-Z2(s)/Z1(S). Burada faz girişi sinüzoidal olduğunda (s) yerine (jw) yazılarak değerlendirilir.
►Eviren integral alıcı op-ampın analizi zaman ve frekans etki alanı olmak üzere 2 şekilde yapılır.

Paralel Geri Besleme Direnci İle İntegral Alıcı Op-amp;

►Kapalı çevrim kazancı(AC gerilim için), -1/(jwRf+R/Rf)
►Kapalı çevrim kazancı(DC gerilim için), -Rf/R
►Kapalı çevrim kazancı(yüksek frekansta), (w>>1/RfC)~ -1/jwRC
►Geri besleme için büyük direnç değerleri kullanılmalıdır.

Türev Alıcı Op-Amp

►Zaman etki alanına göre analiz;
İ=C[dVi(t)/d(t)] , Vo(t)=-RC[dV(t)/d(t)]

►Frekans etki alanına göre analiz;
[Vo(jw)/Vt(jw)]=-Z2/Z1=-jwRC, |Vo|/|Vi|=wRC

Seri Bağlı Direnç İle Türev Alıcı Op-amp;

►Kapalı çevrim kazancı, -jwRC/(1+jwRfC)
►Kapalı çevrim kazancı (sonsuz frekansta), -R/Rf
►Kapalı çevrim kazancı (düşük frekansta), -jwRC
►Köşe frekansında(3 dB), 1/RfC'dir.

KAYNAK:

►Operationel Amplifiers: Theory and Practice

►Stanford Üniversitesi Elektrik Mühendisliği Bölümü Prof. Greg Kovacs

►Basic Engineering Cırcuit Analysis

►Elektrikport

Devamını Oku