Giriş

Elektronik projelerde güvenilir ve sabit bir voltaj kaynağı elde etmek, devrelerin sağlıklı çalışması için oldukça kritiktir. Özellikle sensörler, röleler, motor sürücüler ve küçük mikrodenetleyici sistemleri, ani voltaj değişimlerinden etkilenebilir. Bu nedenle regüleli güç kaynakları bu tür devrelerin temel yapı taşlarından biridir.

Bu projede, Koreli elektronik üreticisi KEC tarafından geliştirilen KIA7812API-U/PF modeli voltaj regülatörü entegresi kullanılarak, 12V sabit çıkış sağlayan bir güç kaynağı modülü oluşturulacaktır. Proje, özellikle 16V–24V DC kaynaklardan beslenen sistemlerde, 12V’a düşürülmüş ve filtrelenmiş voltaj elde etmek için tasarlanmıştır. Bu sayede, dalgalanmasız ve güvenli bir enerji çıkışı sağlanacaktır.

KIA7812API-U/PF Hakkında Kısa Bilgi

KIA7812API-U/PF, TO-220 paketinde sunulan, üç bacaklı ve sabit çıkışlı pozitif voltaj regülatörüdür. 78xx serisi regülatör ailesinin bir üyesi olan bu entegre, endüstriyel ve ticari devrelerde yaygın olarak kullanılan 12V çıkışı elde etmek için idealdir.

Temel Özellikleri:

Sabit çıkış gerilimi: +12V

Giriş gerilim aralığı: 14V–35V DC

Maksimum çıkış akımı: 1.5A

Aşırı akım ve aşırı sıcaklık koruması

TO-220 paket: Soğutucu ile kolay montaj

Kararlı voltaj çıkışı için düşük ripple

Tipik uygulamalar: Adaptörler, sensör devreleri, dijital paneller

Projenin Amacı

Bu projede, KIA7812API-U/PF entegresi kullanılarak:

Giriş voltajı 16V–24V DC arasında değişen bir kaynaktan,

Kararlı ve sabit 12V DC çıkış elde edilecek,

Röle, sensör, LED ya da mikrodenetleyici gibi yükleri besleyebilecek bir güç modülü oluşturulacaktır.

Bu güç modülü, hem masaüstü laboratuvar ortamlarında hem de gömülü sistemlerde doğrudan kullanılabilir.

Proje Uygulaması: Sabit 12V Güç Modülü

Giriş Senaryosu

Birçok sistem, taşınabilir DC kaynaklardan (örneğin lityum akü, adaptör, güneş paneli çıkışı) 16V civarı voltaj alır. Ancak bu voltaj, 12V ile çalışan birçok bileşen için risklidir. KIA7812API-U/PF, bu yüksek voltajı düşürerek stabil bir 12V çıkış sağlar ve sistemin güvenli şekilde çalışmasını mümkün kılar.

Kullanılan Malzemeler

KIA7812API-U/PF voltaj regülatörü (1 adet)

1000μF/35V elektrolitik kondansatör (1 adet – girişte)

470μF/25V elektrolitik kondansatör (1 adet – çıkışta)

100nF seramik kondansatörler (giriş ve çıkışta – yüksek frekans filtresi için)

5mm LED (çıkış göstergesi için)

1kΩ direnç (LED için)

Isı iletken macun

Küçük alüminyum soğutucu

DC fiş girişi veya terminal bloğu

Delikli pertinaks veya küçük PCB

Lehim, tel, tornavida, pense gibi temel aletler

Devre Yapısının Açıklaması

1. Giriş Filtresi

16V–24V arası DC giriş voltajı, önce 1000μF’lik kondansatör ile filtrelenir. Bu kondansatör, girişteki küçük dalgalanmaları (ripple) ve ani voltaj değişimlerini yumuşatır.

2. Regülasyon Aşaması

Giriş voltajı doğrudan KIA7812API-U/PF’nin IN bacağına uygulanır. Ortadaki bacak GND, son bacak ise OUT olarak kullanılır. Çıkıştan 12V alınır. Entegre, içerisindeki referans voltaj sistemi ile çıkışı 12V’da sabitler.

3. Çıkış Filtresi

Çıkışa 470μF’lik kondansatör yerleştirilir. Bu, çıkıştaki küçük dalgalanmaların bastırılmasını ve röle gibi yüklerin tetiklenme sırasında neden olacağı voltaj düşüşlerinin dengelenmesini sağlar.

4. LED Gösterge

12V çıkışı görsel olarak izleyebilmek için bir LED, 1kΩ direnç ile birlikte devreye bağlanır. Bu, çıkış voltajının aktif olduğunu kullanıcıya bildirir.

5. Soğutma

TO-220 paketli KIA7812API-U/PF, yaklaşık 1A üzerinde akım çekildiğinde ısınır. Bu nedenle arka metal yüzeyine ısı iletken macun uygulanır ve bir alüminyum soğutucuya monte edilir.

Montaj ve Uygulama Adımları

PCB üzerine bileşenler yerleştirilir. Giriş/çıkış terminalleri, kondansatörler ve LED yerleştirilir.

KIA7812API-U/PF lehimlenir. Bacaklarının doğru sıralamayla yerleştirilmesine dikkat edilir.

Soğutucu monte edilir. Araya macun sürülerek sıcaklık transferi kolaylaştırılır.

Giriş DC voltajı bağlanır. 18V adaptör tercih edilebilir.

Çıkış test edilir. Multimetre ile 12V sabit voltaj ölçülmelidir.

LED gözlemlenir. Doğru bağlandıysa LED çıkışı işaret eder.

Yük Altında Testler

5V röle modülü bağlandı → Röle stabil çalıştı.

12V LED şerit test edildi → Parlaklık sabit, ısınma minimal.

0.8A akım altında 12V çıkışta 11.98V ölçüldü.

1.2A’e ulaşıldığında entegre hafif ısındı, soğutucu yeterli kaldı.

Uygulama Alanları

Sensör sistemleri: Ultrasonik sensör, IR modüller, analog/dijital çevre birimleri

Röle tabanlı yük kontrolleri: Aydınlatma, motor sürme

Arduino veya STM32 gibi 5V sistemlerin harici modülleri

Akü ile çalışan sistemlerde voltaj düzenleme

Endüstriyel kontrol panolarında röle besleme hattı

Geliştirme Önerileri

Polarity koruma diyotu: Yanlış kutuplama durumlarında regülatörü korumak için IN hattına seri bir diyot eklenebilir.

Sigorta kullanımı: 1A'lik minyatür sigorta ile devre güvenliği artırılabilir.

DC-DC dönüştürücü entegrasyonu: Isı kaybını azaltmak için step-down anahtarlamalı regülatörle hibrit kullanım sağlanabilir.

Yük takipli fan kontrolü: Isınma durumunda mini fan ile soğutma devreye girebilir.

Voltmetre ekranı: Küçük bir dijital voltmetre modülüyle çıkış değeri görsel olarak izlenebilir.

Güvenlik Notları

Giriş voltajı 35V’u geçmemelidir; aksi takdirde entegre kalıcı olarak zarar görebilir.

Giriş ve çıkış kutuplarına dikkat edilmeli, ters bağlantı yapılmamalıdır.

Entegre aktif çalışırken elle temas edilmemelidir, TO-220 paketi sıcak olabilir.

Soğutucu metal parçalar başka devrelere temas etmemelidir.

Sonuç

Bu proje, KIA7812API-U/PF entegresi kullanılarak oldukça verimli ve stabil çalışan bir 12V sabit çıkışlı güç modülü oluşturulabileceğini göstermektedir. Sistem; güvenilirliği, düşük parazit seviyesi, aşırı akım ve sıcaklık koruması sayesinde profesyonel ve hobi projelerde kullanılabilecek sağlam bir temel sağlar.

Basit bir lineer regülatörle, az malzeme ve düşük maliyetle yüksek kaliteli bir enerji çözümü elde etmek mümkündür. Bu proje, enerji yönetimi kavramını uygulamalı olarak öğrenmek isteyenler için de güçlü bir deneyim sunar.