Seri Diyot Bağlantısı ile Ters Kutup Koruma:
Seri diyot, en ucuz ve basit koruma yöntemidir. Uygulaması çok kolaydır. Özellikle yüksek akım gerektirmeyen devreler de tercih edilebilir. Yüksek akım diyotun aşırı ısınmasına ve bozulmasına sebep olabilir. Devrenin ihtiyacı olan maksimum akıma uygun bir diyot seçilmelidir. Bir diğer sorun ise voltaj kaybıdır.
Düşük voltaj ile beslenen devreler için diyottan kaynaklanan voltaj kaybı sorun olabilir. Düşük akımda bile yaklaşık 650mV’lik bir voltaj kaybı olur ve akım arttıkça bu kayıp artar. 1A’lik bir diyotta kayıp yaklaşık 900mV civarındadır, bu da devrenin besleme voltajında önemli bir düşüş yaratır.
Bir Schottky diyot kullanıldığında ise voltaj düşüşü 650mVV yerine yaklaşık 200mV’a düşer. Ama bu akıma bağlıdır; maksimum akımda voltaj düşüşü standart bir silikon diyotta 1V, Schottky diyotta ise yaklaşık 500mV olabilir.
Schottky diyotlar daha iyi performans sunarlar, ama genellikle daha pahalıdır ve yüksek voltajlar için uygun değillerdir.
Paralel Diyot ve Sigorta İle Koruma:
Paralel bağlı olan diyot, besleme kaynağının sağlayabileceğinden daha yüksek akımı desteklemelidir. Diyot buna göre derecelendirilmelidir. Çünkü kapasitesinin üzerinde akım oluşursa diyot aşırı ısınır ve sigorta devreyi kesmeden önce yanar ve devre ters gerilime maruz kalır.
Uygun derecelendirilmiş diyot kullanıldığında olması gerektiği gibi çalışır. Eğer besleme ters bağlanırsa sigorta atar ve devreyi keser. Ama diyot da zarar görebilir.
Bu yöntemin negatif yönleri hem sigortanın hem de diyotun değiştirilmesi için tamir gerekebilmesidir. Ayrıca bazı durumlar da sigorta atmadan önce geçen süre devrenin zarar görmesi için yeterli olabilir.
Bu yüzden hızlı sigortalar tercih edilmelidir. Sigortanın derecelendirilmesi için devrenin maksimum çalışma akımı dikkate alınmalıdır.
Röle ile Ters Kutup Koruma:
Bir rölenin avantajı, kontaklar arasında neredeyse hiç voltaj düşüşü olmadan son derece yüksek akımı idare edebilmesidir.
Röleler hiçbir bakıma ihtiyaç duymaz ve sağlamdırlar. Isınma sorunları olmadığı için bir soğutucuya ihtiyaç duymazlar. Negatif tarafı ise biraz fazla yer kaplamaları ve maliyetlerinin diyotlardan yüksek olmasıdır.
20 ile 40ma arası bir akımı sürekli olarak tüketirler. Bu yüzden kalıcı olarak bağlı bir batarya ile çalışan devrelerde kullanılması uygun değildir. Bir süre sonra röle bataryayı boşaltır.
Mosfet ile Ters Kutup Koruma:
MOSFET’lerin voltaj polaritesini belirleyen bir ters diyotu vardır, ancak bir MOSFET açıldığında her iki yönde de eşit şekilde iletir. Bu nedenle, diyot ileri yönde önyargılı olduğunda ve MOSFET açık olduğunda, MOSFET’in üzerindeki voltaj, diyotun ileri voltajı tarafından değil , Rdson ve akım tarafından belirlenir.
Bu yararlı özellik, MOSFET’lerin ters polarite koruma devreleri için tercih edilmesini sağlamıştır.
Ancak, MOSFET’leri iletmek için gate ve source arasında bir miktar voltaja ihtiyaç duyar. Çok düşük voltajlı bir devrede (5V’tan az) MOSFET’i açmak için yeterli voltajın olmayabileceği göz önünde bulundurulmalıdır.
Mosfet ile koruma sağlanırken Rds direnç değerinin düşük olması tercih sebebi olabilir. Bu direnç derecelendirmesi ne kadar düşük olursa devre o kadar düşük güç ve ısı kaybı ile korunur.
Eğer kaynağımızın pozitif ucundan koruma sağlamak istersek P kanal mosfet, negatif ucundan koruma sağlamak istersek N kanal mosfet kullanabiliriz.
Not: Bu koruma yöntemleri referans amaçlı temel yapılardır. Korunacak devrenin koşullarına uygun olup olmadıkları dikkate alınmalıdır. Bazı devreler için geliştirilip uyarlanması gerekebilir.
