İçsel Güvenlik Nedir?

Yangın birçok sanayi kolu için ciddi bir tehlikedir. Bu riski en aza indirmek için her gün yeni önlemler alınmaktadır. Özellikle de elektronik cihazlarda, bu durumun önüne geçilmeye çalışılmaktadır. Bu yazımızda bir güvenlik tekniği olan içsel güvenliği (intrinsic safety) inceleyeceğiz.

A- A+

05.12.2018 tarihli yazı 6004 kez okunmuştur.

İçsel güvenlik (intrinsic safety), elektrikli ekipmanların yangına ve tutuşmaya sebebiyet verme olasılıklarını düşürmek için kullanılan bir korumadır. Amaç; alevlenmeye, tutuşmaya karşı en az miktarda elektrik ve termal enerji salınımı yapmaktır.

Elektronik sistemlerde içsel güvenlik; akım ve gerilim değerlerini gerekli seviyeler altında tutarak ve mümkün olduğunca az enerji depolayarak gerçekleştirilir.

Şekil 1: Genel Şema

►İlginizi Çekebilir: Kontrol ve Yardımcı Devrelerde Elektriksel Güvenlik

Elektronik cihazlarda bu güvenlik, Şekil 1'de görüldüğü üzere bariyer veya bariyer devresi kullanımı ile sağlanmaktadır. Güvenli bölgedeki akım ve gerilimin fazla olması durumunda bariyer görevini yerine getirir ve saha cihazları aşırı akım ve gerilime maruz kalmazlar. Dolayısıyla olası bir yangın ve alevlenme önlenmiş olur.

Şekil 2: Pasif Bariyer Devresi Örneği

►İlginizi Çekebilir: Yangına Karşı Korumanın Anahtarı- Kablolar

Şekil 2'de görüldüğü gibi bariyer devrede direnç, sigorta ve zener diyotlar bulunmaktadır. Direnç, fazla akımı sınırlamak için kullanılırken zener diyot, gerilimi sınırlamak için kullanılır. Sigorta ise düşük tepki süresine sahip olduğu için sınırlayıcı olarak değil, diyotların ve diğer devre elemanlarının yanması vb. durumları engellemek ve gerekli durumlarda devreyi kesmek için kullanılır. Devrede pasif devre elemanları kullanıldığı için pasif bariyer olarak anılmaktadır.

Zener diyot ve direncin tolere edebileceği maksimum güç, bariyer devresinin gücünün 1.5 katı olmalıdır ki herhangi bir hata durumunda devrenin çekebileceği aşırı akım ve gerilim değerlerini karşılayabilsin. Ayrıca seri olarak 2 adet direnç kullanılacaksa; kullanılacak direnç, diğeri kullanılmaz hale geldiğinde bile tek başına akımı limitleyebilecek kadar yüksek değere sahip olmalıdır.

Pasif bariyerler basitlikleri ve tasarımları ile avantaja sahiptirler. Fakat devre ile transfer edilecek güç miktarı arttıkça kullanılan elemanların boyutları artabilmektedir. Bunu göz önünde bulundurmak gerekmektedir.

Diğer bir bariyer devre çeşidi ise aktif bariyer devresidir (Şekil 3). Yarı iletken elemanlar kullanıldığı için aktif olarak anılmaktadır. Pasif devreye göre daha zor ve karışık bir düzene sahiptir. Ayrıca daha pahalıdır.

Şekil 3: Aktif Bariyer Devresi Örneği

►İlginizi Çekebilir: Akıllı Evler ve Güvenlik Riskleri

Şekil 3'te aktif bariyer devresi örneği görülmektedir. Devrede hem akım hem de gerilim kontrolü yapılmaktadır. Limit değerlerindeki herhangi bir hatada MOSFET kapanır ve cihaz korunmuş olur. Seri bağlı 2 transistör ters kutuplanma koruması yapmaktadır. Zener diyot ise gerilim limitleme görevi görmektedir.

Sonuç olarak; elektronik cihazlarda aşırı akım ve gerilim sebebiyle saha cihazlarına zarar vermemek adına, ister pasif ister aktif bariyer devreleri kullanabilir. Böylece, cihazlar istenmeyen yangın, tutuşma, alevlenme gibi sorunlardan korunmuş olur.

Yazar: Resul Çevik

Kaynak:

►allaboutcircuits.com
► omega.com