Diyot nedir?

0
496
Diyot çeşitleri

Diyot; elektrik akımını tek yönde ileten iki uçlu yarı iletken devre elamanıdır. Uçları Anot ve Katot olarak adlandırılır.

Anot ucu pozitif, katot ucu negatif kutupludur. Bu nedenle devreye bağlanırken uçlarına dikkat edilmelidir. Diyotlar genel olarak iki tip malzemeden üretilir. Silisyumdan üretilen diyotların eşik (iletime geçme) gerilimi 0.7 Volt iken germanyumdan üretilen diyotların eşik gerilimi 0,3 Volt’tur.

Doğru polarma

Diyotun  iki ucu arasındaki gerilim eşik gerilimine ulaştıysa ve diyotun anot ucu katot ucuna göre pozitif (+) ise diyot iletken olacaktır. Diyotun iletken olmasını sağlayan bu koşula doğru polarma denir. Eşik gerilimi aynı zamanda diyot iletimdeyken üzerine düşen gerilimdir.

Ters polarma

Diyotun iki ucu arasındaki gerilim eşik geriliminden büyük olmasına karşın diyotun anot ucu katot ucuna göre negatif (-)  ise diyot yalıtkan olacaktır. Diyotun yalıtkan kalmasına neden olan bu duruma ters polarma denir.

Şimdi bu iki durumu devre üzerinde açıklayalım.

Soldaki devrede  diyotun anot ucu katot ucuna göre pozitifdir. Diyot iletime geçeceğinden lamba yanacaktır. Diyotun iletimde olmasına karşın uçlarında bir miktar gerilim düşümü olacaktır. Bu gerilim düşümü diyotun eşik gerilimi (0,3V – 0,7V) kadar olacaktır.

Sağdaki devrede ise diyotun anot ucu, katot ucuna göre negatiftir. Diyot yalıtımda olacağından devrede akım geçişi olmayacak ve lamba yanmayacaktır.

Diyot çeşitleri

Diyotları çalışma mantığı, kullanım alanları ve özellikleri bakımından aşağıdaki gruplara ayırabiliriz.

1-Doğrultucu diyot

Bu tür diyotlar genel amaçlı kullanılır. Çalışma mantığı; doğru polarma altında iletime geçmek, ters polarma altında yalıtımda kalmaktır. Genel olarak alternatif akımı doğru akıma çeviren doğrultmaç devrelerinde kullanılırlar. Röle bobinine enerji verildiğinde uçlarında oluşan ters EMK ‘yı söndürerek rölenin kararlı çalışmasını sağlamak için kullanıldığı durumlar olduğu gibi  devreye verilecek ters besleme  gerilimini önleyerek devreyi koruma amaçlı kullanıldığı durumlarda vardır.

diyot-300x116
2-Shottky Diyot

Shottky diyotu doğrultucu diyottan ayıran iki önemli özelliği eşik geriliminin düşük (yaklaşık  0,25 Volt civarında) olması ve doğrultucu diyottan hızlı olmasıdır. Eşik gerilimi ne kadar düşük olursa doğru polarma altında diyot üzerine düşen gerilimde o kadar düşük olacağından shottky diyot bu yönüyle doğrultucu diyota göre avantaj sağlar. Ayrıca hızlı olması daha yüksek frekans değerlerinde çalışmasını sağlar.

shottky-diyot
3-Zener diyot

Diyotlar, ters polarma altında her ne kadar yalıtkan olsalar da yüksek gerilim değerlerinde iletime geçerler. Zener diyotlar, diyotun bu kırılma özelliğini kullanır. Zener diyotlarda bu kırılma değeri , üretim aşamasında çeşitli katkı maddeleri kullanılarak istenilen  standart seviyelere getirilir. 

zener

Zener diyotlar ters polarma altında çalışır. Çoğunlukla uçlarına seri bir direnç bağlanır. Zener diyot uçlarına uygulanan gerilim, zener diyotun kırılma değerinden büyükse zener diyot iletime geçer. Zener diyotun iletime geçmesi uçları arasındaki gerilim seviyesini düşüreceğinden zener diyotun tekrar yalıtıma geçmesine neden olur. Bu durum döngü şeklinde devam edeceğinden zener diyot uçlarındaki gerilim zener diyotun kırılma değerinde sabit tutulmuş olur.

Daha iyi anlaşılabilmesi için bir örnekle zener diyotun kullanımını açıklayalım.

zener-ondirenc

Örneğin 12V giriş gerilimini 5V ‘ta düşürmek istiyorsak devrede 5.1 V değerinde bir zener diyot kullanmamız gerekir. (Zener diyot için 5V standart bir değer olmadığından en yakın standart değeri seçtik.) Çıkış uçlarından çekilecek en yüksek akımı da belirlememiz (veya bilmemiz) gerekir. Çıkıştan çekilecek en yüksek akımın  100mA olduğunu varsayarak ön direnci şu formülden hesaplarız.

Rs = (Vs - Vz) / Iz 
Rs = 12 - 5,1 / 0,1  
Rs = 69 Ohm olur.

Ön direncin gücünü şu şekilde hesaplarız

P = I² . Rs
P = (0,1)² . 69
P = 0,69 Watt olur

Ön direnç 69 Ohm seçildiğinde çıkış uçları boştayken zener diyot üzerinden sürekli 100mA akım geçecektir. Çıkış uçlarına örneğin 45mA bir yük bindiğinde zener diyottan geçen akım (100 – 45 = 55) 55mA ‘e düşecektir. Devrede kullanacağımız zener diyotun gücünü şu formülden hesaplarız.

Pz = Vz . Iz
Pz = 5,1 . 0,1  = 0.51 Watt olur

Devrede kullanacağımız zener diyot 5.1V ve en az 0,51W olmalıdır.

4 – LED Diyot (Işık yayan diyot)

Light Emitting Diode kelimelerinin baş harflerinden oluşan LED, doğru polarma altında ışık yayan bir diyot çeşitidir. Ters polarmada belirli bir gerilim değerine kadar yalıtkandırlar. Bu gerilim değerinin aşılması bozulmasına neden olur.

Düşük güç tüketimi ve uzun ömürlü olması nedeniyle eski akkor lambaların kullanıldığı tüm alanlarda kullanılmaktadır. Aydınlatma, durum göstergesi, sinyalizasyon ve optik iletişim kullanıldığı alanların bazılarıdır.

led diyot tipleri

Daha sonraki konularımızda LED diyot hakkında daha detaylı bilgi vereceğiz.

5 – Diğer diyot çeşitleri

Tunnel diyot (frekans algılama ve hızlı anahtarlama), Foto diyot (ışık algılama), Gunn diyot (frekans üretme), Varikap diyot (kapasitif diyot), Lazer diyot (yoğunlaştırılmış ışık kaynağı)..

Şimdilik bu kadar.

CEVAP VER

Lütfen yorumunuzu giriniz!
Lütfen isminizi buraya giriniz