Diyot Nedir, Diyot Polarlama, Diyot Nasıl Çalışır
   

Robotturk, Robotik Ürünler Sitesi

DİYOT NEDİR?

diyotDiyot tek yöne elektrik akımını ileten bir devre elemanıdır. Diyotun P kutbuna " Anot ", N kutbuna da " Katot " adı verilir. Diyot N tipi madde ile P tipi maddenin birleşiminden oluşur. Bu maddeler ilk birleştirildiğinde P tipi maddedeki oyuklarla N tipi maddedeki elektronlar iki maddenin birleşim noktasında buluşarak birbirlerini nötrlerler ve burada " Nötr " bir bölge oluşturular. Yandaki sekilde Nötr bölgeyi görebilirsiniz. Bu nötr bölge, kalan diğer elektron ve oyukların birleşmesine engel olur.

Uygulamada kullanılan diyotlar temel olarak doğrultmaç (redresör, restefier) diyotları ve sinyal diyotları olmak üzere iki gruba ayrılır.

Doğrultmaç diyotları; yüksek akımları taşıyabilen ve yüksek ters tepe gerilimlerine dayanabilen diyotlardır. Bu diyotlar güç kaynakların AC 'yi DC 'ye dönüştürmek için kullanılır.

Sinyal diyotları; yüksek frekanslarda çalışmaya duyarlı, düşük akımlarda ve gerilimlerde çalışabilen diyotlardır. Bu diyotlar sayısal (lojik) devre elemanı ya sa radyo frekans (RF) devrelerinde sinyal ayırıcı (demodülatör) olarak kullanılır. 

Doğrultmaç ve sinyal diyotları silisyum ve germanyum gibi yarı iletken malzemeler ile yapılır. Germanyumdan üretilen diyotların üzerlerinden akım geçirildiğinde 0,2 voltluk, silisyumdan üretilen diyotların üzerlerinden akım geçirildiğinde ise 0,6-0,7 voltluk bir gerilim düşümü olur. Bu nedenle sinyal diyotlarının yapımında germanyum maddesi daha çok kullanılır.

Diyotların Polarlaması ve Diyotların Çalışması

diyotlarda doğru polarlama
Doğru polarlama:
Anot ucuna güç kaynağının pozitif (+) kutbu katot ucunada güç kaynağının negatif (-) kutbu bağlandığında P tipi maddedeki oyuklar güç kaynağının pozitif (+) kutbu tarafından, N tipi maddedeki elektronlar da güç kaynağının negatif (-) kutbu tarafından itilirler. Bu sayede aradaki nötr bölge yıkılmış olur ve kaynağın negatif (-) kutbunda pozitif (+) kutbuna doğru bir elektron akışı başlar. Yani diyot iletime geçmiştir.


diyotlarda ters polarlama
Ters polarlama: Diyotun katot ucuna güç kaynağının pozitif (+) kutbu, anot ucuna da güç kaynağının negatif (-) kutbu bağlandığında ise N tipi maddedeki elektronlar güç kaynağının negatif (-) kutbu tarafından, P tipi maddedeki oyuklarda güç kaynağının pozitif (+) kutbu tarafında çekilirler. Bu durumda ortadaki nötr bölge genişler, yani diyot yalıtıma geçmiş olur. Fakat diyota ters gerilim uydulandığında diyot yalıtımda iken çok küçük derecede bir akım geçer. Buna sızıntı akımı adı verilir. Bu istenmeyen bir durumdur. Sızıntı akımının miktarı diyotun yapımında kullanılan yarı iletken malzemeye bağlıdır.


DiyotYandaki grafikte doğrultmaç diyotlarının doğru ve ters polarlama durumundaki karakteristik eğrisi gösterilmektedir. Bu grafikte iletim bölgesi diyotun doğru polarlama durumunda olduğu bölgedir. Grafikte görüldüğü gibi doğru polarlama durumunda diyota uygulanan voltaj belli bir değeri aştıktan sonra diyot iletime geçmektedir. Bunun nedeni diyotun yapımında kullanılan maddelerin bileşim yüzeyinde oluşan gerilim settidir. Bu voltaj değerine eşik gerilimi denir.

Eşik gerilimi germanyumdan yapılan diyotlar için yaklaşık 0,2-0,3 V, silisyumdan yapılan diyotlar için ise yaklaşık 0,6-0,7 V değerindedir. Eşik gerilimi diyotun çalıştırıldığı sıcaklığa göre de bir miktar değişebilir. Örneğin; germanyum diyot 25 °C 'de çalıştırıldığında 0,2 V,  60°C 'de çalıştırıldığında 0,1 V eşik gerilimine sahiptir. Diyotların sıcaklığı arttıkça karakteristik özellikleri değiştiğinden germanyum diyotların sıcaklığı 90 °C 'yi, silisyum diyotların sıcaklığı ise 175 °C 'yi geçmemelidir. Diyotların sıcaklığı üzerlerinden geçen akımla doğru orantılı olarak artar. Her diyot kendisi için belirtilen akım değerinde güvenli olarak çalışır.

Diyotun ters polarlama durumunda diyota uygulana gerilim belli bir seviyeye gelinceye kadar diyot yalıtımdadır. Diyot yalıtımda iken üzerinden sadece çok düşük miktardaki sızıntı akımı geçmektedir. Diyota uygulanan gerilim değeri belli seviyenin üzerine çıktığında ise diyot bozulur ve yalıtkan özelliğini yitirir. Bunun nedeni uygulanan gerilimin arttırılmasıyla serbest elektronlara verilen enerjinin artması ve böylece pek çok elektronun valans bandından iletkenlik bandına atlayarak diyot üzerinden geçen akımın yükselmesidir.

İdeal diyot doğru polarlama durumunda direkt iletime geçen eşik gerilimi bulunmayan diyottur. Gerçekte böyle bir diyot mümkün değildir. İdeal diyot bir devredeki bir anahtar gibi düşünülebilir; bu durumda doğru polarlamadayken kapalı anahtar, ters polarlamadayken açık anahtar görevi görür.

Devrelerde kullanılan diyotlar; aşırı akım geçmesi, ortam sıcaklığının yükselmesi, lehimlemenin hatalı olması, uygulanan gerilimin aşırı artması, mekanik zorlamalar veya diyotun kalitesi olması gibi nedenler ile arızalanabilir.

* Bu makale Robotiksistem tarafından hazırlanmıştır. Robotiksistem.com kaynak gösterilmek kaydıyla kullanılabilir.
Önceki Sayfa Sonraki Sayfa Sonraki Sayfa
© 2009 - 2014