Elektronik devre elemanlarını anlattığımız serimize kaldığımız yerden devam ediyoruz. İlk üç yazıda direnç, kondansatör ve bobinden bahsetmiştik. Temeli sağlam tutmak adına bu yazılara göz atmanızı tavsiye ederim. Bu yazıda, diyot nedir? Diyot nasıl çalışır? Nerede kullanılır? Çeşitleri nelerdir? gibi sorulara cevap bulmaya çalışacağız. Yazıdan kopmamanız adına fazla teknik olabilecek kelimeleri, dipnot kısmına açıklama ve linkleriyle beraber bırakıyorum 🙂
Hadi öğrenmeye başlayalım !
Şimdi gelelim diyot nedir ? Nasıl çalışır? kısmına
N tipi (Negatif) ve P tipi (Pozitif) iki malzeme arasında oluşturulan bağlantı sonucu ortaya çıkan devre elemanı diyottur. Bu devre elemanı, bir yönde çok düşük direnç gösterirken, diğer yönde çok yüksek direnç özelliği gösterir. Bu durum; direncin düşük olduğu yerden akım akmasına (geçmesine), direncin yüksek olduğu yerden akım akmamasına (geçmemesine) neden olur. Bütün bu özellikleri özetlersek; akımın tek yönde akmasını (geçmesini) sağlayan devre elemanı diyebiliriz.
.
Yukarıda iki devre görmekteyiz. 1 numaralı devrede, diyotun yönü doğru şekilde koyulduğundan akım geçmektedir. Ve Led yanmaktadır. 2 numaralı devrede ise diyot ters bağlanmıştır. Bundan dolayı, devrede akım akmaz. Led yanmaz.
Akıllara takılabilecek bir soru; diğer yönde hiç mi akım geçmiyor ?
Bu sorunun iki cevabı var; hem evet hem hayır !
Şayet bahsettiğimiz ideal diyot ise tek yönde sonsuz akım geçirebilirken diğer yönde hiç akım geçirmez. Tabii bu teoridedir. İdeal diyot, hayalidir. İdeal olmayan durumda (gerçekçi şartlar) ise malzemenin türü, hata payı, tolerans değeri vb şeyler göz önünde bulundurulduğundan bu mümkün değildir. Çok küçük de olsa bir sızıntı akımı vardır. Hassaslığı çok yüksek olmayan devrelerde eleman idealmiş gibi hesaplamalar yapılır. Sırada sembolü var. Hazır mısınız? 🙂
Yukarıda diyotu ve sembolünü görmekteyiz. Bu devre elemanın anot (+), katot (-) olmak üzere iki bacağı vardır. Ve akımın akış yönü, anottan katoda doğrudur. Şekle bakarsak, yatayda çizgi olan yeri (I) hiçbir şey geçirmeyen bir duvar gibi düşünelim . Buradan akım akmayacağını da hayal edebiliriz. Akım yönünü unuttuğumuz zamanlarda duvar örneği hatırlamamıza yardımcı olur.
Diyotun Akım Yönü Dışındaki Etkileri
Diyotların üzerinden akım geçtiğinde, belirli bir gerilim düşümü (V) meydana gelir. Nasıl mı ?
Bu devre elemanı, germanyum ve silisyum gibi yarı iletken malzemelerden yapılır. Kullanılan malzemenin cinsine göre bir miktar V (volt, gerilim) kaybına neden olur. Germanyum’da 0,2V – 0,3V olan bu miktar, silisyumda 0,6V – 0,7V‘tur.
Mesela; elimizde 10V’luk güç kaynağı ile kurulmuş basit bir devre olsun. Ve bu devrede, germanyum malzemeden yapılmış diyot bulunsun. Devre giriş voltajımız, 10V iken çıkış voltajımız ; 10V – 0,3V = 9,7V olmuş olur. Aynı devrede germanyum yerine silisyum malzeme olsaydı çıkış voltajı kaç olacaktı?
Giriş voltajı 10V, çıkış voltajı ise 10V – 0,7V = 9,3V olarak bulunacaktı.
Diyot Çeşitleri ve Kullanım Alanları
Kristal
Diyot çeşitleri içerisinde en çok kullanılandır. Germanyum ve silisyumdan önce kristal adı verilen madde ile üretildiği için bu elemanın adı kristal diyot olarak kalmıştır. Devrelerde özellikle doğrultma amaçlı kullanılırlar. Kısa devre olması istenmeyen yerler bu eleman ile kesime uğratılır.
Zener
Voltaj sabitleme amaçlı kullanılır. Ters polarize edilir. Yani diğer türlerine göre ters bağlanır. Zenerler, belirli bir V değerine kadar yalıtkan kalır. Sonrasında, iletken hale geçer. Mesela elimizde 5V’luk zener olsun. Zenerin üzerine düşen gerilim 15 V ise sadece 10V geçirir. (15V – 5V =10V).
Kaliteye, malzemeye, birlikte kullanıldığı elemanlara göre değişkenlik gösterse de bizzat tecrübe ettiğim zener kullanımlarında, aşağı yukarı %4-5’lik sapmalarla karşılaşmışlığım var. Örneğin 5V düşüm yerine, 4,8V ya da 5,1V gibi değerler okumuştum.
Tünel
En çok yükselteç ve osilatör elemanı olarak kullanılırlar. 10.000 MHz’e kadar olan çok yüksek frekans devrelerinde sık sık karşılaşırız. Bu tür, stabil değildir ve kontrolü zordur.
Işık Yayanlar – Tüm LED’ler Diyottur!
Elektriksel enerjiyi ışık enerjisine dönüştürebilen özel katkılı elemandır. LED (Light Emitting Diode) veya SSl (Solid State Lamps-Katı hal lambası) olarak adlandırılırlar. Katkı maddesinin çeşitlerine göre farklı ışık yayarlar. Ana maddesi silikondur. El fenerlerinde, cep telefonu tuşlarında, bilgisayarlarda, ev bahçe aydınlatmalarında ve bir çok yerde kullanılırlar. Açılımından da anlaşılacağı üzere, tüm LED’ler diyottur.
Kırmızı renk (660nm) için GaAlAs,
Sarı renk (595nm) için InGaAIP,
Yeşil renk (565nm) için GaP,
Mavi renk (430nm) için GaN kullanılır.
Fotodiyotlar
Ledin tam tersi şeklinde; ışık enerjisini elektrik akımına dönüştüren elemandır. Çatılarda, lamba direklerinde güneş panellerini görebiliriz. İşte o panelleri çok geniş yüzeye sahip fotodiyotlardır. Aklınıza Güneş Enerjisi Sistemlerini getirebilirsiniz.
Ayarlanabilir (Varikap)
İletişim sistemlerinde kanal seçici olarak kullanılır. Gerilim kontrollü osilatör devrelerinde ve Rf filtrelerinde kullanılır. Kondansatörün yapısıyla benzerlik gösterir. Varikap hakkında daha detaylı bilgi edinmek isterseniz burada bulunan linke göz atabilirsiniz. 🙂
Neler Öğrendik ?
Bu yazımızda; diyotun, ne olduğunu, nasıl çalıştığını, çeşitlerini ve kullanım alanlarını öğrenmiş olduk. Bilmemiz gereken başka bir bilgi ! Bu devre elemanının yukarıda bahsi geçen çeşitlerinden çok daha fazla çeşidi vardır. Konuyu kısa bir şekilde sizlere aktarabilmek ve sıkıcı olmamak adına en çok bilinenlerden söz ettim. 🙂
Eğlencelik Bilgi Bir arkadaşınızla beraber pil olmadan Led yakmaya hazır mısınız ? Öncelikle size lazım olacak materyal sadece kırmızı bir Led ! Şimdi arkadaşınız ellerini ayaklarını birbirine hızla sürterek statik elektrik oluşturuyor. Statik elektrikle yüklenen arkadaşınız Ledin bir ucundan, siz diğer ucundan tutuyorsunuz ve ta daa 🙂 Led kısa süreliğine de olsa yandı 🙂 Kaynaksız ışığa hoş geldiniz 🙂 Not : Laboratuvarda çılgın bir arkadaşla test edilmiş onaylanmıştır 🙂
Dipnot
Statik Elektrik – Rf – Osilatör
Yeni yazılardan, teknolojik gelişmelerden haberdar olmak isterseniz bizi twitterda ve instagramda da takip edebilirsiniz. Aşağıya en sevdiğim postlardan birini bırakıyorum bi göz atın 🙂
https://www.instagram.com/p/B2mfdJFh0lK/
