Elektronik

Diyot Nedir? Diyot Nasıl Çalışır? Diyot Çeşitleri Nelerdir?

0
Diyot nedir

Mühendistan Aylık Ücretsiz Bülten Aboneliği

Bu yazımızda elektrik devrelerinde akım kontrolü için oldukça önemli bir yere sahip olan diyotları derledik. Diyot nedir? nasıl çalışır? Diyot çeşitleri nelerdir? gibi soruların cevaplarını yazımızda bulabilirsiniz.

Diyot Nedir?

Diyot, bir ucunda yüksek dirence, diğer ucunda da sıfıra yakın düşük bir dirence sahip olan bu sayede de akımı tek yönde geçiren bir devre elemanıdır. Diyot üzerinde direncin düşük olduğu kısım doğru yön, direncin yüksek olduğu kısım ise ters yön olarak adlandırılır. Diyotun şekli aşağıdaki gibidir.

Diyot Görünümü
Diyot Görünümü

Diyotun pozitif ucuna anot (+), negatif ucuna da katot (-) denir. Diyot, gerilim kaynağının + ucu anoda ve – ucu da katoda geldiği zaman iletime geçer. Tersi durumunda ise iletim sağlamaz.

Diyotun Yapısı

Diyotlar P ve N tipi iki yarı iletken malzemenin birleşmesiyle oluşan bir devre elemanıdır. Diyotların yapısını anlamak için öncelikle P ve N tipi yarı iletkenleri ve özelliklerini irdelememiz gerekli.

P ve N Tipi Yarı İletkenler

Silisyum ve germanyum elementlerinin atomları, son yörüngesinde yer alan elektronlar kovalent bağ olarak bilinen kimyasal bir bağ ile bağlıdır. Ortak elektron kullanıma dayanan bu bağ sebebiyle yörüngede serbest olarak dolaşan elektron yoktur ve bu tarz maddeler saf kristal yapıdadır.

Bu maddelerin elektronik alanında kullanılabilmesi için bir takım katkı maddesiyle yalıtkanlıklarının düşürülmesi gerekir. Eklenen katkı maddesi türüne göre N tipi ve P tipi iki farklı türde yarı iletken elde edilir.

Dış yörüngesinde 5 elektron bulunan bir atomdan (Arsenik) az bir miktarda silisyuma eklendiği zaman N tipi yarı iletken üretilir.

Dış yörüngesinde 3 elektron bulunan bir atomdan (Galyum) az miktarda eklendiği zaman ise P tipi yarı iletken elde edilmiş olur.

Yukarıdaki şekillerde de gördüğünüz üzere, N tipi yarı iletkende elektron fazlalığı oluşurken, P tipi yarı iletkende de son yörüngesinde elektron eksikliği oluşur. Bu sebepten P tipi yarı iletken elektron almaya, N tipi yarı iletken ise elektron vermeye daha yatkındır.

Diyotların yapısı da bu N ve P tipi yarı iletkenlerin birleşimine dayalıdır. P tipi yarı iletken diyodun anot ucunu, N tipi yarı iletken ise katot ucunu oluşturur.

Diyot Nasıl Çalışır?

P tipi yarı iletkenler elektron almaya yatkın olduğundan, güç kaynağından gelen pozitif yükte elektronu alır ve eksi yük altında elektronunu kaybeden N tipine iletir. N tipi eksi yük altında elektron verdiğinden, elektron almaya yatkın hale gelir ve P tipinden elektron alabilir. P tipi anot ve N tipi de katot ucu için kullanılır.

Güç kaynağından uygulanan gerilimin yönüne bağlı olarak anot uca pozitif, katot uca da negatif yük geldiği zaman diyot iletime geçer.

Diyotların Karakteristiği

Diyotların Karakteristiği
Diyotların Karakteristiği

Diyotlar, yukarıdaki grafikte de görüldüğü gibi, ileri kutuplama bölgesinde akım geçirebilmesi için Vf olarak belirtilmiş bir eşik gerilim değerine ulaşması gerekmektedir. Bu eşik değer silikon diyotlarda 0,7 V ve germanyum diyotlarda ise 0,3 V civarlarındadır.

Diyotlar, grafikte görülen ters kutuplama bölgesinde Vbr olarak belirtilen maksimum ters gerilimine kadar akım geçişi sağlamaz. Bu değer aşıldığında ise diyot artık işlevsiz kalır ve ters yönde akım geçişi sağlar. Örnek olarak 1N4001 diyot için kırılma bölgesi eşik değeri 50 V’tur.

Diyot Çeşitleri Nelerdir?

Diyot Çeşitleri
Diyot Çeşitleri

Yapısına ve kullanım amacına göre birçok diyot çeşidi bulunmaktadır. Bunlardan en yaygın olarak kullanılanları ise:

  • Kristal Diyotlar
  • Zener Diyotlar
  • Işık Yayan Diyotlar (LED)
  • Tünel Diyotlar
  • Foto Diyotlar
  • Ayarlanabilir Kapasiteli Diyotlar (Varaktör-Varikap)

Bunların yanında spesifik uygulamalar için kullanılan diğer diyot çeşitleri ise şunlardır:

  • Mikrodalga Diyotları
  • Gunn Diyotları
  • Ani Toparlanmalı Diyotlar
  • Büyük Güç Diyotları
  • Baritt (Schottky) Diyotları
  • Impatt (Avalanş) Diyotları
  • Pin Diyotları

Diyotlar Nerelerde Kullanılır?

Diyotlar, hemen hemen tüm elektronik cihazların içerisinde bulunan devre kartlarında bulunan bir devre elemanıdır. Başlıca kullanım alanları ise şunlardır:

  • Şarj kontrol cihazları içerisinde ters akım geçişini önlemek amacıyla ve gerilimi belirli bir değerde sabitlemek için regülatör olarak kullanılır.
  • Telekomünikasyonda FM radyo alıcıları ve uzaktan kumandalı devrelerde kullanılır.
  • Dedektörler ve osilatörlerde kullanılır.
  • Sıcaklık ölçümünde kullanılır.
  • Kırpma ve kenetleme devrelerinde kullanılır.
  • Lojik devrelerde kullanılır.
  • LED uygulamalarında kullanılır.
  • Sinyal karıştırıcı devrelerde kullanılır.
  • Güç dönüşüm devrelerinde kullanılır.
  • Voltaj koruma devrelerinde kullanılır.
  • Akım kumanda devrelerinde kullanılır.

Yukarıda belirttiğim diyotun kullanım alanları, diyot çeşitlerine göre şekillenmektedir. Örneğin, ışığa duyarlı bir şekilde iletime geçen foto diyotlar, foto sensör uygulamalarında kullanılmaktadır. Işık yayan diyotlar LED teknolojisinin temelini oluşturmaktadır. Diyot çeşitleri ve uygulama alanları ile ilgili ayrıntılı yazıları da yakın zamanda hazırlayacağız.

Bu yazımızda diyot nedir? diyot nasıl çalışır? diyot çeşitleri ve uygulama alanları nelerdir? sorularını sizlere kısa ve öz bir şekilde anlatmaya çalıştık. Konu ile ilgili sorularınızı ve görüşlerinizi yorum olarak belirtmeyi unutmayın.

Emre LEBLEBİCİOĞLU
Emre LEBLEBİCİOĞLU, 1993 yılının Ekim ayında Adana'nın Seyhan ilçesinde doğdu. İlk,orta ve lise öğrenimini burada tamamladı. 2011 yılında Karabük Üniversitesi Enerji Sistemleri Mühendisliği bölümünü kazandı. 2012 yılında ise yine aynı üniversite de Mekatronik Mühendisliğinde çift anadal programına başladı. 2014 yılının ilk döneminde Erasmus programı kapsamında Bükreş Politeknik Üniversitesi'nde eğitim aldı. 2015 yılında haziran ayında Enerji Sistemleri Mühendisliğinden, ağustos ayı sonunda ise Mekatronik Mühendisliğinden mezun oldu. Mezuniyetten sonra ise yaklaşık 2 yıl solar enerji sektöründe faaliyet gösterdi. Askerlik vazifesini de yedek subay olarak tamamladı. Şuan da ise Marmara Üniversitesi İngilizce Makine Mühendisliği bölümünde tezli yüksek lisans yapmaktadır. İleri seviyede İngilizce ve başlangıç düzeyinde Almanca bilmektedir.

Uzay Şirketleri Serisi 1: SpaceX Roketleri ve Özellikleri

Önceki Yazı

Lazer Kaynak Nedir? Nerelerde Kullanılır?

Sonraki Yazı

Yorum

Cevap Yaz

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Bunları da beğenebilirsiniz

Bu konuda daha fazla Elektronik