DIYOT UYGULAMALARI Elektronik Devre Lab. Arş. Gör. KEMAL KALAYCI SAÜ Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü 1 Şubat 2017 İÇİNDEKİLER 8. Diyot’a genel bir bakış Kırpma devreleri Kenetleme devreleri Yarım dalga doğrultucu Tam dalga doğrultucu Köprü tipi dğrultucu Doğrultucular için süzgeçler (filtreler) ZENER DIYOTLU REGÜLATÖRLER 9. Diyot katalog bilgileri 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 2 DIYOT SEMBOLÜ, BASIT DIYOT VE EŞDEĞER DEVRE KAVRAMI 3 İDEAL DIYOT YAKLAŞIMI 4 GELIŞTIRILMIŞ YAKLAŞIK DIYOT MODELI SILISYUM VE GERMANYUM DIYOTLARIN EŞDEĞER DEVRELERI 6 DIYODUN V-I KARAKTERISTIĞI P-N diyodunun P bölgesine anot ve N bölgesine katot ismi verilir. İleri yönde kutuplanmış diyotta akım P’den N’ye doğru akar. Diyodun ok sembolü ileri yönde kutuplanmış diyottan geçen akım yönünü gösterir. 7 DIYODUN V-I KARAKTERISTIĞI Diyodun akım geçirmeye başladığı gerilim eşik gerilimi 𝑉𝑇𝑂 olup, germanyum için 0.3 V ve silisyum için 0.6 V’tur. Eşik gerilimi sıcaklıkla azalır. Is ters yönde doyma akımıdır ve sıcaklıkla artar. Oda sıcaklığındaki doyma akımı silikonda on nano amperler mertebesindedir. Germanyumda ise enerji boşluğu daha küçük olduğundan silikona göre daha fazla azınlık akım taşıyıcısı mevcuttur ve sızıntı akımı birkaç mikro amper mertebesindedir. 𝑉𝐵𝐷 diyodun ters yönde devrilme gerilimidir. Diyoda ters yönde uygulanabilecek gerilimin tepe değeri (PRV), 𝑉𝐵𝐷 ’den küçüktür ve silisyum diyotta 1000 V , germanyumda ise 400 V civarındadır. PRV kısa süreli ters gerilimdir. Kataloglarda ayrıca ters yönde uygulanabilecek DC gerilimin maksimum değeri (𝑉𝑅𝐷𝐶 ) de verilir. Silisyum diyot 200 ℃ sıcaklığa kadar kullanılabilirken, germanyum diyot 100 ℃’ye kadar kullanılabilir. Silisyum diyodun germanyuma göre dezavantajı eşik geriliminin daha yüksek olmasıdır. Germanyum diyot silisyumdan daha hızlıdır. 8 İLERI KUTUPLAMA DURUMU 9 TERS KUTUPLAMA DURUMU 10 V-I KARAKTERISTIĞI SONUÇ YORUM 11 DIYOT SEMBOLÜ, BASIT DIYOT VE EŞDEĞER DEVRE KAVRAMI 12 DİYODDAN GEÇEN BÜYÜK AKIMLARI TAŞIMAK İÇİN PARALEL BAĞLAMA 13 DİYODA UYGULANAN BÜYÜK GERİLİMLERİ BÖLMEK İÇİN SERİ BAĞLAMA Diyoda gelen gerilimin yüksek değerde olduğu çalışma durumlarında, diyotları seri bağlayarak diyot başına düşen gerilim değeri azaltılabilir. 14 KIRPMA DEVRELERI 15 KIRPMA DEVRELERI 17 KIRPMA DEVRELERI KENETLEME DEVRELERI 19 KENETLEME DEVRELERI Diyot iletimde 𝑣𝑜 = 0 Diyot kesimde 𝑣𝑜 = 𝑉 + 𝑉 = 2𝑉 20 KENETLEME DEVRELERI UYGULAMA Aşağıda verilen kenetleyici devrede giriş gerilimi için çıkış gerilimini çiziniz. 21 KENETLEME DEVRELERI UYGULAMA Aşağıda verilen kenetleyici devrede giriş gerilimi için çıkış gerilimini çiziniz. 22 DOĞRULTUCU DEVRELERI Diyot tek yönde akım geçirme özelliğinden dolayı doğrultucu devrelerinde yaygın olarak kullanılır. Doğrultucu devreleri, AC gerilimi DC gerilime çevirmek için kullanılır. 23 YARIM DALGA DOĞRULTUCU 24 TAM DALGA DOĞRULTUCU 25 BİR FAZLI ORTADAN BÖLMELENMİŞ KONTROLSÜZ TAM DALGA DOĞRULTUCU (OMİK YÜKLÜ) 26 27 BASIT BIR TAM DALGA DOĞRULTUCU 28 KÖPRÜ TIPI DOĞRULTUCU Fig. 3.39 The bridge rectifier: (a) circuit and (b) input and output waveforms. KÖPRÜ TIPI DOĞRULTUCU 30 KÖPRÜ TIPI DOĞRULTUCU 31 DOĞRULTUCULAR IÇIN SÜZGEÇLER (FILTRELER) 32 KAPASİTÖR ETKİSİ C=670nF C=330nF 33 ZENER DIYOTLU REGÜLATÖRLER 34 ZENER DIYOTLU REGÜLATÖRLER 35 36 ZENER DIYOT ILE TEK YÖNLÜ KIRPICI Zener diyot, elektronik eleman ve entegre devrelerin girişlerini aşırı gerilimlerden korumak için kullanılabilir. Devrede giriş geriliminin pozitif bölgesinde zener geriliminin üstünü kırpar. Negatif alternansta normal diyot gibi davranır ve iletime girer. 37 ZENER DIYOT ILE IKI YÖNLÜ KIRPICI Pozitif alternansta Z1 diyodu normal, Z2 diyodu ise zener diyot gibi davranır. Negatif alternansta ise Z2 normal diyot, Z1 zener diyot gibi davranır. Zener diyotların gerilimleri uygun seçilerek giriş gerilimi istenilen seviyede kırpılabilir. 38 ZENER DIYOTLU UYGULAMA 2 Şekilde verilen devrede giriş geriliminin hangi aralığında regülasyon sağlanacağını hesaplayınız. 39 GÜÇ KAYNAĞI TASARIMI 40 DIYOT KATALOG BILGILERI Doğrultucu diyotunda kullanılan genel kısaltmalar ve açıklamaları: ileri yönde akım-gerilim, ters yönde akım-gerilim sıcaklık 41 TEŞEKKÜRLER 42