Diyot Nedir? Ne İşe Yarar? Diyotların Görevi Yapısı ve Çalışma Prensibi

DİYOT NEDİR? GÖREVİ ÇEŞİTLERİ VE ÇALIŞMA PRENSİBİ

Diyotlar, elektrik akımını bir yönde geçirip, diğer yönde geçirmeyen elektronik devre elemanlarıdır. Tüm elektrik - elektronik devrelerde kullanılan diyotlar, otomotivde alternatörlerde alternatif akımı doğru akıma çevirmek için kullanılır. Motorlu araçlarda tesisat gerilimi doğru akımdır, akü bir doğru akım kaynağıdır, alıcılar doğru akımla çalışır; bu sebeple elektrik akımının doğru (DC) akıma dönüştürülmesi gerekir. Bu bölümde normal diyotlar (alternatörde doğrultma için kullanılan diyotlar) anlatılacaktır.

Diyotların Çalışma Prensibi ve Yapısı

Diyotlar, p ve n yarı iletken katmanlardan oluşan devre elemanlarıdır. Diyotlar;  P ve N katmanlarından oluşan yarı iletken kristalinden oluşur. P katmanına bağlı uca anot, n katmanına bağlı uca katot denir.

Pozitif diyot; pozitif (+) yönlü elektrik akımını geçirirken, negatif yönlü elektrik akımını geçirmez. Negatif diyotlarsa, negatif elektrik akımını geçirirken, pozitif yönlü elektrik akımını geçirmez. 

  

Doğrultucu diyotların bu özelliğinden yararlanılarak, alternatif akım (AC), doğru akıma (DC) dönüştürülür.

Diyotun sembolündeki ok işareti, elektriğin teknik akım yönünü gösterir, yani artıdan (+), eksiye (-) doğru.

  

ALTERNATİF AKIMIN DOĞRU AKIMA ÇEVRİLMESİ

Diyotların elektrik akımını sadece bir yönde geçirip, diğer yönde geçirmeme özellikleri kullanılarak, alternatörün ürettiği alternatif (AC) akım, doğru akıma (DC) çevrilir. Bunun için alternatörün arka kapağında diyotlar bulunmaktadır. Diyotlar, alternatörün statör uçlarında oluşan 3 fazlı alternatif (AC) akımı, doğru akıma çevirirler.

    

Alternatörün statör sargılarında üretilen elektrik akımı, alternatif akımdır (AC). 

Alternatif akım; yönü ve şiddeti sürekli değişen elektrik akımına denir. Yani statör uçlarından çıkan elektrik akımının yönü, sürekli olarak artı (+) ve eksi (-) olmak üzere değişmektedir. 

  

Otomotivde ise araçlarda alternatif akım kullanılmaz, doğru akım (DC) kullanılır. Alternatörde üretilen alternatif elektrik akımının doğru akıma çevrilmesi gerekir. Alternatif akımı doğru akıma dönüştürmek için diyotlar kullanılır. Diyotlar, alternatörün arka kapağındaki diyot tablasında bulunur. Diyot tablasında genelde pozitif diyotlar, gövde içerisine gömülü halde ise negatif diyotlar bulunur.

Alternatif akımda tek bir telden hem pozitif  (+) hem de negatif (-) elektrik akımı geçer. Doğru akımda ise, pozitif (+) elektrik akımı bir telden; negatif (-) elektrik akımı diğer telden geçer. Amaç budur.

Alternatörlerde genelde; 3 sargı ucu, 3 pozitif ve 3 negatif olmak üzere toplam 6 diyot veya 6 sargı ucu, 6 pozitif ve 6 negatif olmak üzere toplam 12 diyot bulunur. Bu diyotlara ilave olarak; nötr nokta diyotu ve uyartım diyotu da bulunabilir.

Alternatörün statör sargılarından çıkan her uç, peşpeşe birbirine bağlı iki diyotun ortasına bağlanmıştır. Yani her uç, pozitif ve negatif yönde doğrultma yapan  girişine bağlanmış durumdadır, her uç bir diyot çiftine bağlıdır. 

Her uçta alternatif (AC) vardır, yani her statör ucu sırayla hem pozitif (+) hem negatif (-) yönlü elektrik akımı üretir. Eğer statör çıkış ucuna tek bir tane diyot takılmış olsaydı, bu ya pozitif ya da negatif diyot olacaktı, bu durumda uçta üretilen akımın ya sadece pozitif ya da negatif dalgası kullanılabilecekti, bu durumda diğer elektrik dalgası, yani alternatif akımın yarısı “ziyan” olurdu. Hem pozitif hem negatif yönlü akımı doğru akıma çevirip kullanabilmek için, diyot çifti kullanılır.

Pozitif yönlü elektrik akımı dalgasını, pozitif diyot geçirerek alternatör B+ çıkış ucundan aküye gönderirken; yine aynı uçta üretilen negatif (-) yönlü elektrik akımı dalgasını geçirmez. 

Statör sargı ucunda oluşan negatif (-) yönlü elektrik akımı dalgasını ise, negatif diyot geçirerek gövdeye (şasiye) yani akünün eksi kutbuna iletir. Böylece bir uçta üretilen alternatif akım, doğru akıma çevrilmiş olur, bu şekilde her ucun bağlı olduğu pozitif ne negatif diyot çifti sayesinde, üretilen AC akım tamamen doğru akıma dönüştürülmüş olur.

Diyot Eşik Gerilimi (Atlama Gerilimi)

Diyotlarda kullanılan yarı iletkenin çeşidine göre “eşik gerilimi” meydana gelir. Yani diyota 0,5 volt gerilim uygulandığında akımı geçirmiyorken, 0,7 volttan itibaren elektrik akımını geçirmeye başlayabilir. 

Eşik gerilimden daha düşük voltaj verildiğinde, diyot elektriği iletmez. Sıkça kullanılan bazı yarı iletkenlerin eşik gerilimleri şöyledir: Germanyum 0,3 Volt, Silisyum 0,7V, Galyum arsenid 1,8V, Galyum fosfit 2,3V. 

Alternatif akımın doğrultulmasında kullanılan diyotlarda, alternatif akımın voltajı, geçirme gerilimi kadar azaldıktan sonra doğrultulur. Örneğin diyotun geçirme gerilimi 0,5 volt olsun, diyota giren 15 voltluk AC gerilim, 14,5 volt olarak doğru akıma dönüştürülür.

Alternatörün genel yapısı, parçaları ve çalışması video:

DİYOT ÇEŞİTLERİ

Diyot çeşitleri:

*Normal diyotlar

*Işık Yayan Diyotlar (LED: Light Emmiting Diode): Örneğin led ampuller, led farlar, led gündüz farları.

 

*Foto Diyotlar (Işıkla Çalışan Diyot)

*Zener Diyotlar:
Zener diyota “Z” diyot da denir. Diğer diyotlar gibi akımı sadece bir yönde geçirir. Akımı sadece devre sembolündeki üçgen yönünde geçirir, yani teknik akım yönü olan artıdan eksiye doğru. Zener diyotun klasik diyottan farkı, akımı sadece belirli bir eşik gerilime kadar geçirmemesi ve eşik gerilim aşıldığında iletime geçmesidir.  Dolayısıyla bir alternatörün doğrultma bölümü (diyor seti) normal diyotlar yerine Zener diyotlarla yapıldığında, araç şebekesindeki belirli bir yüksekliğe kadar olan bozucu gerilim tepeleri kesilir.

 

*Yüksek Gerilim Diyotları

*Yüksek Güçlü Diyotlar

DİYOTLARIN ARIZA KONTROLLERİ

Diyotlar temel olarak üç şekilde kontrol edilir:

*Ohmmetre ile dirençleri ölçülerek

*Multimetre ile diyot testkonumuyla

*Seri lamba ile

Ohmmetre ile dirençleri ölçülerek diyot kontrolü:

Ohmmetre (multimetrenin ohm konumuyla) diyot kontrolü şu şekilde yapılır:

Ohmmetrenin kırmızı prop ucu; diodun bir ucuna, siyah probu diğer ucuna bağlanır. Ohmmetrede okunan değer düşük ise; tam tersi bir bağlantıda, yüksek değer görülmesi gerekir. Bu sağlanabiliyorsa, diyot sağlamdır.

Diyot arıza kontrolü için Bakınız: Diyotların multimetre ve seri lamba ile kontrolü
Ana konu için (Bkz: Şarj Sistemi ve Alternatör)