Bir PN bağlantı diyotu nasıl anahtar görevi görür?

Bir PN bağlantı diyotu, ileri ve geri öngerilim özelliklerinden yararlanarak bir anahtar görevi görebilir. İleri kutuplamada, diyot, voltaj kaynağının pozitif terminali P tipi malzemeye ve negatif terminali N tipi malzemeye uygulanacak şekilde bağlandığında, diyot akımın kolayca akmasına izin verir (iletir). Bu, bir anahtarı kapatmaya benzer; çünkü diyot boyunca uygulanan voltaj, yerleşik potansiyel bariyerini aşarak akımın minimum dirençle geçmesine izin verir. Bu ileri eğilim durumu, diyotu etkili bir şekilde iletken bir anahtar olarak “açık” hale getirir.

Tersine, ters polarmada, diyot, voltaj kaynağının pozitif terminali ile N tipi malzemeye ve negatif terminali P tipi malzemeye bağlandığında, diyot akımı iletmez (açık anahtar görevi görür). . Bunun nedeni, ters önyargının PN bağlantısı içindeki tükenme bölgesinin genişliğini arttırması ve akımın akışını zorlaştırmasıdır. Sonuç olarak diyot iletken olmayan bir durumda kalır ve açık bir anahtar gibi davranır.

Diyotlar, alternatif akımı (AC) doğru akıma (DC) dönüştüren doğrultucu devrelerdeki temel bileşenlerdir. İki ana tip doğrultucu vardır: yarım dalga doğrultucular ve tam dalga doğrultucular.

Yarım dalga doğrultucu, AC döngüsünün yalnızca yarısı boyunca akımı iletmek için bir PN bağlantı diyotu kullanır. AC giriş voltajının pozitif yarı döngüsü sırasında diyot ileri yönde kutuplanır ve akımı ileterek yük direncine geçmesine izin verir. Negatif yarım döngü sırasında diyot ters yönde polarlanır ve akım akışını engeller. Bu, yarım dalga doğrultulmuş bir çıkış dalga biçimiyle sonuçlanır; bu, yalnızca giriş AC dalga biçiminin pozitif yarı döngülerini koruduğu anlamına gelir.

Öte yandan tam dalga doğrultucu, AC giriş dalga formunun her iki yarısını da düzeltmek için iki diyot (merkezden kılavuzlu veya köprü doğrultucu gibi bir konfigürasyonda) kullanır. Örneğin bir köprü doğrultucuda, dört diyot, AC döngüsünün her iki yarısı boyunca akımın yük direncinden geçmesine izin veren bir köprü konfigürasyonu oluşturur ve bu da tamamen düzeltilmiş bir dalga biçimiyle sonuçlanır (tüm negatif ve pozitif yarı döngüler, yarı döngülere dönüştürülür). pozitif).

İdeal bir diyot, sıfır ileri gerilim düşümü ile akımı iletecek ve akımı herhangi bir sızıntı olmaksızın ters polaritede tamamen bloke edecek şekilde bir anahtar görevi görür. Pratik anlamda, hiçbir diyot tamamen ideal değildir, ancak ideal diyot modelleri, devre analizinde hesaplamaları basitleştirmek ve diyot voltaj düşüşlerini veya ters kaçak akımları dikkate almadan temel anahtarlama davranışını anlamak için kullanılır.

Özet olarak, bir PN bağlantı diyotu, ileri yönde akım iletme (kapalı anahtar) ve ters yönde akımı bloke etme (açık anahtar) yeteneğini kullanarak bir anahtar görevi görür. Bu özellik, devre konfigürasyonuna bağlı olarak giriş dalga formunu kısmen (yarım dalga doğrultma) veya tamamen (tam dalga doğrultma) düzelterek AC’yi DC’ye dönüştürmek için diyotların kullanıldığı doğrultucu devrelerde çok önemlidir.

Recent Updates

Related Posts