Diyot Testi

 Mehmet Nuri ŞENOCAK, TA/N4MNS
 30 Nisan 2010

Merhabalar. Bu seferki makalemizde “Diyot Testi”ni ele alıyoruz. Her ne kadar kolay bir işlem gibi görünse de, bir diyotun yönü ve niteliklerini belirlemek bir elektronikçi için önemli bir şeydir. Alt tarafı iki bacağı olan ve sadece bir tarafa doğru geçirgenlik gösteren bir parçayı ölçüp tanımlamak kadar kolay başka hiç bir şey olamaz diyebilirsiniz. Örneğin alırsınız elinize bir pille çalışan ölçü aleti ve ölçersiniz. Ölçme anahtarını direnç ölçmeye, üzerinde “Ω” işareti olan kademe, alıp ölçüm uçlarını diyotta doğru yöne bağladığınızda, yani kırmızı kablo Anod’a siyah kablo Katod’a, ölçü aletimizin göstergesi “0” direnç gösterecektir.

Ardından da diyotu ters yönde bağlayıp tekrar ölçersiniz ve bu sefer okumanız “OL” yanı sonsuz açıktır.

Diyot 2

Tabi bütün bunları yaparken ölçü aletimizin (+) bağlantısında kırmızı kablonun (-) bağlantısında ise siyah kablonun bağlı olduğunu ve direnç ölçerken (+)  ve (-) kutupların doğru renkli kablolara bağlandığını varsaydık. İyi kalite ölçü aletlerinde bu varsayım her zaman doğru olabilir ama bazı analog ölçü aletlerine gelince, gerilim ve akım ölçerken doğru renklerde olan kutuplar direnç ölçerken yer değiştirebiliyor. Yani siyah (+), kırmızı (-) olabiliyor.Diyot kontrol ederken ohmmetre kullanmanın bir sakıncası vardır. O da okunan değerin yanıltıcı olması. Alet size sadece diyodumuzun hangi yönde geçirdiğini söyleyebilir. Eğer bu ölçümleri yaparken aletinizin ekranında gördüğünüz değerlerin bir anlamı olduğunu varsayarsanız yanılırsınız.

Diyelimki ölçü aletinizi doğru yönde diyoda bağladınız ve ekranda 1.73 Ω okudunuz. Bu değerin teknik olarak hiç bir anlamı yoktur çünkü ne “ileri tetikleme gerilimi” nin sebep olduğu gerilim düşümünün ne de düyodun yapısındaki iletken elemanların yarattığı direncinin göstergesidir. Üstelik bu görünen değer değişik ölçü aletleri kullanıldığında değişecektir. Bunun nedeni ise ölçme aletinin devrenin yapısı ve ölçmede kullanılan gerilimin değeridir.  1,5 Volt pil kullanan bir ölçü aleti ile 9 Volt kullanan bir ölçü aleti aynı diyotta değişik değerler verir. Aynı şekilde ölçü aletinin basit bir direnç köprüsü ya da yarı iletkenlerden yapılmış denge devreleri ile ölçüm yapması da değer farklılıklarının oluşmasına neden olur.

Bu nedenlerden dolayı kullanıcılara kolaylık sağlamak için ölçü aleti üreticileri aletlerine bir diyot ölçme kademesi eklediler. Bu kademede yapılan ölçümde görünen değer direnç yerine diyodun ileri geçirimde üzerinde düşen gerilimin değeridir. Diyodun üzerinden küçük bir akım geçirilir ve iki ölçüm uçu arasındaki gerilim farkı ekranda gösterilir.

Diyot 3

Üstteki resimde “Diyot test” kademesinde yapılan bir ölçümde diyodun ileri geçirimde 0,548 Volt düşürdüğünü görüyoruz. Ve bu okumanın bizler ve tasarımcılar için daha gerçek bir anlamı olduğu yadsınamaz.Aslında bu ölçüm de bir silikon diyodun 0,7 Voltluk ve germanyum diyodun 0,3 Voltluk olarak bilinen normal düşüm değerinden azdır. Nedeni ise pille çalışan ölçü aletlerinde pil ömrünü uzatmak için ölçümlerde çok küçük değerde akım kullanılmasıdır. Eğer gerçek bir ölçüm yapmak isterseniz alttaki gibi bir devre yapmanız gerekir.

Diyot 4

Eğer diyodu ters bağlarsanız, ve tabiki diyot sağlamsa, kullandığınız akü, batarya veya pil, ne gerilim veriyorsa onu okursunuz. Doğru yönde bağladığınızda ise diyodun üzerindeki gerçek düşmeyi okuyacaksınız. Burada size 1mA’lik bir akım yeterli gelecektir. Yukarıdaki örnek için 9 Voltluk pil ve 1 KΩ luk direnç kullanabilirsiniz. Bu gibi ölçümler bazı hassas devrelerde kullanılan eşdeğer olması gereken diyotları seçmekte kullanılır.

Diyelim sabah kalktığınızda devremizde bir diyot ölçtük ve 0,695 Volt düşüş okuduk. Sonra başka işlerle uğraştık ve öğlen ikinci bir diyot daha ölçtük ve yine 0,695 Volt okuduk. İki diyodumuzda eşdeğer mi dersiniz?

Bu sorunun cevabı biraz karışık. Eğer ölçümü yaptığınız odanın sıcaklığı değişmemiş, ölçme devrenizin direnç ve gerilim değerleri aynı ve diyodu elinize tutmamış iseniz o zaman eşdeğerdir diyebiliriz. Nedeni ise diyotların geçirgenliği çok az derecede olsa bile kontak noktalarının ısısı ters orantılıdır, yani kontak ısısı arttıkça geçirgenlikte azalır. Bu değişikliğe ortam sıcaklığı veya diyodun üzerinden geçen akımın yarattığı ısı neden olabilir. Bu nedenle diyot ölçmeleri yapılırken bu noktaya dikkat edilmesi ve eşlendirilecek diyotların mutlaka eşit ortamlarda denenmesi gerekir.

Bu arada her sayısal ölçü aleride dikkat etmemiz gereken önemli bir ayrıntı var. Bazı “diyot ölçümü” kademesi olan sayısal ölçü aletleri diyot ölçme kademesinde 2-3 Volt kullanırken direnç ölçme kademesinde ise çok düşük (<0,3 Volt) gerilim kullanırlar. Bunun nedeni de direnci ölçülen devrede diyot ya da transistör var ise bunların iletime geçip okumada başka değerler vermesinin önüne geçmektir. Bu yüzden bu tip ölçü aletlerinde “diyot ölçümü” kademesi yalnızca diyot, “direnç ölçümü” kademesi ise yalnızca direnç ölçmek amacı için kullanılmalıdır, yoksa okuduğunuz değerler gerçek değerlerden farklı çıkabilir.

Buna örnek olarak alttaki devreyi verebiliriz. Varsayalım ki baskılı devremizde paralel olarak bağlanmış bir diyot ve bir direnç var. Normal şartlarda direncimizin tam değerini ölçebilmek için tek bacagını baskılı devreden ayırarak ölçüm yapmamız gerekir. Ama “direnç ölçümü” kademesi 0,3 Volttan düşük gerilim ile ölçüm yapan bir sayısal ölçü aleti kullandığımızda diyodumuzun anoduna + ve katoduna da – gerilim veren uçlar bağlanmış olsada diyodumuz tetiklenip iletime geçmeyeceği için açık devre olacak ve ölçtüğümüz değer direncimizin değeri olacaktır.

Diyot 5
Eğer ölçüm gerilimi diyoun ileri tetikleme geriliminden yüksek olan,germanyum diyot için >0.3 Volt ya da silikon diyot için >0.7 Volt, bir alet kullandığımızda aletimizin uçlarını doğru yönde bağladığımızda diyot tetikleneceği için 10-500 Ω arası bir direnç okurken ters bağladığımızda diyot bu sefer açık devre olacağından doğruda direnci, yani 1 KΩ, okuyacağız.
Bu tip bir ölçü aletinin “direnç ölçümü” kademesi ile de diyot ölçmeye kalktığımızda direnç kademesinde iken aletten çıkan gerilim diyodu tetikleyemeyeceği için diyodumuz sağlam olsa bile alttaki örnekte olduğu gibi çok yüksek direnç değerleri okuyabiliriz.
Diyot 6

Bu yüzden daha önce belirttiğimiz gibi bu tip ölçü aletlerinde doğru ölçümler yapmak istiyorsak “diyot ölçümü” kademesini yalnızca diyot, “direnç ölçümü” kademesi ise yalnızca direnç ölçmek amacı için kullanmalıyız.Gelelim bir başka diyot değerine, PIV, yani diyodun ters yönde dayanabileceği en yüksek gerilim. Bu test için her seferinde diyodun aşrı gerilim ile yakılması gerekeceğinden normal şartlar altında araştırma laboratuvarları dışında bu testi kimse uygulamaz, zaten gereği de yoktur.

Bu testin tek uygulandığı ortam ise zener diyot testidir. Zener diyotlar PIV değerleri aşıldığında tetiklenip ters yönde gerilim akıtmaya başlarlar ve bu özelliklerinden dolayı da gerilim sabitleme devrelerinde kullanılırlar.

Bir zener diyodun tetiklenme, dolayısı ile sabitleme değerini bulmak için alttaki devreyi kullanabilirsiniz.

Zener diyot ölçümü

Akü ya da pilinizin gerilimi ölçeceğiniz diyodun geriliminden en az 2 Volt daha fazla olmalıdır. Yoksa sadece akünüzün gerilimini ölçmüş olursunuz.

 

Yazı hakkında görüşlerinizi belirtmek istermisiniz?