Zener Diyot Nedir? |
ElektrikPort Akademi

Bir diyot çeşidi olan zener diyodun temel görevi uçlarına uygulanan gerilimi sabit tutmaktır. Belirli bir gerilime kadar akım geçirmeyen zener diyot, özellikle elektronik devrelerde koruma amaçlı kullanılıyor ve diğer elemanların güvenliği için de çok önemli bir rol oynuyor. Peki zener diyot nedir? Ne işe yarar? Ayrıntılar yazımızda.

A- A+

16.07.2015 tarihli yazı 182620 kez okunmuştur.

Diyot Zener Diyot Güç Elektroniği Elektronik Yarı İletken ElektrikPort Akademi

Zener Diyot Nedir ?

Zener diyot, genel olarak P ve N yarı iletken malzemelerinden oluşan, silikon yapılı özel bir diyot çeşididir. Asıl amacı uçlarına uygulanan gerilimi sabit tutmaktır. Bu doğrultuda belirli bir gerilim değerini aşana kadar akım geçirmezler. Bu gerilime de zener (kırılma) gerilimi adı verilir ve V_z ile ifade edilir.

Devrede doğru polarmalı olacak şekilde bağlı olduğunda normal diyot gibi çalışır. Ancak ters polarma durumunda zener gerilimi prensibiyle çalışır ve bağlı olduğu elemana elektriksel olarak koruma sağlar. Bu yüzden zener diyotlar çoğunlukla koruma amaçlı olarak ters bağlanır.

Şekil 1: Zener Diyot

► İlginizi Çekebilir: Serbest Geçiş Diyotları | ElektrikPort Akademi

Zener Noktası Nasıl Belirlenir?

Bu sorunun yanıtı tamamen diyodun üretim aşamasına bağlıdır. Diyot üretilirken kullanılan katkı maddesine bağlı olarak zener noktaları değişkenlik gösterebiliyor. Ayrıca zener diyotlar genellikle zener gerilimleri ile anılırlar. 30V'luk zener diyot derken 30V zener gerilimine karşılık geliyor.

Clarence Zener, icat ettiği diyot çeşidine kendi ismini vermiştir. 1934 yılında ilk kez üretilen zener diyot, ilk devre görevini elektronik eleman koruma olarak gerçekleştirmiştir. Pasif bir eleman olarak anot ve katot uçlarına sahip olarak tanındı.

Zener Gerilimi ve Katalog Bilgileri

Öncelikle zener geriliminin tespiti nasıl yapılır sorusunun cevabına bakalım. Bir gerilim kaynağına seri olarak direnç ve zener diyot bağlanır. Kaynak gerilimi 0'dan başlamak üzere yavaş yavaş arttırılır. Bu sırada zener diyot üzerine düşen gerilim, voltmetre aracılığıyla ölçülür ve bir süre sonra bu değer sabit kalır. İşte bu gerilim değeri zener gerilimidir.

Şekil 2: Zener Diyot Karakteristiği

Ancak zener gerilim genellikle katalog bilgisi olarak verilir. Sadece bozulma veya değişim gibi durumlarda belirttiğimiz metot uygulanır. Bunun yanı sıra zener diyot kataloğunda güç, maksimum ters akım, maksimum ters kaçak akım, maksimum zener diyot direnci ve sıcaklık sabiti gibi değerler de verilir.

Bu katalog bilgilerine bir zener diyot ile örnek verelim. 12A'lik maksimum ters akım kapasitesine, 200V'luk zener gerilimine, 100 watt güce, 150 mikro amperlik maksimum ters kaçak akım kapasitesine ve 175°C maksimum çalışma sıcaklığına sahip bir zener diyot örnek gösterilebilir. Ayrıca sıcaklık arttıkça zener gerilimi düşer.

Zener Diyot'un Kullanım Alanları

Sabit bir referans gerilim sağlamak amacıyla veya koruma amacıyla kendine çeşitli sayıda uygulama alanı bulan zener diyot, birçok elektronik devrede karşımıza çıkmaktadır. Bu yüzden gerilim sabitleme, sinyal kırpma, elektronik eleman koruma görevlerini üstlenen birçok devrede zener diyot mevcuttur.

Şekil 3: Zener Diyot Gösterimleri

Kırpıcı devrelerde de zener diyot kullanılabilir. İki zener diyot ters bağlandığında etkili bir kırpma devresi elde edilir. Bunun yanı sıra zener diyot, DC devrelerde gerilim regülasyonu amacıyla da kullanılabilir. Paralel bir kapasitör bağlanırsa dalgalanmaları ve parazitleri mümkün olduğunca azaltmış oluruz.

Zener diyot ölçü aletlerinde de kullanılır. Ölçü aletinin maksimum ölçebileceği gerilim değerinde zener gerilimine sahip olan bir zener diyot paralel bağlandığında cihaz, gelebilecek yüksek voltajlara karşı korunmuş olur. Bazen ayar olanağı için de potansiyometre de konur.

Şekil 4: Zener Diyot Gösterimi

► İlginizi Çekebilir: Schottky Diyot Nedir?

Rölelerin de belirli bir gerilimde çalışmasını sağlamak için zener diyot kullanılabilir. Bu durumda röle ancak zener gerilimini aşan gerilimler de çalışacaktır.

Peki zener diyotu kim koruyacak? Bu konuda yapılabilecek tek bir şey var o da zener diyodun önüne uygun değerde seri bir direnç bağlamaktır. Bu sayede yüksek akıma karşı zener diyodu korumuş oluruz.

Kaynak:

► Princeton
► All About Circuits