Diyot ve LED: akımı kim sınırlar?
Diyotun tek yönde iletmesi, o yönde geçen akımı kendi başına güvenli bir değerde tuttuğu anlamına gelmez. LED devresi bu ayrımı öğrenmek için iyi bir başlangıçtır.
- Doğrusal ve doğrusal olmayan elemanı ayırmak
- LED seri direncini hesaplamak
- İleri gerilim varsayımının sınırını belirtmek
Konuyu şema üzerinde oku
Çizimdeki verileri takip et, ardından açıklamadaki hesabı kendi başına yeniden kur. Telefonda çizimi kaydırabilir veya büyütebilirsin.
LED akımında gerilim bütçesi
Sabit 2 V ileri düşüm varsayımıyla 10 mA hedefi için dirençte 3 V kalır.
Dirençte 0,03 W kayıp vardır. Gerçek LED’in ileri gerilimi, sıcaklığı ve parça toleransı bu ideal hesaba eklenir.
Diyot direnç değildir
Dirençte sabit model altında gerilim-akım oranı sabittir. Diyotta akım gerilimle doğrusal değişmez. İlk çözümde iletimde yaklaşık sabit ileri gerilim düşümü kullanabiliriz; bu, gerçek eğrinin seçilen çalışma noktasındaki basitleştirmesidir. Gerilim sıcaklığa, akıma ve eleman türüne bağlıdır. Ters yöndeki dayanımın da sınırı vardır; ters bağlamak her durumda hasarsız bir kapalı anahtar elde etmek demek değildir.
LED akımını seri dirençle belirlemek
Besleme geriliminin bir kısmı LED, kalan kısmı direnç üzerindedir. Hedef akım için R=(Vbesleme−Vled)/I kullanılır. Sonucu bulduktan sonra gerçek direnç değerini, toleransı ve kayıp gücünü kontrol ederiz. LED veri sayfasındaki tipik ileri gerilimi kesin sabit saymak yerine en yüksek akıma yol açabilecek gerilim ve tolerans koşullarını düşünürüz.
Modeli çalışma noktasıyla sınamak
Kaynak gerilimi artarsa veya LED ileri gerilimi düşerse aynı dirençte akım artar. Yalnız bir nominal koşulda hesaplamak bu değişimi gizler. Daha hassas akım gereken uygulamada uygun sabit akım sürücüsü gerekir. Bu dersteki düşük gerilim hesabı, şebekeden kapasitif düşürücüyle LED besleme tasarımı değildir; böyle devreler elektriksel ayırma sağlamayabilir.
5 V kaynaktan LED besleme modeli
Vbesleme=5 V, varsayımsal Vled=2 V ve hedef I=10 mA.
R=(Vbesleme−Vled)/I; P_R=I²R- Dirence düşen gerilim 5−2=3 V.
- 10 mA=0,010 A. R=3/0,010=300 Ω.
- Direnç kaybı 0,01²×300=0,03 W.
- 330 Ω seçilirse bu ideal LED modelinde akım 3/330≈9,09 mA olur. Gerçek toleranslar ve eleman sınırları ayrıca kontrol edilir.
Şimdi sen çöz
9 V kaynak, 3 V ileri düşüm ve 15 mA hedef için seri direnç ve kayıp gücü nedir?
Çözümü ve kontrol mantığını göster
R=(9−3)/0,015=400 Ω. P=6×0,015=0,09 W. Bulunan değer nominal model içindir; gerçek bileşen ve çalışma sınırları ayrıca kontrol edilir.
Konuyu gerçekten anlayalım
Ohm yasası ve seri devrede gerilimlerin toplamı. Buradaki örnekler kâğıt üzerinde düşük gerilimli DC modellerdir.
Önce kelimeleri netleştir
- Anot ve katot
- Diyot uçlarıdır. İleri iletim modeli uygun uç polaritesi ve yeterli kaynakla anlamlıdır.
- İleri gerilim V_f
- Seçilen akım ve sıcaklıkta diyot üzerindeki düşümdür; tüm diyotlarda aynı değildir.
- Akım sınırlama
- Kaynak geriliminin kalan kısmını seri direnç veya uygun sürücü üzerinde karşılayarak akımı denetlemektir.
Önce gerilim bütçesini kur
Seri yolda kaynak gerilimi LED ve direnç düşümlerinin toplamıdır: V_s = V_f + V_R. Buradan V_R = V_s − V_f; Ohm yasasıyla I = V_R/R. Formül ezberinden önce bu iki adımı görmek, iki LED seri olduğunda düşümlerin neden toplandığını da açıklar. Kaynak gerilimi varsayılan düşümlerden küçükse negatif akımı gerçek iletim sonucu diye kabul etme; ileri iletim varsayımı geçersizdir.
Direncin değeri ve gücü iki ayrı seçimdir
330 Ω değeri akımı etkiler. Watt cinsindeki güç değeri ise direncin belirli koşullarda taşıyabildiği kayıpla ilişkilidir. Aynı ohm değerindeki iki direnç farklı güç ve sıcaklık sınırlarına sahip olabilir. Hesaplanan ısıl kaybı bir ürünün etiketiyle eşitlemeden üretici koşullarını ve sıcaklık azaltmasını okumak gerekir.
Paralel LED’ler neden tek dirençle eşit paylaşmayabilir?
LED ileri gerilimleri tam aynı değildir. Ortak direnç toplam akımı sınırlasa bile her paralel koldaki akımı ayrı ayrı eşitlemez. Basit öğretim modelinde her LED koluna ayrı seri direnç koymak kol akımlarını ayrı tanımlamayı sağlar. Bu bilgi büyük güçlü LED sürücülerinin termik tasarımını tek başına karşılamaz.
İki LED’i seri düşün
9 V ideal kaynak, her biri varsayımsal 2 V düşümlü iki seri LED ve 10 mA hedef.
- Toplam LED düşümü 2 + 2 = 4 V.
- Direnç üzerinde 9 − 4 = 5 V kalır.
- R = 5/0,010 = 500 Ω.
- Direnç kaybı 5 × 0,010 = 0,05 W; iki LED’in toplam gücü 4 × 0,010 = 0,04 W.
- Kaynak 9 × 0,010 = 0,09 W verir. 0,05 + 0,04 = 0,09 W: güç dengesi sağlanır.
Bakmadan çöz, sonra gerekçeni karşılaştır
Önce kendi cevabını yaz. Sayısal sonuç kadar kullandığın varsayımı ve kontrol yolunu da açıkla.
5 V, V_f = 2 V, R = 1 kΩ için akım?
Çözüm ve gerekçe
(5−2)/1000 = 3 mA. LED gücü yaklaşık 6 mW, direnç gücü 9 mW.
Aynı modelde 1 kΩ yerine 2 kΩ kullanılırsa?
Çözüm ve gerekçe
Akım 1,5 mA olur. Sabit V_f yaklaşımında yarıya iner; gerçek ileri gerilim de çalışma noktasıyla biraz değişebilir.
3 V kaynakla toplam 4 V sabit düşüm varsayımı neden tutarsız?
Çözüm ve gerekçe
İleri iletim varsayımı negatif direnç gerilimi ve akım üretir. Modelin çalışma bölgesi yeniden ele alınmalı; negatif değer fiziksel ileri LED akımı diye sunulmamalı.
Öğrendiğini kontrol et
Cevabını seç, gerekçesini oku. Yanlış yanıtı değiştirebilirsin.
Bu dersi ücretsiz çalışabilirsin. Üyeliğinde ders tamamlama kayıtları hesabında saklanır.
Bu kursun devamı aynı üyelikte.
Analog Elektronik Temelleri derslerinin devamı, açıklamalı görseller ve diğer 23 kurs: 399 TL tek ödeme. Aylık yenileme yok.
Bu kurs ve diğer 23 eğitime eriş →Yazılı ve görsel web eğitimi. Mevcut üyeysen tekrar ödeme yapmadan giriş yapabilirsin.Kaynaklar ve ileri okuma
Özgün Türkçe anlatım ve varsayımsal eğitim örnekleri. Teknik kapsam için başvurulan kaynaklar; kurum onayı veya içerik ortaklığı anlamına gelmez. Kaynak incelemesi: 8 Eylül 2026.
Bahar 2007 ders programı. Devre modeli, Kirchhoff, eşdeğerler ve model-ölçüm ilişkisi. Program incelemesi; içerik ticari olarak kopyalanmamıştır.
Bahar 2007 sayfası; 2000 ders notları. Empedans, depolama elemanları ve analog/sayısal devrelerin kavramsal sıralaması.
Hesaplar belirtilen varsayımlara göre eğitim amaçlıdır. Gerçek tesis, koruma ayarı, ürün seçimi ve enerjili çalışma için uygun yetki, güncel doküman ve onaylı prosedür gerekir.