Ders anlatımına geç ↓
DERS 5 / 10 · ÜCRETSİZ

Uygulama: Diyot modeli ve akım sınırlama

Diyot için neden tek bir sabit direnç yazamıyoruz?

Bu dersin sonunda
  • Bu uygulamada diyot modeli ve akım sınırlama konusunu hesap ve gerekçeyle açıklamak.
  • Modelin varsayımlarını kontrol edip sonucu bağımsız bir örnekte sınamak.
GÖR → İLİŞKİYİ KUR → KENDİN ÇÖZ

Konuyu şema üzerinde oku

Çizimdeki verileri takip et, ardından açıklamadaki hesabı kendi başına yeniden kur. Telefonda çizimi kaydırabilir veya büyütebilirsin.

01 / AÇIKLAMALI ŞEMA

LED akımında gerilim bütçesi

LED akımında gerilim bütçesiSabit 2 V ileri düşüm varsayımıyla 10 mA hedefi için dirençte 3 V kalır.Kaynak5 VDirenç3 V düşümLED modeli2 V düşümR = (5 − 2) / 0,010 = 300 Ω
Şemayı soldan sağa izle.

Sabit 2 V ileri düşüm varsayımıyla 10 mA hedefi için dirençte 3 V kalır.

Şöyle oku

Dirençte 0,03 W kayıp vardır. Gerçek LED’in ileri gerilimi, sıcaklığı ve parça toleransı bu ideal hesaba eklenir.

LED akımında gerilim bütçesi

LED akımında gerilim bütçesiSabit 2 V ileri düşüm varsayımıyla 10 mA hedefi için dirençte 3 V kalır.Kaynak5 VDirenç3 V düşümLED modeli2 V düşümR = (5 − 2) / 0,010 = 300 Ω

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.

Bu eğitimin 8 görselini birlikte incele →

Model seçimi

Diyotun akım-gerilim ilişkisi doğrusal değildir. İlk yaklaşımda iletimde sabit bir düşüm, kesimde açık devre kabul edilebilir. Bu sabit düşüm bir doğa sabiti değildir; akım, sıcaklık ve diyot türüne bağlıdır. Bir modelin amacı, gereken doğrulukta doğru soruyu yanıtlamaktır.

Yük doğrusu

Direnç akımı sınırlar ve kaynak gerilimini diyotla paylaşır. Önce iletim varsayımı yap, I=(U_s−U_D)/R bul ve işaretin varsayımla uyumunu kontrol et. Negatif sonuç modelin yanlış çalışma bölgesinde kullanıldığını gösterir.

Güç ve sınırlar

Dirençte I²R, diyotta U_D·I kaybı oluşur. Gerçek tasarımda bileşenin akım, ters gerilim, sıcaklık ve darbe sınırları veri sayfasından okunur. Buradaki ideal düşük gerilimli örnek doğrudan bir ürün seçimi değildir.

ADIM ADIM ÇÖZÜM

Çözümlü uygulama

5 V kaynak, iletim düşümü varsayılan 0,7 V diyot ve 1 kΩ seri direnç.

I ≈ (U_s−U_D)/R
  1. I=(5−0,7)/1000=4,3 mA.
  2. Direnç kaybı ≈18,49 mW; diyot kaybı ≈3,01 mW.
  3. Toplam 21,5 mW, kaynağın 5×4,3 mA gücüyle eşleşir.

Şimdi sen çöz

Kaynak 3,3 V, varsayılan LED düşümü 2 V ve hedef 2 mA ise ideal direnç?

Çözümü ve kontrol mantığını göster

R=(3,3−2)/0,002=650 Ω. Gerçek LED ve toleranslar ayrıca incelenir.

TEMELİ KUR · MANTIĞI İZLE · KENDİN ÇÖZ

Konuyu gerçekten anlayalım

LED seri direnç hesabını bil. Burada nominal çalışma noktasından üretim ve besleme değişimine geçiyoruz.

Önce kelimeleri netleştir

Yük doğrusu
Kaynak ve direncin izin verdiği I = (V_s − V_D)/R noktalarıdır. Gerçek çalışma noktası diyot eğrisiyle kesişir.
Güç dengesi
Kaynağın verdiği güç, modeldeki direnç ve diyot güçlerinin toplamına eşit olmalıdır.
Uç koşul
En büyük akıma yol açabilecek kaynak, diyot düşümü ve direnç değerlerinin birlikte değerlendirilmesidir.

Sabit düşüm modelinin kazancı ve bedeli

Diyot denkleminin tüm sıcaklık ve akım bağımlılığını çözmek yerine bir çalışma aralığında yaklaşık V_D seçeriz. Böylece doğrusal bir devre hesabı yaparız. Bunun bedeli, akım değiştiğinde ileri düşümü sabit tutmamızdır. Sonucu bir tasarım tahmini olarak kullan; hassas akım veya termik davranış iddiasına dönüştürme.

En büyük akımda küçük ileri gerilimi kullan

I = (V_s − V_f)/R denkleminde V_f küçülünce direnç üzerindeki gerilim büyür. Bu nedenle “en büyük her sayıyı al” kuralı işe yaramaz. En büyük akım için yüksek kaynak, düşük ileri gerilim ve düşük direnç birlikte kullanılır. Bütün uçların aynı anda mümkün olup olmadığı ayrıca veri sayfası koşullarına bağlıdır.

Ters bağlantı ideal anahtar değildir

Basitleştirilmiş kesim modeli akımı yaklaşık sıfır sayar. Gerçek diyotta kaçak ve ters gerilim dayanımı bulunur; özellikle LED’in ters sınırı ayrıca incelenir. Kesimde hiç güç yok varsayımı, sınırsız ters gerilim uygulanabileceği anlamına gelmez.

İKİNCİ ÇÖZÜMLÜ ÖRNEK

LED akımında toleransın etkisi

V_s = 4,75–5,25 V; V_f = 1,8–2,2 V; R = 330 Ω ±%5. Bunlar varsayımsal eğitim aralıkları.

  1. Direnç uçları 313,5 Ω ve 346,5 Ω.
  2. En büyük akım (5,25−1,8)/313,5 ≈ 11,0 mA.
  3. En küçük akım (4,75−2,2)/346,5 ≈ 7,36 mA.
  4. Nominal 5 V ve 2 V hesabı 9,09 mA verir; gerçek aralığın tamamını söylemez.
  5. En büyük direnç kaybı bu modelde (5,25−1,8)²/313,5 ≈ 38,0 mW. Bu bir ürün onayı değil, kayıp hesabıdır.

Bakmadan çöz, sonra gerekçeni karşılaştır

Önce kendi cevabını yaz. Sayısal sonuç kadar kullandığın varsayımı ve kontrol yolunu da açıkla.

1 · Hesap

5 V kaynak, 0,7 V diyot düşümü ve 2 kΩ direnç için toplam güç?

Çözüm ve gerekçe

I = 2,15 mA; kaynak gücü 10,75 mW. Direnç 9,245 mW, diyot 1,505 mW; toplam aynı.

2 · Yön

Besleme artarken ileri düşüm azalırsa akım nasıl değişir?

Çözüm ve gerekçe

Her iki değişim de direnç üzerindeki gerilimi artırır; direnç sabitse akım artar.

3 · Yorum

Tek nominal akım neden yeterli ürün seçimi kanıtı değil?

Çözüm ve gerekçe

Besleme aralığı, direnç toleransı, ileri gerilimin sıcaklık/akım bağımlılığı ve bileşen sınırları henüz doğrulanmamıştır.

Öğrendiğini kontrol et

Cevabını seç, gerekçesini oku. Yanlış yanıtı değiştirebilirsin.

1. Sabit düşüm modeli nedir?

Bu dersi ücretsiz çalışabilirsin. Üyeliğinde ders tamamlama kayıtları hesabında saklanır.

BU KONUDA İLERLEMEYE DEVAM ET

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.

Texas Instruments · Precision Labs: Op Amps ↗

Güncellenen eğitim dizini. Yükselteçlerin ideal modeli ve gerçek çalışma sınırları.

Analog Devices University · Electronics I and II ↗

2022. Diyot ve transistörden yükselteçlere konu sıralaması; içerikler aynen aktarılmamıştır.

Texas Instruments · Precision Labs: ADCs ↗

Güncellenen eğitim dizini. Örnekleme, kuantalama, referans, gürültü ve sinyal koşullandırma.

Hesaplar belirtilen varsayımlara göre eğitim amaçlıdır. Gerçek tesis, koruma ayarı, ürün seçimi ve enerjili çalışma için uygun yetki, güncel doküman ve onaylı prosedür gerekir.