Zener diyot nedir, ne işe yarar ve nasıl çalışır? Zener diyot çalışma prensibi

Zener, belirli bir voltaja ulaşıldığında zener voltajı olarak adlandırılan, ters yönde (ters taraflı diyot) iletmek üzere tasarlanmış, yoğun katkılı özel bir PN bağlantısından (yarı iletken) oluşur. Zener voltajına ulaşıldığında zener terminallerindeki voltaj değişmez, besleme voltajı yükselse bile sabit kalır. Zener diyotu, akımı iletmeye başladığı ve zarar görmeden ters modunda sürekli olarak çalışmaya devam ettiği iyi tanımlanmış bir ters arıza voltajına sahiptir. Peki daha ayrıntılı inceleyecek olursak zener diyot nedir ve zener diyot ne işe yarar?

Zener Diyot Ne İşe Yarar?

Değişken bir voltaj varlığında ve değişken bir yük direnci ile sabit bir DC voltajı sağladıklarından, basit voltaj regülatörleri veya voltaj sınırlayıcıları oluşturmak için iyi adaylardır. Zener diyotları genellikle bir devredeki voltajı düzenlemek için kullanılır. Değişken bir voltaj kaynağına paralel olarak ters bağlandığında voltaj diyotun ani voltajına ulaştığında bir zener diyotu iletken hale gelir. Böylece gerilimi bu değerde tutar.

Bir voltaj kaynağına bağlanır ve kaynak voltajı zener voltajından daha büyük olduğundan, bir zener diyotundaki voltaj, kaynak voltajından bağımsız olarak sabit kalır. Ancak bu durumda diyottan geçen akım diyota bağlı yüke göre herhangi bir değer alabilir. Bu nedenle bir zener diyotu çoğunlukla farklı devrelerdeki voltajı kontrol etmek için kullanılır. Zener diyot sembolü Vz ile ifade edilir. Bu sembol sayesinde bir devre dahilinde zener diyot olduğu anlaşılabilir.

Varistör nedir, ne işe yarar?

Zener diyotun en yaygın olarak kullanılan uygulamalarından biri gerilim referansı olarak tercih edilmesidir ve bu amaçla birçok devrede kullanılmaktadır. Diğer uygulamalar şunlardır:

Zener diyot ölçümü yaparken Bir zener diyotunun arızalı olup olmadığını kontrol etmek için ikinci bir test yapılabilir. Voltajını bir multimetrenin voltmetresiyle (veya varsa sadece bir voltmetreyle) ölçmek şeklinde gerçekleştirilir. Bu testin çalışması için voltaj, zener diyotunun zener voltajından daha yüksek olmalıdır. Burada önemli olan bir diğer konu da “zener diyot nasıl çalışır” sorusuna verilen cevaptır.

Zener Diyot Nasıl Çalışır

Zener diyot ileri kutuplu ise ortak diyot gibi davranır ve iletir. Ancak Zener diyot ters kutuplu ise uygulanan gerilim zener geriliminden küçük olduğu sürece iletmez. Bu voltaja ulaşıldığında katottan anoda bir akım akar. Zener voltajı veya voltajı (Vz) olarak adlandırılan belirli bir voltaja ulaşıldığında voltajdaki artış (her zaman negatif) çok küçüktür ve sabit olarak kabul edilebilir.

Bu voltaj için diyottan geçen akım, geniş bir değer aralığında değişebilir. Bu bölge, çalışma bölgesi olarak adlandırılır ve voltaj, büyük bir akım değişimi için pratik olarak sabit kaldığından voltaj regülatörü olarak işlev görmek için kullanılan zener diyotun özelliğidir. Zenerler, yükün gücüne dayanabilecek şekilde tasarlanmalıdır, aksi takdirde bloke olabilir ve hatta yanabilirler.

Zener Diyot Nasıl Bağlanır?

Zener diyot nasıl bağlanır diye merak ediyorsanız dikkat etmeniz gereken birkaç kritik bilgi bulunmaktadır. Öncelikle üzerine düşen gerilimi ölçebilmek amacıyla zener diyodun iki ucuna da voltmetre bağlanmaktadır. Böylece kaynak gerilimi yavaş yavaş artırılma şartıyla 0 volt seviyesinden itibaren artırılır. Her ne kadar kaynak gerilim yükselde de belli bir süre geçtikçe üzerine düşen gerilim sabit kalacaktır. Bu anlamda Vz değerine ulaştığımızda devredeki voltajı artırmaya devam etmemize rağmen diyot Vz sabit voltajını iletir ve korur. Aynı zamanda zener diyotların devreye ters bağlandığı unutulmamalıdır.

Zener diyotun katotta negatif terminal boyunca küçük bir bandı vardır. Bu, her bakımdan mükemmel bir yalıtkan olmasına izin veren gerçek bir yarı iletken olarak düşünülmesi gerektiği anlamına gelir. Belirli lojistik ve sıcaklık şartlarına yerleştirildiğinde enerjiyi iletmeye başlama özelliği ile diğer diyotlardan ayrılır.