SERİ DİYOTLAR

(İDEAL MODEL)


Bu örneği, ideal model kullanarak çözeceğiz. Aynı sorunun pratik model ile çözümüne Diyot Devreleri-3-Seri Diyotlar-Pratik Model bağlantısından ulaşabilirsiniz.

Devre Şeması


analiz-diyot-ideal-soru devresi

Çözüm ve Açıklamalar


a) D1 ve D2 diyotları üzerine düşen voltajlar


Voltaj kaynağı VIN, pozitif bir gerilim sağladığında, hem D1 hem de D2 diyotları doğru polarma olur.

Diğer tüm durumlarda çelişkilerle karşılaşırız. Örneğin, D1’in doğru, D2’nin ters polarma olduğunu varsayalım. Polarma türünden dolayı, D1 yerine kısa devre, D2 yerine ise açık devre koymalıyız. Bu durumda, devre tamamlanmayacağı için akım sıfır olmalı ve R üzerinde bir voltaj düşümü olmamalı. D1 kısa devre olduğundan bu diyot üzerinde de voltaj düşümü olmaması gerekir. Kirchhoff Voltaj Kuralı’na göre bu devrede voltaj kaynağının gerilimi ile diğer elemanların gerilimlerinin toplamı eşit olmalıdır. R ve D1 üzerlerindeki gerilim sıfır olduğundan, D2’nin gerilimi VIN’e eşit olur. D2’nin anot voltajı katottan VIN kadar daha büyük olmalıdır. Bu ise bir çelişki ortaya çıkarır. Çünkü D2’nin anot voltajı katottan büyük ve aynı zamanda ters polarma olamaz. Diğer durumları da kendiniz test edebilirsiniz. Kısacası, D1 ve D2 düz polarma olmadığı varsayıldığında, diyotlar üzerine düşen voltaj değerlerinin polarma varsayımımız ile uymadığını görürüz.

D1 ve D2 düz polarma ve ideal modelde düz polarmanın eşleniği kısa devre olduğundan, her iki diyotun da üzerine düşen voltaj sıfırdır.

 VD1=VD2=0

b)Direnç üzerinden geçen akım, IR


analiz-diyot-ideal-eslenik devre

Diyotları eşlenik devre elemanları (kısa devre) ile değiştirdiğimizde, karşımıza yukarıdaki gibi bir devre çıkar. Bu devrede sadece bir voltaj kaynağı ve bir direnç bulunmaktadır. Bu nedenle akım IR=V/R olarak hesaplanır.

IR=V/R

Sayısal Örnekler

Sayısal Örnek 1


Aşağıdaki devrede, ideal model kullanarak direnç üzerinden geçen akımı hesaplayınız.

analiz-diyot-ideal-sayisal ornek devresi

İdela modele göre, anot ucundan sağlanan voltajın katot ucundan fazla olması düz polarma için yeterlidir. Bu nedenle, yukarıdaki gibi, 4 diyot da seri olarak aynı yönlü bağlansa, 1000 diyot da bağlansa, sonuçta tümü düz polarma olacaktır. Bu tarz bir devrede tüm diyotları kısa devre olarak düşüneceğimizden, sonucumuz her zaman V/R=1V/1kΩ=1mA çıkacaktır.

IR=1mA

Yalnız, bu sonucun gerçeğe yakınlığı tartışma konusu olabilir. 4 diyotun toplam eşik gerilimi, kaynaktan fazla olduğu zaman diyotlar üzerinden geçen akım gerçekte ihmal edilecek kadar düşük çıkar.

Sayısal Örnek 2


Aşağıdaki devrede direnç üzerinden geçen akımı hesaplayınız.

analiz-diyot-ideal-sayisal ornek 2 devresi

Bu devrede diyotlar birbirine ters bağlandığından akım geçmesine izin vermeyeceklerdir. Voltaj kaynağı dirence doğru üst koldan akım geçmesini tetiklese de, D2 ters polarma olur böyle bir akım akmasını engeller. Bu nedenle, geçen akım sıfır olur.

IR=0


Copyright © 2016 DEVRE OKULUTüm Hakları Saklıdır.