Köprü Diyot Nedir?

Elektronik

Alternatif akımı doğru akıma dönüştürmenin en hızlı ve ekonomik yolu köprü diyotlardır. Köprü diyot girişine uygulanan alternatif gerilimi doğru gerilime dönüştürür.

Aynı yapıya sahip olan dört adet PN birleşmeli normal diyodun uygun şekilde bağlanması köprü diyot elde edilir. İki veya dört diyotlu köprü diyot çeşitleri vardır. Bağlantının kolay olması için giriş ve çıkış bacakları soket bağlantısı yapılabilecek şekilde dışarıya çıkarılır.

Diyot çeşitlerinden biri olan, iki diyotlu köprü diyotlar orta uçlu trafolu tam dalga doğrultmaç devrelerinin yapımında kullanılır. Üç bacaklı olan bu diyotların kenardaki bacaklarına AC uygulanıp, ortadaki bacaktan DC çıkış alınır. Günümüzde bu diyotlar çok az kullanılmaktadır.

Köprü Diyot Sembolü

Dört diyotlu köprü diyotlar dört adet doğrultmaç diyodu içeren dört bacaklı diyotlardır. Gövde üzerinde sinüsoidal (~) işareti bulunan bacaklar AC giriş uçlarıdır. (+) ve (-) işareti bulunan bacaklar ise DC çıkış konnektörleridir. Köprü diyotun üzerinde alternatif akım girişleri ve doğru akım çıkışları gösterilir. Alternatif akıma bağlandığı zaman tam dalga doğrultma yapılır. Köprü diyotlar redresör devrelerinde doğrultmaç olarak kullanılır. Köprü diyot üzerinde diyodun özelliklerini gösteren harf ve rakamlar vardır. Aşağıda köprü diyot bağlantı şeması görülmektedir.

Örnek olarak; köprü diyot devresi üzerinde B20 C320 yazan bir köprü diyodun 20 voltta çalışacağı ve üzerinden geçebilecek maksimum akım 320 mA’ dir.

Köprü Diyot Sağlamlık Kontrolü

Köprü diyot nasıl ölçülür? Köprü diyot ölçümü yapılırken direnç kademesindeki avometrenin uçları köprü diyodun alternatif akım uygulanan uçlarına değdirilir. Avometre ibresi büyük bir direnç gösterir yada hiç sapmaz. Uçlarını yer değiştirdiğimizde bile sapma görülmez.

Tekrar avometrenin uçları köprü diyodun doğru akım alınan uçlarına değdirilir. Avometre uçları yer değiştirilerek yapılan ölçmelerin birinde ibre sapması, diğerinde sapmaması görülmelidir. Bu halde köprü diyot sağlamdır. Aksi halde köprü diyot bozuktur. Ayrıca bu metodla diyodun alternatif akım ve doğru akım uçları da belirlenebilir.

Köprü diyot sağlamlık testi için dijital ölçü aleti kullanıldığında diyot kademesi ile de test yapılabilir. Dışarıya çıkan her bacak, içeride bir diyot ile diğer bacağa bağlıdır.
Diyot ölçer gibi tek tek bacaklar arası diyotlara bakılıp sağlıklı bir ölçüm yapılabilir.
Altarnatif akımı doğrultma, köprü diyotlarla yapılabildiği gibi tam dalga, yarım dalga olarak da diyotlar ile yapılabilir.

Köprü diyotlar sadece iki giriş iki çıkıştan meydana gelmez. 3 faz köprü diyot (trifaze köprü diyot) da kullanılır.

Yarım Dalga Doğrultma Devresi

Yarım dalga doğrultma devresinde tek doğrultma diyodu kullanılır. Bir diyotlu yarım dalga doğrultma devresi, AC’ yi DC’ ye çeviren tek diyotlu devredir. Yarım dalga doğrultma devresinde çıkış sinyali tam düzgün olmaz. Transformatörlerin çıkışında değişen dalgalı bir akım vardır. Transformatörün çıkışındaki değişken akım, pozitif ve negatif olmak üzere iki alternanstan oluşmuştur. Diyotlar tek yönlü olarak akım geçirdiği için transformatörün çıkışındaki sinyalin sadece bir yöndeki alternansları alıcıya ulaşır. yarım dalga doğrultma devresinin çalışmasını bu şekildedir.

Yarım Dalga Doğrultma Devresi

Şekildeki devrede gibi transformatörün üst ucundaki (A noktası) sinyalin polaritesi pozitif olduğunda diyottan ve alıcı üzerinden akım geçer. Transformatörün üst ucundaki sinyalin polaritesi negatif olduğunda ise diyot akım geçirmez. Alıcıdan tek yönlü akım geçişi olur.Yarım dalga doğrultma devrelerinde çıkıştan, transformatörün verebileceği gerilimin yaklaşık yarısı kadar (Vçıkış = 0,45*Vgiriş) bir doğru gerilim alınır. Bu sebeple bir diyotlu yarım dalga doğrultma devreleri küçük akımlı (50-250 mA) ve fazla hassas olmayan alıcıların (oyuncak, mini radyo, zil vb.) beslenmesinde kullanılır. Yarım dalga doğrultma devrelerinde çıkıştan alınabilecek doğru akımın değeri ise,

Içıkış = 0,45*Igiriş olmaktadır.

(Igiriş: Transformatörün sekonder akımının etkin değeridir.)

Köprü Tipi Tam Dalga Doğrultma

Köprü tipi doğrultma devresinde 4 adet doğrultma diyodu kullanılmıştır. AC’yi en iyi
şekilde DC’ye dönüştüren devredir. Her türlü elektronik cihazın besleme devresinde karşımıza çıkar. Resimlerde verilen devrede görüldüğü gibi transformatörün sekonder sarımının üst ucunun (A noktası) polaritesi pozitif olduğunda D1 ve D3 diyotları iletime geçer. Akım, RY üzerinden dolaşır.

Yukarıda köprü tipi diyot tam dalga doğrultma devre şemasında görüldüğü gibi trafonun sekonder sarımının alt ucunun (B noktası) polaritesi pozitif olduğu zaman D2 ve D4
diyotları iletime geçer ve RY üzerinden akım dolaşır. Çıkıştan alınan DC gerilim, girişe uygulanan AC gerilimin 0,9’u kadardır.

Vçıkış = 0,9*Vgiriş olur.

Devrenin çıkış akımı ise; Içıkış = 0,9*Igiriş kadardır.

NOT: İnvertör ile çalışan elektrik motorların balataları varsa ve balata kontrolü köprü diyot ile yapılacaksa inverterin çıkışına köprü diyot bağlamamalıdır. Çünkü cihaza zarar verir. Balatalı elektrik motorlar normal şebeke ile çalışırken köprü diyotlar direk motorun klemensine bağlanır. AC sürücü ile çalışan motarlarda bu şekilde bağlantı yapılmaz. Balata için ayrı bir hat ve ayrı besleme sistemi kurulması gerekir. Aksi taktirde hız kontrol cihazı yanabilir.

Köprü diyot imalatı yapan çeşitli firmalar vardır. Her firmanın ürettiği diyodun kalitesine göre diyot fiyatları değişir.