Temel Elektronik Devre Elemanları | Direnç, Diyot, Transistör ve Röleler

Temel elektronik; direnç, diyot, kondansatör, transistör, transformatör, röle ve tristör gibi temel devre elemanlarının yapısını, çalışma prensibini ve avometre ile kontrol yöntemlerini kapsar. Bu içerikte elektronik devre elemanlarının görevlerini, çeşitlerini, sembollerini ve sağlamlık kontrollerini görseller eşliğinde inceleyebilirsiniz.

Dirençler

Elektrik ve elektronik devrelerinde, devreden geçen akımı sınırlamak ve bir gerilim düşmesi meydana getirmek üzere imal edilmiş olan elemanlara direnç denir.

Dirençler “R” harfi ile gösterilir ve R=U / I formülü ile hesaplanır. Birimi ohmdur.

Dirençler yapıldıkları maddelere göre dörde ayrılır.

• • Karbon dirençler: Karbon ve plastik reçineden yapılır.
  • Telli dirençler: Porselen üzerine tel sarılarak yapılır. Yüksek akım ileten yerlerde kullanılır.
  • Film dirençler: İki tipte yapılır. Bunlar, karbon film ve metal filmdir.
  • Cermet dirençler: Seramik gövdenin çok yüksek sıcaklıkta karbonlanması ile elde edilir.

Örnek: Bir direnç üzerindeki renk dağılımı kırmızı-kırmızı-kahverengi-gümüş olan direncin temsil ettiği direnç değeri nedir?

Cevap: Kırmızı (2), kırmızı (2), kahverengi (1) olduğu için;

22×10=220 ohmdur.

Son renk kodunun da gümüş olduğu için toleransı % 10 olur.

Sonuç olarak 220 Ω %±10’dur.

Direnç Kontrolü Nasıl Yapılır?

Analog avometre ile direnç kontrolü yaparken;

• Ölçülecek direncin tahminî değerine göre avometrenin skalası seçilir.
• Avometrenin kablosunun uçları birleştirilerek ölçü aletinin sıfırlama ayarı yapılır.
• Avometrenin kablosunun uçları direncin uçlarına değdirilerek skaladan değer okunur (Okunan bu değer direnç üzerindeki değer veya renk bantlarının sayısal değeri ile karşılaştırılıp doğruluğu kontrol edilebilir.).

Analog ölçü aletlerinde skala üzerinde direnç değeri okunurken ibrenin sağ taraftaki bölgede olmasına dikkat edilir. Şayet avometrenin kablosu direnç uçlarına değdirildiği zaman ibre sol tarafta kalıyor ve çok az hareket ediyor ise avometrede uygun skala seçilmemiş demektir.

Diyotlar

Diyot tek yöne elektrik akımını ileten bir devre elemanıdır.

Diyotun P kutbuna “anot”, N kutbuna da “katot” adı verilir. Genellikle AC akımı DC akıma dönüştürmek için doğrultma devrelerinde kullanılır. Diyot, N tipi madde ile P tipi maddenin birleşiminden oluşur.

Doğru polarma: Anot ucuna güç kaynağının pozitif kutbu, katot ucuna da güç kaynağının negatif kutbu bağlandığında P tipi maddedeki oyuklar güç kaynağının pozitif kutbu tarafından, N tipi maddedeki elektronlar da güç kaynağının negatif kutbu tarafından itilir. Bu sayede aradaki nötr bölge yıkılmış olur ve kaynağın negatif kutbundan pozitif kutbuna doğru bir elektron akışı başlar. Yani diyot iletime geçmiştir.

Ters polarma: Diyotun katot ucuna güç kaynağının pozitif kutbu, anot ucuna da güç kaynağının negatif kutbu bağlandığında ise N tipi maddedeki elektronlar güç kaynağının negatif kutbu tarafından P tipi maddedeki oyuklarda güç kaynağının pozitif kutbu tarafında çekilir. Bu durumda ortadaki nötr bölge genişler, yani diyot yalıtıma geçmiş olur.

Diyot Çeşitleri ve Sembolleri

Zener diyot: Zener diyotlar normal diyotların delinme gerilimi noktasından faydalanılarak yapılmıştır. Zener diyot doğru polarmada normal diyot gibi, ters polarmada ise belirli bir gerilimden sonra iletime geçer. İletime geçtiği bu gerilime “zener voltajı” denir.

Tunel diyot: Saf silisyum ve germanyum maddelerine daha fazla katkı maddesi katılarak imal edilmektedir. Tunel diyotlar ters polarma altında çalışır. Üzerine uygulanan gerilim belli bir seviyeye ulaşana kadar akım seviyesi artarak ilerler. Gerilim belli bir seviyeye ulaştıktan sonrada üzerinden geçen akımda düşüş görülür.

Varikap diyot: Varikap diyot, uçlarına verilen gerilime oranla kapasite değiştiren bir ayarlı kondansatördür ve ters polarma altında çalışır. Bu eleman televizyon ve radyoların otomatik aramalarında kullanılır.

Şotki (Schottky) diyot: Normal diyotun N ve P maddelerinin birleşim yüzeyinin platinle kaplanmasından meydana gelmiştir. Birleşim yüzeyi platinle kaplanarak ortadaki nötr bölge inceltilmiş ve akımın nötr bölgeyi aşması kolaylaştırılmıştır.

Led diyot: Led, şık yayan bir diyot türüdür. Yeşil, kırmızı, sarı ve mavi olmak üzere 4 çeşit renk seçeneği vardır.

Foto diyot: Foto diyotlar ters polarma altında kullanılır. Doğru polarmada normal diyotlar gibi iletken, ters polarmada ise N ve P maddelerinin birleşim yüzeyine ışık düşene kadar yalıtkandır. Foto diyot televizyon veya müzik setlerinin kumanda alıcılarında kullanılır.

Diyot Kontrolü

Avometre ile veya bir batarya ve bir lambadan faydalanılarak yapılır. Bilindiği gibi diyotlar tek yönde akım geçiren devre elemanlarıdır. Batarya ve lamba ile yapılan diyot kontrolü, devre şemasında gösterilmiştir.

Aşağıdaki devre bağlantısı yapıldığı zaman devredeki lamba yanıyor ve diyot uçları ters çevrildiğinde de lamba sönüyor ise diyot sağlamdır. Şayet lamba yanmaya devam ediyor ise diyot arızalıdır.

Ölçüm yapmadan önce, ölçü aletinin ibresi sıfıra ayarlanmalıdır. Ölçü aletinin uçları diyota bağlanırken ölçü aleti içerisindeki pilin hangi kutbunun hangi uca geldiği belirlenmelidir.

Kondansatörler

Karşılıklı iki iletken ve bunların arasında bulunan bir yalıtkan maddeden oluşan ve elektrik yükü depo edebilme yeteneğine sahip devre elemanlarına kondansatör denir. Kondansatörlerde kapasite birimi “farad”dır.

Kondansatör Çeşitleri

• Mika kondansatörler: Mika kondansatörler genellikle 50 piko farad ile 500 piko farad arasında küçük kapasiteleri elde etmek için imal edilir.
• Kâğıt kondansatörler: Kâğıt kondansatörler genellikle orta büyüklükte kapasitelerin elde edilmesinde kullanılır.
• Seramik kondansatörler: Aynı miktar kapasite seramik kondansatörlerde, kâğıt kondansatöre göre çok daha küçük boyutlarda elde edilebilir.
• Değişken kondansatörler: (Varyabl kondansatörler), kapasite değerleri (sığaları) mekanik veya elektriksel olarak değiştirilebilen kondansatör türleridir. Genellikle iki grup metal plaka (sabit plakalar ve hareketli rotor plakaları) arasında hava veya seramik/mika gibi yalıtkanlar kullanılarak üretilir. Hareketli plakaların döndürülmesiyle plakalar arasındaki örtüşme alanı değişir, bu da kapasite değerinin istenilen seviyede ayarlanmasını sağlar.

  En sık kullanım alanı radyo ve alıcı-verici devrelerinde frekans ayarı (akort) yapılmasıdır.

Kondansatörün Sağlamlık Kontrolü

Kondansatörlerin güvenirlik muayenesi avometrenin Ω kademesinde yapılır. Yapılan işlem esasta, ölçü aletinin içindeki pil voltajı ile kondansatörün şarj edilip edilmediğinin tespitidir. Muayeneden önce kondansatörün boş olduğundan emin olunmalıdır.

Transistörler

Transistör yarı iletken malzemeden yapılmış elektronik devre elemanıdır. Her ne kadar diyotun yapısına benzese de çalışması ve fonksiyonları diyottan çok farklıdır. Transistör iki eklemli üç bölgeli bir devre elemanıdır.

Transistör Çeşitleri

PNP tipi transistör: PNP tipi transistörler P, N ve P tipi yarı iletkenlerinin birleşmesinden meydana gelmiştir. 1 nu.lı kaynağın (+) kutbundaki oyuklar emiterdeki oyukları beyze doğru iter ve bu oyukların yaklaşık % 1’i beyz üzerinden 1 nu.lı kaynağın (-) kutbuna, geri kalanı ise kollektörüzerinden 2 nu.lı kaynağın (-) kutbuna doğru hareket eder. Beyz ile emiter arasından dolaşan akım çok küçük, kollektör ile emiter arasından dolaşan akım ise büyüktür.

NPN tipi transistör: NPN tipi transistörler N, P ve N tipi yarı iletkenlerinin birleşmesinden meydana gelmiştir. 1 nu.lı kaynağın (-) kutbundaki elektronlar emiterdeki elektronları beyze doğru iter ve bu elektronların yaklaşık % 1’i beyz üzerinden 1 nu.lı kaynağın (+) kutbuna, geri kalanı ise kollektör üzerinden 2 nu.lı kaynağın (+) kutbuna doğru hareket eder. Beyz ile emiter arasından dolaşan akım çok küçük, kollektör ile emiter arasından dolaşan akım ise büyüktür.

Transistörün Sağlamlık ve Tip Kontrolü

Transistörün ucundan birine avometrenin kırmızı ucu, diğer ikisine siyah ucu sıra ile değdirilir. Şayet kırmızı uç sabit tutulurken diğer uçların her ikisinde de ibre alçak direnç gösteriyorsa sabit tutulan uç beyz ucudur. Aynı zamanda beyzin negatif, diğer uçların pozitif olduğu, dolayısıyla transistörün PNP tipi olduğu tespit edilmiş olur.

Avometrenin kırmızı ucu herhangi bir uçta sabit tutulup diğer ucu transistörün diğer iki ucuna sıra ile değdirildiğinde ölçü aletinin ibresi alçak direnç tarafına sapıyorsa ölçü aletinin siyah ucunu transistörün herhangi bir ucuna sabit tutup diğer iki uca kırmızı test kablosu sıra ile değdirilir. İki uca değdirildiğinde ibrede sapma olmuyor ise ölçü aletinin siyah ucu transistörün diğer bir ucuna sabitlenip kırmızı olan, diğer iki uca sıra ile değdirilerek her iki uçta da alçak direnç gösterecek durum aranır. Siyah kablo bir uçta sabit, kırmızı diğer uçlara değdirildiğinde alçak direnç okunuyorsa siyahın sabit tutulduğu uç beyz ve transistör NPN tipi transistördür.

Transformatörler

Transformatörler ince, özel silisli saclardan oluşan kapalı bir manyetik gövde ile bunun üzerine yalıtılmış iletkenlere sarılan sargılardan oluşur. En basit şekilde iki sargı bulunur. Bu sargılardan birine primer (birinci devre) diğerine ise sekonder (ikinci devre) adı verilir. Primer ve sekonder sargılarının birbirlerine elektriksel bir bağlantısı yoktur.

Transformatörün primer sargısına alternatif bir gerilim uygulandığında, bu sargı değişken bir manyetik alan oluşturur. Bu alan, üzerinde sekonder sargısının da bulunduğu manyetik demir nüve üzerinde devresini tamamlar. Primere uygulanan alternatif gerilimin zamana bağlı olarak her an yön ve şiddeti değiştiğinden oluşturduğu manyetik alanın da her an yönü ve şiddeti değişir. Bu alanın sekonder sargılarını kesmesi ile sargılarda alternatif bir gerilim indüklenir.

Transformatörlerin Kontrolleri

Transformatörün sekonder uçlarındaki AC gerilimin AC voltmetre ile ölçümü yapılmalıdır. Şayet hiçbir değerde gerilim okunmuyorsa transformatörün elektrik akımı ile ilgisi kesilmeli ve sargıların kopukluk kontrolü yapılmalıdır.

Primer sargıların kopukluk kontrolü: Ohmmetre R x 10 durumunda iken primer uçlara bağlı olan fiş veya bağlantı kablolarından değeri ölçülür. Ölçü aletinde hiçbir değer okunmuyorsa fiş ve kablo transformatör ucuna kadar kontrol edilmelidir. Sargı ile gövde arasında mutlaka sonsuz direnç görülmelidir.

Transformatör sekonder devre kontrolü: Ohmmetre R x 1 konumunda iken sekonder sargı uçlarına değdirilip değer okunur.

Bu kontrollerde ve ölçmelerde istenen değerlerin çok altında okunan değerlere rastlanıyorsa sargıların kısa devre olduğunu anlamak mümkündür. Gereğinden çok yüksek veya sonsuz değerler ise sargılarda kopukluk veya temassızlık olduğunu gösterir.

Röleler

Roleler düşük bir voltaj ve akım kullanılarak daha yüksek bir voltaj ve akımı kontrol etmemizi sağlar.

Rölenin Çalışma Prensibi

Elektro mıknatıs özelliğinden faydalanarak yapılmıştır. Manyetik bir metal nüvenin çevresine tel sarılarak elektro mıknatıs elde edilir. Bu tele bobin deriz. Nüvenin çevresindeki bobine bir enerji kaynağı bağlayıp enerji verirsek bobinin içindeki nüve mıknatıs gibi manyetik alan oluşturur.

Nüvenin karşısına bir kontak monte edilmiştir. Rölenin bobini enerjilendiği zaman nüvede oluşan manyetik alan kontağı çeker ve kontak kapanır. Böylece bobine uyguladığımız küçük bir akım ile rölenin kontağına bağlayacağımız büyük bir yükü çalıştırıp durdurabiliriz.

Direnç Ölçümüyle Röle Kontrolü

Ölçü aleti ohmmetre kademesine alınır.

Ölçü aletinin propları rölenin bobin uçlarına şekildeki gibi bağlanır.

• Burada direnç değişimi gözlenir.

Sağlam olan rölenin belli bir değerde direnç göstermesi gerekir. Ancak rölenin cinsine göre bu değerler farklı olabilir.

• Eğer ölçü aletinde rölenin direnci çok yüksek direnç gösteriyorsa (mega ohm mertebesinde) yani ölçü aletinden sonsuz değer görülürse röle açık devre olmuştur.

Eğer ölçü aletinde sıfır ohm okunursa röle bobinlerinde kısa devre vardır.

Gerilim Uygulayarak Röle Kontrolü

Rölenin cinsine bağlı olarak rölenin bobin uçlarına AC veya DC gerilim uygulanabilir.

Voltaj uygulandığında rölenin kontakları kapanıyorsa röle sağlamdır. Rölenin kontaklarının kapanıp kapanmadığı, duyacağınız mekanik bir ses ile veya kontak uçlarına bağlanacak bir ölçü aletiyle anlaşılabilir.

Kontaklar kapanmıyorsa röle arızalıdır. Yenisi ile değiştirilmelidir.

Tristörler

PNPN yüzey birleşmeli yarı iletken elemanlardır. Çok küçük tetikleme akım ve gerilimleri ile kontrol edilebilir. Tek yönlü akım geçişine izin verirler. Buna kontrollü diyot da denilebilir.

Tristörün uç tespiti

Ölçü aletinin siyah probu tristör ayaklarından birine sabit tutulur. Diğer prop tristörün her iki ayağına değdirilir. Sapma olana kadar sabit tutulan uç değiştirilerek ölçü tekrarlanır. Sapma olduğu anda siyah prop tristörün geyt ucunu, kırmızı prop ise katot ucunu gösterir. Boşta kalan uç ise tristörün anot ucudur.

Temel Elektronik Konusuyla İlgili İçerikler

• Elektronik Devre Elemanlarını Kontrol Etme
• Araçlarda Temel Elektronik Modülü Sınavı
• Araçlarda Temel Elektrik Modülü Sınavı
• Elektriğin Temelleri Video
• Elektrik Devre Soruları
• Araç Elektrik Tesisatı Kontrolü

Daha fazla içerik için motor dersi ana sayfamızı ziyaret ediniz. Ayrıca ana kategori Araç Teknolojisi sayfasında diğer derse ait konulara ulaşabilirsiniz.