Elinizde tuttuğunuz elektronik cihazlardan, üretimde kullanılan makinalara kadar birçok alanda bugün yarıiletkenler kullanılmaktadır. Yarı iletkenlerin devrede asıl kullanılma amacı devrenin kolaylıkla anahtarlanmasını sağlamasıdır. Bu yarı iletkenlerden en önemlilerinden biri transistörlerdir. Transistörler temel iki gruba ayrılmaktadır. NPN ve PNP transistörler şeklinde adlandırılan bu devre elemanları kullanım alanına göre seçilmektedir. Elektrik ile haşır neşir olan herkesin önüne bu elemanlar çıkmaktadır. Bu yazıda NPN ve PNP transistörler hakkında tanımları, çalışma prensipleri, anahtarlama devresi, kullanım alanları ve sağlamlık kontrolünün nasıl yapıldığı üzerinden geçilecektir.
PNP ve NPN sensörlerin her ikisi de yarı iletken yapısına sahip devre elemanlarıdır. İsimlerini p tipi yarı iletken ve n tipi yarıiletkenlerden alırlar. Buradaki n negatif elektron yükü p ise pozitif elektron yükü olarak da adlandırılabilir. Dolayısıyla PNP transistörü pozitif negatif pozitif transistör olarak NPN transistör de benzer şekilde okunabilmektedir.
NPN ve PNP transistörlerin yapısal farkı da içlerine katılan katkı maddelerinden ileri gelmektedir. N tip silikona fosfor ve arsenik gibi katkı maddeleri kullanılarak daha iletken bir yapıda olması sağlanırken P tip silikona ise boron ve galyum gibi katkı maddeleri eklenmektedir. Bu katkı maddeleri sayesinde bir elektronun yapıya bağlanması için gereken enerji miktarı (Fermi seviyesi) arasında farklılıklar oluşturulmaktadır.
Transistörler genel yapısı itibariyle üç ayaklı olurlar. Bu üç ayak sandviç benzeri transistör yapısında uçlara ve ortaya bağlanmış şekilde olur. Transistör bacakları collector (kolektör, toplaç), base (taban), emitter (emitör, yayıcı) şeklinde isimlendirilir. PNP sensörlere aynı zamanda pozitif gücü çıkış ucuna ( emitör) e yönlendiridği için “besleme sensörleri “, NPN sensörler de negatifi çıkışa yansıttığı için “indirici sensörler” olarak da adlandırılır.
NPN ve PNP transistörler anahtarlama işlemlerinde ve sanayide yaygın olarak sensör uygulamalarında kullanılmaktadır. Bu sensörler analog giriş sağlamadığı için sadece AÇ/KAPA şeklinde kullanılan sensörlerdir. Bu sensörlerin çıkışında 3 adet kablo bulunmaktadır. Bunlar kahverengi, siyah ve mavi kablolardır. kahverengi kablo üzerinden enerji kaynağı artı ucu (üretici tarafından belirlenmiş gerilim değeri) 12,24,48 Volt gibi bağlanır. Mavi kabloya enerji kaynağı sıfır ucu bağlanmaktadır. Son kalan siyah uç ise sinyal ucudur. Namı diğer tristör base, (taban), tetikleme ucu.
PNP sensörlerde sinyal olması durumunda akım gerilim artı ucundan sinyal ucuna doğru akmakta ve sinyal ucu üzerindeki elemana anahtarlama işlemini gerçekleştirir. NPN sensörlerde ise sinyal ucunda tetikleme olduğunda sıfır ucu ile sinyal ucu arasında bir gerilim farkı olmadığı için artı uç ile sinyal arasında enerji akışı gerçekleşmektedir. Aşağıda sensör, güç kaynağı ve lamba düzeneğinin basit gösterimi bulunmaktadır.
NPN ve PNP transistörleri multimetre (ölçü aleti) ile kontrol etmek için öncelikle ölçü aleti diyot ölçme moduna ayarlanmalıdır. Bundan sonra diyot artı ucu base (tetikleme) ucuna konması ile birlikte öncelikte kolektör ve sonrasında emitör uçlarında eğer gerilim görülürse bu transistörün NPN olduğuna işarettir. Eğer tetikleme ucuna ölçü aletinin eksi ucu (com ucu) bağlanır ve emitör ile kolektöre sırasıyla pozitif ucun bağlanması ile gerilim değeri görülürse bu da transistörün PNP olduğuna işaret etmektedir.
Transistörlerin uçları arası ölçümlerde kısa devre görülmesi veya diyot modunda açık devre görünmesi transistörün ömrünü tamamladığı anlamına gelmektedir. Transistörler yarıiletken teknolojisi sayesinde ortaya çıkmış çok değerli devre elemanlarındandır. Özellikle sensör gibi otomasyon enstrümantasyonu içinde vazgeçilmez bir yere sahip olmakla birlikte transistörlerin bakımı ve arızalanması durumunda değiştirilmesi gerekmektedir. Bu gibi değişim işlemlerinde ise işinin ehli ve elektrik deneyimi olan kişilerin tercih edilmesi gereklidir. Doğru ölçümler ile doğru sonuçların alındığı günler dileğiyle.
Kaynak için:
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder