Bu yazımızda yarı iletken şematik sembolleri inceleyeceğiz. Yarı iletken semboller, çeşitli elektronik cihazları ve bileşenleri standartlaştırılmış grafikler ile temsil etmek için kullanılır. Tipik bir elektrik/elektronik sembol, bir ana çizim ve buna eşlik eden tanımlama işaretlerinden oluşur. Harfler, sayılar ve alt simgeler; giriş/çıkış terminallerini ve akım yönünü daha net ifade etmek için yaygın biçimde kullanılır.
Bir yarı iletken sembolünün şekli ve çizgileri, doğru polariteyle bağlantı kurmayı ve akım yönünü göstermeyi amaçlar. Yarı iletken cihazların baskı devre üzerindeki fiziksel yerleşimi ise çoğu zaman şematik çizimden farklıdır.
Elektrik devre şemalarında kullanılan grafik semboller geniş ve çeşitlidir; bazı detaylar ülkeden ülkeye değişebilir. Günümüzde yarı iletken sembollerinin önemli bölümü, diyotlar, transistörler ve güç elektroniği cihazları için uluslararası standartlara göre uyumlu hale getirilmiştir. Aşağıdaki semboller, IEC ve BSI yaklaşımıyla uyumludur.
Yarı İletken Diyotlar için Şematik Semboller
Diyot olarak sınıflandırılabilecek birçok farklı tipte yarı iletken cihaz vardır ve bu tiplerin çoğu için ayrı bir devre sembolü vardır. Başlıca diyot tiplerinden bazıları pn-bağlantı, Schottky, foto diyot ve ışık yayan diyottur. Bu diyot tiplerinin her biri için şematik semboller aynı temel diyot formatını kullanır, ancak farklı fonksiyonlarını gösterecek şekilde değiştirilir.
Diyotlar, “n” tipi malzemenin katot ve “p” tipi malzemenin anot olduğu bir pn-bağlantısı oluşturmak için birbirine kaynaşmış iki yarı iletken malzemeden oluşan iki terminalli cihazlardır. Genellikle bir diyot katot ucu renkli bir bantla tanımlanır.
Bir diyotun temel şematik sembolü, Anot (A) terminalinden Katot (K) terminaline geleneksel akım akışını gösteren bir ok başı gibi görünür. Bir diyotun şematik sembolü ayrıca, eğer ileri yönlü ise akımın ok yönünde akacağını gösterir. Ancak voltajın polaritesi ters ise akım akmaz.
Zener diyot ve Schottky diyot için şematik sembol, sembolün Katot (K) terminalini temsil eden çizginin her iki uçta bükülmesi dışında, temel pn-bağlantı diyotuna benzer. Bir ışık yayan diyotun (LED) şematik sembolü, ileriye dönük olduğunda ondan yayılan daha küçük okların gösterdiği ışık enerjisini gösterir.
Bipolar Kavşak Transistörleri için Şematik Semboller
Bipolar bağlantı transistörleri veya BJT’ler için kullanılan şematik semboller, iki ana tip, NPN (Negatif-Pozitif-Negatif) transistörleri ve PNP (Pozitif-Negatif-Pozitif) transistörleri gösterir. Çevrelerinde daire bulunan bipolar transistör sembolleri, ayrı bir cihazı belirtirken, daire içermeyenler dahili bir devre içinde kullanımını gösterir. Örneğin, mantık kapıları ve dijital IC’ler.
Bipolar transistörler, sırasıyla Collector, Base ve Emitter terminallerine karşılık gelen “C”, “B” ve “E” harfleriyle işaretlenmiş bir bipolar transistörün şematik sembolüne sahip 3 terminalli cihazlardır. Konvansiyonel akım, Verici terminalinden Kollektör terminaline bir bipolar transistör üzerinden akar, Baz terminal ise akım akışının miktarını kontrol eder. Normalde, bu tanımlama harfleri devre şemalarında kullanılmaz, ancak anlaşılır olması için buraya dahil edilmiştir.
Bipolar transistör devre sembollerinin diğer türleri, iki bipolar transistörün tek bir ayrı cihaz oluşturmak üzere birbirine bağlandığı Darlington transistörleri için olanları ve çalışmak için bir Baz terminali yerine ışık enerjisi kullanan fototransistörleri içerir.
Alan Etkili Transistörler için Şematik Semboller
Alan Etkili Transistörler veya FET’ler, her biri çalışmasını açıklamak için kendi yarı iletken sembolüne sahip çok çeşitli farklı tiplerde gelen 3 terminalli cihazlardır. Alan etkili transistörleri temsil etmek için kullanılan şematik semboller sırasıyla Drain, Gate ve Source terminallerine karşılık gelen “D”, “G” ve “S” harfleriyle işaretlenmiştir.
Alan etkili transistörlerin iki ana türü şunlardır: Kavşak FET’leri veya JFET’leri ve Yalıtılmış Kapı FET’leri veya IGFET’leri. Kavşak FET’leri, diyot bağlantılarından geleneksel akım akış yönünü göstermek için bir ok kullanan bir sembole sahiptir. Metal, oksit ve silikon yapı biçimleri nedeniyle yaygın olarak MOSFET olarak adlandırılan Yalıtımlı Kapı FET’leri, Dren-to-Source kanalından yalıtılmış Kapıyı gösteren şematik bir sembole sahiptir. Hem JFET hem de IGFET (MOSFET), N-kanal veya P-kanal tipleri olarak mevcuttur.
Güç Elektroniği Cihazları İçin Şematik Semboller
Güç yarı iletken cihazları, elektrik devrelerinde elektrik gücünü dönüştürmek, kontrol etmek veya değiştirmek için kullanılan bir dizi elektronik cihazdır. Bu yarı iletken cihazların kontrol ettiği elektrik gücü, genellikle bipolar transistörler veya yukarıdaki alan etkili transistörler tarafından kontrol edilenlerden çok daha büyüktür.
Tristörler ve Triyaklar gibi güç elektroniği yarı iletken cihazları, kontrollü doğrultucularda, güç kaynaklarında veya AC motor sürücü denetleyicilerinde kullanım için AC kaynaklarını değiştirmek ve kontrol etmek için kullanılan voltajla çalışan bileşenlerdir. Güç elektroniği cihazları, yukarıda ayrıntıları verilen bileşenlerle birlikte yenilenebilir enerji teknolojileri, pil şarj sistemleri, enerji depolama, güneş enerjisi invertörleri, elektrikli araçlar, güç dönüştürücüler, HVAC ve daha fazlası gibi enerji, güç, endüstriyel ve ulaşım uygulamalarında yeni uygulamalar buluyor. .
Güç elektroniği devreleri ve uygulamaları, silikon kontrollü doğrultucular, kapı kapatma doğrultucuları, triyaklar ve diaklar anahtar bileşenler olan aşağıdaki bileşenleri ile verimliliği, boyutu ve güç işleme yetenekleri açısından dijital veya küçük devre elektronik sistemlerine göre farklıdır.
Sembol Seçiminde Sık Hatalar
Şematik çizimlerde en sık görülen hatalardan biri, benzer görünen sembollerin işlevsel farklarını gözden kaçırmaktır. Özellikle güç elektroniği tarafında sembolün küçük bir detayı, devre davranışını tamamen farklı yorumlamaya yol açabilir.
- Diyot yönünü çizerken anot/katot tarafını metin etiketiyle doğrulayın.
- BJT ile MOSFET sembollerini karıştırmamak için terminal adlarını (C-B-E / D-G-S) açık yazın.
- Triyak/tristör çizimlerinde gate bağlantısını görünür ve okunaklı konumlandırın.
Standart sembol kütüphaneleri için IEC 60617 referansı pratik bir başlangıç noktasıdır.
Yorum yapma özelliği, forum tarafından gelen istek sebebiyle kapatılmıştır. Lütfen tartışmalar ve sorularınız için topluluk forumumuza katılın.