الصمام الثنائي هو أحد المكونات الأساسية في الدوائر الإلكترونية . عندما تريد معرفة اعتبارات الجهد يجب أن تعرف عن الثنائيات. يتكون الصمام الثنائي بشكل أساسي من أشباه الموصلات التي لها خاصيتان ، النوع 'P' والنوع 'N'. ال أشباه الموصلات من النوع 'P’type و' N ' تمثل أشباه الموصلات من النوع الإيجابي والسلبي. سيكون لأشباه الموصلات من النوع 'P’type' كمية زائدة من الثقوب في التكوين وستحتوي أشباه الموصلات من النوع 'N' على كمية زائدة من الإلكترونات. إذا كان كلا النوعين من الخصائص موجودًا في بلورة واحدة ، فيمكن تسميتها بالديود. يتصل الطرف الموجب للبطارية بالجانب 'P' والجانب السالب متصل بالجانب 'N'. دعونا نناقش حول عمل Zener diode ، إنه ليس سوى صمام ثنائي بسيط متصل بالتحيز العكسي.

زينر ديود

إنها بشكل أساسي خاصية خاصة للديود بدلاً من أي نوع خاص من المعدات. اخترع الشخص المسمى Clearance Zener هذه الخاصية للديود ولهذا سميت باسمه للتذكر. الخاصية الخاصة للديود هي أنه سيكون هناك انهيار في الدائرة إذا تم تطبيق الجهد عبر دائرة منحازة عكسيًا. هذا لا يسمح للتيار بالتدفق عبره. عندما يزداد الجهد عبر الصمام الثنائي ، تزداد درجة الحرارة أيضًا وتهتز أيونات الكريستال بسعة أكبر وكل ذلك يؤدي إلى انهيار طبقة النضوب. الطبقة عند تقاطع النوع 'P' والنوع 'N'. عندما يتم تطبيق يتجاوز الجهد كمية محددة من انهيار زينر يحدث.

خصائص زينر ديود V-I

الصمام الثنائي Zener ليس سوى صمام ثنائي واحد متصل في وضع التحيز العكسي ويمكن توصيل الصمام الثنائي Zener بالتحيز العكسي الموجب في الدائرة كما هو موضح في الصورة ، ويمكننا توصيله بتطبيقات مختلفة.

يظهر رمز دائرة Zener diode كما هو موضح في الشكل. للراحة يتم استخدامه بشكل طبيعي. عند مناقشة حول دوائر الصمام الثنائي يجب أن ننظر من خلال التمثيل الرسومي لتشغيل الصمام الثنائي Zener. يطلق عليه خصائص V-I لصمام ثنائي عام تقاطع p - n.

اتصال زينر ديود

خصائص الصمام الثنائي زينر

يوضح الرسم البياني أعلاه خصائص V-I لسلوك Zener diode. عندما الصمام الثنائي متصل في الصمام الثنائي التحيز الأمامي بمثابة الصمام الثنائي العادي. عندما يكون جهد التحيز العكسي أكبر من الجهد المحدد مسبقًا ، يحدث جهد انهيار Zener. للحصول على جهد الانهيار يتم التحكم في المنشطات الحادة والمتميزة وتجنب عيوب السطح. في خصائص V-I أعلاه Vz هو جهد Zener. وكذلك جهد الركبة لأنه في هذه المرحلة يكون التيار سريعًا جدًا.

سلوك زينر ديود

تطبيق زينر ديود

يستخدم Zener diode بشكل شائع كمنظم تحويلة أو منظم جهد. كما مررنا في الجزء الأول من المقال ، نعرف ما هو Zener diode وما هو المبدأ الأساسي للتشغيل. هنا يطرح السؤال أين يمكن أن يكون هذا النوع من الثنائيات مفيدًا. التطبيق الرئيسي لهذا النوع من الثنائيات هو كمنظم للجهد فوق واقي الجهد كمرجع للجهد.

فحص زينر ديود

لقد ناقشنا تطبيق Zener diode كمنظم للجهد والآن سنناقش النقطتين الأخريين.

الحماية من الفولت الزائد يتم ذلك باستخدام ثنائيات زينر لأن هناك تيار يتدفق عبر الصمام الثنائي بعد أن يتجاوز جهد التحيز العكسي جهدًا معينًا. توفر هذه الدائرة الأمان للأجهزة المتصلة في المحطات. في العادة ، يجب ألا يتجاوز التيار الصمام العادي ، ولكن إذا تجاوز التيار الحد الأقصى المسموح به للجهد بسبب أي عطل في الدائرة ، فقد تتلف معدات النظام. يتم استخدام SCR ، حيث يتم خفض جهد الخرج بسرعة وينفجر المصهر الذي يفصل طاقة مصدر الإدخال. يتم عرض ترتيب الدائرة أدناه لفهم أفضل ،

اتصال زينر ديود

يحدد مرجع الجهد الإمداد المستمر لتيار الطاقة أو الجهد أثناء عمل جهد زينر. إذا كان التيار الكهربائي هو نفسه ، فإننا نستخدم ثنائيات زينر لتجنب الأداء غير المستقر. يتم استخدام هذه عندما يكون مرجع الجهد مطلوبًا مثل مقاييس أمبير وأوم ومقاييس الفولتميتر.

زينر ديود كمنظم جهد

مصطلح منظم يعني الذي ينظم. يمكن أن يعمل الصمام الثنائي Zener كمنظم للجهد إذا تم إدخاله في الدائرة. سيكون الإخراج عبر الصمام الثنائي ثابتًا. إنه مدفوع بمصدر حالي. كما نعلم ، إذا تجاوز الجهد عبر الصمام الثنائي قيمة معينة ، فسيؤدي ذلك إلى سحب تيار زائد من العرض. الرسم البياني الأساسي للديود Zener كمنظم للجهد موضح أدناه ،

لإصلاح التيار من خلال مقاومة سلسلة Zener diode ، يتم تقديم R التي يمكن اختيار قيمتها من المعادلة التالية

قيمة المقاوم (أوم) = (V1 - V2) / (تيار زينر + تيار الحمل)

الرسم البياني أعلاه لمنظمي التحويلة لأن عنصر التنظيم موازٍ لعنصر التحميل. ينتج الصمام الثنائي Zener جهدًا مرجعيًا ثابتًا عبر الحمل الذي يفي بمعايير متطلبات المنظم.

يسمح الصمام الثنائي Zener للتيار بالتدفق في الاتجاه الأمامي بنفس طريقة الصمام الثنائي المثالي. يسمح أيضًا بالتدفق في الاتجاه العكسي عندما يكون الجهد أعلى من قيمة معينة تُعرف باسم جهد الانهيار.

تم تسمية هذا الجهاز باسم Zener. اكتشف زينر هذه الخاصية الكهربائية. الصمام الثنائي Zener هو الذي يحدث فيه الانهيار العكسي بسبب نفق الكم الإلكتروني تحت قوة مجال كهربائي عالية تسمى تأثير Zener. تعتمد العديد من الثنائيات التي توصف بأنها ثنائيات زينر بدلاً من ذلك على انهيار الانهيار الجليدي. يتم استخدام كلا النوعين مع تأثير Zener المسيطر تحت 5.6 V والانهيار الجليدي أعلاه. تشمل التطبيقات المنتظمة توفير جهد مرجعي لمنظمات الجهد. هذا لحماية الأجهزة من نبضات الجهد اللحظي.

اتصال زينر ديود

هذه الأجهزة مصادفة أيضًا في سلسلة مع وصلة باعث أساسية. في مراحل الترانزستور حيث يتمحور الاختيار الانتقائي للجهاز حول الانهيار الجليدي أو نقطة زينر. يمكن استخدامه لإدخال موازنة معامل درجة الحرارة التعويضية للترانزستور. مضخم خطأ التيار المستمر المستخدم في نظام حلقة التغذية الراجعة لدائرة إمداد الطاقة المنظمة هو في المثال.

تُستخدم هذه أيضًا في حماة الطفرة للحد من أنظمة ارتفاع الجهد العابر وتطبيق آخر للديود Zener هو استخدام الضوضاء الناتجة عن انهيار الانهيار الجليدي في مولد الأرقام العشوائية. هل بامكانك اخبارى بعض الاستخدامات من الصمام الثنائي زينر؟ بالتعليق….