الدليل النهائي لثنائيات زينر في عام 2021

يعتبر الصمام الثنائي Zener مفيدًا للغاية عندما يتعلق الأمر بتنظيم وتثبيت الاختلافات في الحمل أو العرض مقابل مصدر الجهد والتطبيقات الأخرى. ماذا تعرف عن الصمام الثنائي زينر؟ 

سيقدم هذا الدليل تعريف Zener Diode وخصائصه ومواصفاته وتطبيقاته وكيفية عمله ورمزه في مخطط الدائرة. إذا كنت من عشاق الإلكترونيات أو كنت على اتصال بـ Zener Diode في العمل ، فيمكنك الحصول على فهم أفضل لـ Zener Diode من خلال هذه المشاركة. دعنا نواصل القراءة!

المشاركة تعنى الاهتمام!

وصف المنتج

● ما هو زينر دايود؟

● 3 الخصائص الرئيسية لثنائي زينر

● مواصفات الصمام الثنائي زينر

● ما هي تطبيقات زينر دايود؟

● كيف يعمل Zner Diode؟

● ما هو رمز زينر دايود؟

● الأسئلة الشائعة

● وفي الختام

ما هو زينر دايود؟ 

الثنائيات زينر هي أجهزة أشباه موصلات منفصلة قائمة على السيليكون تسمح للتيار بالتدفق ثنائي الاتجاه - إما عكسيًا أو أماميًا. تتكون الثنائيات من تقاطع سيليكون PN مخدر بشدة ، والذي يهدف إلى إجراء في الاتجاه العكسي بمجرد استيفاء عتبة جهد معينة.

تحتوي ثنائيات زينر على جهد انهيار عكسي محدد. عندما يتم الوصول إلى ذلك ، يبدأون في إجراء التيار ويستمرون في العمل دون توقف في اتجاه التحيز العكسي دون تكبد أي ضرر. تتمثل إحدى الفوائد الرئيسية لثنائيات زينر في أن مجموعة متنوعة من الفولتية ستظل تحافظ على انخفاض الجهد المستمر عبر الصمام الثنائي. نتيجة لذلك ، يمكن استخدام ثنائيات زينر لتطبيقات تنظيم الجهد.

مقدمة عن ثنائيات زينر التي توضح كيفية عملها

3 الخصائص الرئيسية لثنائي زينر

تعمل ثنائيات زينر بشكل مشابه للديودات التقليدية عندما تكون في وضع التحيز الأمامي. 

● لديهم جهد تشغيل متحيز يتراوح بين 0.3 و 0.7 فولت. عند الاتصال في الوضع العكسي ، يوجد تدفق تيار تسرب صغير في معظم التطبيقات. 

● مع زيادة الجهد العكسي إلى جهد الانهيار المحدد ، سيكون هناك تيار يتدفق عبر الصمام الثنائي. عندما يزيد التيار إلى أقصى حد (تحدده المقاومات على التوالي) ، فإنه يستقر ويبقى ثابتًا على مدى واسع من الجهد المطبق.

● بصرف النظر عن القيمة الحالية المتدفقة عبر الصمام الثنائي ، يظل الجهد ثابتًا تقريبًا. هذا هو الحال أيضًا مع التغييرات الحالية الكبيرة ، بشرط أن يظل تيار الصمام الثنائي بين أقصى تيار وتيار الانهيار.

يعد التحكم الذاتي القوي في الصمام الثنائي Zener مفيدًا للغاية عندما يتعلق الأمر بتنظيم وتثبيت الاختلافات في الحمل أو الإمداد مقابل مصدر الجهد. وهذا يجعلها خاصية رئيسية لأنها تتيح استخدام الصمام الثنائي في مجموعة متنوعة من تطبيقات تنظيم الجهد.

مواصفات الصمام الثنائي زينر

تختلف بعض المواصفات بين ثنائيات زينر الفردية. وتشمل هذه تبديد الطاقة ، جهد العمل الاسمي ، والحد الأقصى للتيار العكسي. تشمل مواصفات الأماكن العامة الإضافية ما يلي:

● Zener Voltage - يتعلق بجهد الانهيار العكسي. يتراوح هذا من 2.4 فولت إلى 200 فولت ، اعتمادًا على الصمام الثنائي المحدد

● التيار (الحد الأقصى) - الحد الأقصى للتيار عند فولطية زينر المقدرة. يمكن أن يتراوح هذا من 200uA إلى 200A

● التيار (الحد الأدنى) - الحد الأدنى من التيار المطلوب عند جهد زينر لينكسر الصمام الثنائي. هذا عادة ما بين 5mA و 10mA

● تصنيف الطاقة - أقصى معدل لتبديد الطاقة للديود ، بما في ذلك التيار المتدفق عبر الصمام الثنائي والجهد عبره. تشمل القيم القياسية 400 ميجاوات و 500 ميجاوات و 1 واط و 5 واط. مع الثنائيات المثبتة على السطح ، القيم النموذجية هي 200mW ، 350mW ، 500mW ، و 1W

● تحمل الجهد - عادة ± 5٪

● استقرار درجة الحرارة - عادة ما تكون الثنائيات الأكثر ثباتًا حوالي 5 فولت

● مقاومة زينر - المقاومة التي يظهرها الصمام الثنائي

ما هي تطبيقات زينر دايود؟ 

تستخدم ثنائيات زينر في مجموعة من التطبيقات ، بما في ذلك:

● تنظيم الجهد

● مرجع الجهد

● قمع الطفرة

● تبديل التطبيقات

● دوائر المقص

من الممكن استخدام الصمام الثنائي Zener لإنشاء جهد خرج منخفض التموج مستقر في ظل ظروف الحمل المتغيرة الحالية. عندما المقاوم المحدد الحالي المناسب يستخدم لتمرير تيار طفيف من مصدر جهد عبر الصمام الثنائي ، سيتم إجراء تيار كافٍ للحفاظ على انخفاض الجهد المطلوب. عندما يتم تغيير قيمة الحمل ، يتغير أيضًا متوسط ​​خرج الجهد. ومع ذلك ، فإن إضافة الصمام الثنائي Zener يمكن أن ينتج عنه خرج جهد متساوي.

مع ذلك ، تجدر الإشارة أيضًا إلى أن ثنائيات Zener قد تنتج أحيانًا ضوضاء كهربائية على مصدر التيار المستمر لأنها تعمل على ثبات الجهد. هذا جيد في غالبية التطبيقات ، ولكنه يضيف قيمة عالية مكثف الفصل إلى إخراج الصمام الثنائي يمكن أن يصحح المشكلة عن طريق توفير تجانس إضافي.

نظرًا لأن ثنائيات Zener يمكن أن تعمل في حالة التحيز العكسي ، فيمكن استخدامها في دوائر تنظيم الجهد للحفاظ على خرج جهد مستمر ثابت. يمكن الحفاظ على هذا الجهد الثابت على الرغم من أي اختلافات في إدخال الجهد أو تغيرات الحمل الحالية.

تشتمل دائرة منظم الجهد هذه على مقاوم محدد للتيار متصل في سلسلة بجهد الدخل. يجب بعد ذلك توصيل الصمام الثنائي والحمل بالتوازي. سيكون خرج الجهد المستقر وجهد انهيار الصمام الثنائي دائمًا هو نفسه.

كيف يعمل الصمام الثنائي زينر؟

يتم تحديد المبدأ الكامن وراء تشغيل الصمام الثنائي Zener بواسطة سبب انهيار الصمام الثنائي في حالة التحيز العكسي. عادة ما يكون هناك نوعان - انهيار Zener وانهيار الانهيار الجليدي.

انهيار زينر

يحدث انهيار زينر بجهد انحياز عكسي بين 2 فولت و 8 فولت. تكفي شدة المجال الكهربائي لتطبيق القوة على إلكترونات التكافؤ ، وفصلها عن النوى - حتى عند هذا الجهد المنخفض. تشكل هذه العملية أزواج ثقوب إلكترونية متحركة ، وبالتالي تزيد من تدفق التيار.

تحدث أعطال الزينر عادةً للديودات المشبعة بدرجة عالية مع مجال كهربائي كبير وجهد انهيار منخفض. تكتسب إلكترونات التكافؤ المزيد من الطاقة مع ارتفاع درجة الحرارة ، وبالتالي تتطلب جهدًا خارجيًا أقل. هذا يعني أيضًا أن جهد انهيار Zener يتناقص جنبًا إلى جنب مع درجة الحرارة.

انهيار الانهيار الجليدي

يحدث انهيار الجهد أيضًا في حالة التحيز العكسي ، بحد أدنى 8 فولت ، للديودات المشبعة بالضوء التي لها جهد انهيار كبير. تتصادم الإلكترونات التي تتدفق عبر الصمام الثنائي مع الإلكترونات في الرابطة التساهمية ، مما يؤدي إلى تعطيلها. 

تزداد سرعة الإلكترونات مع زيادة الجهد أيضًا ، مما يعني أن الروابط التساهمية يمكن أن تتعطل بسهولة أكبر. وتجدر الإشارة أيضًا إلى أن جهد انهيار الانهيار الجليدي يرتفع جنبًا إلى جنب مع درجة الحرارة.

ما هو رمز زينر دايود؟ 

الصور أدناه تصور رمز Zener القياسي المستخدم في مخطط الدائرة. يوضح هذا الرمز كيفية ملاحظة وجود الصمام الثنائي Zener في مخطط الدائرة. وبالمثل ، إذا رأيت هذا الرمز في مخطط الدائرة ، فهذا يعني أن الصمام الثنائي Zener موجود في تلك النقطة من الدائرة.

يعتمد هذا الرسم البياني بعد ذلك على ما سبق ، ويظهر المزيد من المعلومات حول الصمام الثنائي Zener. يُظهر السطر العلوي من الرسم البياني رمز الصمام الثنائي بالإضافة إلى الموجب والسالب من حيث صلته بالقطب الموجب والكاثود. يُظهر الخط السفلي من الرسم البياني نفس الشيء ، باستثناء نسخة مبسطة من الصمام الثنائي الواقعي بدلاً من رمز Zener diode.

الأسئلة المتداولة

1. س: هل يمكن توصيل صمامات زينر المتعددة في سلسلة؟

ج: يمكن توصيل ثنائيات زينر المتعددة في سلسلة ، عادةً لتحقيق جهد زينر محدد. ومع ذلك ، إذا كنت تستخدم صمامات ثنائية متعددة ، فيجب عليك أيضًا مراقبة Zener Current والتأكد من عدم تجاوز الحد الأقصى للقيمة. 

هذا لأن الحد الأقصى المسموح به لتيار زينر يساوي أدنى ديود متصل في السلسلة. هذا يعني أيضًا أنه عندما يتم توصيل اثنين من ثنائيات زينر في سلسلة ، إذا لم تكن الثنائيات لها نفس مواصفات Zener Current ، فلن تظهر تيار Zener أو الجهد المحدد.

2. س: ما هو الفرق بين زينر دايود وديود؟

ج: الصمام الثنائي هو جهاز شبه موصل أحادي الاتجاه (أحادي الاتجاه). الثنائيات زينر هي أيضًا أجهزة أشباه موصلات ، ولكن الاختلاف الرئيسي هو أنها تستطيع توصيل الكهرباء في ظل ظروف التحيز الأمامي والعكس. 

الفرق المهم الآخر بين النوعين هو كثافة المنشطات. عادة ما تكون الثنائيات التقليدية مخدرة بشكل معتدل ، بينما تكون ثنائيات زينر أكثر مخدرًا لتحقيق جهد انهيار أعلى.

3. س: أين تستخدم ثنائيات زينر؟

يستخدم Zener diode على نطاق واسع في الأجهزة الإلكترونية المختلفة وهو أحد المكونات الأساسية للدوائر الإلكترونية. يتم استخدامها لتوليد سكة طاقة ثابتة منخفضة الطاقة من جهد أعلى وتوفير جهد مرجعي للدائرة ، خاصة مصدر طاقة ثابت مثل البناء في منظم DC / DC لحماية الجهد الزائد.

4. س: ما هي مزايا ثنائيات زينر؟

الصمام الثنائي زينر أرخص من الصمام الثنائي الآخر. يمكن استخدام الصمام الثنائي لضبط واستقرار الجهد في الدائرة. هذه الثنائيات لديها معايير أداء عالية. السيطرة على تدفق التيار.

وفي الختام

عند الحديث عن ذلك ، نتعلم المعلومات الأساسية حول الصمام الثنائي Zener ، بما في ذلك تعريفه وخصائصه ومواصفاته وتطبيقاته وكيف يعمل وكيف يتم تدوينه في مخطط الدائرة. يمكن أن يساعدك فهم الصمام الثنائي Zener بشكل أفضل على الاستفادة منها بشكل أفضل في دائرة تنظيم الجهد. ما رأيك في Zener Diode؟ اترك تعليقاتك أدناه وسنقوم بالرد عليك في أقرب وقت ممكن. إذا كنت تعتقد أن هذه المشاركة مفيدة لك ، فلا تنس مشاركتها!

اقرأ أيضا

● أشياء يجب ألا تفوتها حول Facebook Meta و Metaverse

● ما الفرق بين AM و FM؟

● كيف يوفر منظم الوحدة LTM8022 μModule تصميمًا أفضل لإمداد الطاقة؟

● كيفية الكشف عن منظمات الجهد القائمة على الصمام الثنائي زينر؟

اترك رسالة 

قائمة الرسالة