اقرأ في هذا المقال
ما هي تصنيفات زينر دايود Zener Diode Ratings؟
غالبًا ما تستخدم ثنائيات زينر لتنظيم جهد إمداد الطاقة، أي إنتاج مستوى جهد ثابت حتى عندما يتغير جهد الإمداد. ومع ذلك، فإنّ الصمام الثنائي (Zener) ليس مثاليًا. لن يتم توليد جهد زينر إلّا على مدى تيار معين. وسيختلف جهد الزينر قليلاً عن نطاق التيار هذا. وتشتمل تصنيفات (Zener diode) اللازمة لتصميم منظم الجهد على تصنيف تبديد الطاقة، والحد الأدنى لتصنيف تيار الركبة (knee current)، والحد الأقصى لتصنيف التيار (maximum current)، وجهد زينر (Zener voltage). باستخدام هذه التصنيفات، يمكننا تحديد ما إذا كان الصمام الثنائي (Zener) سيعمل لتصميم معين لمنظم الجهد (voltage regulator design).
شرح تصنيفات زينر دايود:
ترجمة اختصارات تصنيف (Zener diode) إلى المواصفات الكهربائية الفعلية. لا تخلط بين الاختصارات مثل (Pd) أو (Vz) أو (Izk) أو (Izm). إنّها رموز مختصرة للمواصفات الكهربائية. تعني (Pd) تبديد الطاقة، وتعني (Vz) جهد (Zener)، وتعني (Izk)، الحد الأدنى من تيار الركبة، وتعني (Izm) أقصى تيار ل (Zener). ولنعلم أيضًا أنّه غالبًا ما يتم استخدام الاختصارات والأسماء المختلفة لتصنيفات (Zener diode). يشار إلى جهد (Zener) أيضًا باسم جهد انهيار (Zener) (Zener breakdown voltage) أو جهد (Zener) الانهيار الجليدي (Zener avalanche voltage).
ماذا يفعل زينر دايود؟
لنتعرف على ما يفعله الصمام الثنائي (Zener). يتطلب الحد الأدنى من مستوى التيار للتدفق خلاله لتوليد جهد (Zener). لا تذكر الشركة المصنعة صراحة الحد الأدنى من مستوى التيار الذي يضمن جهد (Zener). اعلم أنّه إذا كان التيار الذي يتدفق عبر الصمام الثنائي (Zener) مرتفعًا جدًا، فسوف يتلف الصمام الثنائي (Zener). غالبًا ما يُطلق على هذا الحد الأقصى للتيار المقنن الحد الأقصى لتيار (Zener)، وغالبًا ما يتم اختصاره (Izm).
أيضًا، إذا تجاوز تبديد الطاقة في الصمام الثنائي (Zener) الحد الأقصى لمعدل تبديد الطاقة، (Pd)، فسوف يتلف الصمام الثنائي (Zener). تذكر أنّ تبديد طاقة (Zener) يساوي التيار المتدفق عبر (Zener) مضروبًا في جهد (Zener) الناتج. يتم استخدام الحد الأدنى من تيار الركبة (Zener Izk)، لضمان الحد الأدنى من الجهد الذي يكون أقل من جهد (Zener). بدلاً من ذلك، يجب أن يكون التيار المتدفق عبر (Zener) أكبر من الحد الأقصى للتيار العكسي، والمختصر (Izr)، لضمان أنّ الصمام الثنائي (Zener) سينتج جهد (Zener Vz).
ومع ذلك، قد ينتج (Zener) جهدًا قريبًا جدًا من جهد (Zener) عند مستويات التيار أقل بكثير من التيار العكسي ومنخفض مثل الحد الأدنى لتيار (Zener) للركبة، (Izk). لهذا السبب، من الشائع غالبًا افتراض أنّه بالنسبة للتطبيقات التي لا تتطلب تنظيمًا دقيقًا للجهد، فإنّ الحد الأدنى للتيار المطلوب لإنتاج جهد (Zener Vz)، هو (10) بالمائة من الحد الأقصى لتيار (Zener Izm).
تصنيف تيار اختبار (Zener)، والمختصر (Izt)، هو مستوى تيار آخر سيضمن جهد (Zener)، لكنّه ليس قيمة دنيا. وسيتم تقليل التباين في جهد (Zener Vz)، مع تيار (Zener) عندما تكون الاختلافات في التيار المتدفق عبر (Zener) بالقرب من (Izt). للحصول على أفضل تنظيم للجهد (voltage regulation)، يجب أن يكون التيار المتدفق عبر (Zener) قريبًا من تصنيف تيار الاختبار وأعلى من تصنيف التيار العكسي، (Izr).
ما هي وظائف زينر دايود؟
ثنائيات زينر (Zener diodes) هي صمامات ثنائية من السيليكون تمّ إنشاؤها خصيصًا للعمل في ما يعرف بمنطقة الانهيار (breakdown region). لهذا السبب، يشار إليها أيضًا باسم ثنائيات منظم الجهد (voltage-regulator diodes).
جهد الانهيار Breakdown Voltage:
يحدد معدل الجهد الأقصى مقدار الجهد العكسي الذي يمكن أن يتحمله الصمام الثنائي قبل حدوث الانهيار. بالنسبة لمعظم الناس، يكون هذا على الأقل (50) فولت. تحتوي الثنائيات العادية المنحازة عكسيًا على تيار عكسي صغير جدًا بحيث يكون صفرًا، بحيث يتصرف الصمام الثنائي بشكل مشابه لدائرة مفتوحة. ومع ذلك، عندما يتم تجاوز الحد الأقصى لمعدل الجهد، يتم إنتاج تيار عكسي كبير، ويتلف الصمام الثنائي.
يحدث هذا التدمير في ما يعرف بجهد الانهيار العكسي (reverse breakdown voltage) أو الجهد الذروة العكسي (peak inverse voltage) (PIV). يتم إنشاء ثنائيات زينر لتعمل على النحو الأمثل عندما تكون منحازة عكسيًا وبدلاً من تدميرها، ستقوم بتوصيل الكهرباء في ظل الظروف التي يتم فيها الوصول إلى الفولتية العادية للانهيار للدايود. يمكن أن تتراوح جهود انهيار الصمام الثنائي (Zener) من (2) إلى (200) فولت.
الثنائيات قادرة على الحفاظ على جهد خرج ثابت خلال تغيرات التيار في الدائرة، وبالتالي استقرار الجهد تحت الأحمال المختلفة. لذلك يتم استخدامها في الغالب كمنظم للجهد لدوائر التيار المنخفض. يمكنهم حماية الدوائر من ارتفاعات الجهد أو الأحمال الزائدة أو الكهرباء الساكنة. تستخدم ثنائيات زينر أيضًا في كثير من الأحيان لتوليد الفولتية المرجعية لدارات مكبر الصوت.
