أنواع الدايود زينر
الدايود زينر (بالإنجليزية: Zener Diode) هو نوع من الدايودات الذي سُمي بذلك تكريمًا للعالم الذي اكتشف مبدأه. تُعتبر هذه الأجهزة من أشباه الموصلات المصنوعة من السيليكون، حيث تتيح للتيار المرور من خلالها في كلا الاتجاهين: الأمامي والعكسي. تعمل على تحسين الجهد الناتج بصورة مستمرة، وتمتاز هذه الدايودات بوجود حد معين للجهد يُعرف بجهد الانهيار العكسي، والذي عند الوصول إليه يُعكس فيه اتجاه التيار بشكل فوري. تُستخدم الدايود زينر بشكل رئيسي في تنظيم الجهد الكهربائي، حيث تتجلى أهم ميزاتها في القدرة على التحكم بالتيار لتثبيت الحمل.
تتعدد أنواع الدايود زينر استنادًا إلى خصائص معينة، ومن أبرز هذه الخصائص:
جهد الانهيار
يعرف أيضًا باسم الجهد الاسمي، ويتراوح في الدايود زينر بين 2.4 و200 فولت. يعتمد اختيار هذا الجهد على طبيعة الاستخدام، وهو المعيار الأساسي الذي يتم من خلاله اختيار الدايود المناسب.
استهلاك الطاقة
يمثل هذا المصطلح أقصى طاقة يمكن أن يستهلكها الدايود زينر، مما يؤثر بالتالي على درجة حرارته، مما قد يؤدي إلى تلفه وتعرض الدائرة المتصلة له للخطر. لذلك، من الضروري مراعاة هذه النقطة عند اختيار الزينر، حيث تتنوع الطاقة المستهلكة، فعلى سبيل المثال، تستهلك النسخ القياسية طاقة تتراوح بين 400 ميجاواط و500 ميجاواط، وكذلك 1 واط أو 5 واط. أما الزينر المثبتة على السطح، فإن قيم الطاقة النموذجية لها تتراوح بين 500 ميجاواط و350 ميجاواط و200 ميجاواط و1 ميجاواط.
أقصى قيمة للتيار
تشير إلى أعلى قيمة تيار يمكن أن تمر عبر الدايود زينر دون التسبب في أي ضرر، وتتراوح عادةً بين 200 ميكرو أمبير و200 أمبير.
أدنى قيمة للتيار
تمثل أقل تيار يمكن أن يمر عبر الدايود زينر ليعمل في منطقة الانهيار، وعادةً ما تتراوح بين 5 ملي أمبير و10 ملي أمبير.
تحمل الجهد
عادةً ما يتمتع الدايود زينر بتحمل للجهد يقدر بـ +- 5%.
استقرار الحرارة
بينما تتوفر الزينر بفولتيات متنوعة، إلا أن الأنسب لاستقرار درجات الحرارة، وبالتالي الأمان، هو الجهد الذي يُقدر بـ 5 فولت.
ما هي استخدامات الدايود زينر؟
بشكل عام، تنحصر استخدامات الدايود زينر في ثلاثة مجالات رئيسية، وهي:
منظم الجهد
رغم عدم ثبات قيمة الجهد من المصدر، يعمل الدايود زينر كمنظم للجهد الناتج من خلال المحافظة على الجهد العكسي، وتعمل هذه الدايودات بكفاءة أعلى مع مصادر الجهد الثابت ومصادر الطاقة المنظمة.
محدد الجهد
عند استخدام دايودين زينر، يمكن تحقيق جهد قريب من الصفر عند الأطراف، وذلك من خلال تشكيل موجة فولتية بفضل القطعتين.
التحكم في تغير الجهد الخارج
يشير إلى الجهد الداخل، حيث تتغير الكمية الخارجة من الدايود زينر المنظم من جهد زينر إلى آخر ينتقل من خلاله.
