ما هو الصمام الثنائي الدايود واستخداماته

 ما هو الصمام الثنائي الدايود

الصمام الثنائي أو الدايود هو مكون إلكتروني ذو طرفين يقوم بتوصيل الكهرباء بشكل أساسي في اتجاه واحد. يتميز بمقاومة عالية من جهة ومقاومة منخفضة من جهة أخرى. تُستخدم هذه الأجهزة لحماية الدوائر عن طريق الحد من الجهد وتحويل التيار المتردد إلى تيار مستمر. تستخدم أشباه الموصلات مثل السيليكون والجرمانيوم لتحقيق أقصى استفادة من الصمامات الثنائية. على الرغم من أنهم ينقلون التيار في اتجاه واحد ، فإن الطريقة التي ينقلون بها تختلف. هناك أنواع مختلفة من الثنائيات ولكل نوع تطبيقاته الخاصة.

شرح بناء الصمام الثنائي الدايود والرمز

يتم تمثيل الصمام الثنائي القياسي كما هو موضح في الرسم التخطيطي ، وهو مثلث مجاور للخط. تمثل المحطة التي تدخل الحافة المسطحة للمثلث الأنود والطرف الآخر يمثل الكاثود. يتدفق التيار دائمًا من القطب الموجب إلى القطب السالب ، ولكن ليس العكس.

يمكن صنع الصمامات الثنائة من أي من مادتي أشباه الموصلات ، كالسيليكون والجرمانيوم. عندما يكون جهد الأنود أكثر إيجابية من جهد الكاثود ، يقال إن الصمام الثنائي متحيز للأمام ويسير بسهولة مع انخفاض الجهد المنخفض نسبيًا. وبالمثل ، عندما يكون جهد الكاثود أكثر إيجابية من الأنود ، يقال إن الصمام الثنائي متحيز عكسيًا. يمثل السهم الموجود في رمز الصمام الثنائي اتجاه تدفق التيار التقليدي عند إجراء الصمام الثنائي.

انواع الدايود (الصمام الثنائي)

• الصمام الثنائي الباعث للضوء Light Emitting Diode

• الصمام الثنائي بالليزر Laser diode

• الصمام الثنائي الانهيار Avalanche diode

• الصمام الثنائي زينر Zener diode

• الصمام الثنائي شوتكي Schottky diode

• الصمام الثنائي الضوئي Photodiode

الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED)

عندما يمر التيار الكهربائي بين الأقطاب الكهربائية عبر هذا الصمام الثنائي ، يتم إنتاج الضوء. بمعنى آخر ، يتم إنشاء الضوء عندما تمر كمية كافية من تيار إعادة التوجيه خلاله. في العديد من الثنائيات ، لا يكون هذا الضوء المتولد مرئيًا لأنها مستويات تردد لا تسمح بالرؤية. المصابيح متوفرة بألوان مختلفة. توجد مصابيح LED ثلاثية الألوان يمكنها إصدار ثلاثة ألوان في وقت واحد. يعتمد اللون الفاتح على فجوة الطاقة لأشباه الموصلات المستخدمة.

الصمام الثنائي بالليزر Laser

إنه نوع مختلف من الصمام الثنائي لأنه ينتج ضوءًا متماسكًا. يستخدم بشكل كبير في محركات الأقراص المضغوطة وأقراص DVD وأجهزة الليزر. هذه مكلفة عند مقارنتها بمصابيح LED وأرخص عند مقارنتها بمولدات الليزر الأخرى. الحياة المحدودة هي العيب الوحيد لهذه الثنائيات.

الصمام أفالانش Avalanche diode

ينتمي هذا الصمام الثنائي إلى نوع التحيز العكسي ويعمل باستخدام تأثير الانهيار الجليدي. عندما يكون انخفاض الجهد ثابتًا ومستقلًا عن التيار ، يحدث انهيار الانهيار الجليدي. تظهر مستويات عالية من الحساسية وبالتالي تستخدم للكشف عن الصور.

الصمام الثنائي زينر Zener

إنه النوع الأكثر فائدة من الصمام الثنائي لأنه يمكن أن يوفر جهدًا مرجعيًا ثابتًا. يتم تشغيله في انحياز عكسي وينهار عند وصول جهد معين. إذا كان التيار الذي يمر عبر المقاوم محدودًا ، يتم إنشاء جهد ثابت. تستخدم ثنائيات زينر على نطاق واسع في إمدادات الطاقة لتوفير جهد مرجعي.

الصمام الثنائي شوتكي Schottky

لديه جهد أمامي أقل من ثنائيات تقاطع السيليكون PN الأخرى. سيُلاحظ الانخفاض حيث يوجد تيار منخفض وفي تلك المرحلة ، يتراوح الجهد بين 0.15 و 0.4 فولت. يتم إنشاء هذه بشكل مختلف من أجل الحصول على هذا الأداء. تستخدم ثنائيات شوتكي بشكل كبير في تطبيقات المقوم.

الصمام الثنائي الضوئي Photodiode

يمكن أن يحدد الصمام الثنائي الضوئي حتى كمية صغيرة من تدفق التيار الناتج عن الضوء. هذه مفيدة جدًا في الكشف عن الضوء. هذا هو الصمام الثنائي التحيز العكسي ويستخدم في الخلايا الشمسية ومقياس الضوء. حتى أنها تستخدم لتوليد الكهرباء.

خصائص الصمام الثنائي الدايود

فيما يلي خصائص الصمام الثنائي:

• الصمام الثنائي المنحاز إلى الأمام

• الصمام الثنائي المنحاز العكسي

• الصمام الثنائي المنحاز للصفر

• الصمام الثنائي المنحاز للأمام

هناك انخفاض صغير في الجهد عبر الصمام الثنائي عندما يكون الصمام الثنائي متحيزًا للأمام ويتم إجراء التيار. بالنسبة للدايود السليكوني ، يكون الجهد الأمامي 690mV وللجرمانيوم 300mV هو الجهد الأمامي. الطاقة الكامنة عبر المادة من النوع p موجبة وعبر المواد من النوع n ، الطاقة الكامنة سالبة.

• الصمام الثنائي المنحاز العكسي

يقال إن الصمام الثنائي يكون متحيزًا عكسيًا عندما ينخفض ​​جهد البطارية تمامًا. بالنسبة إلى الصمام الثنائي للسيليكون ، يكون الجهد العكسي -20μA وللجرمانيوم ، -50μA هو الجهد العكسي. الطاقة الكامنة عبر المادة من النوع p سالبة وعبر المواد من النوع n ، الطاقة الكامنة موجبة.

• الصمام الثنائي المنحاز للصفر

عندما يكون الصمام الثنائي متحيزًا صفريًا ، فإن جهد الجهد عبر الصمام الثنائي يكون صفرًا.

تطبيقات الصمام الثنائي الدايود

فيما يلي تطبيقات واستخدامات الصمام الثنائي:

• يستخدم الصمام الثنائي كمعدل

• يستخدم الصمام الثنائي في دائرة القطع

• يستخدم الصمام الثنائي في دوائر لقط

• يستخدم الصمام الثنائي في البوابات المنطقية

• يستخدم الصمام الثنائي في حماية التيار العكسي

المصدر

تعديل المقال