يعتبر زينر دايود من اهم العناصر الالكترونية و الذي يستخدم في الكثير من الدوائر الكهربية الالكترونية. حيث يتميز بأنه افضل انواع الدايود الموجود والتي تتحمل الجهد العالي.
ما هو زينر دايود – Zener Diode
زينر دايود (Zener Diode) هو نوع من الدوائر الإلكترونية، وهو عبارة عن دائرة كهربائية تحتوي على دايود يعمل بتأثير زينر. يتميز هذا الدايود بأنه يتميز بتحمل جهد عالٍ جدًا، ويتم استخدامه عادةً في التطبيقات التي تتطلب تحويل أو تنظيم الجهد الكهربائي، حيث يتم استخدامه كمنظم للجهد.
يتميز دايود الزينر بأنه يعمل عند جهود أكبر من جهد التشغيل العكسي العادي للدايود، وعندما يتم تطبيق جهد كهربائي على زينر دايود، يتم توليد تيار كهربائي يمر خلال الدائرة الكهربائية بدلاً من حرق الدايود. ويعتمد الاستخدام الرئيسي للزنر دايود على هذه الخاصية، حيث يتم استخدامه في تنظيم الجهود العالية للتأكد من أنها لا تتجاوز قيمة محددة.
تستخدم دوائر دايود الزينر في العديد من التطبيقات الإلكترونية مثل مصادر الطاقة الكهربائية، وتحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية، وتنظيم الجهود في الدوائر المتكاملة، وأجهزة الحماية الكهربائية والعديد من التطبيقات الأخرى.
شكل و صور زينر دايود
يتكون زينر دايود من بلورة شبه موصلة مثل السيليكون أو الغرمانيوم ولها طبقة رقيقة جدًا تحتوي على شوائب محددة تسمى شوائب زينر. يتم تركيب الزينر ديود بين طرفين معينين (قطبين) يطلق عليهما الأنود والكاثود. عند توصيل الجهد الكهربائي بالاتجاه الصحيح لتوصيل الدائرة، يتصرف الزنر دايود مثل الدايود العادي حيث يسمح بتدفق التيار الكهربائي في الاتجاه المحدد فقط، ولكن عند توصيل الجهد الكهربائي بالاتجاه العكسي يمكن للزينر دايود التحكم في الجهد بشكل دقيق.
يتم تصنيع دايود الزينر بأحجام وأشكال مختلفة ولكن الشكل الأكثر شيوعًا هو شكل الدائرة الصغيرة مع قطبين يخرجان من الجانبين. ويمكن تركيب الزنر ديود في دوائر إلكترونية مختلفة مثل المنظمات الكهربائية ومحولات الطاقة ودوائر التحكم في الإضاءة والتحكم في السرعة والحماية من التيار الزائد والتحكم في درجة حرارة الدوائر الإلكترونية وغيرها الكثير.
تطبيقات الزينر دايود
الزينر دايود له تطبيقات عديدة في الإلكترونيات والكهرباء، ومن أهمها:
1- تنظيم الجهود الكهربائية: يستخدم الزنر دايود في دوائر التحكم والتنظيم لتحديد الجهود الكهربائية المراد الحفاظ عليها، مثل الجهود الزنبركية وجهود التغذية وغيرها.
2- تحويل الموجات: يمكن استخدام الزينر دايود لتحويل الموجات المترددة إلى موجات مستمرة، مثلما يتم استخدامه في دوائر التحويلات الصغيرة والمنخفضة الطاقة.
3- حماية الدوائر الإلكترونية: يمكن استخدام الزنر دايود كحماية للدوائر الإلكترونية ضد الجهود العالية والتغيرات الكهربائية المفاجئة.
4- تقليل الضوضاء: يمكن استخدام الزينر دايود في الدوائر التي تحتاج إلى تقليل الضوضاء الكهربائية، مثل الدوائر الإلكترونية الحساسة والمكبرات الصوتية.
5- قياس المقاومة: يستخدم الزنر دايود أيضاً في قياس المقاومة، حيث يتم استخدامه كمصدر جهد ثابت لتحديد قيمة المقاومة بواسطة قانون أوم.
6- تشغيل المشعات: يمكن استخدام دايود الزينر في تشغيل المشعات، حيث يعمل كمصدر جهد ثابت لتحديد قيمة التيار المطلوب لتشغيل المشعات.
وهناك تطبيقات أخرى كثيرة للزنر دايود تعتمد على خصائصه الفريدة في تحديد الجهود الكهربائية وتنظيمها.
ما هي وظيفة الزينر دايود
الزينر دايود (Zener Diode) هو نوع من أنواع الدوائر الإلكترونية الذي يعمل على تحويل الجهد الكهربائي العالي إلى جهد ثابت ومحدد. ويتميز الزنر دايود بأنه يمكنه التعامل مع التيار الكهربائي في الاتجاهين، ولا يتميز بتأخر في تفعيله عندما يتم تغيير جهد الإدخال.
وتتمثل وظيفة دايود الزينر في السماح بتمرير التيار الكهربائي في الاتجاه العكسي عندما يصل إلى جهد تحليل زينر المحدد، وهو الجهد الذي يحدد قيمة الجهد الكهربائي الثابت الناتج. وبالتالي، يمكن استخدام الزينر دايود لتحقيق التنظيم والتحكم في الجهد الكهربائي، ولحماية الدوائر الإلكترونية من الجهد الزائد والتيار الزائد.
وتستخدم الزنر دايود في العديد من التطبيقات، مثل المنظمات الكهربائية ومحولات الطاقة ودوائر التحكم في الإضاءة والتحكم في السرعة والحماية من التيار الزائد والتحكم في درجة حرارة الدوائر الإلكترونية وغيرها الكثير.
الفرق بين زينر دايود والدايود العادي
الفرق الرئيسي بين الزينر دايود والدايود العادي هو في طريقة عملهما. الدايود العادي يعمل كصمام إلكتروني يسمح بتدفق التيار الكهربائي في اتجاه واحد فقط، أي من الأنود إلى الكاثود، ولا يسمح بتدفق التيار في الاتجاه المعاكس. أما دايود الزينر فيعمل على العكس من ذلك، حيث يسمح بتدفق التيار الكهربائي في الاتجاه المعاكس، وذلك عندما يتم تطبيق جهد كهربائي محدد عليه.
وبالتالي، الزنر ديود zener diode يستخدم عادةً لتنظيم الجهود الكهربائية في دوائر التحكم والتنظيم، في حين أن الدايود العادي يستخدم لتحويل التيار المتردد إلى التيار المستمر وتمرير التيار في اتجاه واحد فقط.
أيضًا، يتميز دايود الزينر بقدرته على التحمل من جهود عالية جداً، في حين أن الدايود العادي يحمل جهدًا محددًا يعتمد على تصميمه وخصائص المواد المستخدمة فيه.
انواع ديود زينر المخلتفة – Zener Diode Types
توجد عدة أنواع من الزينر دايود تختلف في خصائصها وتطبيقاتها، ومن أهم هذه الأنواع:
- دايود زينر السليكون (Silicon Zener Diode)
- الزنر دايود الغاليوم (Germanium Zener Diode)
- زينر دايود السطحي (Surface Mount Zener Diode):
- زنر دايود القرب (Transient Voltage Suppression Diode)
- الزينر دايود المزدوج (Dual Zener Diode)
زينر دايود 12 فولت
يمكن تصنيف زينر دايود 12 فولت بين قيم مختلفة، ولذلك يمكن الحصول على دايود زينر بجهد تحليل زينر 12 فولت.
يمكن استخدام هذا النوع من الزنر دايود في العديد من التطبيقات التي تتطلب التحكم في الجهد الكهربائي مثل المنظمات الكهربائية ومحولات الطاقة ودوائر التحكم في الإضاءة والتحكم في السرعة والحماية من التيار الزائد والتحكم في درجة حرارة الدوائر الإلكترونية وغيرها الكثير.
ولضمان عمل الدائرة بشكل صحيح، يجب التأكد من اختيار زينر ذو الجهد التحليلي المناسب للتطبيق المحدد.
أكواد قيم دايود الزينر
عندما يتم تصنيع الدايود بطريقة خاصة تجعله يعمل في منطقة الانعكاس بدلاً من منطقة التوصيل. يتم استخدام الزينر دايود عادةً كمنظم للجهد وفي دوائر التحكم في الجهد.
توجد العديد من الأنواع المختلفة من دايود الزينر بقيم مختلفة لتحمل الجهد العكسي. تتوفر أكواد قيم الزنر دايود على النحو التالي:
إذا كان الدايود لديه جهد زينر 2.4 فولت ، فإن الرمز يكون BZX55C2V4.
إذا كان الدايود لديه جهد زينر 5.1 فولت ، فإن الرمز يكون BZX55C5V1.
إذا كان الدايود لديه جهد زينر 12 فولت ، فإن الرمز يكون BZX55C12.
إلخ.
يمكن أن يختلف ترميز الأحرف والأرقام من مصنع إلى آخر ، ولكن بشكل عام فإن الأرقام الأولى تشير إلى الجهد الزينر (بالفولت) والحرف الأخير يشير إلى المواد المستخدمة في التصنيع (مثل السيليكون)
