التفريق بين الديود ذي الجهد المنخفض وديود الزينر

ما الاختلافات بين الديود ثنائي زينر والثنائي التقليدي؟

تستخدم الأجهزة الإلكترونية المختلفة دوائر كهربائية لضمان الأداء المطلوب. تم تصميم هذه الدوائر بطريقة تتيح تدفق الكهرباء في الاتجاه المناسب بما يتماشى مع احتياجاتها المتنوعة. ومع ذلك، فإن التحكم في تدفق الكهرباء قد يكون تحديًا نظراً لاستخدامات الكهرباء المتعددة، وهنا تبرز أهمية الثنائيات.

فيما يلي أبرز الفروقات بين الديود ثنائي زينر والثنائي التقليدي:

مبدأ العمل

يعتبر الثنائي التقليدي جهازًا شبه موصلًا، حيث يسمح بمرور التيار في اتجاه واحد فقط، وذلك تحت ظروف تسمى منطقة الانحياز الأمامي (forward biased). في المقابل، يتيح الديود ثنائي زينر تدفق التيار في كلا الاتجاهين، إما في وضع الانحياز الأمامي أو الانحياز العكسي (reversed biased).

قيمة جهد الانهيار

تكون قيمة جهد الانهيار في الثنائي التقليدي أعلى مقارنةً بجهد الانهيار في ثنائيات زينر.

التطبيقات

يتم استخدام الثنائي التقليدي بشكل أساسي في التطبيقات المتعلقة بالمقومّات وفي دوائر التقطيع (clippers). بينما يُستخدم الديود ثنائي زينر بشكل رئيسي كمنظم جهد، حيث يتصل بالتوازي مع الحمل ويضمن استقرار الجهد الذي يعرف بـ (VZ). كما يُعد الديود زينر وسيلة فعالة لحماية أجهزة القياس المختلفة. عند حدوث حمل زائد، يتدفق الجزء الأكبر من التيار عبر الديود ثنائي زينر، مما يحمي أجهزة القياس من التعرض للتلف.

ما هو الديود التقليدي؟

يمثل الديود التقليدي (Diode) جهازًا يتكون من الربط بين أشباه الموصلات من النوع (p) وأشباه الموصلات من النوع (n)، مما يؤدي إلى إنشاء منطقة تقاطع يرمز لها بـ (pn). تم تصميم الديود التقليدي لنقل التيار في اتجاه واحد فقط، ويتطلب وجود جهد على أطرافه في الاتجاه الأمامي لتدفق الكهرباء. لهذا السبب، تُستعمل الثنائيات التقليدية بكثرة في دوائر المقوّمات، حيث تضمن أن التيار يتدفق دومًا في الاتجاه المطلوب في الدائرة.

ما هو الديود ثنائي زينر؟

تتميز ثنائيات زينر (Zener Diode) عن الأنواع الأخرى من الثنائيات، حيث عند توصيلها في الاتجاه العكسي في الدائرة، تسمح بتدفق تيار صغير، مما يمنع أي تأثير سلبي على أجزاء الدائرة الأخرى، ويحمي الديود ثنائي زينر نفسه. يمكن استخدام هذا النوع من الثنائيات في دوائر تحويل التيار المتناوب (AC) إلى تيار مباشر (DC)، حيث يتغير اتجاه التيار المتناوب، بينما يتجه التيار المستمر في اتجاه واحد فقط. كما يمكن العثور على الديود زينر في العديد من الدوائر الكهربائية الأخرى.