recent
أخبار ساخنة

دايود الزينرZener Diode

admin
الصفحة الرئيسية
مقدمة

دايود الزينر هو عبارة عن وصلة p-n مصنعة من السيليكون تختلف عن الدايود العادي في كونها مصممة للعمل في منطقة الانهيار العكسي بدون حوث أى مشاكل.

منحنى خواص دايود الزينر

دايود الزينرZener Diode
منحنى خواص دايود الزينر

نلاحظ ان دايود الزينر له نفس خصائص الدايود العادي في الانحياز الامامي أم في حالة الانحياز العكسي نلاحظ ان التيار المار سوف يكون ضئيلا جدا للجهود أقل من جهد الزينر V Z ولكن عند وصول الجهد المطبق إلى جهد الزينر نلاحظ زيادة التيار المار بسرعة دون زيادة الجهد لذلك يستخدم دايود الزينر كمثبت أو منظم للجهد.

تيار ركبة الزينر I ZK هو أقل قيمة للتيار العكسي تحافظ على دايود الزينر في الانهيار العكسي والعمل مكنظم للجهد حيث ان إذا قلت القيمة عن تيار ركبة الزينر لن يعمل دايود الزينر.

تيار زينر الأقصى I ZMهو أقصي قيمة للتيار يمكن ان يتحملها دايود الزينر ولو زادت القيمة عنه يتلف دايود الزينر نتيجة لزيادة الطاقة المبددة وبالتالي ارتفاع درجة الحرارة عن القيمة القصوى التي يتحملها الدايود.

الدائرة المكافئة لدايود الزينر

دايود الزينرZener Diode
الدائرة المكافئة لدايود الزينر

يعمل دايود الزينر في هذه الدائرة كبطارية لها جهد يساوي جهد الزينر V Z ويوصل معه مقاومة صغيرة r Z تمثل مقاوم دايود الزينر ,ويمكننا حساب قيمة مقاومة دايود الزينر عن طريق المعادلة التالية:

<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><msub><mi>r</mi><mi>Z</mi></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><mo>&#x2206;</mo><msub><mi>V</mi><mi>Z</mi></msub></mrow><mrow><mo>&#x2206;</mo><msub><mi>I</mi><mi>L</mi></msub></mrow></mfrac></math>

حيث أن قيمة المقاومة تساوي النسبة بين التغير في قيمة الجهد إلى التغير في قيمة التيار.

معامل الحرارة (Temperature coefficient)


يرمز له بالرمز TC وهو عبارة عن النسبة المئوية لتغير جهد الزينر لكل تغير في قيمة درجة الحرارة مقداره واحد ردجة مئوية.

ويمكن الحصول عليه من خلال المعادلة التالية:

<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mo>&#x2206;</mo><msub><mi>V</mi><mi>Z</mi></msub><mo>=</mo><msub><mi>V</mi><mi>Z</mi></msub><mo>&#xA0;</mo><mo>&#xD7;</mo><mi>T</mi><mi>C</mi><mo>&#xA0;</mo><mo>&#xD7;</mo><mo>&#xA0;</mo><mo>&#x2206;</mo><mi>T</mi></math>
حيث ان :

V Z هو جهد الزينر عند 25C 0

TC هو المعامل الحراري

<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mo>&#x2206;</mo><mi>T</mi></math> مقدار التغير في درجة حرارة الوصلة

ملاحظة

ممكن ان يكون المعامل الحراي TC موجب بمعني ان جهد الزينر V Z يزيد مع زيادة درجة الحرارة ويقل مع انخفاضها.

وممكن ان يكون المعامل الحراي TC سالب بمعني أن جهد الزينر V Z يقل مع ارتفاع درة الحرارة ويزيد مع انخفاضها.

القدرة المبددة في دايود الزينر (Zener Power Dissipation)


يمكننا تحديد قيمة القدرة المبددة في دايود الزينرPZ من خلال المعادلة التالية:

<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><msub><mi>P</mi><mi>Z</mi></msub><mo>=</mo><msub><mi>V</mi><mi>Z</mi></msub><mo>&#xA0;</mo><msub><mi>I</mi><mi>Z</mi></msub></math>

وللحصول على القيمة القصوي للقدرة المبددة في دايود الزينر يكون من خلال المعادلة التالية:

<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><msub><mi>P</mi><mrow><mi>Z</mi><mfenced><mrow><mi>m</mi><mi>a</mi><mi>x</mi></mrow></mfenced></mrow></msub><mo>=</mo><msub><mi>V</mi><mi>Z</mi></msub><mo>&#xA0;</mo><msub><mi>I</mi><mrow><mi>Z</mi><mi>M</mi></mrow></msub></math>

دايود الزينر كمنظنم ومثبت للجهد


يستخدم دايود الزينر في تثبيت قيمة الجهد على طرفي الحمل مع التغيارت التر من الممكن ان تحث سواء كانت في تغير قيمة جهد الدخل ,أو تغير قيمة مقاومة الحمل

منظم زينر مع تغير جهد الدخل

دايود الزينر كمنظنم ومثبت للجهد
منظم زينر مع تغير جهد الدخل

يعمل دايود الزينر على تثبيت قيمة فرق الجهد على طرفي الحمل V L عند جهد الزينر في تغير جهد الدخل V in ويطلق عليه تنظيم الدخل أو تنظيم الخط.

وتعمل هذه الدائرة على الحفاظ على جهد الحمل عند جهد الزينر V Z في حالة تغير جهد الدخل V in وهذا يؤدي إلى زيادة الجهد المطبق على المقاومة R وبالتالي زيادة التيار I t المار خلالها ,ونظرا لأن التيار المار خلال مقاومة الحمل I L يكون ثابتا فإن الزيادة في التيار I t تمر عبر دايود الزينر,وتستمر عملية تثبيت جهد الحمل مع تغير جهد الدخل طالما أن التيار المار عبر الزينر I Z أكبر من قيمة I ZK وأقل من قيمة I ZM حتى نضمن عمل الزينر في منطقة الانهيار.

منظم زينر مع تغير الحمل

دايود الزينر كمنظنم ومثبت للجهد
منظم زينر مع تغير الحمل

يستخدم دايود الزينر هنا كمثبت لجهد الحمل V L عندما يساوي جهد الحمل V L جهد الزينر V Z في حالة تغير قيمة الحمل RL وهو ما يطلق عليه تنظيم الحمل.

وتعمل هذه الدائرة عندما تكون أطراف الخرج لمنظم زينر الجهد مفتوحة وتيار الحمل I L يساوي صفر وبالتالي يتدفق التيار الكلي I t خلال الزينر وعندما نقوم بتوصيل مقاومة الحمل RL فإن جزء من التيار سوف يمر خلالها والجزء الاخر يمر عبر الزينر,وبتقليل قيمة مقاومة الحمل R L فإن قيمة تيار الحمل I Lتزداد وقيمة جهد الزينرV Z تقل مع ثبات قيمة التيار الكلي I t,ويستمر دايود الزينر في تثبيت جهد الحمل V L عند قيمة جهد الزينر V Z إلى أن يصل تيارالزينر إلى أقل قيمة له I ZK وعند هذه النقطة سوف يكون تيار الحمل I L وصل إلى أقصي قيمة له حيث أن :

<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><msub><mi>I</mi><mi>t</mi></msub><mo>=</mo><msub><mi>I</mi><mrow><mi>Z</mi><mi>K</mi></mrow></msub><mo>&#xA0;</mo><mo>+</mo><mo>&#xA0;</mo><msub><mi>I</mi><mrow><mi>L</mi><mfenced><mrow><mi>m</mi><mi>a</mi><mi>x</mi></mrow></mfenced></mrow></msub></math>

google-playkhamsatmostaqltradent