أنواع دايود الزينر

الدايويد الزينر (بالإنجليزية: Zener Diode) هو نوع خاص من الدايودات، سُمّي بهذا الاسم تيمّنًا باسم العالم الذي قدّم تفسيرًا لمبدأ عمله. تعتبر هذه الأجهزة من أشباه الموصلات المكونة من السيليكون، حيث تسمح بتدفق التيار في اتجاهين: أماميًا وعكسيًا. إنّ الفائدة الرئيسية لهذه الدايودات تكمن في قدرتها على تقليص الجهد بشكل مستمر، حيث تمتلك حدّ جهد محدد يُعرف بجهد الانهيار العكسي. عند بلوغ هذا الحد، يتم تغيير اتجاه التيار إلى الاتجاه المعاكس بشكل مباشر. تُعتبر دوائر التحكم في الجهد من أهم التطبيقات لهذه المكونات، إذ أن خاصية التحكم بالتيار تجعلها مثالية لتثبيت الحمل.

توجد عدة أنواع من دايود الزينر، تعتمد على الخصائص المختلفة، ومنها:

الجهد الاسمي

ويُعرف أيضًا باسم جهد الانهيار، وتتراوح قيمة جهد الانهيار لدايود الزينر بين 2.4 و200 فولت. يعتمد اختيار الجهد على الاستخدام المقصود، وهو أحد المعايير الأساسية لاختيار الدايود.

استهلاك الطاقة

يمثل استهلاك الطاقة الحد الأقصى للطاقة التي يمكن لدايود الزينر استخدامها، وأي زيادة في هذه الطاقة قد تؤدي إلى زيادة درجة حرارته وحدوث تلف له أو للأجزاء المتصلة به في الدائرة. لذلك، من الضروري مراعاة هذه العوامل عند اختيار الزينر. وهناك أنواع مختلفة من الزينر من حيث استهلاك الطاقة، حيث تستهلك الأنواع القياسية ما بين 400 ميجاواط و5 واط، فيما تتراوح القيم للزينر المثبتة على السطح بين 200 ميجاواط و1 ميجاواط.

أعلى قيمة للتيار

تشير هذه القيمة إلى الحد الأقصى للتيار الذي يمكن أن يمر عبر الزينر دون إحداث أي ضرر، وتتراوح بصفة عامة بين 200 ميكرو أمبير و200 أمبير.

أقل قيمة تيار

وتمثل أقل قيمة تيار يمكن أن يمر عبر الزينر لتشغيله في منطقة الانهيار، حيث عادةً ما تتراوح بين 5 و10 ملي أمبير.

تحمل الجهد

تتميز دايودات الزينر عادة بتحمل جهد تتراوح نسبة دقته حول ±5%.

استقرار الحرارة

رغم توفر الزينر بفولتيات متنوعة، فإن الأنسب لاستقرار درجات الحرارة، مما يوفر المزيد من الأمان، هو النموذج ذي الجهد 5 فولت.

ما هي استخدامات الزينر؟

تتمثل الاستخدامات الرئيسية لدايود الزينر في ثلاثة مجالات أساسية، وهي:

جهاز منظم

على الرغم من تغير قيمة الجهد من المصدر، يعمل دايود الزينر كمنظم للجهد الناتج من خلال ثبات الجهد العكسي. من المهم الإشارة إلى أن هذه الدايودات تؤدي أداءً أفضل عندما تتصل بمصدر طاقة ثابت ومنظم.

جهاز محدد

عند استخدام زوج من الزينر، يمكن تحقيق جهد قريب من الصفر على أطراف الدائرة، وذلك من خلال تكوين موجة فولتية بين القطعتين.

التحكم في تبديل الجهد الخارجي

تعتمد هذه الوظيفة على الجهد الداخل، حيث يتم تعديل الكمية الخارجة من الزينر المنظم بناءً على الجهد الذي يمر عبره.