الأجزاء الأساسية - الديود
سمات الفولتية:
- الجهد بعد التوصيل يبلغ حوالي 0.7 فولت (مثل الصمام يبلغ حوالي 1-2 فولت مع تيار 5-20 مللي أمبير).
- لا توصل في الاتجاه المعاكس، ولكن إذا تم تجاوز الجهد المعاكس للكسر، ستوصل (وتجاوز الجهد المعاكس الأقصى قد يؤدي إلى حرقها).
- الديود لا توصل في الجهد الإيجابي إلا عندما يكون الجهد الإيجابي صغير جدًا (لا توصل إلا عندما يكون أكثر من 0.5 فولت).
المعلمات الرئيسية للديود
- أقصى تيار توصيلي \(I_F\): يشير إلى الحد الأقصى للتيار الإيجابي المتوسط المسموح به للاستخدام المستمر، وتجاوز هذا الحد يمكن أن يؤدي إلى حرق الديود نتيجة ارتفاع درجة الحرارة في الاتصال.
- أقصى جهد عمل معاكس \(U_R\): يشير إلى الحد الأقصى للجهد المعاكس الذي يمكن تطبيقه، وتجاوز هذا الحد يمكن أن يؤدي إلى الكسر. (عادةً ما يكون \(U_R\) نصف جهد الكسر)
- تيار معاكس \(I_R\): يشير إلى التيار المعاكس عند عدم وجود كسر، وكلما كان أقل، كانت القدرة التوصيلية أفضل.
- أعلى تردد عمل \(f_M\): الحد الأعلى لتردد العمل. نظرًا لتأثير السعة في الاتصال، فإن تجاوز هذا الحد قد لا يعكس بشكل جيد التوصيل في اتجاه واحد.
تصنيف الديود
الأنواع:
- ديود تصحيح
- ديود عادي: يتميز بسرعة استعادة منخفضة، ولا يناسب للدوائر عالية التردد.
- ديود استعادة سريعة
- ديود شوتكي: يستخدم في الدوائر بجهد أقل من 200 فولت
- ديود تنظيم الجهد: يبقى موصولاً بمعاكس ويستخدم في الأحمال ذات الطاقة المنخفضة
- TVS: يكسر بسرعة ويستخدم في الأحمال عالية الطاقة
الديود المصحح
الاستخدام: يستخدم لتحويل التيار المتردد إلى تيار مستمر نبضي باستخدام الاتصال الأحادي.
الديود استعادة سريعة (FRD)
الديود استعادة سريعة تتشابه في البنية والوظيفة مع الديود المصحح. يتم استخدام الديود المصحح للتطبيقات ذات تردد منخفض أقل من 500 هرتز، بينما يتم استخدام الديود استعادة سريعة (FRD) في الترددات العالية من عدة كيلوهرتز إلى 100 كيلوهرتز. وبالتالي، يتميز الديود FRD بزمن استعادة معاكس (trr) قصير جدًا، وهو أمر مهم للتبديل السريع. عادةً ما يكون زمن استعادة الديود المصحح عدة ميكروثواني إلى عدة عشرات من الميكروثواني، بينما يبلغ زمن استعادة الديود FRD عدة عشرات من الميكروثواني إلى عدة مئات من الميكروثواني، أي ما يعادل 1/100 من الديود المصحح. يتم استخدامه في مصادر الطاقة التبديلية، والمحولات DC/DC وغيرها.
الديود المنظم (زينر)
التعريف: القدرة على الحفاظ على جهد محدد للديود.
الديود المنظم يستفيد من سمة الجهد المعاكس في الاتصال. إنها تظل موصولة معاكسًا وتحصل على جهد ثابت، وتستخدم في الأحمال ذات الطاقة المنخفضة.
شروط التنظيم:
- يعمل تحت حالة كسر معاكسة
- 反向截止电压 VRWM 与反向漏电流 IR：VRWM تمثل الجهد العكسي الأقصى الذي يمكن أن تصبح فيه القنبس (TVS) متوقفة ، وفي هذا الجهد تكون هناك فقط تسرب عكسي صغير جدًا IR.
- إجهاد الجهد VBR : إجهاد الجهد الذي يتميز به القنبس (TVS) عند تمرير تيار اختبار محدد ، وهو علامة على توصيل القنبس (TVS).
- تيار ذروة النبض IPP : يُسمح بأقصى تيار ذروة للموجات النبضية 10/1000 ميكروثانية التي يمكن للقنبس (TVS) تحملها (تقريباً خمسة أضعاف تيار ذروة الموجة 8/20 ميكروثانية) ، وتجاوز هذا التيار قد يتسبب في أضرار دائمة. في نفس السلسلة ، كلما زاد إجهاد الجهد ، زاد تيار ذروة النبض الذي يسمح به القنبس ، عادة بضعة أمبيرات إلى عدة عشرات من الأمبيرات.
- أقصى جهد تثبيت VC : الجهد الذي يظهر عبر القنبس (TVS) عند مرور تيار ذروة النبض IPP.
- قدرة الطاقة النبضية Pm : \(Pm=IPP*VC\). تحت نفس الجهد الأقصى للتثبيت المعطى ، كلما زادت القدرة Pm ، زادت قدرة التحمل للتيار المتوهج. تحت القدرة Pm المعطاة ، كلما انخفض جهد التثبيت VC ، زادت قدرة التحمل للتيار المتوهج.
- القدرة الثابتة P0 : يمكن استخدام القنبس (TVS) كمنظم ثابت أيضًا ، وفي هذه الحالة ، يجب استخدام القدرة الثابتة.
- سعة التفريغ البينية Cj : مثل المقاومة الحساسة للجهد ، سعة التفريغ البينية Cj للقنبس (TVS) أيضًا كبيرة ، والسعة الأحادية أكبر من السعة الثنائية ، وكلما زادت القدرة ، زادت السعة البينية ، وستؤثر سعة التفريغ البينية على وقت استجابة القنبس (TVS).
الاختلافات بين القنبس (TVS) والصمام الزينر (Zener) كمنظم توتير:
يقوم القنبس (TVS) بامتصاص توتير الزائد بسرعة خلال فترة زمنية قصيرة لحماية الدوائر اللاحقة ، بينما يقوم الصمام الزينر (Zener) بتثبيت الجهد الوارد على جهد ثابت وتوفير هذا الجهد الثابت للدوائر اللاحقة.
صمام التبديل (Switching Diode)
هو صمام تم تخصيصه لتصميم الأمور المرتبطة بالتبديل ، حيث يكون وقت الإيقاف / التوصيل قصيرًا نسبيًا لمنع التيار العكسي من تدمير المكونات الدقيقة.
مثال:
يقوم 1N4148 في الصورة بوظيفة الحماية ، حينما يتم تطبيق جهد سلبي على الجانب الأيمن ، يمكنه التوصيل بالأرض لحماية مثبت الجهد الثلاثي.
صمام شوتكي (Schottky Diode)
صمام شوتكي هو جهاز يستخدم نصف الموصل والمعدن معًا بدلاً من هيكل الـ PN (التيار العكسي يمكن أن يزيد مع درجة الحرارة). بفضل جهده المستقيم المنخفض ووقت استعادة العكسي القصير ، فهو مناسب لتطبيقات التبديل عالية السرعة.
الم
- معيارات اختيار الصمام ثنائي (للرجوع إليها فقط)
- أجهزة الشبه موصلات المنفصلة - الفصل الثاني: الصمام ثنائي
- أداء واختيار أنبوب حماية الجهد التلفزيوني (TVS)
- مذكرات مهندس الكترونيات: دليل اختيار الصمام ثنائي
عنوان النص: https://wiki-power.com/ يتم حماية هذا المقال بموجب اتفاقية CC BY-NC-SA 4.0، يُرجى ذكر المصدر عند إعادة النشر.
تمت ترجمة هذه المشاركة باستخدام ChatGPT، يرجى تزويدنا بتعليقاتكم إذا كانت هناك أي حذف أو إهمال.