أنواع دايود الزينر
يعتبر دايود الزينر (بالإنجليزية: Zener Diode) نوعاً خاصاً من الدايودات، وقد سُمي تيمناً بالعالم الذي شرح فكرة عمله للمرة الأولى. هذه الأجهزة المصنوعة من أشباه الموصلات السيليكونية تسمح بتدفق التيار كهربائي في اتجاهين: الاتجاه الأمامي والعكسي. وتتميز بقدرتها على تقليل الجهد المتولد بشكل دائم. يوجد لدى دايودات الزينر حد معين للجهد يعرف بجهد الانهيار العكسي، وهو النقطة التي عند الوصول إليها يتغير اتجاه التيار ليصبح في الاتجاه المعاكس. وتُستخدم دايودات الزينر بشكل أساسي في تنظيم الجهد، حيث تُمثل القدرة على التحكم في التيار خاصية رئيسة لها، خصوصاً عند تثبيت الحمل.
تتواجد عدة أنواع من دايود الزينر بناءً على الخصائص المختلفة، منها:
الجهد الاسمي
يُعرف أيضاً بجهد الانهيار، ويتراوح جهد الانهيار في دايود الزينر بين 2.4 – 200 فولت، حيث يعتمد اختياره على الاستخدام المقصود به، وهو أحد أهم المعايير عند اختيار الدايود.
استهلاك الطاقة
يمثل هذا المقياس الحد الأقصى من الطاقة التي يمكن أن يستهلكها دايود الزينر، مما قد يؤدي إلى زيادة درجة حرارته وبالتالي تلفه وما يتصل به في الدائرة الكهربائية. لذلك من الضروري مراعاة هذه النقطة عند اختيار دايود الزينر. تتنوع النماذج المتاحة حسب استهلاك الطاقة، حيث تستهلك النسخ القياسية 400 ميجاواط، 500 ميجاواط، 1 واط، أو 5 واط. أما بالنسبة لدايودات الزينر المثبتة على السطح، فتكون قيم الطاقة النموذجية لها على النحو التالي: 500 ميجاواط، 350 ميجاواط، 200 ميجاواط، أو 1 ميجاواط.
أعلى قيمة تيار
تمثل هذه القيمة الحد الأقصى للتيار الذي يمكن أن يمر عبر دايود الزينر دون التسبب في أي ضرر، وعادةً ما تتراوح هذه القيمة بين 200 ميكرو أمبير إلى 200 أمبير.
أقل قيمة تيار
تشير هذه القيمة إلى الحد الأدنى للتيار الذي يجب أن يمر عبر دايود الزينر ليعمل في منطقة الانهيار، وتتراوح عادة بين 5 ملي أمبير إلى 10 ملي أمبير.
تحمل الجهد
عادةً ما تتمتع دايودات الزينر بقدرة تحمل جهد تتراوح حول +- 5%.
استقرار الحرارة
رغم وجود دايودات الزينر بفولتية متنوعة، إلا أن الخيار الأكثر ملاءمة لاستقرار درجات الحرارة ودرجة الأمان هو الذي يمتاز بجهد 5 فولت.
ما هي استخدامات الزينر؟
بشكل عام، تمتلك دايودات الزينر ثلاثة استخدامات رئيسية:
جهاز منظم
رغم أن الجهد غير ثابت من المصدر، يعمل دايود الزينر كمنظم للجهد الناتج من خلال الحفاظ على ثبات الجهد العكسي. من الجدير بال ذكر أن هذه الدايودات تكون أكثر فعالية مع مصادر طاقة ثابتة ومنظمة.
جهاز محدد
عند استخدام زوج من دايودات الزينر، يمكن تقليل الجهد عند الأطراف ليكون قريباً من الصفر، عن طريق تكوين موجة فولتية بين هذين الدايودين.
التحكم في تغيير الجهد الخارجي
يعتمد هذا على الجهد المطبق الداخل، حيث تتبدل الكمية الخارجة من دايود الزينر المنظم بين مستوى الجهد الخاص به والجهد المار عبره.
