الفرق بين الديود العادي وديود زينر

الخلاصة السريعة

الفرق بين الديود العادي وزينر يظهر في الاستخدام: العادي شائع في التقويم، وزينر يُستخدم عكسيًا في منطقة الانهيار لضبط الجهد، مع تحديد التيار ومراعاة القدرة. [3]

• في الاتجاه الأمامي يعمل زينر بصورة تشبه الديود العادي؛ الفرق الأهم هنا في الاستخدام العكسي. [1]
• التيار العكسي ليس صفرًا: توجد تسريبات تتأثر بالظروف، ومواصفات كل عنصر تحدد حدوده. [2]
• بعد دخول منطقة الانهيار يتغير جهد زينر قليلًا مع التيار؛ ليس مصدر جهد ثابتًا تمامًا. [1]
• المقاومة المتسلسلة تحد التيار؛ نتحقق من أدنى تيار للعمل وأقصى تيار وقدرة مسموحين. [1][3]
• في المثال بلا حمل: 9 فولت، وزينر نفترض جهده 5 فولت، ومقاومة 400 أوم؛ التيار 10 ملي أمبير، وقدرة زينر 0.05 واط والمقاومة 0.04 واط، بافتراض منطقة ضبط مناسبة.

التوصيل الأمامي والاستخدام العكسي

في التوصيل الأمامي يشبه زينر ديودًا عاديًا. أما في الاتجاه العكسي فيرتفع تياره بشدة قرب جهد الانهيار، وهي منطقة تُستعمل في تطبيقاته. [1]

التقويم من استخدامات الديود العادي؛ وتحديد الجهد من استخدامات زينر. [3]

لذلك نحدد اتجاه توصيل العنصر قبل مقارنة وظيفته. وجود قطعتين متشابهتين في الشكل لا يخبرنا وحده كيف ستعملان في دائرة؛ نرجع إلى رقم القطعة وبياناتها.

هل يمنع الديود العادي كل تيار عكسي؟

تعطي ورقة بيانات 1N4148 حدودًا لتيار التسريب العكسي عند جهد ودرجة حرارة محددين؛ وتختلف القيم بين شروط الاختبار. [2]

هذا يوضح لماذا لا نستبدل عبارة «تيار صغير» بعبارة «لا يمر تيار». وعندما نقارن عنصرين، نقرأ قيمة التسريب مع شروطها، ثم حدود الجهد والتيار والقدرة في الورقة الخاصة بكل منهما. [2]

منطقة الانهيار ودور المقاومة

جهد زينر لا يبقى ثابتًا تمامًا مع تغير التيار؛ تصفه أيضًا مقاومته التفاضلية. المقاومة المتسلسلة تحد التيار، ويجب أن يبقى تيار زينر كافيًا للعمل حين يتصل حمل. [1]

كذلك توجد حدود للتيار والقدرة؛ تجاوزها يسبب زيادة التسخين وقد يضر العنصر. [3]

نفصل إذن بين سؤالين: هل وصل العنصر إلى منطقة العمل المطلوبة؟ وهل بقيت قيم التشغيل ضمن حدوده؟ لا يجيب ارتفاع التيار عن السؤالين بالإجابة نفسها.

حساب أصلي لدائرة بلا حمل

افترض مصدرًا مقداره 9 فولت، ومقاومة 400 أوم، وزينر يعمل عند 5 فولت. لا يوجد حمل موازٍ في هذا المثال؛ ونفترض أن التيار الناتج مناسب لمنطقة ضبط القطعة.

فرق الجهد على المقاومة 4 فولت. بقسمة 4 على 400 يكون التيار 0.01 أمبير، أي 10 ملي أمبير. تمر هذه القيمة نفسها في زينر لأننا لم نصل حملًا.

قدرة زينر الحسابية 5 × 0.01 = 0.05 واط، وقدرة المقاومة 4 × 0.01 = 0.04 واط. هذه نتائج الفرض المبسط، وليست اختيارًا مضمونًا لقطعة بعينها.

عند إضافة حمل ينقسم التيار بينه وبين زينر؛ لذلك تُراجع حالة الحمل الأقصى، وحدود التيار والقدرة في بيانات العناصر. [1]