انواع دیود و (دیود زِنر؛ دیود ترایاک؛ دیود تونل؛  در بایاسِ مستقیم) مهندسی برق_الکترونیک

پژوهشگر و نویسنده:  دکتر ( افشین رشید)

نکته : دیود ها و (دیود زِنر ؛ دیود ترایاک؛ دیود تونل) هر کدام علاوه بر کاربرد های اختصاصی خود در مدار یک  یکسوساز نیمه هادی در بایاسِ مستقیم ولتاژ‌ دو  سر دیود برابر است .(همانند یک کلید یک طرف بر روی مدار الکترونیکی که از برگشت جریان ) جلوگیری میکند .

بایاس مستقیم در دیود ها(دیود زِنر ؛ دیود ترایاک؛ دیود تونل) npn ؛ pnp

با اتصال قطب مثبت منبع تغذیه به نیمه هادی نوع P و قطب منفی منبع تغذیه به نیمه هادی نوع N دیود را در بایاس مستقیم یا موافق قرار داده ایم.


با خنثی شدن میدان الکتریکی ناشی از منبع تغذیه ، میدان الکتریکی پتانسیل سد، منطقه تخلیه و پتانسیل سد از بین می رود و الکترونهای کریستال N به سمت محل پیوند رانده می شوند. زمانی که این الکترونها وارد کریستال نوع P می شود در اثر ترکیب با حفره ها به الکترون ظرفیت تبدیل می شوند. الکترونهای ظرفیت از حفره ای به حفره دیگر جا به جا می شوند تا به انتهای کریستال و سرانجام به قطب مثبت منبع تغذیه می رسند. چنین به نظر می رسد که حفره ها در کریستال نوع P در خلاف جهت حرکت الکترونها حرکت می کنند و جریانی را به وجود می آورند، در حالی که عملاً آنها بدون حرکت هستند. در بایاس مستقیم دیود، با افزایش تدریجی ولتاژ دو سر دیود از صفر، در ابتدا جریان کمی از مدار عبور خواهد کرد.

 همین که ولتاژ دو سر دیود به حدود ولتاژ تماس پیوند P–N رسید جریان شروع به افزایش می نماید. این ولتاژ حدی را ولتاژ آستانه هدایت دیود می گویند .

دیود زنر ( Zener Diode ) در بایاس مستقیم

دیود زنر هم مانند دیود معمولی از اتصال دو کریستال P و N ساخته می شود.
جنس نیمه هادی های این دیود از سیلیسیم بوده و در بایاس موافق مانند یک دیود معمولی سیلیسیمی عمل می کند. بر خلاف دیود های معمولی که در بایاس مخالف ، در منطقه شکست آسیب می بینند ، دیودهای زنر به گونه ای ساخته می شوند تا بتوانند در منطقه شکست کار کنند.

وقتی ولتاژ بایاس مخالف دیود زنر را به تدریج افزایش دهیم ، در یک ولتاژ خاص دیود شروع به هدایت می کند. ولتاژی که دیود زنر به ازای آن در بایاس معکوس هادی می شود به ولتاژ شکست زنر معروف است.

یکسو سازی در دیود ها(بایاس مستقیم) و انواع مدارات یکسو ساز

مدار های یکسو کننده ی دیودی ، مداراتی هستند که ولتاژ متناوب را به ولتاژ مستقیم تبدیل می نمایند . عنصر اصلی این مدار ها دیود است . زیرا  دیود در یک جهت هدایت می کند در حالی که در جهت دیگر قطع است . مدارات یکسوکننده علاوه بر یکسو سازی برق یکفاز ، برق چند فازه را نیز یکسو می کنند.


به طور کلی مدارات یکسو کننده ی یک فازه در انواع زیر تقسیم می شوند :

۱) مدار یکسو کننده ی نیم موج
۲) مدار یکسو کننده ی تمام موج با ترانس سر وسط
۳) مدار یکسو کننده ی تمام موج پل (Bridge)
۴) مدار یکسو کننده با صافی خازنی

پژوهشگر و نویسنده:  دکتر ( افشین رشید)