Web
	Analytics
الصمام الثنائي

الصمام الثنائي

00

اليوم سنتعرف على احدى المركبات الالكترونية التى تلى المقاومة فيما بعد وهو ليس صعب ابدا وهو سهل جدا.


الصمام الثنائي

01

هو مركب إلكتروني مصمم للحماية من الرجوع العكسي للتيار.

مثلا، في حالة عندنا ترانزستور مواصل مع أي مركب إلكتروني، وذلك المركب الإلكتروني يخزن فيه بعض شحنات الكهرباء، فبالتالى عند فصل الكهرباء، سيحدث فض او انعكاس للتيار المخزن في اتجاه معاكس للترانزستور، وذلك سيؤدى إلى تلف الترانزستور، لذلك تم ابتكار الصمام الثنائي، ووظيفته منع رجوع أي شحنات كهربائية.


مكونات الصمام الثنائي

03

يتكون الصمام الثنائي من قطبين سالب وموجب، او بمعنى اصح واوضح: انود وكاثود.


ما هو دور الصمام الثنائي؟

ذكرنا سابقا ان الصمام الثنائي يتكون من انود وكاثود، ركز جيدا في هذه النقطة، يوصل الصمام الثنائي التيار الكهربائي، إذا كان الجهد الداخل للقطب انود، اكبر من القطب كاثود حينها سيقوم بعملية مرور للكهرباء، ولكن ماذا لو كان العكس؟ ذلك هو ما سأسلط الضوء عليه أنه عند انعكاس التيار سيمر التيار من القطب كاثود إلى انود، حينها لن يوصل التيار الكهربائي وسيقطع التيار، لماذا؟

04

لانه عندما يكون الجهد في القطب كاثود اعلى من القطب انود، يقوم الصمام الثنائي بقطع التيار الكهربائي، تلك هي ببساطة طريقة عمل الصمام الثنائي داخل الدارة الكهربية وطريقة عمله التي توضح كيف يحمي المركبات الالكترونية من انعكاس اتجاه التيار الكهربائي.


كيف يُصنع الصمام الثنائي؟

05

يصنع الصمام الثنائي من مواد شبه موصلة كالسيليكون والجرمانيم.

فعلى سبيل المثال، ان جأنا بشريحة من السيليكون موجبة (+) وشريحة اخرى سالبة (–) ووضعناهما فوق بعض ومررنا من خلالهما تيارا كهربائيا فسيمر هذا الأخير من جهة واحدة فقط كصمام ماء يسمح للماء بالمرور في اتجاه واحد فقط. من هنا سمي هذا التركيب بالصمام الثنائي.

مثال بسيط يبين لك كيفية تصنيع صمام خاص بك. انظر انطلاقا من الدقيقة 6 (باللغة الإنجليزية):


كيف يركب الصمام الثنائي؟

06

يجب ان يركب الصمام الثنائي في الدارة الكهربائية بحيث يكون التيار الداخل للدارة يمر باللأنود ثم الكاثود. وفي حالة توصيله عكس ذلك، سيقوم بقطع التيار الكهربائي عن أي مركب إلكتروني يليه في الدارة.

 ملحوظةكيفية معرفة الكاثود من الانود في الصمام الثنائي بسيطة جدا: يوجد في طرف الصمام الثنائي خط مميز ملون بالرصاص. إنه يعني الكاثود، والطرف الاخر هو الانود الذى يستقبل الجهد الكهربائي.


كيف يمتحن عمل الصمام الثنائي؟

07
 

بكل بساطة يتم قياسه بنفس الطريقة التي تقاس بها المقاومة الكهربائية.

 

 


أنواعه

الصمام الثنائي زنير (Zener diode)

يتميز الصمام الثنائى زنير عن العادي أنه يضاف إليه بعض الشوائب، لتزيد من كفائته في توصيل التيار الكهربائي، كما أن التيار الكهربائي يمكن أن يمر في الانحياز العكسي إذا تجاوز عتبة معينة (وهي جهد معين يسمى بانهيار الجهد بالإنجليزية Breakdown voltage وبالفرنسية Tension de claquage)، بعكس الصمام ثنائي العادى، يوصل في انحياز امامي فقط.

08
 

09

الصمام المكثف

(Varicap أو varactor diode)

يتكون الصمام المكثف من صمام ومكثف يتغير بدلالة التيار المار خلال قطبيه. تستعمل الصمامات المكثفة من أجل التحكم بالجهد الكهربائي.

 

تجدها غالبا في المضخمات والمذبذبات البارامترية ومحللات الترددات. مثلا، تستخدم الصمامات المكثفة في صناعة أجهزة التلفاز من أجل تحديد الترددات المرسلة.

10

صمام الإنهيار (Avalanche diode)

يصنع هذا الصمام من مادة السيليكون وهو مصمم من أجل التعامل مع ظاهرة كهربائية تدعى بالإنهياز الكهربائي (avalanche breakdown)، وتظهر هذه الظاهر عندم يخترق التيار الكهربائي القوي عازلا كهربائيا يعد جيدا في الواقع.

يستعمل هذا النوع من الصمامات كنوع من الجهد المرجعي (voltage reference) وأيضا لحماية الدارات الكهربائية من التيارات العالية وكذلك لتوليد ما يسمى بتشويش تردادات الراديو.

11

الصمام الثنائي شوتكي (Schottky diode)

هو نوع خاص من الصمامات الثنائية التي لا تحتوي على معبر pn تقليدي (اي ممر من موجب إلى سالب التنقيط الذي عادة ما يتكون عند وضع مادتين شبه موصلات بشكل متلاصق). ولكنها تحتوي بدلا من ذلك على معدن ملاصق لمادة شبه موصلة. ينتج من هذا التلاصق معبر pn خاص يعمل تحت ظروف معينة كمقاومة اومية.

 

من أهم ميزاته انه سريع الفتح والإغلاق، لذلك يتم استخدامه في دارات الترددات العالية والتردادت الصغيرة في نطاق غيغاهرتز وفي التقنية الرقمية أيضا.

12

الصمام الثنائي النفقي أو صمام إساكي

(Tunnel diode أو Esaki diode)

تم ابتكاره من طرف ريونا إساكي الذي كان يشتغل في شركة صوني. وتصنع غالبا من مادة الجرمانيوم ويمكن أن تصنع من المواد السيليكونية أيضا. يتميز هذا النوع برابطة n-p جد مُشًوًّبة بمسافة 10 نانومتر.

 

تستعمل هذه الصمامات في محولات الترددات (frequency converters) والمكشافات (detectors). وبسبب بنيتها تستخدم أيضا كمذبذبات ومضخمات ودارات للتبديل باستعمال مبدأ التلاكؤ (hysteresis).

13

صمام قن (Gunn diode)

هو عبارة عن طرفين ومشوب بشبه موصل سالب فقط. لا وجود لشبه موصل موجب ولا وجود لوصلة n-p. يحكم قيمة التردد الصادر عدة عوامل أبرزها طول الثنائي و كمية التشويب و كذلك تردد الإيقاف الخاص بمرشد الموجة المستعمل و أيضا فجوة الرنين التي يوضع بداخلها الثنائي.

 

يستعمل هذا الثنائي لتوليد موجات كهرومغناطيسية بترددات تتراوح بينو100 غيغاهرتز وحتى نطاق التيراهرتز أيضا.

14

الصمام الثلاثي ه(PIN diode)

هو عبارة عن وصلة ثلاثية ابتكرها الياباني هيروشي نيشزاو عام 1950 للميلاد، وتتكون من ثلاث مكونات شبه موصل موجب (p) وشبه موصل سالب (n) وبينهما شبه موصل ذاتي (i) وبهذا تختلف عن الصمامات الثنائية.

 

يتم تشويب الجزء الداخلي بكميات أقل بكثير من الجزئين الموجب والسالب، كما يتم تقليص عرض الجزء الموجب وزيادة عرض الجزء الداخلي ليكون أعرض من كلا الجزئين.

15

يستعمل هذا الصمام كمبدال (switch) عند الترددات الكهربائية العالية، ويستعمل أيضا ككاشف ضوئي حيث إن زيادة المسافة بين الجانبين الموجب والسالب تعين على استعمال أطوال موجية أطول من السابق لإن زيادة المسافة ستزيد أيضا عمق التغلغل الذي يسمح للمواجات الكهرومغناطيسية اختراقه، وأيضا يمكن تسليط الموجة الضوئية على مساحة أكبر من السابق ما يحتم ارتفاع الكفاءة التحويلية، وكذلك الحال عند استعمالها كخلية شمسية سيكون بالإمكان تحويل الطاقة من نطاقات ترددية أكبر من السابق وبالتالي تزداد الطاقة الكهربائية الناتجة.

الصمام الموجه أمامي (Stabistor أوforward reference diode)

يسمح للتيار الكهربائي بالمرور في اتجاه واحد فقط ومصمم من أجل التطبيقات التي تعتمد على التيارات الضعيفة والتي تتطلب ثباتا عاليا عند ارتفاع درجة الحرارة.

 

ولها استعمالات أخرى في ما يسمى بالتقليم الكهربائي (clipper) ومثبتات المستوى الترددي (clamper).

16

صمام الجرمانيوم (Germanium diode)

يصنع هذا النوع من الصمامات من مادة السيليكون في الغالب، ويستعمل بشكل كبير في الدارات التي تعرف عدم استقرار لمنحى التيار الكهربائي.

 

نجده مستعملا في إنشاء اللوحات الشمسية مثلا وكذلك في صناعة مولدات الطاقة الهوائية من أجل تحويل وضبط التيار المتناوب إلى تيار مستمر.

17

الصمام الليزري (Laser diode)

يعتمد على المواد شبه الموصلة ويمتاز بحجم واستهلاك طاقة قليلة للغاية مقارنة بالأنواع الأخرى، ولذلك أصبح يستخدم على نطاق واسع في كافة التطبيقات والأجهزة الدقيقة حتى قدرة واط.

يستعمل في أجهزة كقارئ الأقراص الضوئيةوالمريائية والطابعات الليزرية وادوات القياس الدقيقة للمسافات والاطوال والأجهزة البصرية واقلام والعاب الليزر. وتعددت الوانه فمنه الاحمر والاخضر والازرق.

18

الصمام الثنائي الضوئي أو الصمام الباعث الضوئي (LED)

يقوم بنفس وظيفة الصمام ثنائي العادى ويوصل في وضع الانحياز الامامي ويضيء عند مرور تيار كهربائي به، ويفضل تركيبه مع مقاومة كهربائية لحمايته. ومعرفة الانود من الكاثود بسيطة فالطرف العريض داخل الصمام هو الكاثود (السالب) اما الطرف النحيف فهو الانود (الموجب).

19

الصمام المستقطب الضوئي (Photodiode)

الصمام المستقطب الضوئي في الكهروضوئية هو نبيطة تستعمل في تحويل الضوء إلى كهرباء. ويستعمل في الدارات الكهروضوئية كمستقبل إشارة.

20


مقاطع مصورة

كمنظم للجهد الكهربائي (الفصحى)

كمنظم للجهد الكهربائي (الهجة المصرية)

فحص الصمام زنير (الهجة المصرية)

 

الصمام الثنائي الباعث للضوء (الفصحى)


تأليف

المؤلف: محمد السيد (مصر)

البريد الإلكتروني: LORD_The_Kin@yahoo.com

 


المراجع

http://www.qariya.com

http://en.wikipedia.org/wiki/Varicap

http://en.wikipedia.org/wiki/Avalanche_diode

http://en.wikipedia.org/wiki/Zener_diode

http://ar.wikipedia.org/wiki/صمام_ثنائي_شوتكي

http://en.wikipedia.org/wiki/Tunnel_diode

http://ar.wikipedia.org/wiki/ثنائي_قن

http://en.wikipedia.org/wiki/Gunn_diode

http://ar.wikipedia.org/wiki/وصلة_ثلاثية

http://en.wikipedia.org/wiki/Stabistor

http://www.reuk.co.uk/Germanium-Diodes.htm

http://ar.wikipedia.org/wiki/ثنائي_ضوئي

http://ar.wikipedia.org/wiki/ليزر_أشباه_الموصلات

http://en.wikipedia.org/wiki/Laser_diode


التعليقات   

 
دنيا
+1 # دنيا 2014-01-03 21:13
:-) معلومات جد مهمة ، أطلب من فضلكم ما هو سبب سماح الصمام الثنائي بمرور التيار الكهربائي على مستوى الالكترونات
و شكرا
رد | رد مع اقتباس | اقتباس | تقرير إلى المدير
 

أضف تعليق


كود امني
تحديث

المزيد في هذه الفئة :


Go to top