ما هو عنصر الدايود Diode كيف يعمل ، شرح مكوناته الأساسية

ما هو الصمام الثنائي Diode كيف يعمل ، شرح مكوناته الأساسية 

أثناء استخدام العناصر الإلكترونية في ألواح المطبوعة PCB قد تتعرض للتلف و الإحتراق و ذلك بسبب التيار العكسي و لهذا تم اختراع ما يسمى الصمام الثنائي Diode لحماية هذه المكونات الإلكترونية من التلف ، فما هو عنصر الدايود Diode ، و كيف يعمل الصمام الثنائي ؟ و ما هي أهم مكوناته الأساسية ؟

تعريف الصمام الثنائي Diode

الدايود هو عنصر إلكتروني مستقطب أي أنه يحتوي على الطرف الموجب (+) و الطرف الآخر سالب (-) ، و يسمح بمرور التيار الكهربائي في اتجاه واحد فقط و ذلك عندما يتحقق شرط و هو مرور جهد كهربائي يفوق 0.7 فولت في ثنائيات السيليكون و 0.3 فولت في ثنائيات الجيرمانيوم .

شرح مكونات الصمام الثنائي

مبدأ عمل الدايود في الدوائر الإلكترونية

يتكون الدايود بشكل عام من أشباه الموصلات و غالبا ما يتكون من مادة السيليكون Si أو مادة الجيرمانيوم Gr التي تحقق أكبر استفادة للتيار الكهربائي ، و يتم إستخدام الصمامات الثنائية في تحويل من التيار الكهربائي المتردد الى التيار الكهربائي المستمر و ذلك بما يسمى قنطرة الدايود أو Diode bridge ، و للدايود قطبين و هما الأنود (-) Anode و الكاثود (+) Cathode و يقوم بتمرير التيار الكهربائي من الكاثود إلى الأنود :

بيان توضيحي لقنطرة الدايود

↚

الأنود Anode (-) : 

هو الطرف السالب للدايود الذي يتكون من مادة السيليكون غالبا المحقون بشوائب من نوع N .و يتميز بوجود إلكترونات حرة .

الكاثود Cathode (+) : 

هو الطرف الموجب للدايود المصنوع من مادة السيليكون الغير النقية أي أنها تحتوي على شوائب من نوع P أو ما يسمى ب: بروتونات و تتميز بوجود فرغات holes .

رمز الدايود في الدوائر الإلكترونية

هذا هو الرمز الإصطلاحي للصمام الثنائي في الدوائر الإلكترونية electronics circuits .

رمز الدايود الإصطلاحي

كيف يعمل الدايود Diode

كما قلنا يحتوي عنصر الدايود على جزئين أساسيين و هما الجزء الذي يحتوي على N بمعنى Negative أي الإلكترونات و الجزء الثاني يحتوي على P أي فراغات كما نعرف جميعا نفس الشحنات الكهربائية ستتنافر و شحنات كهربائية مختلفة ستتجذاب و لهذا يتم شحن حدود P بشحنات سالبة و حدود N بشحنات موجبة مما يؤدي الى حدوث مجال كهربائي في الوسط الذي يقوم ببناء حاجز جهد لتدفق الإلكترونات electrons و جهده هو 0.7 فولت و هو الجهد الذي يجب تمريره ليعمل الدايود بشكل عادي ، أما طريقة تمرير التيار الكهربائي في الدايود فيوجد نوعان و هما الإستقطاب العكسي للدايود و الإستقطاب الأمامي للدايود : 

الإستقطاب العكسي للدايود :

انحياز عكسي للدايود

عندما يتم وضع تغدية خارجية للدايود و توصيل قطب الموجب للبطارية مع الجزء N للدايود هنا مصدر الطاقة سيجذب الإلكترونات و الفراغات مما يجعل تدفق الكهرباء مستحيل في هذه الحالة و هذا ما يسمى بالإستقطاب العكسي للدايود .

الإستقطاب الأمامي للدايود :

في هذه الحالة يتم وصل تغدية خارجية للدايود مع قطب الموجب للبطارية مع الجزء P للدايود في هذه الحالة عندما يفوق الجهد المتدفق جهد الحاجز و هو 0.7 فولت سيسمح الدايود بمرور التيار الكهربائي بشكل عادي ، و هذا ما يسمى بالإستقطاب الأمامي للدايود .

انحياز امامي للدايود

أنواع الصمام الثنائي Diode

توجد أنواع كثيرة من عناصر الدايود و تختلف بإختلاف دورها في الدوائر الإلكترونية و هذه أشهر الصمامات الثنائية Diode المعروفة :

• صمام ثنائي عادي Diode .
• دايود زينر Diode Zener .
• صمام ثنائي باعث للضوء LED .
• صمام ثنائي شوتكي Schottky Diode .
• فوتوديود Photodiode .
• ترياك Triac .
• دياك Diac .

بعض إستعمالات عنصر الدايود 

يتم إستخدام الصمامات الثنائية Diode في العديد من الشرائح الإلكترونية ، حيث لا يمكن العثور على بوردة الكترونية لا تتوفر على عنصر الدايود داخلها ، و هذه بعض إستخدمات مكون الدايود في الدوائر الإلكترونية :

1. يتم إستخدام الدايود بكثرة في حماية العناصر الإلكترونية الحساسة داخل الأجهزة الكهربائية الإلكترونية .
2. يتم استعماله في الحماية من التيار العكسي .
3. و من أهم إستخدام الصمامات الثنائية و هي تقويم التيار الكهربائي و تحويله من التيار المتردد AC الى التيار المستمر DC .

في الأخير نأمل أن تكون قد فهمت كيف يعمل عنصر الدايود داخل الدوائر الإلكترونية ، و أهم استخداماته و خصائصه .

لا تنسى متابعة مدونة مستر نوب ليصلك كل جديد حول التقنية و الإلكترونيات .

اضغط هنا لمتابعة مدونة مستر نوب

تعديل المقال