أنواع الدايود واستخداماتها

تدفق التيار الكهربائي

تتكون الدارة الكهربائية من الأسلاك والبطارية والمصباح، ويكون اتجاه تدفق التيار من القطب الموجب إلى السالب في البطارية ويلاحظ إضاءة المصباح، وفي حال عكس أقطاب البطارية يضيء المصباح كذلك لأنه في كلا الحالتين كانت الدارة مغلقة، والوضع يختلف عند إضافة الدايود الذي يوضع بين البطارية والمصباح، حيث يجب أن يكون الدايود بنفس اتجاه التدفق للبطارية من أجل أن يصل التيار للمصباح، وعكس هذا يعني أن الدارة مفتوحة، فتكون النتيجة عدم إضاءة المصباح، وهذا المقال سيتحدث عن أنواع الدايود واستخداماتها.^[١]

أنواع الدايود واستخداماتها

الدايود هو جهاز كهربائي يسمح بتدفق الشحنات الكهربائية في اتجاه واحد فقط، ويعبر عنه في الدارة الكهربائية بمثلث يتقاطع مع خط رأسي^[٢]، ويتكون من قطبين أحدها يمثل النهاية الموجبة ويسمى الأنود، والآخر يمثل نهاية سالبة ويسمى الكاثود، ويتدفق التيار من الموجب إلى السالب وليس العكس^[١]، وفيما يأتي بعض أنواع الدايود واستخداماتها:

وصلة الموجب والسالب

تسمى أيضًا بالوصلة الثنائية أو وصلة p-n، والرقاقة الأولى n غنية بالإلكترونات والرقاقة الثانية p غنية بشحنة موجبة، وتفصل بينهما مسافة تتدفق بها الإلكترونات باتجاه الطرف الموجب، وعندما يتم تطبيق جهد موجب على الجانب p، يمكن للإلكترونات التحرك بسهولة عبر الوصلة لملء الثقوب، ويتم تطبيق جهد سلبي على الجانب p، حيث تتسع المنطقة الموجبة ولا يمكن للإلكترونات التحرك بسهولة، وعندها يبقى التيار صغيرًا للغاية حتى يتم الوصول إلى جهد محدد يسمى جهد الانهيار، حيث يزداد التيار فجأة^[٢]، ويمكن أن يستخدم هذا النوع في ما يأتي:^[٣]

• تستخدم في دائرة التقطيع لتشكيل الموجات كما في اجهزة الكمبيوتر والراديو والرادارات.
• يستخدم كمفتاح في تصاميم المنطق الرقمي.
• يستخدم في تقوية الجهد لزيادة الجهد الناتج.
• يستخدم في امدادات الطاقة.

الدايود الباعث للضوء

هو جهاز مصنوع من أشباه الموصلات، وينبعث أو ينتج عنه ضوء عندما يمر التيار الكهربائي عبره، ويتميز هذا النوع بأنه ينتج نطاق ضيق للضوء المرئي أو الضوء غير المرئي وبأطوال موجية مختلفة، ونظرًا لصغر حجمه فإنه يستخدم في العديد من المكونات البصرية^[٤].

ليزر دايود

يعتبر من أهم أنواع الدايود واستخداماتها مختلفة عن الدايود الباعث للضوء لأنه ينتج ضوءًا متماسكًا، ويستخدم في العديد من التطبيقات مثل محركات الأقراص بالإضافة إلى مؤشرات ضوء الليزر لتقديم العروض التقديمية، وعلى الرغم من كونها أرخص من مولدات الليزر الأخرى إلا أنها أغلى من المصابيح، كما أنها تستخدم فقط لفترة قصيرة.^[٥]

مكثف متبدل

تتغير سعته الكهربائية بتغير الجهد، ويوجد داخل الدايود منطقة شحنات حرة ذات سعة كهربائية معينة، وهذه السعة الكهربائية تتغير بتغير فرق الجهد المطبق، ويمكن استعمال هذه المنطقة لتخزين الشحنات.^[٥]

تأثير ارتفاع درجة الحرارة على الدايود

تتأثر جميع أنواع الدايود واستخدامها بالحرارة حيث تعتبر أجهزة شبه موصلة، وعليه فإن توصيل أشباه الموصلات يزداد بزيادة في درجة الحرارة وعليه تزداد قيمة التيار، ولكن إذا ارتفعت درجة الحرارة بدرجة كبيرة جدًا، سيؤدي ذلك إلى السماح بتدفق تيار كبير جدًا مما يسبب الانهيار وسيؤدي إلى إتلاف الدايود، يتضح هذا التأثير في الخلايا الشمسية التي يستخدم بها دايود من السيلكون؛ حيث أن ارتفاع درجة الحرارة يعني أن الخلية الشمسية ستنتج تيارًا أكثر قليلًا، كما يتم تقليل الجهد وبالتالي يتم تقليل إنتاج الطاقة.^[٦]

المراجع

1. ^ ^{أ ب} "What is a Diode? - Definition & Types", study.com, Retrieved 6-8-2019. Edited.
2. ^ ^{أ ب} "Diode", www.britannica.com, Retrieved 6-8-2019. Edited.
3. ↑ "Which is an application of a p-n junction diode?", www.quora.com, Retrieved 6-8-2019. Edited.
4. ↑ "What is a light-emitting diode, its principles and applications?", www.quora.com, Retrieved 6-8-2019. Edited.
5. ^ ^{أ ب} "What are the different types of diodes?", www.quora.com, Retrieved 6-8-2019. Edited.
6. ↑ "What is the effect of temperature on semiconductor diode?", www.quora.com, Retrieved 6-8-2019. Edited.