ما هو الديود؟

الديود”الثنائي الكهربي”Power Diode  هو أداة بلورية  من  أشباه الموصلات للكهرباء والذي يستخدم أساسا لتحويل التيار المتغير (AC) إلى تيار مباشر(DC)… في عملية يطلق عليها “التقويم” Rectification. وهو موجود في الدوائر الكهربية لوحدات تغذية الطاقة Power Supply  في تقريبا كل الأجهزة الكهربية و الإليكترونية الحديثة.  وغالبا ما يستخدم مصطلح “دايود” بدلا من المصطلح العربي ثنائيات,  وهي الترجمة الحرفية للمصلح الانجليزي Diode  حيث “Di” تعني ثنائي “Ode” هي المقطع الأخير لكلمة  electrode” أي القطب.و وظيفة الدايود الكهربي وظيفة أقرب للصمامات الميكانيكية أحادية الاتجاه. فالدايود يوصل التيار الكهربائي في اتجاه واحد مع أقل حد من المقاومة- وهو ما يعرف بالاتجاه الأمامي  forward direction– بينما يمنع التيار الكهربائي من التدفق في الاتجاه المعاكس. وعادة الديواد قادرا على توصيل ما يصل إلى عدة مئات من الامبير, حيث به  وصلات ثنائية P-N junctions أكبر بكثير وبالتالي قدرة أعلى على حمل التيار للامام عن ما يستطيع الدايود الأصغر المستخدم في الإليكترونات لتنظيم التيار الكهربي وتقليله. وهو الأمر الذي يجعل الدايود الكهربي يناسب التطبيقات التي تتطلب تيارا كهربائيا كبيرا او فولت أعلى.

 

وبوجه عام, يصدر المصنوعون نطاقا مختلفا من الدايودات الكهربية التي تناسب استخدامات محددة. ويتم تصنيفها وفقا للحد الاقصى لشدة التيار الكهربي الذي يمكن ان يحمله الدايود في الاتجاه الأمامي , وكذا الحد الأقصى للجهد الكهربي المعاكس الذي يمكنه أن يقاومه. ونتيجة للمقاومة, يحدث نزول بسيط في الجهد الكهربي عند مرور التيار الكهربي عبر الدايود في الاتجاه الأمامي قبل أن يتعطل وبتوقف عن العمل.

ويصنع الدايود الكهربي اساسا من السيليكون مع كما صغيرا من مواد أخرى أيضا كالبورون أو زرنيخيد الغاليوم  أو الجرمانيوم  أو الفسفور. من الممكن استخدام الدايود الكهربي الأحادي لتحويل التيار المتغير إلى تيار مباشر, ولكن هذا ينتج ما يعرف بالتيار المباشر المتفاوت النصف موجي Half-wave Varying DC.  والدايود الثنائي أو الثلاثي أو ما هو أكثر من ذلك هي الانواع الأكثر شيوعا في الاستخدام والتي يتم توصيلها بالدائرة الكهربائية لتصدر تيار مباشر متفاوت كامل الموجةFull-wave Varying DC. وأهم كل هذه الانواع جسر التقويم Bridge Rectifier وهو عبارة عن اربعة من الدايودات متصلة ببعضها البعض  تعمل معا على تحويل كلا المقاطع السالبة والموجبة من اي موجة لتيار متردد إلى تيار مباشر ومن ثم  يكون الناتج تقويم كامل الموجة.

 

وعادة تستخدم مرافق الكهرباء  في جميع أنحاء العالم التيار المتردد ثلاثي الأطوار three-phase AC. بالرغم من أنه يوصل تيار مباشر متفاوت من التيار المتردد القادم, إلا أن جسر التقويم أو الموجة الكاملة لا يوصل تيارا مباشرا بالجهد الكهربي المستمر اللازم لمد أغلب الأجهزة الكهربائية والإليكترونية الحديثة اليوم بالطاقة الكهربية. وبالتالي, غالبا ما يتم توصيل مكثف احتياطي  reservoir capacitorبطرف المخرجات output end  لجسر التقويم  حتى يصبح موجات الجهد الكهربي منتظمة. ففي  منزل تقليدي بالولايات المتحدة الأمريكية مثلا,يمر تيار متردد ثلاثي الأطوار من الدوائر الكهربية الرئيسية عبر ثلاثة أزواج من الدايودات الكهربية. ثم بعدها يصبح التيار المباشر DC  ثابتا ويوصل بجهد كهربي ثابتا بما فيه الكفاية للاستخدام بمروره خلال مكثف مثبت للجهد الكهربي.

Loading...