استخدامات الصمام الثنائي

الثنائيات عبارة عن أجهزة شبه موصلة تعمل بشكل فعال على منع التيار في اتجاه واحد مع السماح بتدفق التيار في الاتجاه الآخر. لذلك ، يعمل الصمام الثنائي المثالي كمفتاح مفتوح في اتجاه واحد ومغلق في الاتجاه الآخر. يتم وضع الثنائيات في حالات مثل الزجاج أو البلاستيك التي يتم تمييزها بشريط للإشارة إلى جانب الكاثود. يعني التدفق الحالي من الأنود إلى الكاثود أن الصمام الثنائي متحيز للأمام ، بينما التدفق الحالي من الكاثود إلى الأنود يعني أن الصمام الثنائي متحيز عكسيًا.

تتكون الثنائيات من أشباه الموصلات مثل السيليكون أو الجرمانيوم التي يتم تخديرها لتشكيل ما يعرف باسم تقاطع PN. يتم إنشاء تقاطعات PN من مجموعة من أشباه الموصلات من النوع P و N. تشير P إلى إيجابية ، و N إلى سلبية. تحتوي أشباه الموصلات على ثقوب أو شحنات موجبة وإلكترونات حرة أو شحنات سالبة.

أشباه الموصلات التي تم تخديرها لتشكيل نوع P لها ثقوب مثل ناقلات الأغلبية ، والإلكترونات هي ناقلات أقلية. يتسبب الجهد المطبق في انتقال الإلكترونات إلى اليسار والثقوب إلى اليمين ، وتتحد الثقوب مع الإلكترونات الحرة من الدائرة الخارجية. عدد الإلكترونات قليل جدًا لدرجة أن تأثيرها ضئيل ، وبالتالي يتم أخذ حركة الثقوب فقط في الاعتبار. أنواع P لها شحنة موجبة زائدة.

إن أشباه الموصلات التي تم تخديرها لتشكيل نوع N لها إلكترونات حرة كحاملات أغلبية ، وثقوب كحاملات أقلية. يتسبب الجهد المطبق في انتقال الإلكترونات الحرة إلى اليسار والثقوب إلى اليمين. تمتلئ هذه الثقوب بواسطة إلكترونات من دائرة خارجية. الثقوب قليلة العدد بحيث يكون تأثيرها ضئيلًا ، وبالتالي يتم أخذ تدفق الإلكترونات الحرة فقط في الاعتبار. أنواع N لها شحنة سالبة زائدة.

يرمز الصمام الثنائي بسهم يشير إلى اتجاه تدفق التيار المسموح به. يطلق عليه منحازة للأمام عندما يتدفق التيار بهذه الطريقة. يحتوي السهم على شريط للإشارة إلى انسداد التيار عند السير في الاتجاه المعاكس. يسمى الصمام الثنائي الذي يتدفق فيه التيار في الاتجاه الخاطئ بالانحياز العكسي. في الحياة الواقعية ، ستمنع الثنائيات المنحازة العكسي تدفق التيار ، لكنها ستسمح في النهاية ببعضها عندما يكون هناك الكثير من الطرق الخاطئة. عندما يحدث هذا ، فإن الثنائيات العادية سوف تدمر نفسها بنفسها.

المصابيح هي صمامات ثنائية باعثة للضوء مصممة خصيصًا لانبعاث الضوء. يتم تصنيع ثنائيات زينر عندما تكون منحازة عكسيًا ، بدلاً من تدميرها. المتغيرات تتصرف مثل ثنائيات زينر المتتالية ، ويمكنها التعامل مع ما يصل إلى 1000 فولت. تعمل المتغيرات مثل المكثفات المتغيرة للجهد.

تستخدم الثنائيات بعدة طرق. يقوم البعض منهم بتغيير تيار التيار المتردد إلى تيار مستمر ، عن طريق إزالة جزء من الإشارة. وبهذه الصفة ، تُعرف باسم المقومات. تعمل كمفاتيح كهربائية ، وهي مفيدة في واقيات زيادة التيار لأنها يمكن أن تمنع ارتفاع الجهد. يتم استخدامها في تنفيذ المنطق الرقمي. يتم استخدامها أيضًا لإنشاء إمدادات الطاقة ومضاعفات الجهد.

تستخدم LEDS كمستشعرات ، وكذلك للإضاءة في أجهزة الإضاءة والليزر. تعمل ثنائيات زينر كمنظم للجهد ، وتستخدم المتغيرات في الضبط الإلكتروني وتستخدم المتغيرات لقمع العابرين في خطوط التيار المتردد.

الثنائيات هي أساس الترانزستورات والمضخات.