ما هو الصمام الثنائي؟

By ديفيد هيريس | التعليم المستمر | أغسطس 1 ، 2014

دقيقة واحدة للقراءة

نظرة عامة على الذكاء الاصطناعي

من شعيرات القطط البدائية ومقومات الصمامات المفرغة إلى أشباه موصلات السيليكون الحديثة، تعمل الثنائيات كصمامات كهربائية أحادية الاتجاه، تُستخدم في كل شيء من الألعاب إلى المركبات الفضائية. يؤدي تطعيم السيليكون بشوائب خماسية أو ثلاثية التكافؤ إلى تكوين مناطق N وP، حيث يشكل وصلها طبقة استنزاف موصلة عند الانحياز الأمامي ومانعة للتيار عند الانحياز العكسي. يُستخدم جهاز قياس متعدد الأغراض في وضع قياس المقاومة أو وضع الثنائيات لاختبارها، حيث يُتوقع قراءة منخفضة عند الانحياز الأمامي أو انخفاض في الجهد بمقدار 0.6 فولت تقريبًا، وقراءة عالية عند الانحياز العكسي. يشير وجود تسريب عكسي كبير أو عدم وجود انخفاض في الجهد عند الانحياز الأمامي إلى عطل. يجب دائمًا فصل التيار الكهربائي عن المكثفات وتفريغها بأمان. قد يكون الاختبار داخل الدائرة ممكنًا في بعض الأحيان إذا لم تكن هناك مسارات متوازية. تُستخدم الثنائيات في وظائف التقويم، والحجب، وتنظيم الجهد، والحماية، والضبط، وفي مصابيح LED، والخلايا الشمسية، ومصادر الطاقة. عادةً ما تكون الأعطال مفاجئة، لذا يُنصح بالرجوع إلى جداول البيانات لمعرفة البدائل.

كانت الثنائيات الأولى عبارة عن شعيرات القط المستخدمة لاستخراج الصوت من إشارة تردد الراديو المعدلة. ثم كانت هناك أنابيب مفرغة من الصمام الثنائي تؤدي نفس الوظيفة ولكنها كانت أكثر استقرارًا. اليوم ، نحن نتحدث دائمًا عن جهاز أشباه الموصلات القائم على السيليكون. هذه شائعة جدًا في عالمنا الإلكتروني وخارجه ، من لعب الأطفال البسيطة إلى محطة الفضاء الدولية. قد تكون الثنائيات عبارة عن أجهزة إلكترونية منفصلة أو أجزاء مكونة عديدة لدائرة متكاملة (IC) أو رقاقة دقيقة.

أولاً ، من خلال نظرة عامة ، سنرى كيف يتم استخدام الثنائيات ومناقشة بعض خصائصها الكهربائية بما في ذلك كيفية اختبارها وأسباب الفشل. بعد ذلك ، سوف نلقي نظرة على كيفية عمل الثنائيات على المستوى دون الذري. بالطبع ، لا يمكن فتح هذه الأجهزة الصغيرة في عبوات محكمة الغلق وإصلاحها ، ولكن من المفيد جدًا فهم الأعمال الداخلية لأن ذلك يوفر نظرة ثاقبة حول كيفية عمل الثنائيات في الدوائر الإلكترونية وأيضًا يضع هذا الفهم الأساس لفهم أشباه الموصلات الأكثر تعقيدًا مثل مثل الترانزستورات ، MOSFET و IC.

أخيرًا ، سنرى الأدوار التي تلعبها الثنائيات داخل المعدات الكهربائية ونناقش بعض تقنيات استكشاف الأخطاء وإصلاحها وأنماط الأعطال التي يمكن مواجهتها في خدمة محركات المحركات وإمدادات الطاقة ولوحات التحكم.

يتم التعرف بسهولة على معظم الثنائيات. عادة ما تكون عبارة عن عناصر أنبوبية صغيرة ذات خيطين ، واحد في كل طرف. المظهر مشابه للمقاوم ، ولكن بدلاً من نطاقات كود الألوان المتعددة ، سترى مطبوعًا على العبوة مخططًا صغيرًا للديود ، يوضح التدفق الحالي وبهذه الطريقة يحدد العملاء المتوقعون. أو قد يكون هناك نطاق واحد يشير إلى الكاثود. قد تحتوي الثنائيات الأكبر حجمًا ، المخصصة للتعامل مع مستويات الطاقة العالية ، على أحواض حرارية مع زعانف تبريد بارزة.

كهربائيًا ، يكون سلوك الصمام الثنائي بسيطًا جدًا. في دائرة التيار المستمر ، يعمل الصمام الثنائي في اتجاه واحد ولا يعمل في الاتجاه الآخر. إنه يشبه صمام فحص في نظام مائي. ولكن عندما يتعرض صمام الفحص لضغط عكسي ، يتم ضغط الحجاب الحاجز على مقعد الصمام لمنع تدفق المياه. يعمل الصمام الثنائي بشكل مختلف. كما سنرى ، فإن التحيز العكسي يجذب حاملات الشحنة بعيدًا عن التقاطع بحيث تمنع الطبقة دون المجهرية بدون حاملات الشحنة تدفق الكهرباء.

لاختبار الصمام الثنائي ، اضبط جهاز القياس المتعدد على وظيفة أوم والمس المجسات بالخيوط. ثم قم بعكس الانصهار. طريقة واحدة ، المقاومة ستقرأ عالية ؛ الطريقة الأخرى سيقرأ منخفضًا إذا كان الصمام الثنائي جيدًا. بالنسبة لهذا الاختبار ، فإن قيم أوم الدقيقة ليست ذات صلة بشكل عام. ما نبحث عنه هو اختلاف جوهري بين القراءتين. إذا فشل الصمام الثنائي ، فعادة ما يصبح مفتوحًا أو قصيرًا داخليًا - وهو حدث كارثي. (هذا على عكس المكثف ، الذي قد يفقد السعة تدريجيًا.) ما يجعل اختبار الأومتر يعمل هو أن مصدر الطاقة الداخلي للعداد ، والذي يهدف إلى تسهيل قياسات المقاومة ، يطبق انحيازًا تقريبيًا بمقدار ثلاثة فولت على الصمام الثنائي. عندما يتم توصيل المسبار الموجب بالقطب الموجب ويتم توصيل المسبار السالب بالكاثود ، فإن الصمام الثنائي سوف يعمل. عندما يتم عكس هذه التوصيلات ، فإن الصمام الثنائي لن يعمل. عادةً ، عند إجراء هذا الاختبار البسيط ، لا داعي للقلق بشأن قطبية العملاء المحتملين. تأكد فقط مما إذا كانت هناك قراءات مختلفة على نطاق واسع بين الوصلين. بالنسبة لمعظم الأغراض ، سيكشف ذلك عن حالة الصمام الثنائي. لفهم ما يجري بشكل كامل ، عليك أن تدرك أن معظم مصنعي العدادات ينشطون المجسات بحيث يكون اللون الأحمر موجبًا. ولكن نظرًا لأن هذا ليس هو الحال دائمًا ، فقد ترغب في فحص جهاز القياس الخاص بك باستخدام الصمام الثنائي المعروف جيدًا وتسمية المجسات وفقًا لذلك.

يمكن محاكاة اختبار الأومتر باستخدام خلية جافة صغيرة أو مزود طاقة تيار مستمر ومليمتر. ومع ذلك ، من الضروري دائمًا إدخال مؤشر LED أو المقاوم أو أي حمل آخر للحد من التيار في الدائرة التسلسلية لئلا يتم تدمير الصمام الثنائي والمليمتر على الفور بواسطة التيار الثقيل.

إذا كان جهاز القياس المتعدد الخاص بك يشتمل على وظيفة فحص الصمام الثنائي ، فاستخدم ذلك بدلاً من وظيفة الأومتر ، لأنه يقيس انخفاض الجهد عبر التقاطع بدلاً من المقاومة ، والتي على الرغم من أنها مناسبة لمعظم الأغراض هي في الواقع قراءة زائفة لأن القيمة تعتمد على التحيز الذي يوفره مصدر طاقة العداد. باستخدام وظيفة اختبار الصمام الثنائي ، خذ قراءتين منفصلتين ، واحدة في كل اتجاه. مثل وظيفة أوم ، فإن المقياس يتحيز للديود. يمكنك معرفة مقدار التحيز من خلال النظر إلى الشاشة عندما لا تكون المجسات متصلة بالصمام الثنائي ولا تلامس بعضها البعض. عندما يكون الصمام الثنائي متحيزًا عكسيًا ، سيتم عرض هذا المقدار. إذا كانت القيمة أقل ، فهناك تسرب عكسي للانحياز ، وإذا كانت كبيرة ، فيجب استبدال الصمام الثنائي. في وصلة التحيز الأمامي ، ابحث عن انخفاض بمقدار 0.6 فولت.

بالطبع ، يجب إجراء اختبارات الصمام الثنائي باستخدام المتر المتعدد في وضع اختبار أوم أو الصمام الثنائي مع إيقاف تشغيل الجهاز. تتم حماية بعض أجهزة قياس الأومومتر من الاتصال غير المقصود بالمطاريف النشطة ، ولكن في أفضل الأحوال ، الحماية ليست شيئًا أكيدًا. تحتوي العديد من أنواع المعدات الكهربائية على مكثفات قريبة (كهربائيًا) من الثنائيات. يجب توخي الحذر ، لأن المكثفات تحتفظ بشحنة كهربائية لفترة طويلة بعد إيقاف تشغيلها وفصلها عن مصدر الطاقة. هذا لأن المكثفات ، خاصةً الكهربائية ، تقوم بما يفترض أن تفعله. علاوة على ذلك ، هناك ظاهرة السعة الموزعة ، والتي ، كما يوحي الاسم ، قادرة على الظهور بشكل غير متوقع. إلى جانب الصدمة الكهربائية ، من الممكن حدوث إصابة بفلاش القوس. قد تكون أنابيب الصور التلفزيونية والأنظمة الكهروضوئية خطرة بشكل خاص في هذا الصدد.

يقوم العديد من الفنيين بتحويل هذه الطاقة الكهربائية إلى الأرض عن طريق مفك أو سلك معزول ، ولكن من الممكن دائمًا الانزلاق. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن لارتفاع الجهد العالي أن يثقب الطبقة العازلة الرقيقة للمكثف ويدمر الثنائيات القريبة وأشباه الموصلات الأخرى. من الأفضل توصيل المقاوم للطاقة أو أي حمولة مناسبة أخرى the source من الطاقة المخزنة والسماح لها بالنزف بمعدل معقول. استخدم مشابك التمساح ذات الأكمام المطاطية والابتعاد عن الأسطح المؤرضة. لا تعمل على هذا النوع من المعدات ما لم تفهم المخاطر التي تنطوي عليها وتعرف كيفية التخفيف منها. لا تنخدع. حتى الكاميرا الرقمية يمكنها حمل الفولتية المميتة بعد فترة طويلة من إزالة البطارية.

هل يمكن اختبار الصمام الثنائي في الدائرة أم يجب إزالته؟ الجواب مؤكد "في بعض الأحيان!" ما عليك أن تنظر إليه هو ما إذا كان هناك مسار تيار موازٍ من شأنه أن يعطل القراءة. يجب أن يكون من السهل تحديد ذلك بصريًا أو عن طريق استشارة التخطيطي. إذا كنت في شك ، افصل سلكًا مؤقتًا.

الآلية دون الذرية الداخلية للديود بسيطة وسهلة الفهم. مثل أشباه الموصلات الأخرى ، فإن معظم الثنائيات اليوم مصنوعة من السيليكون ، وهو أحد أكثر العناصر وفرة على وجه الأرض والمكون الأساسي في الكوارتز ورمال الشاطئ الشائعة. إنه عنصر برقم ذري 14 ، وهو محاط في الجدول الدوري بالبورون ، والكربون ، والنيتروجين ، والألمنيوم ، والفوسفور ، والغاليوم ، والجرمانيوم ، والزرنيخ ، وكلها تشترك في خاصية مهمة هي مفتاح هذه المناقشة. لديهم أقل من الحد الأقصى وأكثر من الحد الأدنى لعدد الإلكترونات في المدار الخارجي أو مدار التكافؤ ، حيث يكون الإجراء من حيث التفاعل مع العالم الخارجي.

يتكون نظامنا الشمسي من كواكب وأجسام أخرى تدور حول الشمس. تقع جميع هذه المدارات في نفس المستوى ، في حين أن الإلكترونات التي تدور حول نواة ذرية لا تشغل نفس المستوى ولكنها تتسارع في جميع الميول الممكنة. من الأفضل تصور المدارات على أنها أصداف. نظرًا لأن السيليكون يحتوي على أربعة إلكترونات في غلافه الخارجي (التكافؤ) ، فإن ذرة واحدة قادرة على الارتباط بإحكام بأربع ذرات سيليكون متجاورة. يشكل السيليكون النقي المنظم بهذه الطريقة شبكة بلورية ذات ثبات كبير ، على غرار الماس عندما تشترك ذرات الكربون في إلكترونات التكافؤ لتشكيل شبكة بلورية. مهيأة لذلك ، لا توجد إلكترونات حرة ، ولهذا السبب فإن المادة ليست موصلة للكهرباء. ولكن عندما يتم إدخال كميات صغيرة من بعض المواد الأخرى ، يتغير الوضع بشكل كبير. على وجه التحديد ، إذا تعرض السيليكون البلوري إما للفوسفور أو الزرنيخ ، وكلاهما يحتوي على خمسة إلكترونات في غلاف التكافؤ ، فإن الإلكترون الإضافي غير مرتبط بالشبكة البلورية بل يتجول في الفضاء الفارغ بين ذرات السيليكون ، مما يؤدي إلى تغيير كبير في خصائص الكريستال الكهربائية. الآن أصبح السيليكون أكثر قدرة على التوصيل. تسمى عملية تعريض السيليكون البلوري لهذه الشوائب بالمنشطات ، وتعرف المادة الناتجة باسم السيليكون من النوع N لأن الإلكترونات الحرة لها شحنة سالبة.

في المقابل ، عندما يتم إحضار السيليكون البلوري إلى وجود البورون أو الغاليوم ، وكلاهما يحتوي على ثلاثة إلكترونات تكافؤ فقط ، يكون هناك نقص في الإلكترونات الحرة. الكيانات الناتجة ليست في الحقيقة جسيمات موجبة الشحنة مثل البروتونات ، ولكنها بالأحرى غائبة. إنها تعمل مثل أجسام عديمة الكتلة مشحونة إيجابيا تتحرك عبر المساحات الشاسعة نسبيًا بين ذرات السيليكون. نتيجة لذلك ، يصبح هذا السيليكون من النوع P موصلًا أيضًا. تُعرف الجسيمات الافتراضية في السيليكون من النوع P بالثقوب. كل من الإلكترونات في السيليكون من النوع N والثقوب الموجودة في السيليكون من النوع P هي ناقلات شحن ، وهذا هو سبب وجودها ؛ إنه ما يجعل أشباه الموصلات مفيدة في عالمنا الإلكتروني. لا يفعل السيليكون من النوع N و P الكثير من تلقاء نفسه. على عكس السيليكون البلوري النقي ، فإن هذه المواد موصلة للكهرباء ، لكنها ليست مثل النحاس ، وهو موصل بدرجة عالية وقابل للطرق بحيث يمكن سحبه لتشكيل الموصلات.

لإنشاء الصمام الثنائي ، يتم ربط قطع صغيرة من السيليكون فائق النقاء من النوع N و P معًا ويتم لصق الأسلاك الأسلاك في الأطراف البعيدة. تُعرف الأجهزة الناتجة باسم الثنائيات ، وقد غيرت عالمنا جنبًا إلى جنب مع أجهزة أشباه الموصلات الأكثر تعقيدًا مثل الترانزستورات.

سميت أشباه الموصلات بهذا الاسم ليس لأنها موصلة جزئيًا مثل مقاومات الكربون أو مقاومات الجرح السلكي ، ولكن لأنها تجري في ظل ظروف معينة وفي ظل ظروف أخرى معينة لا تجريها. يتعلق الأمر بكيفية انحيازهم ، أي القطبية المرتبطة بأي قيادة. يُعرف السلك المتصل بمادة النوع P بالقطب الموجب ، ويُعرف السلك المتصل بمادة النوع N بالكاثود. كما نعلم جميعًا ، عندما يتعلق الأمر بالشحنات الكهربائية ، فإن غير المحبين يجتذبون ويحبون التنافر. تصور مصدر طاقة تيار مستمر متصل بالديود ، مع مصباح في سلسلة. (إذا تم إجراء هذه التجربة باستخدام مقياس التيار ، فيجب أيضًا إدخال حمولة مناسبة في سلسلة للحد من التيار ، لئلا يتم تدمير الصمام الثنائي ومقياس التيار على الفور.

إذا كان القطب الموجب متصلاً بالقطب الموجب وكان القطب السالب متصلًا بالكاثود ، فسيتم صد الإلكترونات السالبة في السيليكون من النوع N والثقوب الموجبة في السيليكون من النوع P. سوف تتجمع حاملات الشحنة هذه من كلا الجانبين باتجاه التقاطع. سوف يعمل الصمام الثنائي. السيناريو الآخر هو أن القطب السالب لمصدر الطاقة متصل بأنود الصمام الثنائي والقطب الموجب متصل بالكاثود. الآن تنجذب حاملات الشحن إلى أقطاب مصدر الطاقة. على كلا الجانبين ، يهاجرون بعيدًا عن التقاطع ، والذي يمكن اعتباره الآن منطقة نضوب. نظرًا لعدم وجود ناقلات شحن في هذه المنطقة ، فلن يعمل الصمام الثنائي.

سيعمل الصمام الثنائي أو لا يعمل اعتمادًا على كيفية تحيزه ، وهذا يعتمد على قطبية الجهد المطبق. يمكن تكوين المرحل المغناطيسي أو الأنبوب المفرغ للقيام بنفس الشيء ، لكن الصمام الثنائي ذو الحالة الصلبة أقل تكلفة ، وأكثر موثوقية ، وقبل كل شيء ، يعمل بشكل أسرع ، وهذا يعني أنه قادر على استجابة تردد أفضل بكثير.

نظرًا لقدرته على العمل كصمام كهربائي أحادي الاتجاه ، فإن الصمام الثنائي له العديد من التطبيقات:

  • سيمنع الصمام الثنائي الذي يتم وضعه في سلسلة ببطارية تدفق التيار إذا تم تركيب البطارية في الخلف في حاملها ، مما يحمي المعدات القيمة من تلف القطبية العكسية. تعمل العديد من مولدات التيار المستمر كمحركات عند تطبيق القطبية العكسية. تحتوي توربينات الرياح التي تعمل بالتيار المستمر على صمامات ثنائية يتم إدخالها في سلسلة بين بنك البطارية والمولد ، بحيث لا يتم تفريغ البطاريات من خلال المولد ، مما يؤدي إلى تدوير التوربين في حالة عدم وجود نسيم. أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية محمية بالمثل.
  • تستخدم ثنائيات زينر لتنظيم الجهد. كما ذكرنا ، لا تعمل الثنائيات عندما تكون منحازة عكسية. ولكن إذا زاد جهد التحيز العكسي عن مستوى معين يُعرف بجهد الانهيار ، فإن الصمام الثنائي سوف يعمل فجأة ، مما يؤدي إلى تدمير الجهاز. صممت ثنائيات زينر بحيث يمكنها تحمل جهد انهيار التحيز العكسي دون ضرر ، مما يجعلها مفيدة كمنظم للجهد ، شائعة في إمدادات الطاقة ويمكن رؤيتها في جميع أنواع المعدات الكهربائية.
  • وبالمثل ، تحمي الثنائيات الانهيار الجليدي الدوائر من اندفاعات الجهد العالي.
  • تستخدم الثنائيات Varactor لضبط دوائر الراديو إلكترونيًا.
  • تُستخدم الثنائيات النفقية والصمامات الثنائية Gunn كمذبذبات في التطبيقات عالية التردد.
  • تم استخدام الثنائيات الباعثة للضوء كمصابيح مؤشر في العديد من أنواع المعدات الإلكترونية ، وقد جعلتها التطورات الحديثة في الكفاءة مناسبة للمصابيح الكاشفة عالية الأداء ومصابيح الخروج الموثوقة في المباني العامة وحتى الإضاءة للأغراض العامة. تستخدم أجهزة التحكم عن بعد المحمولة لأجهزة التلفزيون ومكيفات الهواء والمعدات المماثلة مصابيح LED لإنتاج حزم الأشعة تحت الحمراء. تُستخدم مصابيح LED أيضًا في القراءات الأبجدية الرقمية.

الخلايا الشمسية في الأنظمة الكهروضوئية هي ثنائيات. إذا ضرب أي جسم بالطاقة المشعة مثل ضوء الشمس ، فسيتم امتصاص الطاقة التي لا تنعكس ولا تنتقل. ينتج عن هذه الطاقة الممتصة حركة جزيئية أكبر ولكن لا يمكن استخلاص الطاقة الكهربائية المفيدة لأن الطاقة عشوائية والأقطاب تتلاشى. إذا كان الجسم عبارة عن صمام ثنائي مع تقاطع شبه موصل ، وإذا تم لصق الخيوط على الأطراف البعيدة بعيدًا عن التقاطع ، فسيظهر جهد ، وإذا تم توصيل الحمل ، فسوف يتدفق التيار. لالتقاط هذه الطاقة ، يجب ربط الأقطاب الكهربائية المعدنية بالسيليكون من النوع N و P. على الجانب السفلي ، هذه ليست مشكلة ، ولكن على الجانب العلوي مثل هذه الصفيحة الصلبة من شأنها أن تمنع الطاقة الشمسية الواردة. يتم التوصل إلى حل وسط من خلال تشكيل شبكة بحيث يمكن نقل الطاقة الكهربائية إلى الرصاص دون حجب ضوء الشمس تمامًا. سيكون للموصلات النحيلة التي تشكل الشبكة قدرة محدودة ، لذلك هناك بعض الخسارة مقارنة بلوحة الجانب السفلي ، ولكن يمكن تحسين هذا القطب من خلال تشكيل أعضاء الشبكة مع مقطع عرضي مستطيل ، البعد الطويل متعامد على السطح من الخلية.

نظرًا لأن الثنائيات تعمل في اتجاه واحد فقط ، فيمكن استخدامها لتصحيح التيار المتردد ، حيث يكون الناتج عبارة عن تيار مستمر نابض ، والذي يمكن ترشيحه لاحقًا لتخفيف التقلبات. يمكن بناء مقوم بسيط عن طريق وضع الصمام الثنائي في سلسلة مع مصدر التيار المتردد. هذا يسمى مقوم نصف الموجة. كما يوحي الاسم ، يتم تصحيح نصف الموجة فقط ، تاركًا فترات فارغة في المخرجات مع فقدان الكفاءة المصاحب. يعتبر مقوم الموجة الكاملة أكثر كفاءة ، ويكون الإخراج أكثر سلاسة ، لذا هناك حاجة إلى ترشيح أقل.

يمكن أن تعمل الثنائيات كمضاعفات للجهد ، على سبيل المثال عن طريق مضاعفة جهد الدخل. يمكن أن تضاعف التكوينات المختلفة الجهد ثلاث مرات أو ، المستخدمة في التسلسل ، تحقق جهدًا عاليًا جدًا للأغراض التجريبية وغيرها.

تستخدم الثنائيات للخلط غير الخطي لجهدين. يُعرف هذا باسم تعديل السعة. يتم تعديل الموجة الحاملة عالية التردد بواسطة إشارة صوتية أو فيديو. هناك حاجة إلى الموجة الحاملة عالية التردد للإرسال عبر المسافة. في نهاية المتلقي ، يحدث استخلاص. قد يكون التعديل وإزالة التشكيل في نفس العلبة ، وفي هذه الحالة يُعرف باسم المودم. غالبًا ما تتم العمليتان على بعد مئات أو آلاف الأميال ، ولكن بغض النظر عن مكان التعديل ، سيكون هناك استخلاص ، وتتطلب كلتا العمليتين الثنائيات.

يمكن التحكم في السرعة واتجاه الدوران والمعلمات التشغيلية الأخرى لمحرك التيار المتردد بواسطة محرك تردد متغير (VFD). هذه قطعة رائعة وسهلة الاستخدام تعتمد في تشغيلها على 12 أو أكثر من صمامات الطاقة الكبيرة. عندما يفشل VFD ، فإن الصمام الثنائي القصير أو المفتوح هو الجاني المعتاد. ستناقش مقالة لاحقة استكشاف أخطاء VFD وإصلاحها ببعض التفاصيل. في الوقت الحالي ، سنذكر حقيقة أنه من أجل التشغيل السليم ، يجب أن يحمل ناقل التيار المباشر تيارًا مباشرًا نقيًا دون التوافقيات أو تلوث الضوضاء. من الأفضل التأكد من ذلك من خلال النظر إلى الجهد المعروض على شاشة راسم الذبذبات. يجب أن تكون جميع المكثفات والصمامات الثنائية قبل وبعد ناقل التيار المستمر جيدة. قم بإجراء هذه الاختبارات مع فصل مصدر الطاقة وإغلاقه ، ومع تفريغ الفولتية المخزنة بالكامل. حتى مع وجود هذه التدابير الوقائية ، ليست هناك حاجة للمس أي أجزاء موصلة. استخدم فقط الأدوات المعزولة بالكامل ومعدات الاختبار المصنفة لجهد النظام.

الثنائيات هي أجزاء مهمة من كل مصدر طاقة في المعدات الإلكترونية حيث يكون من الضروري تحويل مرفق التيار المتردد أو الطاقة المولدة في الموقع إلى التيار المستمر. في البحث عن سبب الخلل ، انظر إلى مسارات تدفق التيار الثقيل ؛ هذا يعني عادةً مصادر الطاقة أو مراحل الإخراج والأجهزة ، مثل مكبرات الصوت. إذا كان النظام معطلاً ، أي لا توجد استجابة على الإطلاق عند توصيله بمصدر الطاقة ، فقد يكون هناك خطأ في صمام ثنائي واحد أو أكثر. غالبًا ما تنخفض هذه المكثفات مع المكثفات الإلكتروليتية. من الأسباب الشائعة حدوث ماس كهربائي يتبعه مباشرة سحب تيار ثقيل ثم فتح ، بعد أن يتلاشى الخطأ. أيضًا ، يمكن أن تؤدي عواصف الخطوط والعابرة إلى تدمير الثنائيات. اختبرها كما هو موضح سابقًا وافحص بصريًا بحثًا عن التلف.

تحتوي الثنائيات ذات الطاقة الكبيرة على أحواض حرارية للتخلص من الطاقة الحرارية الزائدة. عندما يتلامس الصمام الثنائي مع المشتت الحراري ، يجب وضع طبقة رقيقة جدًا من الشحوم الحرارية ، بدون فائض. تملأ المادة حفرًا في الأسطح المعدنية للتزاوج من أجل تحسين نقل الحرارة. إنه مشابه لمثبط التآكل الذي يطبقه فنيو الكهرباء عند نهايات موصلات الألمنيوم الكبيرة في الخدمات. لا تستخدم شحمًا قياسيًا متعدد الأغراض.

مع وجود العديد من الأحجام والأشكال والمعلمات الكهربائية ، فليس من المستغرب أن استبدال جزء الصمام الثنائي قد يكون مشكلة. هذا هو المكان الذي تدخل فيه أوراق بيانات الشركة المصنعة الصورة. هذه متوفرة بدون تكلفة كتنزيلات PDF. في محرك البحث الخاص بك ، اكتب رقم الأجزاء + ورقة البيانات. توفر Fairchild Semiconductor أوراق بيانات كاملة وموضحة جيدًا ، وهي ضرورية لأعمال التصميم وأي إصلاح قد ترغب في استبدال الأجزاء فيه.

بعض أهم المعلمات الكهربائية والحرارية هي:

  • أقصى جهد عكسي متكرر
  • متوسط ​​التيار الأمامي المعدل
  • تيار مباشر إلى الأمام
  • الذروة المتكررة إلى الأمام الحالية
  • مدى درجة حرارة التخزين
  • تشغيل درجة حرارة التوصيل
  • تبديد الطاقة
  • المقاومة الحرارية ، تقاطع مع المحيط
  • جهد الانهيار
  • التيار المتجه للامام
  • عكس التسرب
  • السعة الكلية
  • وقت الاسترداد العكسي

بالإضافة إلى ذلك ، هناك رسوم بيانية للأداء تُظهر العديد من المعلمات الكهربائية مع رسم التيار مقابل الجهد ومنحنى خفض القدرة عند درجات حرارة مختلفة. تُظهر أوراق البيانات أيضًا تمثيلات مصورة تصور نطاق تعريف الكاثود وتحديد رقم الأجزاء.

ما هو الصمام الثنائي الشكل 2
تصويري (علوي) وتخطيطي (أسفل) للديود: على الجهاز ، يشير النطاق الفردي إلى الكاثود ؛ على التخطيطي ، رأس السهم هو الأنود.
مشاركة