كيف يعمل الدايود

كيف يعمل الدايود، الدايود عنصر مهم من اشباه الموصلات يستخدم في دوائر الإلكترونيات والكهرباء بغرض توحيد اتجاه التيار والحمايات المختلفة كالخلايا الشمسية، حيث يمنع التيار الرجعي من البطارية أثناء الليل.

وبسبب دوره المهم لا بد من التعرف على كيفية عمل الدايود وما مهمته في مختلف الدوائر الإلكترونية والحمايات.

اقرأ أيضاً

• ما هو دايود الزينر
• أنواع الترانزستورات
• علاقة قانون أوم بالمقاومة والجهد والتيار

ما هو الدايود

الدايود (بالإنجليزية: Diode) أو ثنائي الوصلة، هو عنصر إلكتروني يسمح بمرور التيار الكهربائي في اتجاه واحد فقط ولا يسمح له بالعودة من نفس الاتجاه.

يحتوي الدايود على طرفين وهما: طرف المصعد (Anode) – طرف المهبط (Cathode)، ويمكن اعتبار الدايود كمفتاح بحيث يسمح أو لا يسمح بمرور التيار حسب قطبية الجهد المطبق علي طرف المصعد والمهبط.

مكونات ثنائي الوصلة (الدايود)

يتكون الدايود على وصلتين ناقلة أحدهما سالبة وتحمل الإلكترونات، والأخرى موجبة وتحمل الفجوات، تفصل بينهما منطقة مجردة من الشحنات وتعتبر من الناحية العملية منطقة عازلة.

كيف يعمل الدايود

يسمح الدايود أو ثنائي الوصلة بمرور التيار بسهولة في اتجاه واحد ويمنع مرور التيار في الاتجاه الآخر، بمعنى أن التيار يمر عندما يكون الانود  موجباً بالنسبة للكاثود (الانحياز الأمامي)، ولا يمر عملياً تيار عندما يكون الكاثود موجباً بالنسبة إلى طرف الانود (الانحياز العكسي).

ولكن كيف يحدث ذلك دعنا نتعرف على الخواص الأمامية والعكسية للدايود.

الانحياز الأمامي للدايود

يكون الدايود بالانحياز الأمامي عند توصيل قطب المصدر الموجب بالأنود والذي يمثل النوع P، بينما القطب السالب يوصل بطرف الكاثود (N)، وبما أن الشحنات المتشابهة تتنافر فإن الفجوات تتنافر من القطب الموجب للبطارية وتتجاذب نحو منطقة الاستنفاد، وكذلك الإلكترونات الحرة بالجانب الآخر.

وإذا زاد مصدر الجهد عن 0.7 فولت فإنه يتغلب على جهد الحاجز للدايود، وبالتالي فإن الفجوات تنجذب نحو القطب السالب لمصدر الجهد وكذلك الإلكترونات نحو القطب الموجب ويتولد تيار.

خلاصة الانحياز الأمامي: يلاحظ أن التيار الأمامي يكون تقريباً صفر حتى يتجاوز الجهد الأمامي 0.7 فولت، وهذا الجهد يمثل الحاجز المتكون على طرفي منطقة الاستنفاد.

الانحياز العكسي للدايود

يكون الدايود مناحزاً عكسياً إذا تم وصل القطب الموجب للمصدر مع طرف الأنود للدايود (N)، بينما سالب المصدر مع طرف الكاثود نوع P، فإن ما يحدث هو تجاذب الإلكترونات نحو الطرف الموجب لمصدر الجهد وتجاذب الفجوات نحو الطرف السالب.

ما يسبب ذلك اتساع منطقة الاستنفاد وبالتالي لا يكون هناك تيار داخل الأنود أو في الدائرة الخارجية. ولكن في الحقيقة ونسبة لوجود حاملات الأقلية كما سبقت الإشارة فإن تياراً ضئيلاً سيمر بالميكرو أمبير فقط.

خلاصة الانحياز العكسي: في حالة الانحياز العكسي نلاحظ وجود تيار التسرب صغير جداً ويقدر بالميكرو أمبير وهو ناتج عن وجود حاملات الشحن الأقلية.

ولكن يجب الانتباه إلى تجنب زيادة الجهد العكس إلى جهد الذروة العكسية لكي لا تدمر تعطل عمل الدايود واحتراقه.

اقرأ أيضاً: عمل ترانزستور الموسفت كمفتاح

المصادر والمراجع

• بعض الكتب التعليمية
• electronics tutorials