حتماً تا حالا نام دیود به گوشتان خورده است و تا حدودی از کاربرد این قطعه الکتریکی بسیار پر کاربرد مطلع هستید. اما برای آن دسته از دوستان که اطلاعات کافی در خصوص دیود ندارند، باید عرض کنیم که دیود قطعه‌ای الکتریکی است که اجازه عبور جریان الکتریکی را تنها در یک جهت می‌دهد.
این عامل سبب شده است تا دیود را یک سو‌کننده جریان نیز بنامند. دیود‌ها در انواع مختلف تولید و به بازار عرضه می‌شوند که هر کدام خصوصیات خود را دارند. در این مقاله به طور اختصاصی به معرفی دیود زنر، کاربرد دیود زنر ، انواع دیود زنر ، کد دیود زنر و نحوه‌ی تست دیود زنر می‌پردازیم.
دیود زنر چیست؟
همان‌طور که در بالا نیز اشاره کردیم، دیود اجازه عبور جریان را تنها در یک جهت می‌دهد که اصولاً به آن بایاس مستقیم می‌گویند. دیودهای معمولی در برابر بایاس معکوس از خود مقاومت نشان می‌دهند و اجازه عبور جریان را صادر نمی‌کنند. دیود زنر نوعی از دیود است که نه تنها اجازه عبور جریان در بایاس مستقیم را می‌دهد بلکه جریان می‌تواند در بایاس معکوس نیز عبور پیدا کند.
البته توجه داشته باشید جریان در بایاس معکوس تا ولتاژ شکست ادامه خواهد داشت و بعد از آن دیود زنر اجازه عبور جریان را در بایاس معکوس نمی‌دهد. دیود زنر اولین بار در سال 1915 توسط کارنس زنر دانشمند آمریکایی ساخته شد و به افتخار دانشمند سازنده، آن را دیود زنر نامیدند.
اگر قصد دارید در رابطه با اینکه دیود چیست بیشتر بدانید، کلیک کنید.
انواع دیود زنر
دیودهای زنر بر اساس برخی پارامتر‌ها دسته‌بندی می‌شوند که در ادامه به آن‌ها اشاره می‌کنیم.
- ولتاژ نامی (Nominal Voltage): این ولتاژ که معمولاً با نام ولتاژ شکست نیز شناخته میشود، با توجه به نوع استفاده متفاوت است. مهمترین معیاری که باید در انتخاب دیود در نظر بگیرید، ولتاژ کار دیود است.
- بیشینه جریان زنر (MAXIMUM ZENER VOLTAGE): این ولتاژ برابر است با ماکزیمم جریانی است که در ولتاژ زنر می‌تواند از دیود عبور کند، بدون آنکه به دیود زنر آسیبی وارد شود و آن را خراب کند.
- کمینه جریان زنر (MINIMUM ZENER VOLTAGE): این جریان برابر است با کمترین جریانی که برای شروع به کار دیود زنر در ناحیه شکست آن مورد نیاز است.
- اتلاف توان (Power Dissipation): این پارامتر نشان‌دهنده مقدار بیشینه توانی است که جریان زنر آن را اتلاف می‌کند. اگر این مقدار توان از حد مشخصی بیشتر شود، دمای دیود به طرز وحشتناکی بالا می‌رود و در نتیجه دیود خراب میشود (امکان خراب شدن سایر قطعاتی که بر روی مدار الکتریکی با دیود زنر در ارتباط هستند در این حالت وجود دارد).
- جریان راه انداز مستقیم (Forward drive current): به مقدار جریان مورد نیاز (در بایاس مستقیم) برای شروع به کار دیود زنر در بازه خطی ولتاژ جریان راه‌انداز مستقیم می‌گویند.
نوع بسته‌بندی و همچنین بیشینه جریان معکوس دیود زنر از دیگر پارامتر‌ها برای خرید دیود زنر است که بسته به نیاز باید به آن‌ها توجه کرد.
دیودهای زنر مانند سایر قطعات الکتریکی موجود در بازار دارای دیتاشیت هستند، معمولاً مشخصات الکتریکی این دیود‌ها در جدول‌های مشابه جدول پایین ارائه می‌گردند.
دیود‌ها با اسامی خانوادگی 1Nnnn، BZnnCnVn و BZnncnvn تولید می‌شوند که در مدل‌های مختلف به جای حرف n یک عدد قرار می‌گیرد که نشان‌دهنده خانواده دیود می‌باشد.
پیدا کردن کد دیود زنر
تعمیرکار‌ها و فعالان در زمینه الکترونیک از کد دیود زنر برای پیدا کردن مشخصات دیود استفاده می‌کنند. معمولاً مشخصات هر دیود زنر به صورت یک کد بر روی آن نوشته میشود تا با نگاه کردن به آن تا حدود زیادی بتوانید، نوع دیود را تشخیص دهید.
پس اگر تاکنون فکر می‌کردید که حروف نوشته شده بر روی دیود زنر بیهوده است به شما می‌گویم که سخت در اشتباه هستید. بر روی دیودهای معمولی از علامت D استفاده میشود و برای دیودهای زنر از ZD استفاده میشود.
برای پیدا کردن مشخصات دیود زنر می‌توانید از موتورهای جست‌وجو مانند گوگل، بینگ و. . استفاده کنید و یا در صورت عدم دسترسی به اینترنت با مراجعه به جداول راهنما و کتاب‌های معرفی دیود زنر می‌توانید از اطلاعات دیود اطلاعات کافی بدست آورید.
کاربرد دیود زنر چیست
از دیودهای زنر در مدارهای الکتریکی برای سه کاربرد مهم استفاده میشود.
1) تنظیم ولتاژ (Voltage regulator):
تقریبا می‌توان گفت که مهمترین کاربرد دیودهای زنر در مدارهای الکتریکی، تنظیم ولتاژ است. یک قطعه تنظیمکننده ولتاژ در واقع وظیفه دارد تا یک ولتاژ خروجی ثابت برای بار متصل به آن را فراهم کند، بدون اینکه تغییری در جریان بار و یا تغییرات در ولتاژ منبع تغذیه تاثیری بر عملکرد آن داشته باشد.
افت ولتاژ در دیودهای زنر ثابت است و به همین دلیل از این قطعه الکتریکی به عنوان تنظیمکننده ولتاژ استفاده میشود.
2) استفاده از دیود زنر به‌عنوان برشدهنده شکل موج (Waveform clipper):
یکی از استفاده‌های معمولی از دیودهای زنر، به کار بردن آن‌ها در مدارهای برشدهنده و جابه‌جا‌کننده سیگنال است. به مدارهای که بدون ایجاد هیچ‌گونه تغییری در مقدار سیگنال ورودی و یا شکل موج، از بالا رفتن سیگنال خروجی یک مدار به نسبت ولتاژ معین و مشخص جلوگیری می‌کند.
از این مدار‌ها در کنار مدارهای جابه‌جا‌کننده سطح سیگنال در تلویزیون‌های آنالوگ، رادیو FM به کرات استفاده میشود تا از تداخل امواج جلوگیری کند و نویز‌ها را به شدت کاهش دهند.
3) کاربرد دیود زنر به‌عنوان انتقالدهنده ولتاژ (Voltage shifter):
انتقال دادن ولتاژ یکی از پیش پا افتاده‌ترین و در عین حال از کاربردهای مهم دیود زنر است. در مدارهای مقاومتی با قرار دادن یک دیود زنر بر سر راه ورودی جریان مدار، مقدار ولتاژ ورودی به مدار به اندازه مقدار ولتاژ شکست دیود تغییر می‌کند.
تست دیود زنر چگونه است
تست سلامت دیود زنر برای بسیاری از تعمیرکار‌ها کار سختی است، اما همه آن‌ها می‌دانند که دیود زنر به دلیل ولتاژ شکستی که دارد به محض ورود جریان زیاد اتصال کوتاه میشود. پس بهترین، سریع‌ترین و ساده‌ترین روش برای تست دیود زنر، تست اتصال کوتاه خواهد بود.
تست دیود زنر دقیقا مشابه با سیار دیودهای معمولی و با استفاده از دستگاه مولتی‌متر انجام میشود. در رابطه با آموزش کار با مولتی متر در مقاله دیگر ما بخوانید.
تست دیود زنر با استفاده از مولتی متر
گام اول: دستگاه را روشن کنید و آن را در حالت تست دیود قرار دهید.
گام دوم: اکنون پروب مثبت را بر روی سر علامت دار دیود قرار دهید و پروب منفی را به سر دیگر دیود زنر متصل کنید.
گام سوم: در صورت سالم بودن دیود باید بر روی نمایشگر دستگاه مقدار خالی یا Ol نمایش داده شود و با جابه‌جایی پروب‌ها عدد نمایش داده شده توسط دستگاه باید بالای 400 باشد.
- یکی از مشکلاتی که برای دیودهای زنر به وجود می‌آید، جابه‌جا شدن ولتاژ شکست دیود زنر است. برای تست سلامت این‌گونه دیود‌ها بهتر است هر دو روش را برای تعیین سلامت دیود انجام دهید.
یعنی ابتدا تست اتصال کوتاه و سپس تست اعداد بالاتر از 400 بر روی مولتی متر در صورتی‌که در سلامت دیود شک دارید، قطعه مورد نظر را عوض کنید.
سؤالات متداول
دیود زنر چیست؟
دیود زنر نوعی از دیود است که علاوه بر عبور جریان در بایاس مستقیم، امکان عبور جریان در بایاس معکوس را نیز فراهم می‌آورد. البته عبور جریان در بایاس معکوس تنها تا زمانی که ولتاژ عبوری از ولتاژ شکست دیود زنر بالاتر نرود، امکان پذیر است.
انواع کاربرد دیود زنر کدام است؟
از دیودهای زنر به عنوان تنظیمکننده ولتاژ، برشدهنده شکل موج و انتقالدهنده ولتاژ استفاده میشود.
تست دیود زنر با کدام روش انجام میشود؟
برای تست سلامت دیود زنر استفاده از دو روش تست اتصال کوتاه و تست به وسیله مولتی متر مرسوم است.
انواع دیود زنر کدام‌اند؟
دیود‌ها زنر را در دسته‌های مختلف ولتاژ نامی، اتلاف توان، ماکزیمم جریان زنر، مینیمم جریان زنر، جریان راه اندازی، ولتاژ مستقیم و. . دسته‌بندی می‌کنند.