بعض اكواد واعطال التكييف

كيفية استخدام دايود زينر Zener diode

كيفية استخدام دايود زينر Zener diode كمثبت للجهد وكيف نختار مقاومة تحديد التيار المناسبة ليكون التصميم سليم

اولا لدينا طريقتين في حالة توفر زينر. ذو جهد انهيار معلوم. واستطاعة معلومة او لدينا حمل جهده معلوم والتيار الذي سيسحبه معلوم

1// الحالة الاولى ولنضرب مثال.

لدينا زينر جهد انهياره VZ=5,1V واستطاعته 1W واط وجهد المصدر بطارية او بور سبلاي E=12VDC

طيب الان من خلال استطاعة الزينر PZ وجهد انهياره VZ نحدد التيار الاقصى الذي يتحمله الزينر وليكن IZ

PZ=VZ×IZ

IZ=PZ/VZ=1/5,1= 196mA

هذا اقصى تيار يتحمله الزينر. والان نحسب اقل قيمة للمقاومة R (مقاومة تحديد التيار )

R=(E-VZ)/IZاقصى

R=(12-5,1)/196mA

R=35,20اوم

هذه اقل قيمة للمقاومة نظريا. *******(1)

الان نحسب قيمة المقاومة R. العظمى والتي اذا زادت عن هذه القيمة سيتوقف الزينر عن العمل.

طبعا اغلب دايودات الزينر اقل تيار يسمح بتشغيل الزينر. هو 5mA وهو المنصوح به في عملية الحساب

اذن

R=(E-VZ)/IZادنى

R= (12-5,1)/5mA

R=1380اوم

اذن هذه اكبر قيمة للمقاومة والتي لا يسمح بتجاوزها

الان عمليا ينصح بمضاعة المقاومة ذات القيمة الاقل(******(1)) بمرتين او ثلاث او اربع ( شرط ان لا نتجاوز القيمة العظمى ) ليعمل الزينر بشكل طبيعي ولا يكون في وضع الخطر في حالة فصل الحمل اووصله

وجدنا سابقا. قيمة المقاومة 35,20اوم وبالتقريب 36اوم اذن نضاعف مرة او مرتين فنجد قيمتها اما 72 اوم او 108 اوم

الان نحسب التيار الذي ستوفره الدارة للحمل وذلك باعتماد قيمة المقاومة 72 اوم لكن قياسيا لا توجد اذن نختار اخرى قياسية 68اوم اذن

IZ=(E-VZ)/R

IZ=(12-5,1)/68

IZ= 101,4mA

وبخصم تيار الزينر الادنى لعمل الزينر وهو 5mA

اذن نجد التيار الذي ستوفره الدارة وهو IL

IL=IZ-IZ ادنى

IL=101,4-5≈96,5mA

وهذا هو التيار المعول عليه

طبعا استطاعة المقاومة. P نحسبها. كالاتي

P=R×(IZ)²

P=68×(101,4mA)²

P=0,7W

اي عمليا 1W كافية للمقاومة

2//الحالة الثانية = وهي ان يكون لدينا حمل. جهده معلوم. وليكن 9V وسحبه للتيار معلوم اثناء العمل وليكن. 50mA ومصدر جهد E=12V. ولكن. ليس لدينا زينر ونريد معرفة شروط هذا الزينر. وقيمة مقاومة تحديد التيار R

اولا. جهد الحمل هو من يحدد جهد انهيار الزينر اذن هنا VZ=9V وهو جهد انهيار الزينر

ثانيا بماان التيار الحمل (IL ) معلوم وهو 50mA اذن بسهولة. معرفة استاعة الزينر. ولتكن PZ مع الاخذ بعين الاعتبار اقل تيار يسمح للزينر بالعمل والا سيتوقف وهو عموما 5mA اذن التيار الكلي هو 55mA

PZ=VZ×IZ=9×55mA

PZ=0,5W

هذا نظريا ولكن عمليا نرفع الاستطاعة قليلا نختار مثلا 1W كافي ووافي

بقي حساب المقاومة R اذن

R=(E-VZ)/IZ=(12-9)/55mA

R=54,5اوم

طبعا قياسيا لاتوجد هذه المقاومة فنختار اخرى قياسية. اقل طبعا مثلا 51 اوم

وسيكون التيار IZ

IZ=3/51=58,8mA

وهو مناسب جدا

طبعا استطاعة المقاومةP نحسبها كالاتي

P=R×(58,8mA)²=51×(0,0588)²

P=0,176W

اذن عمليا. ربع واط او نصف واط كافية