تعرف على الصمام الثنائي الباعث للضوء LED

تعرف على الصمام الثنائي الباعث للضوء LED

يُعرَّف الصمام الثنائي بأنه مصدر ضوء قياسي ويستخدم على نطاق واسع في المعدات الكهربائية وهو مكون إلكتروني ذو طرفين يقوم بإجراء التيار في اتجاه واحد فقط ، والصمام الثنائي لديه مقاومة صفرية في اتجاه واحد ومقاومة غير محدودة في الاتجاه العكسي تعرف على الصمام الثنائي الباعث للضوء LED، لذلك لا يمكن للثنائيات تحقيق مقاومة صفرية أو غير محدودة ، وتجدر الإشارة إلى أن الصمام الثنائي يشبه بشكل فعال صمام الدائرة الصمامات الثنائية الكهربائية وأشباه الموصلات هي أكثر أنواع الصمامات شيوعًا. تبدأ هذه الثنائيات في توصيل الكهرباء عندما يكون هناك جهد معين في الاتجاه الأمامي ، وعندما يتم توصيله في دائرة في الاتجاه المعاكس ، يكون الصمام الثنائي عكس منحازة.

شاهد أيضا:- كم سيصل سعر سهم أرامكو في عام 2023؟

من هو مخترع الصمام الثنائي؟ 

اخترع فريدريك جوثري الصمام الثنائي في عام 1873 ، لكنه لم يستخدمه في الممارسة العملية ، وطوره العالم توماس إديسون بشكل مستقل في عام 1880 وأطلق عليه اسم تأثير إديسون. في وقت لاحق ، أدرك جون أمبروز فليمنج ، الموظف السابق في شركة Edison ، أنه يمكن استخدام التأثير ككاشف لإشارات الراديو. حصل فليمنغ على براءة اختراع لمزدوجة حرارية ، وهي أول جهاز إلكتروني عملي لأنبوب التفريغ في بريطانيا عام 1880. 1904 ، وفي نوفمبر 1905 مُنح فليمنج براءة اختراع أمريكية لصمام مزدوج حراري حقيقي.

شاهد أيضا:-حل مشكلة اطفاء الانترنت ومصباح ال dsl

أهمية الصمام الثنائي الباعث للضوء LED

الصمام الثنائي هو أبسط مكونات أشباه الموصلات ويؤدي العديد من الوظائف بما في ذلك تحويل التيار المتردد إلى جهد مباشر ، وعزل الإشارات من مصدر الطاقة ، والتحكم في حجم الإشارة ، والتحكم في تدفق التيار الكهربائي. تعتبر الثنائيات مكونات مفيدة وتستخدم على نطاق واسع في العصر الحديث تقنية. ، أشهر تطبيق حديث للديودات هو في LEDs ، فهي تستخدم نوعًا خاصًا من المنشطات بحيث عندما يعبر الإلكترون تقاطع np ، ينبعث الفوتون مما ينتج عنه ضوء ، يستخدم في الطاقة المنزلية العادية هو التيار المتردد ، بينما تزود البطاريات مباشرة حاضِر.

شاهد أيضا:- الفرق بين الكتاب والمرجع البحث العلمي

مكونات الصمام الثنائي

الصمام الثنائي هو مكون إلكتروني يسمح للتيار الكهربائي بالتدفق في اتجاه واحد فقط. إنه جهاز أشباه الموصلات ويتكون من تقاطع pn. يتم استخدامها بشكل شائع لتحويل التيار المتردد إلى تيار مباشر ، حيث أنها تعبر الجزء الموجب (+) من الموجة ، وتحجب الجزء السالب (-) من الإشارة المتناوبة ، أو إذا تم عكسها ، فإنها لا تمر فقط الجزء السالب وليس الجزء الموجب. وفيما يلي شرح مبسط لمكونات الصمام الثنائي:

• مكون إلكتروني مصنوع من خليط من مادة شبه موصلة من النوع P و N تُعرف باسم تقاطع pn.
• تسمح الوصلات الطرفية بدمج الصمام الثنائي بسهولة في الدوائر الإلكترونية.
• الكاثود هو الجانب السلبي من الصمام الثنائي.
• الأنود هو الجانب الإيجابي من الصمام الثنائي.
• مصباح
• بطارية

شاهد أيضا:- يساعد التزييت على زيادة الفائدة الآلية عن طريق تقليل الاحتكاك.

تطبيق الصمام الثنائي الباعث للضوء LED

للديود مجموعة متنوعة من التطبيقات في الأنظمة الإلكترونية الحديثة ، وتستخدم الدوائر الإلكترونية والكهربائية المختلفة… هذا المكون كأداة أساسية لتحقيق النتيجة المطلوبة.

• أنظمة الاتصال في الهواتف المحمولة.
• أنظمة الكمبيوتر كبوابات منطقية.
• أنظمة الطاقة مثل المصابيح في المنازل والصناعات.
• أنظمة التلفزيون مثل كاشفات الطور والمحددات والمشابك.
• أنظمة ودوائر الرادار مثل دوائر التحكم في الكسب ومضخمات المعلمات.
• تطبيق خلية شمسية أو خلية ضوئية.

كيف يعمل الثنائي الضوئي؟

يتطلب عمل الثنائي الضوئي تأين الروابط التساهمية ، حيث ينتج عن ذلك ثقوب وأزواج إلكترونية ، ويتم إنتاج التيارات الضوئية عن طريق توليد أزواج ثقب الإلكترون ، وتتشكل أزواج الثقوب الإلكترونية هذه عن طريق ضرب فوتونات ذات طاقة أكبر من 1.1 فولت. على الصمام الثنائي ، وعند دخول الفوتون في منطقة الصمام الثنائي يضرب الذرة بطاقة عالية ، مما يؤدي إلى إطلاق الإلكترون من بنية الذرة ، وبعد إطلاق الإلكترون ، يتم إنتاج إلكترونات حرة ، وهذه الإلكترونات لها شحنة سالبة وشحنة موجبة ، والطاقة المستنفدة لها مجال كهربائي داخلي ، ولهذا السبب ، تسحب أزواج المجال الكهربائي ثقوب الإلكترون بعيدًا عن التقاطع ، وتتحرك الإلكترونات وتتحرك من الأنود إلى الكاثود لإنتاج تيار ضوئي.

تشير الدراسات إلى أن كثافة امتصاص الفوتون وطاقة الفوتون تتناسب طرديًا مع بعضهما البعض ، وعندما تكون طاقة الصورة أقل ، يكون الامتصاص أعلى ، وقد حدد العلماء هذه العملية برمتها مثل التأثير الكهروضوئي الداخلي ، وتجدر الإشارة إلى أن الثنائي الضوئي تعمل بثلاثة أوضاع مختلفة وهي كالتالي:

• تحيز صفري: إنه يعمل في تطبيقات التردد المنخفض وتطبيقات الإضاءة عالية المستوى
• وضع الصورة: يعمل في الاتجاه المعاكس ، والكاثود موجب والأنود سالب.
• الوضع العكسي: تعمل في حالة انحياز عكسي عالية.

بذلك قد توصلنا ل ختام مقالنا تعرف على الصمام الثنائي الباعث للضوء LED، وبدوره قمنا بالحديث عن تعريف الثنائيات ، وإعطاء شرح مفصل للمصباح الباعث للضوء ، وعرض مكونات الصمام الثنائي بطريقة مبسطة وسهلة، وبالطبع شرحنا بشكل تفصيلي ما هو الصمام الثنائي الباعث للضوء.