دیود دمپر (Damper Diode)، در مدارهای الکتریکی (Electrical Circuit)
انواع دیودها (Diode) را در آموزش زیر شرح دادیم :
دیود دمپر (Damper Diode) :
دیود دمپر (Damper Diode) یک نوع خاص از دیودهای قدرت (Power Diodes) است که عمدتا در مدارات الکترونیکی قدیمی، به ویژه در تلویزیون های لامپ تصویری (CRT) و منابع تغذیه سوئیچینگ قدیمی استفاده می شد. این دیودها برای سرکوب نوسانات ناخواسته (Damping Oscillations) و محافظت از ترانزیستورها یا لامپ های خلا در برابر ولتاژهای معکوس بالا طراحی شده بودند.
نام "دمپر" (Damper) به معنای "میراگر" یا "کاهنده نوسان" است. در مدارات فلای بک (Flyback Circuits) که برای تولید ولتاژ بالا در تلویزیون های CRT استفاده می شد، یک ترانسفورماتور فلای بک (Flyback Transformer) با سوئیچینگ سریع، پالس های ولتاژ بالا تولید می کرد. در این مدارات، نوسانات ناخواسته (Ringings) پس از هر پالس ایجاد می شد که می توانست به ترانزیستور سوئیچینگ آسیب بزند. دیود دمپر این نوسانات را میر می کرد.
دیود دمپر معمولا یک دیود با بازیابی سریع (Fast Recovery Diode) یا فوق سریع (Ultra-Fast Recovery Diode) با قابلیت تحمل جریان های پالسی بالا بود. این دیودها باید قادر به هدایت جریان های بالا در زمان های کوتاه و تحمل ولتاژهای معکوس قابل توجه (چند کیلوولت) باشند. در تلویزیون های قدیمی، دیود دمپر اغلب بر روی هیت سینک نصب می شد و ظاهر مشخصی داشت.
مکانیزم کار دیود دمپر در مدار فلای بک به این صورت بود: در هنگام قطع ترانزیستور سوئیچینگ، انرژی ذخیره شده در ترانسفورماتور فلای بک باعث ایجاد یک پالس ولتاژ مثبت در کلکتور ترانزیستور می شد. پس از پایان این پالس، ولتاژ تمایل به نوسان (Oscillate) داشت. دیود دمپر که به صورت موازی با ترانزیستور و در جهت معکوس قرار داشت، در نیم سیکل منفی این نوسان، روشن می شد و با اتصال کوتاه کردن آن، از ادامه نوسان جلوگیری می کرد.
دیود دمپر همچنین نقش مهمی در بهبود بازده مدار فلای بک داشت. با میر کردن نوسانات، انرژی ذخیره شده در خازن های پارازیتی به جای تلف شدن به صورت گرما، به خروجی منتقل می شد. این امر باعث افزایش بازده و کاهش حرارت تولیدی در ترانزیستور می شد.
با منسوخ شدن تلویزیون های لامپ تصویری (CRT) و جایگزینی آنها با نمایشگرهای LCD و LED، کاربرد دیود دمپر نیز به شدت کاهش یافته است. با این حال، مفهوم دمپر یا میرایی نوسانات همچنان در مدارات الکترونیک قدرت مدرن با استفاده از مدارات اسنابر (Snubber Circuits) که ترکیبی از مقاومت و خازن هستند، پیاده سازی می شود.
در برخی منابع تغذیه سوئیچینگ مدرن، گاهی از دیودهای دمپر یا دیودهای مشابه برای حفاظت در برابر ولتاژهای معکوس ناشی از ترانسفورماتورها و سلف ها استفاده می شود. این دیودها معمولا در سمت اولیه (Primary Side) ترانسفورماتور و به موازات کلید اصلی قرار می گیرند.
یکی از ویژگی های مهم دیود دمپر، زمان بازیابی معکوس (Reverse Recovery Time) بسیار کوتاه آن بود. این ویژگی برای کار در فرکانس های بالا (۱۵ کیلوهرتز به بالا در تلویزیون های قدیمی) ضروری بود. دیودهای دمپر معمولا از نوع "Ultra-Fast" با زمان بازیابی کمتر از ۱۰۰ نانوثانیه بودند.
ولتاژ معکوس (Reverse Voltage) دیود دمپر نیز باید بسیار بالا می بود. در تلویزیون های CRT، ولتاژ فلای بک می توانست به چند کیلوولت برسد. بنابراین دیود دمپر باید قادر به تحمل این ولتاژها بدون شکست باشد. دیودهای دمپر معمولا با ولتاژ معکوس ۱ تا ۲ کیلوولت ساخته می شدند.
امروزه، مفهوم دیود دمپر در طراحی مدارات اسنابر و محافظ برای کلیدهای قدرت در مبدل های سوئیچینگ و اینورترها ادامه یافته است. اگرچه قطعه ای با نام "دیود دمپر" به ندرت در کاتالوگ های مدرن یافت می شود، اما کاربرد آن در قالب دیودهای فوق سریع (Ultra-Fast Recovery Diodes) و دیودهای قدرتی با بازیابی نرم (Soft Recovery Power Diodes) همچنان وجود دارد.
در نهایت، دیود دمپر یادآور دوران گذار از الکترونیک مبتنی بر لامپ خلا به الکترونیک حالت جامد است. این قطعه نقش مهمی در بهبود عملکرد و قابلیت اطمینان تلویزیون های قدیمی ایفا کرد و مفاهیم آن همچنان در طراحی مدارات الکترونیک قدرت مدرن کاربرد دارد. مطالعه عملکرد دیود دمپر می تواند به درک بهتر مدارات فلای بک و تکنیک های میرایی نوسانات کمک کند.
