دوبل دیود (Dual Diode) / دیود جفتی (Diode Pair)، در مدارهای الکتریکی (Electrical Circuit)
انواع دیودها (Diode) را در آموزش زیر شرح دادیم :
دوبل دیود (Dual Diode) / دیود جفتی (Diode Pair) :
دوبل دیود (Dual Diode) یا دیود جفتی (Diode Pair) یک قطعه الکترونیکی است که شامل دو دیود در یک بسته (Package) واحد می باشد. این دو دیود می توانند به صورت های مختلفی مانند مستقل (Independent)، سری (Series)، موازی (Parallel)، یا کاتد مشترک (Common Cathode) و آند مشترک (Common Anode) پیکربندی شوند. این قطعات برای صرفه جویی در فضا، بهبود تطبیق حرارتی و الکتریکی، و ساده سازی مونتاژ در مدارات الکترونیکی استفاده می شوند.
پیکربندی های رایج دوبل دیود عبارتند از: دیودهای مستقل (دو دیود کاملا جدا از هم در یک بسته)، آند مشترک (آنود دو دیود به هم متصل است)، کاتد مشترک (کاتد دو دیود به هم متصل است)، سری (آند یک دیود به کاتد دیود دیگر متصل است)، و موازی (دو دیود به صورت موازی برای افزایش جریان). هر پیکربندی برای کاربرد خاصی مناسب است.
مزایای استفاده از دوبل دیود نسبت به دو دیود مجزا عبارتند از: کاهش فضای اشغالی روی برد (PCB)، تطبیق حرارتی بهتر (چون دو دیود روی یک بستر هستند و دمای یکسانی دارند)، تطبیق الکتریکی بهتر (پارامترهای دو دیود مانند افت ولتاژ به هم نزدیک تر است)، و کاهش هزینه مونتاژ (یک قطعه به جای دو قطعه).
پارامترهای مهم دوبل دیود مشابه دیودهای معمولی است، اما برای هر دیود به طور جداگانه یا برای ترکیب خاص ذکر می شود. به عنوان مثال، در دیودهای آند مشترک، حداکثر ولتاژ معکوس و جریان هر دیود مشخص می شود. همچنین ممکن است پارامترهای حرارتی مشترک (مانند مقاومت حرارتی مجموع) نیز داده شود.
کاربرد اصلی دوبل دیود در مدارات یکسوساز تمام موج (Full-Wave Rectifiers) با ترانسفورماتور تپ وسط (Center-Tapped Transformer) است. در این مدارها، دو دیود با کاتد مشترک (یا آند مشترک) مورد نیاز است که یک دوبل دیود با پیکربندی مناسب این کار را به سادگی انجام می دهد. این کاربرد در منابع تغذیه خطی قدیمی رایج بود.
کاربرد دیگر در مدارات دیودهای هرزگرد (Freewheeling Diodes) برای درایوهای پل H (H-Bridge) است. در این مدارات، چهار دیود هرزگرد مورد نیاز است که می توان از دو دوبل دیود (مثلا دو تا دیود کاتد مشترک و دو تا دیود آند مشترک) استفاده کرد. این کار باعث کاهش تعداد قطعات و ساده سازی مدار می شود.
در مدارات منطقی و سوئیچینگ، از دوبل دیودها برای پیاده سازی گیت های منطقی ساده (مانند گیت AND یا OR با دیود) استفاده می شود. به عنوان مثال، یک گیت AND دو ورودی را می توان با دو دیود با کاتد مشترک پیاده سازی کرد. همچنین در مدارات کلیپر و شپر دوگانه کاربرد دارند.
در منابع تغذیه سوئیچینگ (SMPS)، گاهی از دوبل دیودهای شاتکی (Dual Schottky Diodes) با کاتد مشترک به عنوان یکسوساز خروجی استفاده می شود. این قطعات افت ولتاژ پایین و سرعت بالایی دارند و برای جریان های بالا مناسب هستند. سری معروف این دیودها شامل MBRS (SMD) و 1N5822 (از طریق سوراخ) است.
سری معروف دوبل دیودها شامل 1N4148 در بسته SOT-23 (دو دیود سیگنال مستقل)، BAT54 سری (شاتکی در پیکربندی های مختلف مانند BAT54C برای کاتد مشترک، BAT54A برای آند مشترک، BAT54S برای سری)، و BYV32 (دو دیود بازیابی سریع با کاتد مشترک در بسته TO-220) است. بسته TO-220 با دو دیود قدرتی بسیار رایج است.
در انتخاب دوبل دیود، علاوه بر پارامترهای الکتریکی هر دیود، باید به پیکربندی داخلی (Pinout) و توان حرارتی کل بسته توجه کرد. در دیودهای قدرتی، معمولا دو دیود روی یک بستر قرار می گیرند و حرارت تولیدی مجموع آنها باید توسط هیت سینک دفع شود. در دیتاشیت، معمولا توان کل (Total Power Dissipation) نیز ذکر می شود.
یکی از نکات مهم در استفاده از دوبل دیودهای قدرتی، توزیع جریان بین دو دیود است. اگر دو دیود به صورت موازی برای افزایش جریان استفاده شوند، باید از تطبیق (Matching) خوب آنها اطمینان حاصل کرد تا جریان به طور مساوی تقسیم شود. دوبل دیودهای موازی معمولا با دیودهای تطبیق شده (Matched) عرضه می شوند.
در نهایت، دوبل دیود یک قطعه بسیار کاربردی است که با ادغام دو دیود در یک بسته، مزایای متعددی از نظر فضا، هزینه، و عملکرد ارائه می دهد. در طراحی مدارات مدرن با تراکم بالا، استفاده از این قطعات بسیار رایج است و طراحان باید با پیکربندی های مختلف و کاربردهای آنها آشنا باشند.
