जेनर डायोड - यह क्या है और इसके लिए क्या है?

2024 लेखक: Howard Calhoun | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-02 13:55

जेनर डायोड अद्वितीय गुणों वाला एक सेमीकंडक्टर डायोड है। यदि एक साधारण अर्धचालक वापस चालू होने पर एक इन्सुलेटर होता है, तो यह इस कार्य को लागू वोल्टेज में एक निश्चित वृद्धि तक करता है, जिसके बाद एक हिमस्खलन जैसा प्रतिवर्ती ब्रेकडाउन होता है। जेनर डायोड के माध्यम से बहने वाली रिवर्स करंट में और वृद्धि के साथ, प्रतिरोध में आनुपातिक कमी के कारण वोल्टेज स्थिर बना रहता है। इस तरह, स्थिरीकरण मोड प्राप्त करना संभव है।

बंद अवस्था में एक छोटा लीकेज करंट सबसे पहले जेनर डायोड से होकर गुजरता है। तत्व एक प्रतिरोधक की तरह व्यवहार करता है, जिसका प्रतिरोध मान बड़ा होता है। ब्रेकडाउन के दौरान जेनर डायोड का प्रतिरोध नगण्य हो जाता है। यदि हम इनपुट पर वोल्टेज बढ़ाना जारी रखते हैं, तो तत्व गर्म होना शुरू हो जाता है और जब करंट अनुमेय मान से अधिक हो जाता है, तो एक अपरिवर्तनीयथर्मल टूटना। यदि इस पर बात नहीं की जाती है, जब वोल्टेज शून्य से कार्य क्षेत्र की ऊपरी सीमा में बदल जाता है, तो जेनर डायोड के गुण संरक्षित होते हैं।

जब जेनर डायोड को सीधे चालू किया जाता है, तो विशेषताएँ डायोड के समान होती हैं। जब प्लस पी-क्षेत्र से जुड़ा होता है, और माइनस एन-क्षेत्र से जुड़ा होता है, तो संक्रमण प्रतिरोध छोटा होता है और इसके माध्यम से धारा स्वतंत्र रूप से बहती है। इनपुट वोल्टेज बढ़ने पर यह बढ़ जाता है।

जेनर डायोड एक विशेष डायोड होता है जो ज्यादातर विपरीत दिशा में जुड़ा होता है। तत्व पहले बंद अवस्था में है। बिजली के टूटने की स्थिति में, वोल्टेज जेनर डायोड इसे एक विस्तृत करंट रेंज पर स्थिर रखता है।

एनोड पर एक माइनस लगाया जाता है, और कैथोड पर एक प्लस लगाया जाता है। स्थिरीकरण से परे (बिंदु 2 से नीचे), अति ताप होता है और तत्व के विफल होने की संभावना बढ़ जाती है।

विशेषताएं

जेनर पैरामीटर इस प्रकार हैं:

• U_सेंट - रेटेड वर्तमान I_{st; पर स्थिरीकरण वोल्टेज}
• मैं_{पहली मिनट - न्यूनतम विद्युत ब्रेकडाउन चालू चालू;}
• मैं_{पहली अधिकतम - अधिकतम स्वीकार्य धारा;}
• TKN - तापमान गुणांक।

पारंपरिक डायोड के विपरीत, जेनर डायोड एक सेमीकंडक्टर डिवाइस है जिसमें विद्युत और थर्मल ब्रेकडाउन क्षेत्र करंट-वोल्टेज विशेषता पर काफी दूर होते हैं।

अधिकतम स्वीकार्य धारा के साथ संबद्ध एक पैरामीटर है जिसे अक्सर निर्दिष्ट किया जाता हैटेबल - बिजली अपव्यय:

पी_{अधिकतम}=मैं_{पहला अधिकतम}∙ यू_{सेंट.}

जेनर डायोड की तापमान निर्भरता या तो सकारात्मक या नकारात्मक हो सकती है। विभिन्न संकेतों के गुणांक के साथ श्रृंखला में तत्वों को जोड़कर, सटीक जेनर डायोड बनाए जाते हैं जो हीटिंग या कूलिंग पर निर्भर नहीं होते हैं।

समावेश योजनाएं

एक साधारण स्टेबलाइजर के विशिष्ट सर्किट में एक गिट्टी प्रतिरोध R_{b और एक जेनर डायोड होता है जो लोड को शंट करता है।}

कुछ मामलों में स्थिरीकरण का उल्लंघन होता है।

1. आउटपुट पर फ़िल्टरिंग कैपेसिटर की उपस्थिति में पावर स्रोत से बड़े वोल्टेज के स्टेबलाइज़र को प्रस्तुत करना। चार्ज करते समय करंट बढ़ने से जेनर डायोड की विफलता या रोकनेवाला R_{b। की विफलता हो सकती है।}
2. लोड शटडाउन। जब इनपुट पर अधिकतम वोल्टेज लगाया जाता है, तो जेनर डायोड का करंट स्वीकार्य से अधिक हो सकता है, जिससे इसका ताप और विनाश होगा। यहां सुरक्षित कार्य पासपोर्ट क्षेत्र का निरीक्षण करना महत्वपूर्ण है।
3. प्रतिरोध R_{b को छोटा चुना जाता है ताकि न्यूनतम संभव आपूर्ति वोल्टेज और लोड पर अधिकतम स्वीकार्य धारा पर जेनर डायोड कार्य विनियमन क्षेत्र में हो।}

थायरिस्टर सुरक्षा सर्किट या फ़्यूज़ का उपयोग स्टेबलाइज़र की सुरक्षा के लिए किया जाता है।

प्रतिरोधक R_{b की गणना सूत्र द्वारा की जाती है:}

आर_बी=(यू_{गड्ढे} - यू_नाम)(मैं पहला _{+ मैं}n_).

वर्तमानजेनर डायोड I_st को इनपुट वोल्टेज U_पिट और लोड करंट I _{के आधार पर स्वीकार्य अधिकतम और न्यूनतम मानों के बीच चुना जाता है। एन.}

जेनर चयन

तत्वों का स्थिरीकरण वोल्टेज में व्यापक प्रसार होता है। U_{n का सटीक मान प्राप्त करने के लिए, जेनर डायोड को उसी बैच से चुना जाता है। पैरामीटर की एक संकीर्ण श्रेणी वाले प्रकार हैं। उच्च शक्ति अपव्यय के साथ, तत्व रेडिएटर्स पर स्थापित होते हैं।}

जेनर डायोड के मापदंडों की गणना करने के लिए, प्रारंभिक डेटा की आवश्यकता होती है, उदाहरण के लिए, ये:

• यू_{गड्ढे=12-15 वी - इनपुट वोल्टेज;}
• यू_{सेंट=9 वी - स्थिर वोल्टेज;}
• R_{n=50-100 एमए - लोड।}

कम बिजली की खपत वाले उपकरणों के लिए पैरामीटर विशिष्ट हैं।

12 वी के न्यूनतम इनपुट वोल्टेज के लिए, लोड पर करंट को अधिकतम - 100 एमए तक चुना जाता है। ओम के नियम के अनुसार, आप परिपथ का कुल भार ज्ञात कर सकते हैं:

R_{∑=12 वी / 0.1 ए=120 ओम।}

जेनर डायोड पर, वोल्टेज ड्रॉप 9 V है। 0.1 A के करंट के लिए, समतुल्य भार होगा:

R_{eq=9 वी / 0.1 ए=90 ओम।}

अब आप गिट्टी के प्रतिरोध को निर्धारित कर सकते हैं:

R_{b=120 ओम - 90 ओम=30 ओम।}

यह मानक पंक्ति से चुना जाता है, जहां मान परिकलित मान के समान होता है।

जेनर डायोड के माध्यम से अधिकतम करंट लोड के वियोग को ध्यान में रखते हुए निर्धारित किया जाता है ताकि अगर कोई तार अनसोल्ड हो तो यह विफल नहीं होता है। रोकनेवाला के आर-पार वोल्टेज ड्रॉप होगा:

यू_{आर=15 - 9=6 बी.}

फिर रोकनेवाला के माध्यम से धारा निर्धारित की जाती है:

मैं_{आर=6/30=0, 2 ए.}

चूंकि जेनर डायोड इसके साथ श्रृंखला में जुड़ा हुआ है, I_c=I_{R=0.2 A.}

पावर अपव्यय होगा P=0.2∙9=1.8 W.

प्राप्त मापदंडों के अनुसार, एक उपयुक्त जेनर डायोड D815V का चयन किया जाता है।

सिमेट्रिकल जेनर डायोड

सिमेट्रिकल डायोड थाइरिस्टर एक स्विचिंग डिवाइस है जो प्रत्यावर्ती धारा का संचालन करता है। इसके काम की एक विशेषता 30-50 वी की सीमा में चालू होने पर कई वोल्ट तक की वोल्टेज ड्रॉप है। इसे दो काउंटर-कनेक्टेड पारंपरिक जेनर डायोड द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकता है। उपकरणों का उपयोग स्विचिंग तत्वों के रूप में किया जाता है।

जेनर डायोड का एनालॉग

जब उपयुक्त तत्व का पता लगाना संभव नहीं होता है, तो वे ट्रांजिस्टर पर जेनर डायोड के एनालॉग का उपयोग करते हैं। उनका लाभ वोल्टेज विनियमन की संभावना है। इसके लिए मल्टी-स्टेज डीसी एम्पलीफायरों का उपयोग किया जा सकता है।

इनपुट पर एक ट्रिमिंग रोकनेवाला R1 के साथ एक वोल्टेज विभक्त स्थापित किया गया है। यदि इनपुट वोल्टेज बढ़ता है, तो ट्रांजिस्टर VT1 के आधार पर यह भी बढ़ता है। उसी समय, ट्रांजिस्टर VT2 के माध्यम से करंट बढ़ता है, जो वोल्टेज में वृद्धि की भरपाई करता है, जिससे यह आउटपुट पर स्थिर रहता है।

जेनर डायोड की मार्किंग

प्लास्टिक के मामलों में ग्लास जेनर डायोड और जेनर डायोड का उत्पादन किया जाता है। पहले मामले में, उन पर 2 नंबर लगाए जाते हैं, जिनके बीच V अक्षर स्थित होता है। शिलालेख 9V1 का अर्थ है कियू_{सेंट=9, 1 वी.}

प्लास्टिक के मामले में, एक डेटाशीट का उपयोग करके शिलालेखों को डिक्रिप्ट किया जाता है, जहां आप अन्य मापदंडों का भी पता लगा सकते हैं।

केस पर डार्क रिंग उस कैथोड को इंगित करती है जिससे प्लस जुड़ा हुआ है।

निष्कर्ष

जेनर डायोड विशेष गुणों वाला डायोड होता है। जेनर डायोड का लाभ ऑपरेटिंग वर्तमान परिवर्तनों की एक विस्तृत श्रृंखला के साथ-साथ सरल कनेक्शन योजनाओं के साथ उच्च स्तर का वोल्टेज स्थिरीकरण है। एक छोटे वोल्टेज को स्थिर करने के लिए, उपकरणों को आगे की दिशा में चालू किया जाता है, और वे सामान्य डायोड की तरह काम करना शुरू कर देते हैं।