பவர் டையோட்கள்

எலக்ட்ரான் துளை கலவை

பெரும்பாலான குறைக்கடத்தி சாதனங்களின் செயல்பாட்டின் கொள்கையானது, பல்வேறு வகையான மின் கடத்துத்திறன் கொண்ட குறைக்கடத்தியின் இரண்டு பகுதிகளுக்கு இடையிலான எல்லையில் நிகழும் நிகழ்வுகள் மற்றும் செயல்முறைகளை அடிப்படையாகக் கொண்டது - எலக்ட்ரான் (என்-வகை) மற்றும் துளை (பி-வகை). n-வகைப் பகுதியில், எலக்ட்ரான்கள் ஆதிக்கம் செலுத்துகின்றன, இவை மின் கட்டணங்களின் முக்கிய கேரியர்கள், p- பிராந்தியத்தில், இவை நேர்மறை கட்டணங்கள் (துளைகள்). வெவ்வேறு கடத்துத்திறன் வகைகளின் இரண்டு பகுதிகளுக்கு இடையே உள்ள எல்லை ஒரு pn சந்திப்பு என்று அழைக்கப்படுகிறது.

செயல்பாட்டு ரீதியாக, டையோடு (படம் 1) ஒரு பக்க கடத்தல் கொண்ட கட்டுப்பாடற்ற மின்னணு சுவிட்ச் என்று கருதலாம். முன்னோக்கி மின்னழுத்தம் பயன்படுத்தப்பட்டால், ஒரு டையோடு கடத்தும் நிலையில் (மூடிய சுவிட்ச்) இருக்கும்.

அரிசி. 1. டையோடின் வழக்கமான கிராஃபிக் பதவி

iF டையோடு மூலம் மின்னோட்டம் வெளிப்புற சுற்றுகளின் அளவுருக்களால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது, மேலும் குறைக்கடத்தி கட்டமைப்பில் மின்னழுத்த வீழ்ச்சி சிறிய முக்கியத்துவம் வாய்ந்தது. டையோடுக்கு ஒரு தலைகீழ் மின்னழுத்தம் பயன்படுத்தப்பட்டால், அது கடத்தப்படாத நிலையில் (திறந்த சுவிட்ச்) உள்ளது மற்றும் அதன் வழியாக ஒரு சிறிய மின்னோட்டம் பாய்கிறது. இந்த வழக்கில் டையோடு முழுவதும் மின்னழுத்த வீழ்ச்சி வெளிப்புற சுற்றுகளின் அளவுருக்களால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது.

டையோட்களின் பாதுகாப்பு

ஒரு டையோடு மின் தோல்விகளுக்கு மிகவும் பொதுவான காரணங்கள், இயக்கத்தில் இருக்கும் போது முன்னோக்கி மின்னோட்டம் diF / dt இன் உயர் விகிதம், அணைக்கப்படும் போது அதிக மின்னழுத்தம், முன்னோக்கி மின்னோட்டத்தின் அதிகபட்ச மதிப்பை மீறுதல் மற்றும் ஏற்றுக்கொள்ள முடியாத உயர் தலைகீழ் மின்னழுத்தத்துடன் கட்டமைப்பை உடைத்தல்.

diF / dt இன் உயர் மதிப்புகளில், டையோடு கட்டமைப்பில் சார்ஜ் கேரியர்களின் சீரற்ற செறிவு தோன்றுகிறது, இதன் விளைவாக, கட்டமைப்புக்கு அடுத்தடுத்த சேதத்துடன் உள்ளூர் வெப்பமடைகிறது. diF / dt இன் உயர் மதிப்புகளுக்கு முக்கிய காரணம் சிறியது தூண்டல் முன்னோக்கி மின்னழுத்த மூலமும் ஆன் டையோடும் கொண்ட ஒரு சுற்று. diF / dt இன் மதிப்புகளைக் குறைக்க, ஒரு தூண்டல் டையோடுடன் தொடரில் இணைக்கப்பட்டுள்ளது, இது மின்னோட்டத்தின் உயர்வு விகிதத்தைக் கட்டுப்படுத்துகிறது.

சர்க்யூட் அணைக்கப்படும் போது டையோடுக்கு பயன்படுத்தப்படும் மின்னழுத்தங்களின் வீச்சுகளின் மதிப்புகளைக் குறைக்க, தொடர்-இணைக்கப்பட்ட மின்தடையம் R பயன்படுத்தப்படுகிறது மற்றும் மின்தேக்கி சி என்பது டையோடுக்கு இணையாக இணைக்கப்பட்ட ஆர்சி சர்க்யூட் என்று அழைக்கப்படுகிறது.

அவசர முறைகளில் தற்போதைய சுமைகளிலிருந்து டையோட்களைப் பாதுகாக்க, அதிவேக மின் உருகிகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

சக்தி டையோட்களின் முக்கிய வகைகள்

முக்கிய அளவுருக்கள் மற்றும் நோக்கத்தின் படி, டையோட்கள் பொதுவாக மூன்று குழுக்களாகப் பிரிக்கப்படுகின்றன: பொது நோக்க டையோட்கள், வேகமான மீட்பு டையோட்கள் மற்றும் ஷாட்கி டையோட்கள்.

பொது நோக்கம் டையோட்கள்

டையோட்களின் இந்த குழு தலைகீழ் மின்னழுத்தத்தின் உயர் மதிப்புகள் (50 V முதல் 5 kV வரை) மற்றும் முன்னோக்கி மின்னோட்டம் (10 A முதல் 5 kA வரை) ஆகியவற்றால் வேறுபடுகிறது. டையோட்களின் பாரிய குறைக்கடத்தி அமைப்பு அவற்றின் செயல்திறனைக் குறைக்கிறது. எனவே, டையோட்களின் தலைகீழ் மீட்பு நேரம் பொதுவாக 25-100 μs வரம்பில் இருக்கும், இது 1 kHz க்கும் அதிகமான அதிர்வெண்களுடன் சுற்றுகளில் அவற்றின் பயன்பாட்டைக் கட்டுப்படுத்துகிறது.ஒரு விதியாக, அவர்கள் 50 (60) ஹெர்ட்ஸ் அதிர்வெண் கொண்ட தொழில்துறை நெட்வொர்க்குகளில் வேலை செய்கிறார்கள். இந்த குழுவின் டையோட்களில் தொடர்ச்சியான மின்னழுத்த வீழ்ச்சி 2.5-3 V ஆகும்.

பவர் டையோட்கள் வெவ்வேறு தொகுப்புகளில் வருகின்றன. மிகவும் பரவலான இரண்டு வகையான மரணதண்டனை: ஒரு முள் மற்றும் ஒரு மாத்திரை (படம் 2 a, b).

அரிசி. 2. டையோடு உடல்களின் கட்டுமானம்: a - முள்; b - மாத்திரை

விரைவான மீட்பு டையோட்கள். டையோட்களின் இந்த குழுவின் உற்பத்தியில், தலைகீழ் மீட்பு நேரத்தை குறைக்க பல்வேறு தொழில்நுட்ப முறைகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. குறிப்பாக, தங்கம் அல்லது பிளாட்டினத்தின் பரவல் முறையைப் பயன்படுத்தி சிலிக்கான் ஊக்கமருந்து பயன்படுத்தப்படுகிறது, இது மீட்பு நேரத்தை 3-5 μs ஆக குறைக்க உதவுகிறது. இருப்பினும், இது முன்னோக்கி மின்னோட்டம் மற்றும் தலைகீழ் மின்னழுத்தத்தின் அனுமதிக்கப்பட்ட மதிப்புகளைக் குறைக்கிறது. அனுமதிக்கப்பட்ட தற்போதைய மதிப்புகள் 10 A முதல் 1 kA வரை, தலைகீழ் மின்னழுத்தம் - 50 V முதல் 3 kV வரை. வேகமான டையோட்கள் 0.1-0.5 μs இன் தலைகீழ் மீட்பு நேரத்தைக் கொண்டுள்ளன. இத்தகைய டையோட்கள் 10 kHz மற்றும் அதற்கு மேற்பட்ட அதிர்வெண்களுடன் துடிப்பு மற்றும் உயர் அதிர்வெண் சுற்றுகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இந்த குழுவில் உள்ள டையோட்களின் வடிவமைப்பு பொது நோக்கம் கொண்ட டையோட்களைப் போன்றது.

டையோட் ஷாட்கி

ஷாட்கி டையோட்களின் செயல்பாட்டின் கொள்கையானது உலோகம் மற்றும் குறைக்கடத்தி பொருளுக்கு இடையே உள்ள மாற்றம் பகுதியின் பண்புகளை அடிப்படையாகக் கொண்டது. பவர் டையோட்களுக்கு, n-வகை குறைக்கப்பட்ட சிலிக்கானின் ஒரு அடுக்கு குறைக்கடத்தியாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இந்த வழக்கில், உலோக பக்கத்தில் மாற்றம் பகுதியில் எதிர்மறை கட்டணம் மற்றும் குறைக்கடத்தி பக்கத்தில் நேர்மறை கட்டணம் உள்ளது.

ஷாட்கி டையோட்களின் ஒரு தனித்தன்மை என்னவென்றால், முன்னோக்கி மின்னோட்டம் முக்கிய கேரியர்களின் - எலக்ட்ரான்களின் இயக்கத்தால் மட்டுமே ஏற்படுகிறது. சிறுபான்மை கேரியர் திரட்சியின் பற்றாக்குறை Schottky டையோட்களின் செயலற்ற தன்மையை கணிசமாகக் குறைக்கிறது.மீட்பு நேரம் பொதுவாக 0.3 μs ஐ விட அதிகமாக இருக்காது, முன்னோக்கி மின்னழுத்த வீழ்ச்சி சுமார் 0.3 V ஆகும். இந்த டையோட்களில் உள்ள தலைகீழ் மின்னோட்ட மதிப்புகள் p-n- சந்தி டையோட்களை விட 2-3 ஆர்டர்கள் அதிகமாக இருக்கும். கட்டுப்படுத்தும் தலைகீழ் மின்னழுத்தம் பொதுவாக 100 V க்கு மேல் இல்லை. அவை உயர் அதிர்வெண் மற்றும் குறைந்த மின்னழுத்த துடிப்பு சுற்றுகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.