పవర్ డయోడ్ అంటే ఏమిటి - నిర్మాణం, రకాలు & దాని అనువర్తనాలు

పవర్ డయోడ్ అంటే ఏమిటి - నిర్మాణం, రకాలు & దాని అనువర్తనాలు

డయోడ్ సరళమైనది సెమీకండక్టర్ పరికరం ఇందులో రెండు పొరలు, రెండు టెర్మినల్స్ & ఒకే జంక్షన్ ఉన్నాయి. పి-టైప్ మరియు ఎన్-టైప్ వంటి సెమీకండక్టర్ల ద్వారా సాధారణ డయోడ్ల జంక్షన్ ఏర్పడుతుంది. పి-టైప్‌లోని టెర్మినల్‌ను యానోడ్ అంటారు, అయితే ఎన్-టైప్‌లోని టెర్మినల్‌ను కాథోడ్ అంటారు. భిన్నమైనవి ఉన్నాయి డయోడ్ల రకాలు మార్కెట్లో అందుబాటులో ఉన్నాయి. ప్రతి రకానికి దాని అప్లికేషన్ ఉంటుంది. ఈ వ్యాసం పవర్ డయోడ్ యొక్క అవలోకనాన్ని చర్చిస్తుంది. ఆదర్శవంతంగా, డయోడ్‌కు రివర్స్ రికవరీ సమయం ఉండకూడదు. కానీ, అటువంటి డయోడ్ యొక్క ఖరీదైన వ్యయం మారవచ్చు. వివిధ అనువర్తనాల్లో, రివర్స్ రికవరీ టైమ్ ఎఫెక్ట్ ముఖ్యం కాదు కాబట్టి తక్కువ-ధర డయోడ్లను కూడా ఉపయోగించవచ్చు.



పవర్ డయోడ్ అంటే ఏమిటి?

నిర్వచనం: TO డయోడ్ ఇది యానోడ్ & కాథోడ్ వంటి రెండు టెర్మినల్స్ మరియు P & N వంటి రెండు పొరలను కలిగి ఉంది పవర్ ఎలక్ట్రానిక్స్ సర్క్యూట్లను పవర్ డయోడ్ అంటారు. ఈ డయోడ్ నిర్మాణంలో మరియు ఆపరేషన్లో మరింత క్లిష్టంగా ఉంటుంది, ఎందుకంటే అధిక శక్తి అనువర్తనాలలో తగినట్లుగా చేయడానికి తక్కువ శక్తి పరికరం మారాలి.


పవర్-డయోడ్

పవర్-డయోడ్





అధికారంలో ఎలక్ట్రానిక్ సర్క్యూట్లు , ఈ డయోడ్ ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తుంది. కన్వర్టర్ సర్క్యూట్లు, వోల్టేజ్ రెగ్యులేషన్ సర్క్యూట్లలో దీనిని రెక్టిఫైయర్‌గా ఉపయోగించవచ్చు. ఫ్లైబ్యాక్ / ఫ్రీవీలింగ్ డయోడ్ , రివర్స్ వోల్టేజ్ రక్షణ మొదలైనవి.

ఈ డయోడ్లు సిగ్నల్ డయోడ్లకు సంబంధించినవి, దాని నిర్మాణంలో స్వల్ప అసమానత తప్ప. పి-లేయర్ & ఎన్-లేయర్ రెండింటికీ సిగ్నల్ డయోడ్‌లోని డోపింగ్ స్థాయి ఒకే విధంగా ఉంటుంది, అయితే పవర్ డయోడ్‌లలో, భారీగా డోప్ చేయబడిన పి + లేయర్ & తేలికగా డోప్డ్ ఎన్– లేయర్ మధ్య జంక్షన్ ఏర్పడుతుంది.



నిర్మాణం

ఈ డయోడ్ నిర్మాణంలో P + లేయర్, n– లేయర్ మరియు n + లేయర్ వంటి మూడు పొరలు ఉంటాయి. ఇక్కడ పై పొర P + పొర, ఇది భారీగా డోప్ చేయబడుతుంది. మధ్య పొర n– పొర, ఇది తేలికగా డోప్ చేయబడింది మరియు చివరి పొర n + పొర, మరియు ఇది భారీగా డోప్ చేయబడుతుంది.

పవర్-డయోడ్-నిర్మాణం

పవర్-డయోడ్-నిర్మాణం

ఇక్కడ p + పొర యానోడ్ వలె పనిచేస్తుంది, ఈ పొర యొక్క మందం 10 μm & డోపింగ్ స్థాయి 1019సెం.మీ.-3.


N + పొర కాథోడ్‌గా పనిచేస్తుంది, ఈ పొర యొక్క మందం 250-300 μm & డోపింగ్ స్థాయి 1019సెం.మీ.-3.

N- పొర మధ్య పొర / డ్రిఫ్ట్ పొరగా పనిచేస్తుంది, ఈ పొర యొక్క మందం ప్రధానంగా ఆధారపడి ఉంటుంది బ్రేక్డౌన్ వోల్టేజ్ & డోపింగ్ స్థాయి 1014సెం.మీ.-3. ఈ పొర వెడల్పు పెరిగిన తర్వాత బ్రేక్‌డౌన్ వోల్టేజ్ పెరుగుతుంది.

పవర్ డయోడ్ యొక్క పని సూత్రం

ఈ డయోడ్ యొక్క పని సూత్రం సాధారణ మాదిరిగానే ఉంటుంది పిఎన్ జంక్షన్ డయోడ్ . కాథోడ్ టెర్మినల్ యొక్క వోల్టేజ్ కంటే యానోడ్ టెర్మినల్ యొక్క వోల్టేజ్ ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడు, డయోడ్ నిర్వహిస్తుంది. ఈ డయోడ్‌లో ఫార్వార్డింగ్ వోల్టేజ్ డ్రాప్ పరిధి సుమారు 0.5V - 1.2V. ఈ మోడ్‌లో, డయోడ్ ఫార్వర్డ్ లక్షణంగా పనిచేస్తుంది.

కాథోడ్ యొక్క వోల్టేజ్ యానోడ్ యొక్క వోల్టేజ్ కంటే ఎక్కువగా ఉంటే, డయోడ్ నిరోధించే మోడ్ వలె పనిచేస్తుంది. ఈ మోడ్‌లో, డయోడ్ రివర్స్ లక్షణం వలె పనిచేస్తుంది.

పవర్ డయోడ్ రకాలు

రివర్స్ రికవరీ సమయం, తయారీ ప్రక్రియ మరియు రివర్స్డ్ బయాస్ స్థితిలో క్షీణత ప్రాంతం చొచ్చుకుపోవటం ఆధారంగా ఈ డయోడ్‌ల వర్గీకరణ చేయవచ్చు.

రివర్స్ రికవరీ సమయం మరియు తయారీ ప్రక్రియను బట్టి పవర్ డయోడ్లు మూడు రకాలుగా వర్గీకరించబడతాయి

  • జనరల్ పర్పస్ డయోడ్లు
  • ఫాస్ట్ రికవరీ డయోడ్లు
  • షాట్కీ డయోడ్లు

జనరల్ పర్పస్ డయోడ్లు

ఈ డయోడ్లు 25μ లలో భారీ రివర్స్ రికవరీ సమయాన్ని కలిగి ఉంటాయి కాబట్టి అవి తక్కువ పౌన frequency పున్యంలో (1 kHz వరకు) & తక్కువ-వేగ ఆపరేషన్లలో (1- kHz వరకు) వర్తిస్తాయి.

ఫాస్ట్ రికవరీ డయోడ్లు

ఈ డయోడ్లు చాలా తక్కువ రివర్స్ రికవరీ సమయం 5μ కన్నా తక్కువ కారణంగా శీఘ్ర రికవరీ చర్యను కలిగి ఉంటాయి, ఇవి హై-స్పీడ్ స్విచింగ్ అనువర్తనాలలో ఉపయోగించబడతాయి

షాట్కీ డయోడ్లు

గురించి మరింత తెలుసుకోవడానికి దయచేసి ఈ లింక్‌ను చూడండి షాట్కీ డయోడ్లు

క్షీణత ప్రాంతం యొక్క చొచ్చుకుపోవడాన్ని బట్టి పవర్ డయోడ్లు తిరగబడతాయి పక్షపాత పరిస్థితి రెండు రకాలుగా వర్గీకరించబడతాయి

  • డయోడ్ల ద్వారా పంచ్
  • డయోడ్ల ద్వారా నాన్-పంచ్

డయోడ్ల ద్వారా పంచ్

డయోడ్, విచ్ఛిన్నం వద్ద క్షీణత ప్రాంతం యొక్క వెడల్పు n + పొరలో ప్రవేశిస్తుంది, దీనిని పంచ్-త్రూ డయోడ్ అంటారు.

డయోడ్ల ద్వారా నాన్-పంచ్

విచ్ఛిన్నం వద్ద క్షీణత ప్రాంతం యొక్క వెడల్పు ప్రక్కనే ఉన్న n + పొరలోకి వెళ్ళని డయోడ్‌ను సాధారణంగా నాన్-పంచ్-త్రూ డయోడ్ అని పిలుస్తారు.

ఈ మోడ్‌లో, డ్రిఫ్ట్ ప్రాంతం యొక్క వెడల్పు క్షీణత ప్రాంతం యొక్క అత్యధిక వెడల్పు కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది, కాబట్టి క్షీణత ప్రాంతం ప్రక్కనే ఉన్న n + పొరలో ప్రవేశించదు.

ఎలా ఎంచుకోవాలి?

పవర్ డయోడ్ ఎంపిక IF (ఫార్వర్డ్ కరెంట్) & VRRM (పీక్ విలోమ) వోల్టేజ్ ఆధారంగా చేయవచ్చు.

ఈ డయోడ్లను ఉపయోగించడం ద్వారా రక్షించబడతాయి స్నబ్బర్ సర్క్యూట్లు అధిక వోల్టేజ్ యొక్క వచ్చే చిక్కుల నుండి. రివర్స్ రికవరీ ప్రక్రియ చేస్తున్నప్పుడు ఇది సంభవించవచ్చు. పవర్ డయోడ్ కోసం ఉపయోగించే స్నబ్బర్ సర్క్యూట్ ప్రధానంగా ఉంటుంది ఒక నిరోధకం & డయోడ్‌తో సమాంతరంగా అనుసంధానించబడిన కెపాసిటర్.

V-I లక్షణాలు

పవర్ డయోడ్ యొక్క V-I లక్షణాలు క్రింద చూపించబడ్డాయి. ఫార్వర్డ్ వోల్టేజ్ పెరిగిన తర్వాత ఫార్వర్డ్ కరెంట్ సరళంగా పెరుగుతుంది.

ప్రస్తుత లీకేజీ చాలా తక్కువ మొత్తం రివర్స్ బయాస్ స్థితిలో సరఫరా అవుతుంది. ఈ ప్రవాహం అనువర్తిత రివర్స్ వోల్టేజ్ నుండి స్వతంత్రంగా ఉంటుంది.

డయోడ్‌లోని మైనారిటీ ఛార్జ్ క్యారియర్‌ల కారణంగా లీకేజ్ కరెంట్ ప్రధానంగా సరఫరా అవుతుంది. రివర్స్ వోల్టేజ్ రివర్స్ బ్రేక్డౌన్ వోల్టేజ్ను పొందినప్పుడు, అప్పుడు హిమసంపాతం యొక్క విచ్ఛిన్నం జరుగుతుంది. రివర్స్ బ్రేక్డౌన్ తలెత్తినప్పుడు, రివర్స్ వోల్టేజ్ తక్కువ పెరుగుదలతో రివర్స్ కరెంట్ కూడా తీవ్రంగా పెరుగుతుంది. రివర్స్ కరెంట్‌ను బాహ్య సర్క్యూట్ ద్వారా నియంత్రించవచ్చు.

పవర్ డయోడ్ యొక్క ప్రయోజనాలు మరియు అప్రయోజనాలు

పవర్ డయోడ్ యొక్క ప్రయోజనాలు మరియు అప్రయోజనాలు ఈ క్రింది వాటిని కలిగి ఉంటాయి.

  • ఈ డయోడ్ యొక్క పిఎన్-జంక్షన్ ప్రాంతం పెద్దది మరియు భారీ విద్యుత్తును సరఫరా చేయగలదు, అయినప్పటికీ, ఈ జంక్షన్ యొక్క కెపాసిటెన్స్ కూడా పెద్దదిగా ఉంటుంది, ఇది తక్కువ పౌన frequency పున్యంలో పనిచేస్తుంది మరియు ఇది సాధారణంగా సరిదిద్దడానికి మాత్రమే ఉపయోగించబడుతుంది.
  • ఇది అధిక కరెంట్ మరియు అధిక వోల్టేజ్ వద్ద ఎసిని పరిష్కరిస్తుంది.
  • ప్రధాన ప్రతికూలత దాని పరిమాణం & బహుశా a కి పరిష్కరించాల్సిన అవసరం ఉంది హీట్ సింక్ అధిక ప్రవాహాన్ని నిర్వహిస్తున్నప్పుడు.
  • పరిసరాల్లో లభించే మెటల్ ఫ్రేమ్‌ల నుండి ఇన్‌స్టాల్ చేయడానికి మరియు ఇన్సులేట్ చేయడానికి దీనికి ప్రత్యేకమైన హార్డ్‌వేర్ అవసరం.

అప్లికేషన్స్

పవర్ డయోడ్ యొక్క అనువర్తనాలు ఈ క్రింది వాటిని కలిగి ఉంటాయి.

  • ఈ డయోడ్ అనియంత్రిత విద్యుత్ సరిదిద్దడాన్ని అందిస్తుంది
  • ఇది DC వంటి వివిధ అనువర్తనాలలో ఉపయోగించబడుతుంది విద్యుత్ సరఫరాలు , బ్యాటరీ, ఇన్వర్టర్లు మరియు AC ఛార్జింగ్ కోసం రెక్టిఫైయర్లు .
  • వోల్టేజ్ & హై-కరెంట్ వంటి లక్షణాల కారణంగా ఇవి స్నబ్బర్ నెట్‌వర్క్‌లు మరియు ఫ్రీ-వీలింగ్ డయోడ్‌ల వలె ఉపయోగించబడతాయి.
  • ఈ డయోడ్‌లను ఫీడ్‌బ్యాక్, ఫ్రీవీలింగ్ డయోడ్‌లు మరియు హై-వోల్టేజ్ రెక్టిఫైయర్‌గా ఉపయోగిస్తారు.
  • రివర్స్ బ్రేక్డౌన్ స్థితిలో, ఈ డయోడ్ యొక్క కరెంట్ మరియు వోల్టేజ్ భారీగా ఉన్నప్పుడు, విద్యుత్ వెదజల్లడం ఎక్కువగా ఉంటుంది కాబట్టి పరికరాన్ని నాశనం చేయవచ్చు.

తరచుగా అడిగే ప్రశ్నలు

1). పవర్ డయోడ్ యొక్క పని ఏమిటి?

ఇది ఒక రకమైన స్ఫటికాకార సెమీకండక్టర్, AC ని DC కి మార్చడానికి ఉపయోగిస్తారు మరియు ఈ ప్రక్రియను సరిదిద్దడం అంటారు.

2). పవర్ డయోడ్ యొక్క అనువర్తనాలు ఏమిటి?

ఈ డయోడ్లు అధిక వోల్టేజీలు & పెద్ద ప్రవాహాలు ఉన్న చోట ఉపయోగించబడతాయి.

3). పవర్ డయోడ్ల రకాలు ఏమిటి?

అవి వేగంగా రికవరీ, షాట్కీ & జనరల్ పర్పస్ డయోడ్లు.

4). శక్తి & సాధారణ డయోడ్ మధ్య తేడా ఏమిటి?

అధిక-కరెంట్ & వోల్టేజ్ ఇన్వర్టర్ లాగా ఉపయోగించబడే చోట పవర్ డయోడ్ వర్తిస్తుంది, అయితే చిన్న-సిగ్నల్ అనువర్తనాలకు సాధారణ డయోడ్ వర్తిస్తుంది.

అందువలన, ఇది అన్ని గురించి పవర్ డయోడ్ యొక్క అవలోకనం ఇది పవర్ ఎలక్ట్రానిక్స్ యొక్క సర్క్యూట్లలో ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తుంది. ఈ డయోడ్లను కన్వర్టర్ సర్క్యూట్లలో ఉపయోగిస్తారు, ఫ్లైబ్యాక్ డయోడ్, వోల్టేజ్ రెగ్యులేషన్ సర్క్యూట్లు, ఫ్రీవీలింగ్ డయోడ్ లేదా రివర్స్ వోల్టేజ్ యొక్క రక్షణ మొదలైనవి. ఇక్కడ మీ కోసం ఒక ప్రశ్న ఉంది, పవర్ డయోడ్ యొక్క నష్టాలు ఏమిటి?