ਕੀ ਪਾਵਰ ਡਾਇਓਡਜ਼ ਹਨ?

پاور ڈائودز کیا ہیں؟

پاور ڈائود

پاور ڈائود پاور الیکٹرانکس سرکٹس میں استعمال ہونے والی ڈائود ہوتی ہے، جو عام ڈائودز کے مقابلے میں زیادہ کرنٹ کو سنبھال سکتی ہے۔ اس کے دو ترمینل ہوتے ہیں اور یہ ایک ہدف میں کرنٹ کو منتقل کرتی ہے، جس کی تعمیر زیادہ قدرت کے اطلاقیات کے لئے ڈیزائن کی گئی ہے۔

پاور ڈائودز کو بہتر طور پر سمجھنے کے لئے، ایک معیاری ڈائود کی کام کرتے ہوئے کی طرز کو دوبارہ دیکھتے ہیں۔ ڈائود کو سب سے آسان سمیکنڈکنڈر ڈیوائس کہا جاتا ہے، جس میں دو لیئرز، دو ترمینل، اور ایک جنکشن ہوتا ہے۔

عام سگنل ڈائودز میں p ٹائپ سمیکنڈکنڈر اور n ٹائپ سمیکنڈکنڈر کے درمیان ایک جنکشن بنایا جاتا ہے۔ p-ٹائپ سے جڑا ہوا لیڈ کو اینوڈ کہا جاتا ہے اور n-ٹائپ سے جڑا ہوا لیڈ کو کاتوڈ کہا جاتا ہے۔

نیچے دی گئی تصویر میں ایک عام ڈائود کی ساخت اور اس کا نشانہ دکھایا گیا ہے۔

پاور ڈائودز بھی عام ڈائودز کے مشابہ ہوتے ہیں، حالانکہ ان کی تعمیر میں کچھ تبدیلیاں ہوتی ہیں۔

عام ڈائودز (جو "سگنل ڈائود" کے نام سے بھی جانے جاتے ہیں) میں، P اور N دونوں طرف کی ڈوپنگ کی سطح ایک جیسی ہوتی ہے اور ہمیں PN جنکشن ملتا ہے، لیکن پاور ڈائودز میں، ہمیں ایک سنگین طور پر ڈوپ شدہ P اور ایک کمزور طور پر ڈوپ شدہ N+– کے درمیان ایک جنکشن ملتا ہے - جس کی ساخت N لیئر پر ایپیٹیکلی راشتہ کی گئی ہے۔ اس لیے ساخت نیچے دی گئی تصویر کی طرح ہوتی ہے۔

N– لیئر پاور ڈائود کا اہم خصوصیت ہے جو اسے زیادہ قدرت کے اطلاقیات کے لئے مناسب بناتا ہے۔ یہ لیئر بہت کمزور ڈوپ شدہ ہوتا ہے، تقریباً انٹرنسک ہوتا ہے اور اس لیے ڈوائس کو PIN ڈائود کے نام سے بھی جانا جاتا ہے، جہاں i کا مطلب انٹرنسک ہے۔

جیسا کہ ہم اوپر دی گئی تصویر میں دیکھ سکتے ہیں کہ سپیس چارج ریجن کی نیٹ چارج نیٹرولٹی کو اب بھی برقرار رکھا گیا ہے جیسے سگنل ڈائود کی صورتحال میں تھی، لیکن سپیس چارج ریجن کی موٹائی بہت زیادہ ہے اور یہ N– ریجن میں گہرا داخل ہو گیا ہے۔

یہ اس کی کمزور ڈوپنگ کے سبب ہے، جیسا کہ ہم جانتے ہیں کہ سپیس چارج ریجن کی موٹائی ڈوپنگ کی کثافت کے کم ہونے کے ساتھ بڑھتی ہے۔

اس سپیس چارج ریجن کی بڑھتی ہوئی موٹائی ڈائود کو بڑی ریورس-بائیسڈ وولٹیج کو روکنے میں مدد فراہم کرتی ہے اور اس لیے اس کی بڑی بریک ڈاؤن وولٹیج ہوتی ہے۔

لیکن، اس N– لیئر کو شامل کرنے سے ڈائود کی آہمک ریزسٹنس بہت بڑھ جاتی ہے جس کی وجہ سے فوروارڈ کنڈکشن حالت میں زیادہ گرمی کی تولید ہوتی ہے۔ اس لیے پاور ڈائودز مختلف ہیٹ ڈسپیشن کے لئے مختلف ماونٹنگ کے ساتھ آتے ہیں۔

N- لیئر کا اہمیت

پاور ڈائودز میں N- لیئر کمزور ڈوپ شدہ ہوتا ہے، جس سے سپیس چارج ریجن کی موٹائی بڑھتی ہے اور یہ زیادہ ریورس-بائیسڈ وولٹیج کو روکنے کی اجازت دیتا ہے۔

V-I خصوصیات

نیچے دی گئی تصویر میں پاور ڈائود کی v-i خصوصیات دکھائی گئی ہیں جو تقریباً سگنل ڈائود کی خصوصیات کے مطابق ہیں۔

سگنل ڈائودز میں فوروارڈ بائیسڈ علاقے میں کرنٹ کثیر رقمی طور پر بڑھتا ہے، لیکن پاور ڈائودز میں زیادہ فوروارڈ کرنٹ کی وجہ سے زیادہ آہمک ڈراپ ہوتا ہے جو کثیر رقمی ترقی کو ڈومینیٹ کرتا ہے اور کرنٹ کی کرن کثیر رقمی طور پر بڑھتی ہے۔

ڈائود کو برداشت کرنے کی کیپیسٹی کو VRRM سے ظاہر کیا جاتا ہے، یعنی پیک ریورس ریپیٹیٹیو وولٹیج۔

اس وولٹیج سے اوپر ریورس کرنٹ بہت تیزی سے بہت زیادہ ہوجاتا ہے اور ڈائود اتنی زیادہ گرمی کو ڈسپیس کرنے کے لئے ڈیزائن نہیں کیا گیا ہے، اس لیے یہ تباہ ہو سکتا ہے۔ اس وولٹیج کو پیک انورس وولٹیج (PIV) بھی کہا جا سکتا ہے۔

ریورس ریکوری وقت

تصویر میں پاور ڈائود کی ریورس ریکوری خصوصیات دکھائی گئی ہیں۔ جب بھی ڈائود کو بند کیا جاتا ہے تو کرنٹ IF سے صفر تک کم ہوتا ہے اور پھر ریورس کی طرف جاری رہتا ہے کیونکہ سپیس چارج ریجن اور سمیکنڈکنڈر ریجن میں ذخیرہ ہونے والے چارجز کی وجہ سے۔

یہ ریورس کرنٹ IRR کو پیک کرتا ہے اور پھر صفر کی طرف بڑھتا ہے اور آخر کار trr کے بعد ڈائود بند ہو جاتا ہے۔

یہ وقت ریورس ریکوری وقت کہلاتا ہے اور اسے فوروارڈ کرنٹ صفر پر پہنچنے کے لمحے اور ریورس کرنٹ کا 25% IRR کم ہونے کے لمحے کے درمیان وقت کے طور پر تعریف کیا جاتا ہے۔ اس وقت کے بعد ڈائود کو اپنا ریورس بلاکنگ کیپیسٹی حاصل ہوتا ہے۔

سفٹنس فیکٹر

پاور ڈائودز کا سفٹنس فیکٹر سمیکنڈکنڈر اور ڈپلیشن ریجنز سے چارجز کو ہٹانے کے وقت کا تناسب ہوتا ہے، جس سے اشارے کی ٹرن آف پر ولٹیج کی تغیرات کی نشاندہی کی جاتی ہے۔