என்ன மின் டைாடுகள்?

மின் அரைவழியானது என்ன?

அதிக மின்சார அரைவழி

அதிக மின்சார அரைவழி என்பது மின்சார வடிவமைப்புகளில் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு அரைவழியாகும். இது வழக்கமான அரைவழிகளை விட அதிக வெற்றி நிரப்புகிறது. இது இரண்டு முனைகளைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் ஒரு திசையில் மட்டுமே வெற்றியை நிரப்புகிறது. இதன் கட்டமைப்பு அதிக மின்சார பயன்பாடுகளுக்கு வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது.

அதிக மின்சார அரைவழிகளை தெரிந்து கொள்வதற்கு, ஒரு திட்ட அரைவழி எப்படி செயல்படுகிறது என்பதை மீண்டும் பார்ப்போம். அரைவழி என்பது இரண்டு பட்டங்கள், இரண்டு முனைகள் மற்றும் ஒரு இணைப்புடைய எளிய அரைவழியாக வரையறுக்கப்படுகிறது.

வழக்கமான அரைவழிகள் p வகை அரைவழியும் n வகை அரைவழியும் இணைந்த இணைப்பைக் கொண்டுள்ளன. p-வகையுடன் இணைந்த முனையை அனோட் என்றும், n-வகையுடன் இணைந்த முனையை கேதோட் என்றும் அழைக்கிறோம்.

கீழே உள்ள படம் வழக்கமான அரைவழியின் கட்டமைப்பையும் அதன் சின்னத்தையும் காட்டுகிறது.

அதிக மின்சார அரைவழிகளும் வழக்கமான அரைவழிகளுக்கு ஒத்திருக்கின்றன, இருப்பினும் அவற்றின் கட்டமைப்பில் கீழ்தர வேறுபாடுகள் உள்ளன.

வழக்கமான அரைவழிகளில் (மற்றும் "சின்ன அரைவழி" என்றும் அழைக்கப்படும்), P மற்றும் N பக்கங்களின் தூண்டல் அளவு ஒரே அளவு என்பதால் நாம் PN இணைப்பைப் பெறுகிறோம், ஆனால் அதிக மின்சார அரைவழிகளில், நாம் ஒரு கொஞ்சம் தூண்டப்பட்ட P மற்றும் குறைந்த அளவில் தூண்டப்பட்ட N+ - இவற்றின் இடையில் உருவாக்கப்பட்ட இணைப்பைக் கொண்டுள்ளோம். இதன் கட்டமைப்பு கீழே உள்ள படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளது.

N– பட்டம் அதிக மின்சார அரைவழியின் முக்கிய அம்சமாகும், இது அதை அதிக மின்சார பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றுமானதாக்கிறது. இந்த பட்டம் மிகவும் குறைந்த அளவில் தூண்டப்பட்டுள்ளது, அது அரைவழியாக இருக்கிறது, இதனால் இது PIN அரைவழி என்றும் அழைக்கப்படுகிறது, இங்கு i என்பது அரைவழியைக் குறிக்கிறது.

கீழே உள்ள படத்தில் நாம் காண்பது போல, வெற்றியின் திண்ம மிக்க பகுதியின் மொத்த மின்தோற்ற நிலை அனைத்து அரைவழிகளிலும் வரையறுக்கப்பட்டுள்ளது, ஆனால் வெற்றியின் திண்ம மிக்க பகுதியின் அளவு மிகவும் உயர்ந்தது மற்றும் N– பகுதியில் ஆழமாக நுழைந்துள்ளது.

இது இதன் குறைந்த அளவில் தூண்டப்பட்ட அளவுக்காக உள்ளது, நாம் அறிவது போல, வெற்றியின் திண்ம மிக்க பகுதியின் அளவு தூண்டல் அளவு குறையும்போது அதிகரிக்கிறது.

இந்த வெற்றியின் திண்ம மிக்க பகுதியின் அதிகரிக்கப்பட்ட அளவு அரைவழிகளை அதிக மாற்றிய மின்தோற்றத்தை தடுக்க உதவுகிறது, இதனால் அதிக மாற்றிய மின்தோற்ற அளவு இருக்கிறது.

ஆனால், N– பட்டத்தை சேர்க்கும் போது அரைவழியின் ஓமிக் எதிர்த்து மிகவும் அதிகரிக்கிறது, இதனால் முன்னோக்கு மின்தோற்ற நிலையில் அதிக வெப்பம் உருவாகிறது. இதனால் அதிக மின்சார அரைவழிகள் சரியான வெப்ப விலக்கத்திற்காக வெவ்வேறு முறைகளில் விடையாக வருகின்றன.

N- பட்டத்தின் முக்கியத்துவம்

அதிக மின்சார அரைவழிகளில் N- பட்டம் மிகவும் குறைந்த அளவில் தூண்டப்பட்டுள்ளது, இதனால் வெற்றியின் திண்ம மிக்க பகுதியின் அளவு அதிகரிக்கிறது மற்றும் அதிக மாற்றிய மின்தோற்றத்தை அதிகரிக்கிறது.

V-I அம்சங்கள்

கீழே உள்ள படம் அதிக மின்சார அரைவழியின் V-I அம்சங்களைக் காட்டுகிறது, இது வழக்கமான அரைவழியின் V-I அம்சங்களுக்கு ஒத்திருக்கிறது.

வழக்கமான அரைவழிகளில் முன்னோக்கு மின்தோற்ற நிலையில் மின்தோற்றம் அதிகரிக்கிறது, ஆனால் அதிக மின்சார அரைவழிகளில் அதிக முன்னோக்கு மின்தோற்றம் அதிக ஓமிக் விலக்கத்தை உருவாக்குகிறது, இது அதிகரிக்கும் வளர்ச்சியை ஆக்கிறது மற்றும் வளர்ச்சி அரைவழியில் நேராக உருவாகிறது.

அரைவழி விட்டு நேர்மறையாக விடும் அதிக மின்தோற்ற அளவு VRRM என்று குறிக்கப்படுகிறது, அதாவது முன்னோக்கு மீறும் மின்தோற்ற அளவு.

இந்த மின்தோற்றத்திற்கு மேல், முன்னோக்கு மின்தோற்றம் தானே மிகவும் அதிகமாக விரைவாக உருவாகிறது, அரைவழி இந்த அளவு வெப்பத்தை விலக்க வடிவமைக்கப்படவில்லை, இதனால் அது நாசமாக விடும். இந்த மின்தோற்றம் அதிக முன்னோக்கு மின்தோற்றம் (PIV) என்றும் அழைக்கப்படுகிறது.

முன்னோக்கு மீறும் நேரம்

கீழே உள்ள படம் அதிக மின்சார அரைவழியின் முன்னோக்கு மீறும் நேரத்தை காட்டுகிறது. எந்த அரைவழியும் இணைப்பிலிருந்து விடும்போது, மின்தோற்றம் IF முதல் சுழியம் வரை வீழ்கிறது, மேலும் வெற்றியின் திண்ம மிக்க பகுதியிலும் அரைவழியின் பகுதியிலும் இருக்கும் மின்தோற்றங்களின் காரணமாக முன்னோக்கில் தொடர்ந்து வருகிறது.

இந்த முன்னோக்கு மின்தோற்றம் IRR அளவில் உச்சத்தை அடைந்து, மீண்டும் சுழியமாக வருகிறது, இறுதியில் trr நேரத்தில் அரைவழி இணைப்பிலிருந்து விடுகிறது.

இந்த நேரம் முன்னோக்கு மீறும் நேரம் என வரையறுக்கப்படுகிறது, இது முன்னோக்கு மின்தோற்றம் சுழியமாக வரும் நேரத்திலிருந்து முன்னோக்கு மின்தோற்றம் IRR இன் 25% வரை வீழும் நேரத்திற்கு இடையிலான நேரம். இந்த நேரத்திற்கு பிறகு அரைவழி முன்னோக்கு மீறும் திறனை அடைகிறது.

மென்பொருள் காரணி

அதிக மின்சார அரைவழிகளின் மென்பொருள் காரணி, அரைவழியிலும் வெற்றியின் திண்ம மிக்க பகுதியிலும் மின்தோற்றத்தை நீக்கும் நேரங்களின் விகிதமாகும், இது அரைவழியை மீறும்போது மின்தோற்ற மாறுதல்களை குறிக்கிறது.