پاور ڈائودز کیا ہیں؟

پاور ڈائودس کیا ہیں؟

پاور ڈائود

پاور ڈائود کو پاور الیکٹرانکس سرکٹ میں استعمال کیا جاتا ہے، جو عام ڈائودز کے مقابلے میں زیادہ کرنٹ کا انتظام کر سکتا ہے۔ یہ دو ترمیمیں رکھتا ہے اور ایک طرف سے کرنٹ کو منتقل کرتا ہے، جس کی تعمیر زیادہ قدرت کے کاموں کے لئے ڈیزائن کی گئی ہے۔

پاور ڈائودز کو بہتر طور پر سمجھنے کے لئے، ایک معیاری ڈائود کی کام کیلئے دوبارہ دیکھیں۔ ڈائود کو سب سے آسان سیمی کنڈکٹر ڈیوائس کے طور پر تعریف کیا جاتا ہے، جس میں دو لیئرز، دو ترمیمیں اور ایک جنکشن ہوتا ہے۔

معمولی سگنل ڈائودز کے پاس پ ٹائپ سیمی کنڈکٹر اور ان ٹائپ سیمی کنڈکٹر کے درمیان بننے والا جنکشن ہوتا ہے۔ پ-ٹائپ سے جڑنے والے لیڈ کو اینوڈ کہا جاتا ہے اور ان-ٹائپ سے جڑنے والے لیڈ کو کاتھوڈ کہا جاتا ہے۔

نیچے دی گئی تصویر میں ایک معمولی ڈائود کی ساخت اور اس کا نشانہ ظاہر کیا گیا ہے۔

پاور ڈائودز بھی معمولی ڈائودز کے مشابہ ہیں، حالانکہ ان کی تعمیر میں کچھ فرق ہے۔

معمولی ڈائود (جسے "سگنل ڈائود" بھی کہا جاتا ہے) میں، پ اور ان دونوں طرف کی ڈوپنگ کی سطح ایک جیسی ہوتی ہے اور ہمیں پین جنکشن ملتا ہے، لیکن پاور ڈائودز میں، ہمیں ایک زیادہ ڈوپ شدہ پ اور کم ڈوپ شدہ ان+ کے درمیان بننے والا جنکشن ملتا ہے - جو ایک زیادہ ڈوپ شدہ ان لایئر پر اپیٹیکسلی گروث کیا جاتا ہے۔ لہذا ساخت نیچے دی گئی تصویر کی طرح دکھائی دیتی ہے۔

این- لایئر پاور ڈائود کا اہم خصوصیت ہے جس سے یہ زیادہ قدرت کے کاموں کے لئے مناسب ہوتا ہے۔ یہ لایئر بہت کم ڈوپ شدہ ہوتا ہے، تقریباً داخلی ہوتا ہے اور یہ ڈیوائس پین ڈائود کے طور پر بھی جانا جاتا ہے، جہاں آئی داخلی کے لئے ہوتا ہے۔

اوپر دی گئی تصویر میں دیکھا جا سکتا ہے کہ سپیس چارج ریجن کی کل کھرج نیوٹرالٹی کو بھی برقرار رکھا گیا ہے جیسے کہ سگنل ڈائود میں کیا گیا تھا لیکن سپیس چارج ریجن کی موٹائی بہت زیادہ ہے اور گہرائی سے ان- ریجن میں داخل ہو گئی ہے۔

یہ اس کی کم ڈوپنگ کے سطح کی وجہ سے ہے، جیسا کہ ہم جانتے ہیں کہ سپیس چارج ریجن کی موٹائی کم ڈوپنگ کے ساتھ بڑھتی ہے۔

سپیس چارج ریجن یا ڈیپلیشن ریجن کی اس بڑھتی ہوئی موٹائی کی وجہ سے ڈائود کو بڑے ریورس-بائیسڈ ولٹیج کو روکنے کی صلاحیت ملتی ہے اور اس کی ٹوٹنے کی ولٹیج بڑھ جاتی ہے۔

لیکن، اس ان- لایئر کو شامل کرنے سے ڈائود کی اوہمک ریزسٹنس بہت بڑھ جاتی ہے جس کی وجہ سے فوروارڈ کنڈکشن کے دوران زیادہ گرمی کا تولید ہوتا ہے۔ لہذا پاور ڈائودز مختلف ہیٹ ڈسپیشن کے لئے آؤٹ فٹنگ کے ساتھ آتے ہیں۔

ان- لایئر کی اہمیت

پاور ڈائودز میں ان- لایئر کم ڈوپ شدہ ہوتا ہے، سپیس چارج ریجن کی موٹائی بڑھاتا ہے اور زیادہ ریورس-بائیسڈ ولٹیج کی اجازت دیتا ہے۔

وی-آئی خصوصیات

نیچے دی گئی تصویر میں پاور ڈائود کی وی-آئی خصوصیات ظاہر کی گئی ہیں جو تقریباً سگنل ڈائود کی وی-آئی خصوصیات کے مطابق ہیں۔

سگنل ڈائودز میں فوروارڈ، بائیسڈ ریجن کے لئے کرنٹ کثیر رقمی طور پر بڑھتا ہے لیکن پاور ڈائودز میں زیادہ فوروارڈ کرنٹ کی وجہ سے زیادہ اوہمک ڈراپ ہوتا ہے جو کثیر رقمی ترقی کو ڈومینیٹ کرتا ہے اور کروی ڈیگری کے ساتھ بڑھتی ہے۔

ڈائود کو جو زیادہ سے زیادہ ریورس ولٹیج تحمل کرسکتا ہے وہ VRRM سے ظاہر کیا گیا ہے، یعنی پیک ریورس ریپیٹیٹو ولٹیج۔

اس ولٹیج سے اوپر، ریورس کرنٹ بہت زیادہ اچانک بڑھ جاتا ہے اور ڈائود اتنی زیادہ گرمی کو ڈسپیس کرنے کے لئے ڈیزائن نہیں کیا گیا ہے، لہذا یہ تباہ ہو سکتا ہے۔ اس ولٹیج کو پیک انورس ولٹیج (PIV) بھی کہا جا سکتا ہے۔

ریورس ریکوری وقت

تصویر پاور ڈائود کی ریورس ریکوری خصوصیات کو ظاہر کرتی ہے۔ جب بھی ڈائود آوف ہو جاتا ہے تو کرنٹ IF سے صفر تک کم ہوتا ہے اور فضائی چارج ریجن اور سیمی کنڈکٹر ریجن میں محفوظ کردہ کرنٹ کی وجہ سے ریورس کی طرف جاتا ہے۔

یہ ریورس کرنٹ پیک IRR حاصل کرتا ہے اور پھر صفر کی طرف واپس آنا شروع کرتا ہے اور آخر کار وقت trr کے بعد ڈائود آوف ہو جاتا ہے۔

یہ وقت ریورس ریکوری وقت کے طور پر تعریف کیا جاتا ہے اور فوروارڈ کرنٹ صفر پر پہنچنے کے اور ریورس کرنٹ کی IRR کی 25% تک کم ہونے کے درمیان وقت کے طور پر تعریف کیا جاتا ہے۔ اس وقت کے بعد ڈائود کو اپنی ریورس بلاکنگ صلاحیت حاصل ہوتی ہے۔

سافٹنیس فیکٹر

پاور ڈائودز کا سافٹنیس فیکٹر سیمی کنڈکٹر اور ڈیپلیشن ریجن سے کرنٹ کو ہٹانے کے وقت کا تناسب ہے، جو آؤٹ-آف کے موقع پر ولٹیج کی موقتی تبدیلی کو ظاہر کرتا ہے۔