জেনার ডায়োড - এটি কী এবং এটি কীসের জন্য?

2024 লেখক: Howard Calhoun | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-02 13:50

একটি জেনার ডায়োড অনন্য বৈশিষ্ট্য সহ একটি সেমিকন্ডাক্টর ডায়োড। যদি একটি সাধারণ সেমিকন্ডাক্টর একটি ইনসুলেটর হয় যখন আবার চালু করা হয়, তবে এটি প্রয়োগ করা ভোল্টেজের একটি নির্দিষ্ট বৃদ্ধি না হওয়া পর্যন্ত এই ফাংশনটি সম্পাদন করে, যার পরে একটি তুষারপাতের মতো বিপরীতমুখী ভাঙ্গন ঘটে। জেনার ডায়োডের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত বিপরীত কারেন্টের আরও বৃদ্ধির সাথে, প্রতিরোধের আনুপাতিক হ্রাসের কারণে ভোল্টেজ স্থির থাকে। এইভাবে, স্থিতিশীলতা মোড অর্জন করা সম্ভব।

বন্ধ অবস্থায়, একটি ছোট লিকেজ কারেন্ট প্রথমে জেনার ডায়োডের মধ্য দিয়ে যায়। উপাদানটি একটি প্রতিরোধকের মতো আচরণ করে, যার প্রতিরোধের মান বড়। ভাঙ্গনের সময়, জেনার ডায়োডের প্রতিরোধ নগণ্য হয়ে যায়। যদি আমরা ইনপুটে ভোল্টেজ বাড়াতে থাকি, উপাদানটি উত্তপ্ত হতে শুরু করে এবং যখন কারেন্ট অনুমোদিত মান অতিক্রম করে, একটি অপরিবর্তনীয়তাপীয় ভাঙ্গন। যদি বিষয়টিকে সামনে না আনা হয়, যখন ভোল্টেজ শূন্য থেকে পরিবর্তিত হয়ে কর্মক্ষেত্রের উপরের সীমাতে চলে যায়, তখন জেনার ডায়োডের বৈশিষ্ট্যগুলি সংরক্ষিত থাকে।

যখন একটি জেনার ডায়োড সরাসরি চালু করা হয়, তখন বৈশিষ্ট্যগুলি ডায়োডের মতোই হয়৷ যখন প্লাসটি p-অঞ্চলের সাথে সংযুক্ত থাকে, এবং বিয়োগটি n-অঞ্চলের সাথে সংযুক্ত থাকে, তখন ট্রানজিশন রেজিস্ট্যান্স ছোট হয় এবং এর মধ্য দিয়ে কারেন্ট অবাধে প্রবাহিত হয়। ইনপুট ভোল্টেজ বাড়লে এটি বেড়ে যায়।

একটি জেনার ডায়োড হল একটি বিশেষ ডায়োড যা বেশিরভাগ বিপরীত দিকে সংযুক্ত থাকে। উপাদানটি প্রথমে বন্ধ অবস্থায় রয়েছে। বৈদ্যুতিক ব্রেকডাউনের ক্ষেত্রে, ভোল্টেজ জেনার ডায়োড এটিকে বিস্তৃত বর্তমান পরিসরে স্থির রাখে।

একটি বিয়োগ অ্যানোডে এবং একটি প্লাস ক্যাথোডে প্রয়োগ করা হয়। স্থিতিশীলতার বাইরে (বিন্দু 2 এর নীচে), অতিরিক্ত উত্তাপ ঘটে এবং উপাদান ব্যর্থতার সম্ভাবনা বৃদ্ধি পায়।

বৈশিষ্ট্য

জেনার প্যারামিটারগুলি নিম্নরূপ:

• U_st - স্থিরকরণ ভোল্টেজ রেট করা বর্তমান I_st;
• I_{ম মিন - সর্বনিম্ন বৈদ্যুতিক ব্রেকডাউন শুরু হয়;}
• I_ম সর্বোচ্চ _{- সর্বাধিক অনুমোদিত বর্তমান;}
• TKN - তাপমাত্রা সহগ।

একটি প্রচলিত ডায়োডের বিপরীতে, একটি জেনার ডায়োড হল একটি অর্ধপরিবাহী যন্ত্র যেখানে বৈদ্যুতিক এবং তাপীয় ভাঙ্গন অঞ্চলগুলি বর্তমান-ভোল্টেজ বৈশিষ্ট্যের থেকে বেশ দূরে থাকে৷

সর্বাধিক অনুমোদিত বর্তমানের সাথে যুক্ত একটি প্যারামিটার যা প্রায়শই উল্লেখ করা হয়টেবিল - শক্তি অপচয়:

P_{সর্বোচ্চ}=I_{ম সর্বোচ্চ}∙ U_{ম ।}

জেনার ডায়োডের তাপমাত্রা নির্ভরতা ধনাত্মক বা ঋণাত্মক হতে পারে। বিভিন্ন চিহ্নের সহগগুলির সাথে সিরিজের উপাদানগুলিকে সংযুক্ত করার মাধ্যমে, নির্ভুল জেনার ডায়োড তৈরি করা হয় যা গরম বা শীতল করার উপর নির্ভর করে না।

অন্তর্ভুক্তি স্কিম

একটি সাধারণ স্টেবিলাইজারের সাধারণ সার্কিট, একটি ব্যালাস্ট রেজিস্ট্যান্স R_{b এবং একটি জেনার ডায়োড থাকে যা লোড বন্ধ করে দেয়।}

কিছু ক্ষেত্রে, স্থিতিশীলতার লঙ্ঘন রয়েছে।

1. আউটপুটে ফিল্টারিং ক্যাপাসিটরের উপস্থিতিতে পাওয়ার উত্স থেকে একটি বড় ভোল্টেজের স্টেবিলাইজারে জমা দেওয়া। চার্জ করার সময় বর্তমান ঢেউ জেনার ডায়োডের ব্যর্থতা বা প্রতিরোধক R_b।
2. লোড শাটডাউন। যখন ইনপুটে সর্বাধিক ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয়, তখন জেনার ডায়োডের কারেন্ট অনুমোদিত একটিকে ছাড়িয়ে যেতে পারে, যা এটির উত্তাপ এবং ধ্বংসের দিকে পরিচালিত করবে। এখানে নিরাপদ কাজের পাসপোর্ট এলাকা পর্যবেক্ষণ করা গুরুত্বপূর্ণ।
3. প্রতিরোধ R_{b ছোট নির্বাচন করা হয়েছে যাতে সর্বনিম্ন সম্ভাব্য সরবরাহ ভোল্টেজ এবং লোডের সর্বাধিক অনুমোদিত কারেন্টে জেনার ডায়োডটি কার্যকরী নিয়ন্ত্রণ অঞ্চলে থাকে।}

থাইরিস্টর সুরক্ষা সার্কিট বা ফিউজ ব্যবহার করা হয় স্টেবিলাইজারকে রক্ষা করতে।

রোধক R_{b সূত্র দ্বারা গণনা করা হয়:}

R_b=(U_পিট - U_nom)(I _st + I_n).

বর্তমানজেনার ডায়োড I_st ইনপুট ভোল্টেজ U_পিট এবং লোড কারেন্ট I _{এর উপর নির্ভর করে অনুমোদিত সর্বোচ্চ এবং সর্বনিম্ন মানগুলির মধ্যে নির্বাচন করা হয় n.}

জেনার নির্বাচন

এলিমেন্টের স্টেবিলাইজেশন ভোল্টেজের একটি বড় স্প্রেড রয়েছে। U_{n এর সঠিক মান পেতে, একই ব্যাচ থেকে জেনার ডায়োড নির্বাচন করা হয়। পরামিতি একটি সংকীর্ণ পরিসীমা সঙ্গে ধরনের আছে. উচ্চ শক্তি অপচয়ের সাথে, উপাদানগুলি রেডিয়েটারগুলিতে ইনস্টল করা হয়৷}

জেনার ডায়োডের পরামিতি গণনা করতে, প্রাথমিক ডেটা প্রয়োজন, উদাহরণস্বরূপ, এইগুলি:

• U_{পিট=12-15 V - ইনপুট ভোল্টেজ;}
• U_{st=9 V - স্থিতিশীল ভোল্টেজ;}
• R_{n=50-100 mA - লোড।}

পরামিটারগুলি কম পাওয়ার খরচের ডিভাইসগুলির জন্য সাধারণ৷

12 V-এর সর্বনিম্ন ইনপুট ভোল্টেজের জন্য, লোডের বর্তমান সর্বাধিক - 100 mA-তে নির্বাচিত হয়৷ ওহমের সূত্র অনুসারে, আপনি সার্কিটের মোট লোড খুঁজে পেতে পারেন:

R_{∑=12 V / 0.1 A=120 ওহম।}

জেনার ডায়োডে, ভোল্টেজ ড্রপ হয় 9 V। 0.1 A এর কারেন্টের জন্য, সমতুল্য লোড হবে:

R_{eq=9 V / 0.1 A=90 ওহম।}

এখন আপনি ব্যালাস্টের প্রতিরোধ নির্ধারণ করতে পারেন:

R_{b=120 ওহম - 90 ওহম=30 ওহম।}

এটি আদর্শ সারি থেকে নির্বাচন করা হয়েছে, যেখানে মানটি গণনাকৃত একটির মতোই।

জেনার ডায়োডের মাধ্যমে সর্বাধিক কারেন্ট নির্ধারণ করা হয় লোডের সংযোগ বিচ্ছিন্ন হওয়ার বিষয়টি বিবেচনা করে যাতে কোনো তারটি বিক্রি না হলে এটি ব্যর্থ না হয়। প্রতিরোধক জুড়ে ভোল্টেজ ড্রপ হবে:

U_{R=15 - 9=6 বি.}

তারপর রোধের মাধ্যমে কারেন্ট নির্ণয় করা হয়:

I_{R=6/30=0, 2 এ.}

যেহেন জেনার ডায়োড এর সাথে সিরিজে সংযুক্ত থাকে, I_c=I_{R=0.2 A.}

বিদ্যুতের অপচয় হবে P=0.2∙9=1.8 W.

প্রাপ্ত পরামিতি অনুসারে, একটি উপযুক্ত জেনার ডায়োড D815V নির্বাচন করা হয়েছে।

প্রতিসম জেনার ডায়োড

সিমেট্রিকাল ডায়োড থাইরিস্টর হল একটি স্যুইচিং ডিভাইস যা বিকল্প কারেন্ট সঞ্চালন করে। এটির কাজের একটি বৈশিষ্ট্য হল 30-50 V এর পরিসরে চালু করার সময় বেশ কয়েকটি ভোল্ট পর্যন্ত ভোল্টেজ ড্রপ। এটি দুটি পাল্টা-সংযুক্ত প্রচলিত জেনার ডায়োড দ্বারা প্রতিস্থাপিত হতে পারে। ডিভাইসগুলি স্যুইচিং উপাদান হিসাবে ব্যবহৃত হয়৷

জেনার ডায়োডের অ্যানালগ

যখন উপযুক্ত উপাদান খুঁজে পাওয়া সম্ভব হয় না, তখন তারা ট্রানজিস্টরে জেনার ডায়োডের অ্যানালগ ব্যবহার করে। তাদের সুবিধা হল ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণের সম্ভাবনা। এর জন্য মাল্টি-স্টেজ ডিসি এমপ্লিফায়ার ব্যবহার করা যেতে পারে।

ইনপুটে একটি ট্রিমিং প্রতিরোধক R1 সহ একটি ভোল্টেজ বিভাজক ইনস্টল করা আছে৷ যদি ইনপুট ভোল্টেজ বৃদ্ধি পায়, ট্রানজিস্টর VT1 এর ভিত্তিতে এটিও বৃদ্ধি পায়। একই সময়ে, ট্রানজিস্টর VT2 এর মাধ্যমে কারেন্ট বৃদ্ধি পায়, যা ভোল্টেজ বৃদ্ধির জন্য ক্ষতিপূরণ দেয়, যার ফলে এটি আউটপুটে স্থিতিশীল থাকে।

জেনার ডায়োড চিহ্নিত করা

গ্লাস জেনার ডায়োড এবং প্লাস্টিকের ক্ষেত্রে জেনার ডায়োড উত্পাদিত হয়। প্রথম ক্ষেত্রে, তাদের জন্য 2টি সংখ্যা প্রয়োগ করা হয়, যার মধ্যে V অক্ষরটি অবস্থিত। শিলালিপি 9V1 এর অর্থ হলU_{st=9, 1 V.}

প্লাস্টিকের ক্ষেত্রে, শিলালিপিগুলি একটি ডেটাশিট ব্যবহার করে পাঠোদ্ধার করা হয়, যেখানে আপনি অন্যান্য পরামিতিগুলিও খুঁজে পেতে পারেন৷

কেসের গাঢ় রিংটি নির্দেশ করে যে ক্যাথোডের সাথে প্লাসটি সংযুক্ত।

উপসংহার

একটি জেনার ডায়োড হল বিশেষ বৈশিষ্ট্য সহ একটি ডায়োড। জেনার ডায়োডগুলির সুবিধা হল অপারেটিং বর্তমান পরিবর্তনগুলির একটি বিস্তৃত পরিসরের পাশাপাশি সাধারণ সংযোগ স্কিমগুলির সাথে একটি উচ্চ স্তরের ভোল্টেজ স্থিতিশীলতা। একটি ছোট ভোল্টেজ স্থিতিশীল করতে, ডিভাইসগুলিকে সামনের দিকে সুইচ করা হয় এবং তারা সাধারণ ডায়োডের মতো কাজ করতে শুরু করে৷