हमारे दैनिक जीवन में डायोड का उपयोग कैसे किया जाता है?

डायोड एक दो-टर्मिनल इलेक्ट्रॉनिक घटक है जो केवल एक दिशा में बिजली का संचालन करता है, और केवल तभी जब इसके दो टर्मिनलों पर एक निश्चित न्यूनतम संभावित अंतर या वोल्टेज लागू होता है। शुरुआती डायोड का इस्तेमाल एसी को डीसी में बदलने और रेडियो में सिग्नल को फिल्टर करने के लिए किया जाता था। तब से डायोड सर्वव्यापी हो गए हैं, जिनका उपयोग इलेक्ट्रॉनिक्स की सुरक्षा, हमारे घरों को रोशन करने और रिमोट-कंट्रोल सिग्नल भेजने के लिए किया जाता है।

डायोड के उपयोग के आधार को समझने के लिए, यह एक मानक डायोड की संरचना को देखने में मदद करता है। मानक पी-एन डायोड में दो अर्धचालक होते हैं जो एक इंटरफेस बनाते हुए संपर्क बनाते हैं। शुद्ध अर्धचालक आचरण नहीं करते हैं, इसलिए धातु की अशुद्धियाँ जोड़ी जाती हैं। पी-एन डायोड के एक अर्धचालक में, दूषित धातु आसानी से एक इलेक्ट्रॉन छोड़ देता है; दूसरे को भी एक धातु के साथ डोप (अशुद्ध) किया जाता है जो एक इलेक्ट्रॉन को आसानी से स्वीकार कर लेता है। इंटरफेस में, इलेक्ट्रॉन एक तरफ से दूसरी तरफ जाते हैं, जिससे परमाणु जो इलेक्ट्रॉनों को सकारात्मक रूप से चार्ज करते हैं और प्राप्त करने वाले परमाणु नकारात्मक होते हैं। तटस्थता से यह विचलन केवल अंतरापृष्ठ पर होता है। यह एक विद्युत क्षेत्र बनाता है जिससे बाहरी धारा से बहने वाले इलेक्ट्रॉन ज्यादातर इलेक्ट्रॉन-स्वीकार करने वाले पक्ष से इलेक्ट्रॉन-दान करने वाले पक्ष में जाते हैं।

इस यूनिडायरेक्शनल प्रॉपर्टी का सबसे पहले AM रेडियो में इस्तेमाल किया गया था। रेडियो सिग्नल आगे और पीछे दोलन करता है, जिससे ऐन्टेना में एक प्रत्यावर्ती धारा उत्पन्न होती है। प्रवर्धन से पहले, संकेत को यूनिडायरेक्शनल बनाया जाना चाहिए। एक रेडियो का डायोड इसलिए आधे सिग्नल के माध्यम से इलेक्ट्रॉनों को एक दिशा में ले जाने देता है, लेकिन दूसरा आधा नहीं। संक्षेप में, AC को DC में बदल दिया जाता है। कैपेसिटर तब उच्च आवृत्ति को फ़िल्टर करते हैं, केवल ऑडियो सिग्नल छोड़कर, प्रवर्धन के लिए तैयार होते हैं।

यदि आप किसी डायोड के आर-पार वोल्टेज लगाते हैं, तो विद्युत धारा से इलेक्ट्रॉन के इर्द-गिर्द घूमते हैं विद्युत सर्किट प्रकाश की एक विशिष्ट तरंग दैर्ध्य का उत्सर्जन करेगा जब अशुद्धता को स्वीकार करता है जो स्वीकार करता है एक इलेक्ट्रॉन। इस प्रकार प्रकाश उत्सर्जक डायोड (एल ई डी) प्रकाश उत्पन्न करते हैं। तब इलेक्ट्रॉन अर्धचालक अंतरापृष्ठ के आर-पार चले जाते हैं क्योंकि बीच में विद्युत क्षेत्र होता है, को पार करते हैं अर्धचालक जो इलेक्ट्रॉनों को दान करता है, और वोल्टेज स्रोत के पीछे के अंत तक जारी रखता है सर्किट।

जैसे डायोड प्रकाश उत्पन्न कर सकते हैं, वैसे ही वे इसे प्राप्त करने पर करंट भी बना सकते हैं। रिमोट-कंट्रोल डिवाइस में दो प्रकार एक साथ काम करते हैं, उदाहरण के लिए, आपके टेलीविज़न के लिए। उत्तरार्द्ध यह है कि फोटोवोल्टिक पैनल कैसे काम करते हैं। आपके रिमोट से दो डायोड प्रकाश उत्सर्जित करते हैं: एक आपको यह बताने के लिए दृश्य प्रकाश उत्सर्जित करता है कि सिग्नल भेजा जा रहा है; दूसरा अदृश्य तरंगदैर्घ्य पर एक द्विआधारी संकेत उत्सर्जित करता है (इस प्रकार दृश्य फोटोडायोड की आवश्यकता)। फोटॉन इलेक्ट्रॉन-दान करने वाले अर्धचालक से टकराते हैं, इलेक्ट्रॉनों को मुक्त करते हैं और उन्हें गतिज ऊर्जा देते हैं। गतिज ऊर्जा केवल एक दिशा में अनुवाद कर सकती है, क्योंकि विद्युत प्रवाह की केवल एक दिशा की अनुमति है। यह उसी तरह है जैसे सौर पैनल काम करते हैं, सूर्य से फोटॉन को विद्युत प्रवाह में केवल एक दिशा में अनुवाद करते हैं।

डायोड गलत तरीके से डाली गई बैटरी से सर्किटरी की रक्षा कर सकता है। ध्रुवता गलत होगी, लेकिन यह डायोड के पिछले सर्किटरी को नुकसान नहीं पहुंचाएगा, जो केवल एक बेहोश धारा के माध्यम से अनुमति देता है। डायोड सर्ज प्रोटेक्टर में भी भूमिका निभाते हैं। तथाकथित "हिमस्खलन" डायोड एक जमीनी तार की ओर ले जाते हैं, लेकिन वे अपने यूनिडायरेक्शनल ओरिएंटेशन के कारण नियमित रूप से चालू नहीं होने देते हैं। उच्च-पर्याप्त वोल्टेज पर, एक डायोड वोल्टेज को गुजरने देगा। जब वोल्टेज परिचालन स्तर से बहुत ऊपर हो जाता है, तो हिमस्खलन डायोड खुल जाता है और अतिरिक्त वोल्टेज को ग्राउंड वायर के माध्यम से बाहर जाने देता है।