आपके घर में इलेक्ट्रॉनिक उपकरण कार्य करने के लिए उनके सर्किटरी पर निर्भर करते हैं। इन विद्युत सर्किटों को उनके विभिन्न उपयोगों के लिए उचित दिशा में बिजली प्रवाहित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। बिजली के विभिन्न उद्देश्यों को देखते हुए बिजली के प्रवाह को नियंत्रित करना जटिल हो सकता है। वहीं डायोड आते हैं।
ज़ेनर डायोड
डायोड का उपयोग सर्किट के माध्यम से एक ही दिशा में बिजली प्रवाहित करने के लिए किया जाता है। जेनर डायोड उस में अन्य प्रकार के डायोड से भिन्न होते हैं, जब आप उन्हें एक सर्किट में विपरीत दिशा में जोड़ते हैं, जैसे कि डायोड में दूसरी तरफ करंट प्रवाहित होता है, तो वे एक छोटे से लीकेज करंट को प्रवाहित होने देते हैं। यह एक प्रकार का करंट है जो सर्किट के अन्य हिस्सों को प्रभावित करने से रोकने के साथ-साथ डायोड को होने वाले नुकसान को रोकने के लिए जमीन पर प्रवाहित होता है।
आप अल्टरनेटिंग करंट (AC) और डायरेक्ट करंट (DC) के बीच कनवर्ट करने में जेनर डायोड जैसे डायोड का उपयोग कर सकते हैं। एक दिशा में बहने और दूसरी दिशा में बहने के बीच एसी करंट बदलता है जबकि डीसी करंट केवल एक दिशा में चलता है। आप इनमें से कई विद्युत व्यवस्थाओं में ब्रिज रेक्टिफायर या रेक्टिफायर डायोड पा सकते हैं।
रेक्टिफायर एसी को डीसी करंट में परिवर्तित कर सकते हैं या तो केवल एक दिशा दे सकते हैं, सकारात्मक या नकारात्मक, वर्तमान प्रवाह के माध्यम से, या एसी वर्तमान चक्र की एक दिशा को दूसरे में परिवर्तित करके दिशा। रेक्टिफायर डीसी बिजली की आपूर्ति के बीच परिवर्तित होते हैं जो बिजली को लंबी दूरी तक एसी बिजली में ले जाते हैं जो कि अधिकांश घरेलू उपकरणों में पाई जाती है।
जेनर रिवर्स-ब्रेकडाउन वोल्टेज
ये विशेषताएँ जेनर डायोड को एक निश्चित रिवर्स-ब्रेकडाउन वोल्टेज देती हैं। यह वह वोल्टेज है जिस पर डायोड विपरीत दिशा में करंट का संचालन करना शुरू करते हैं, और यह जेनर डायोड और रेक्टिफायर डायोड सेटअप के बीच एक अंतर है। इन डायोड में एक परिभाषित वोल्टेज ड्रॉप होता है जो इनपुट वोल्टेज की एक सीमा से अधिक नहीं बदलता है।
जैसे ही आप जेनर डायोड के लिए वोल्टेज को विपरीत दिशा में उस बिंदु तक बढ़ाते हैं जहां यह ब्रेकडाउन वोल्टेज तक पहुंचता है, डायोड के माध्यम से करंट प्रवाहित होता है। डायोड का श्रंखला प्रतिरोधक एक स्थिर मान पर स्थिर होने से पहले धारा के अधिकतम मान को नियंत्रित करता है। यह मान तब स्थिर रहता है चाहे आप इनपुट वोल्टेज को कितना भी बदल दें।
यदि आप वोल्टेज को ब्रेकडाउन वोल्टेज से अधिक मान तक बढ़ाते हैं, तो रोकनेवाला के आर-पार एक वोल्टेज ड्रॉप बन जाएगा। डायोड के माध्यम से करंट प्रवाहित होता है, और डिवाइस डायोड को शॉर्ट सर्किट करते हुए जमीन से जुड़ जाता है। यह आपूर्ति से लोड को अलग करेगा और वोल्टेज को नियंत्रित करेगा।
जेनर डायोड एप्लीकेशन
इन कारणों से, जेनर डायोड सर्किट में वोल्टेज को विनियमित करने के उद्देश्यों के लिए अच्छी तरह से अनुकूल हैं। आपको वोल्टेज विनियमन, सर्ज सप्रेसर्स और क्लिपर सर्किट के अनुप्रयोगों में जेनर डायोड की ये विशेषताएं मिलेंगी।
क्लिपर सर्किट में जेनर डायोड अपने आगे या पीछे के चक्रों को सीमित करने के लिए एसी करंट के आकार को बदल सकते हैं। बहुत अधिक या बहुत कम होने पर विभिन्न सर्किटों में वोल्टेज को विनियमित करने के लिए जेनर डायोड उपयोगी साबित होते हैं। उनके डिजाइन और उपयोग की सादगी उन्हें वोल्टेज परिवर्तित करने के लिए आदर्श उम्मीदवार बनाती है।
डायोड डिजाइन
जेनर डायोड की तरह, रेक्टिफायर्स पी-एन जंक्शन, सेमीकंडक्टर सामग्री का उपयोग करते हैं जो केवल एक दिशा में करंट प्रवाहित करते हैं। इन्हें एन-टाइप सेमीकंडक्टर्स के बगल में पी-टाइप सेमीकंडक्टर्स का उपयोग करके "पी" साइड के साथ इंजीनियर किया जाता है जिसमें अतिरिक्त छेद होते हैं, बिना इलेक्ट्रॉनों के स्थान, जो सकारात्मक चार्ज होते हैं। इसके विपरीत, "n" पक्ष के बाहरी कोश में अधिक इलेक्ट्रॉन होते हैं, जिससे यह ऋणात्मक रूप से आवेशित हो जाता है।
ये अर्धचालक पदार्थ गैलियम जैसी धातुओं या सिलिकॉन जैसे मेटलॉयड से बने होते हैं, प्राथमिक सामग्री जिसमें जेनर डायोड शामिल होते हैं, फॉस्फोरस जैसे अन्य तत्वों के साथ मिश्रित होते हैं। इन परमाणुओं के बीच का स्थान करंट को प्रवाहित करने की अनुमति देता है, और आप इन डिज़ाइनों के माध्यम से धाराओं की एक विस्तृत श्रृंखला को नियंत्रित करने वाले ब्रिज रेक्टिफायर पा सकते हैं।