Zener Diode Lecture Notes
महत्वपूर्ण विषय
- Zener diode
- Zener effect
- Avalanche effect
- Zener diode का voltage regulator के रूप में उपयोग
Zener Diode
- परिभाषा: Zener diode एक विशेष प्रकार का diode है, जो PN junction का एक प्रकार है।
- उपयोग: इसे voltage regulator के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है।
- संकेत: Zener diode का प्रतीक PN junction diode के समान होता है, जिसमें अतिरिक्त slanting lines होती हैं।
- कनेक्शन: इसे हमेशा reverse bias में कनेक्ट किया जाता है।
Diode Characteristics
Forward Characteristics
- सही कनेक्शन: Positive terminal को P-type semiconductor से और Negative terminal को N-type semiconductor से जोड़ा जाता है।
- प्रभाव: Depletion layer कम होती है, जिससे current flow होता है।
Reverse Characteristics
- गलत कनेक्शन: इस स्थिति में कोई भी current flow नहीं होता है और diode inactive रहता है।
- महत्व: Zener diode के लिए reverse characteristics महत्वपूर्ण हैं क्योंकि यह हमेशा reverse bias में होता है।
Reverse Characteristics Graph
- Potential बढ़ाने पर कुछ micro ampere में current flow होता है, जो diffusion current की वजह से होता है।
- Breakdown voltage पर sudden increase in current होता है।
Zener Effect
- Zener effect में impurities बढ़ाने से depletion layer कम होती है।
- प्रभाव: Electric field बढ़ता है, जिससे electron covalent bond को तोड़ने लगते हैं और current flow बढ़ता है।
- Zener effect कम potential पर कार्य करता है।
Avalanche Effect
- Avalanche effect के लिए impurities को कम करना पड़ता है।
- प्रभाव: Depletion layer बढ़ती है और potential barrier भी बढ़ता है।
- High potential पर current flow होता है क्योंकि electrons का covalent bonds तोड़ना शुरू होता है।
Voltage Regulator के रूप में Zener Diode
- AC supply को DC में बदलने के लिए rectifier का उपयोग होता है।
- Zener diode को load resistance के parallel में connect किया जाता है।
- Output Voltage: Zener diode का voltage constant रखता है।
- उदाहरण: अगर 50 volt का constant voltage चाहिए तो Zener diode भी 50 volts का लिया जाएगा।
Circuit Analysis
- Loop के चारों ओर सभी potentials का समेशन शून्य होता है।
- महत्वपूर्ण समीकरण: I_S = I_Z + I_L; V_I = I_R*S + V_O
- Zener diode का उपयोग करने के कुछ applications भी हैं, जिन्हें याद रखना होगा।
निष्कर्ष
Zener diode, Zener effect और Avalanche effect के माध्यम से voltage regulation के प्रमुख उपकरण हैं। इनकी समझ से हम circuit design में बेहतर तरीके से काम कर सकते हैं।