Zener Diode in hindi – जेनर डायोड क्या है?

hello दोस्तों! आज में आपको what is zener diode in hindi (जेनर डायोड क्या है तथा इसकी working, अनुप्रयोगों) के बारें में विस्तार से बताऊंगा तो चलिए शुरू करते हैं:-

what is Zener  diode in hindi (जेनर डायोड क्या है?)

एक Zener diode इस तरह का डायोड होता है जो ना सिर्फ धारा को अपने एनोड से कैथोड में जाने देता है बल्कि वोल्टेज जब जेनर वोल्टेज के बराबर पहुँचता है तो ये उलटी दिशा (reverse direction) में भी धारा प्रवाहित होने देता है.

यह एक सिलिकॉन semiconductor device है. इसका नाम clarence zener के नाम पर पड़ा है जिसने जेनर प्रभाव की खोज की.

Zener Diode का p-n जंक्शन अत्यधिक डोप (dope) किया हुआ होता है. सामान्य डायोड reverse voltage पर breakdown हो जाते हैं और वो breakdown क्षेत्र में काम करने के लिए नही बनाये जाते. परन्तु जेनर डायोड breakdown क्षेत्र में मजबूती से कार्य करते हैं.

जेनर रिवर्स ब्रेकडाउन, electron quantum tunnelling की वजह से होता है जो कि ज्यादा शक्ति वाले विद्युत क्षेत्र के कारण होता है. जेनर डायोड avalanche breakdown पर ज्यादा भरोसा करते हैं.

जेनर डायोड में zener effect और avalanche दोनों ब्रेकडाउन का उपयोग होता है. जेनर प्रभाव (zener effect) कम वोल्टेज में होता है और avalanche breakdown ज्यादा वोल्टेज में होता है. सभी प्रकार के इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में जेनर डायोड का उपयोग व्यापक रूप में होता है.

zener diode इलेक्ट्रॉनिक परिपथ का एक सामान्य block है. जेनर डायोड का उपयोग स्थिर power supply के लिए होता है. तथा  इनका उपयोग परिपथों को overvoltage से बचाने के लिए होता है.

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working (कार्यविधि)

एक सामान्य डायोड, जब रिवर्स ब्रेकडाउन वोल्टेज से ऊपर रिवर्स बायस होता है तब यह कुछ धारा को प्रवाहित होने देता है. जब रिवर्स बायस ब्रेकडाउन वोल्टेज बढती है तब डायोड avalanche breakdown के कारण ज्यादा धारा प्रवाहित होने देता है. इस वजह से डायोड overheating से हमेशा के लिए बर्बाद हो सकता है. जेनर डायोड के गुण भी सामान्य डायोड की तरह ही होते हैं पर ये कम ब्रेकडाउन वोल्टेज के लिए बनाये जाते हैं जिसे जेनर वोल्टेज कहते हैं.

एक सामान्य डायोड के मुकाबले एक reverse bias zener diode नियंत्रित ब्रेकडाउन प्रदर्शित करता है और current (धारा) जो है वह वोल्टेज को जेनर डायोड के आर-पार Zener breakdown voltage के समीप रखती है.

उदहारण के लिए कोई Zener Diode जिसका जेनर ब्रेकडाउन वोल्टेज 3.7V हो तो उसका वोल्टेज ड्राप भी 3.7V के आसपास ही रहता है. तो इसलिए जेनर डायोड का उपयोग वोल्टेज stabilizer की तरह किया जा सकता है.

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construction (बनावट)

जेनर डायोड की कार्यविधि इसके pn जंक्शन के अत्यधिक डोपिंग पर निर्भर करती है. डायोड में बना depletion क्षेत्र बहुत पतला होता है और विद्युत क्षेत्र काफी मजबूत होती है. 5V की रिवर्स बायस वोल्टेज के लिए भी विद्युत क्षेत्र बहुत ज्यादा होती है जिसकी वजह से इलेक्ट्रॉन्स p type पदार्थ के valence band से n type पदार्थ के conduction band में पहुँच जाते हैं.

सामान्यतः उपलब्ध zener diode के लिए ब्रेकडाउन वोल्टेज 1.2V से 200V  तक बदल सकता है. जो डायोड कम doped होते हैं उनमे avalanche ब्रेकडाउन, जेनर ब्रेकडाउन से ज्यादा होता है. जिसके कारण ऐसे उपकरणों में ब्रेकडाउन वोल्टेज उच्च होता है.

zener effect in hindi (जेनर प्रभाव क्या है)

zener effect एक प्रकार का breakdown होता है जो कि reverse biased PN junction में घटित होता है.

p और n पदार्थों के उच्च मात्रा में डोप होने के कारण ये अच्छे सुचालक हो जाते है और depletion layer भी पतली हो जाती है, depletion layer के आर पार विद्युत क्षेत्र बहुत मजबूत हो जाती है. जिसके कारण कम वोल्टेज पर भी holes और electrones जो है वह depletion layer को पार कर जाते हैं और जुड़ जाते हैं जिससे reverse current उत्पन्न होती है. यह प्रभाव ज्यादातर उन जेनर डायोड में होता है जिनका रिवर्स ब्रेकडाउन वोल्टेज कम होता है.

avalanche breakdown in hindi (अवलांचे ब्रेकडाउन क्या है)

जिन Zener Diode का depletion layer चौड़ा होता है उनका ब्रेकडाउन वोल्टेज भी ज्यादा होता है. उन डायोड में ब्रेकडाउन वोल्टेज में करंट बहुत तेजी से बढती है जिससे डायोड के reverse resistance में कमी आ जाती है.

रिवर्स ब्रेकडाउन वोल्टेज के नीचे एक रिवर्स leakage करंट बहती है. जिस कारण से electron और holes (होल) depletion layer में जाते हैं. अब जैसे ही वोल्टेज, रिवर्स ब्रेकडाउन वोल्टेज के बराबर होता है. depletion layer में मोजूद इलेक्ट्रॉन्स और होल्स एक मजबूत विद्युत क्षेत्र के अन्दर आ जाते हैं जिससे ये तेजी से त्वरित हो जाते हैं.

ये electron और होल दुसरे atoms के साथ टकराते हैं और उनके एटॉमिक बांड से electron को बाहर निकालते हैं, इसे impact ionisation कहते हैं. इस प्रकार और electron/hole युग्म बनते हैं जो कि विद्युत क्षेत्र के द्वारा बहुत ज्यादा त्वरित हो जाते हैं. यह electron होल बदले में दुसरे atom को ionise करते हैं जिससे डायोड के रिवर्स करंट में बहुत तेज वृद्धि हो जाती है. इस प्रक्रिया को avalanche breakdown कहते हैं.

Uses  of  zener  diode in hindi (जेनर डायोड के अनुप्रयोग)

1:- इसका प्रयोग वोल्टेज reference और शंट रेगुलेटर, और छोटे परिपथों में वोल्टेज नियंत्रित करने के लिए होता है.

2:- Zener Diode का उपयोग surge protector में transient voltage spikes को सीमित रखने के लिए होता है

3:-जेनर डायोड की noise, जो कि avalanche breakdown के कारण होती है, का उपयोग random number generator में होता है.

4:- waveform clipper- जेनर डायोड का प्रयोग waveform को clip करने के लिए किया जाता है. दो जेनर डायोड को श्रेणी में एक दुसरे के सामने लगाने पर यह इनपुट सिग्नल के दोनों अर्धतरंगों को clip कर देते हैं. waveform clippers का उपयोग सिर्फ सिग्नल को दोबारा आकार देने के लिए ही नही बल्कि ऐसे परिपथों को वोल्टेज spikes से बचाने के लिए भी होता है जो पॉवर सप्लाई से जुड़े होते हैं.

5:- voltage shifter– किसी परिपथ में जेनर डायोड को प्रतिरोध के साथ लगाने में यह वोल्टेज शिफ्टर कि तरह काम करता है. यह परिपथ जेनर डायोड के ब्रेकडाउन वोल्टेज के बराबर आउटपुट वोल्टेज को कम कर देता है.

6:- voltage regulator– जेनर डायोड का उपयोग वोल्टेज regulate करने में किया जाता है. जेनर डायोड को voltage regulator परिपथ में लोड में लगाये गये वोल्टेज को नियंत्रित करने के लिए लगाया जाता है. जैसा कि linear regulator में होता है.

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