સ્કોટ્ટકી ડાયોડને ડિમિસ્ટિફાઇંગ: ઇલેક્ટ્રોનિક્સમાં વર્સેટાઇલ વર્કહોર્સ

ઇલેક્ટ્રોનિક્સની દુનિયા પાત્રોની વિવિધ કાસ્ટ પર આધાર રાખે છે, દરેક નિર્ણાયક ભૂમિકા ભજવે છે. આમાંથી, ડાયોડ વીજળીના પ્રવાહને નિયંત્રિત કરવાની તેમની ક્ષમતા માટે અલગ છે. આજે, અમે એક વિશિષ્ટ પ્રકારનો અભ્યાસ કરીએ છીએ - સ્કૉટ્ટકી ડાયોડ, મૂલ્યવાન એપ્લિકેશનોની શ્રેણી સાથે મેટલ અને સેમિકન્ડક્ટરનું અનોખું મિશ્રણ.

સ્કોટકી ડાયોડને સમજવું

વધુ સામાન્ય pn જંકશન ડાયોડથી વિપરીત, Schottky ડાયોડ મેટલ અને સેમિકન્ડક્ટર વચ્ચે જંકશન બનાવે છે. આ એક સ્કોટકી અવરોધ બનાવે છે, એક એવો પ્રદેશ જ્યાં ઇલેક્ટ્રોન પ્રવાહ પ્રતિબંધિત છે. જ્યારે આગળની દિશામાં વોલ્ટેજ લાગુ કરવામાં આવે છે (ધાતુની બાજુ પર હકારાત્મક), ઇલેક્ટ્રોન અવરોધને દૂર કરે છે અને વર્તમાન સરળતાથી વહે છે. જો કે, રિવર્સ વોલ્ટેજ લાગુ કરવાથી એક મજબૂત અવરોધ ઊભો થાય છે, જે વર્તમાન પ્રવાહને અવરોધે છે.

પ્રતીક અને લાક્ષણિકતાઓ

સ્કોટ્ટી ડાયોડનું પ્રતીક ધન ટર્મિનલ તરફ નિર્દેશ કરતા ત્રિકોણને દ્વિભાજિત કરતી આડી રેખા સાથે નિયમિત ડાયોડ જેવું લાગે છે. તેનો VI લાક્ષણિકતા વળાંક pn જંકશન ડાયોડ જેવો જ છે, પરંતુ મુખ્ય તફાવત સાથે: નોંધપાત્ર રીતે નીચો ફોરવર્ડ વોલ્ટેજ ડ્રોપ, સામાન્ય રીતે 0.2 થી 0.3 વોલ્ટ વચ્ચે. આ ઓપરેશન દરમિયાન ઓછા પાવર લોસમાં અનુવાદ કરે છે.

કાર્યકારી સિદ્ધાંત

સ્કોટકી ડાયોડની કામગીરી પાછળનો મુખ્ય સિદ્ધાંત વિવિધ સામગ્રીઓમાં ઇલેક્ટ્રોનની વિવિધ સંભવિત ઊર્જામાં રહેલો છે. જ્યારે મેટલ અને એન-ટાઈપ સેમિકન્ડક્ટર સંપર્કમાં આવે છે, ત્યારે ઈલેક્ટ્રોન જંકશન પર બંને દિશામાં વહે છે. ફોરવર્ડ વોલ્ટેજ લાગુ કરવાથી સેમિકન્ડક્ટર તરફના પ્રવાહને મજબૂત બનાવે છે, વર્તમાનને સક્ષમ કરે છે.

સ્કોટ્ટી ડાયોડની એપ્લિકેશનો

Schottky ડાયોડ્સ તેમના અનન્ય ગુણધર્મોને કારણે વિવિધ ઇલેક્ટ્રોનિક એપ્લિકેશન્સમાં પોતાને શોધે છે:

RF મિક્સર્સ અને ડિટેક્ટર્સ: તેમની અસાધારણ સ્વિચિંગ સ્પીડ અને ઉચ્ચ-આવર્તન ક્ષમતા તેમને ડાયોડ રિંગ મિક્સર જેવી રેડિયો ફ્રીક્વન્સી (RF) એપ્લિકેશન માટે આદર્શ બનાવે છે.

પાવર રેક્ટિફાયર: નીચા ફોરવર્ડ વોલ્ટેજ ડ્રોપ સાથે ઉચ્ચ પ્રવાહો અને વોલ્ટેજને હેન્ડલ કરવાની ક્ષમતા તેમને કાર્યક્ષમ પાવર રેક્ટિફાયર બનાવે છે, pn જંકશન ડાયોડની સરખામણીમાં પાવર લોસ ઘટાડે છે.

પાવર અથવા સર્કિટ: સર્કિટમાં જ્યાં બે પાવર સપ્લાય લોડ ચલાવે છે (જેમ કે બેટરી બેકઅપ), સ્કોટકી ડાયોડ વર્તમાનને એક સપ્લાયમાં બીજામાંથી વહેતા અટકાવે છે.

સોલાર સેલ એપ્લીકેશન્સ: સોલર પેનલ ઘણી વખત રિચાર્જ કરી શકાય તેવી બેટરી સાથે જોડાયેલ હોય છે, સામાન્ય રીતે લીડ-એસિડ. રાત્રિના સમયે સોલાર કોશિકાઓમાં વિદ્યુતપ્રવાહને પાછો વહેતો અટકાવવા માટે, બાયપાસ રૂપરેખાંકનમાં સ્કોટ્ટી ડાયોડનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.

ફાયદા અને ગેરફાયદા

Schottky ડાયોડ્સ ઘણા ફાયદા આપે છે:

ઓછી ક્ષમતા: નગણ્ય અવક્ષય ક્ષેત્ર નીચી ક્ષમતામાં પરિણમે છે, જે તેમને ઉચ્ચ-આવર્તન એપ્લિકેશન માટે યોગ્ય બનાવે છે.

ફાસ્ટ સ્વિચિંગ: ઑનથી ઑફ સ્ટેટ્સમાં ઝડપી સંક્રમણ હાઇ-સ્પીડ ઑપરેશન માટે પરવાનગી આપે છે.

ઉચ્ચ વર્તમાન ઘનતા: નાનો અવક્ષય પ્રદેશ તેમને ઉચ્ચ વર્તમાન ઘનતાને નિયંત્રિત કરવા સક્ષમ બનાવે છે.

લો ટર્ન-ઓન વોલ્ટેજ: 0.2 થી 0.3 વોલ્ટનો ફોરવર્ડ વોલ્ટેજ ડ્રોપ pn જંકશન ડાયોડ કરતાં નોંધપાત્ર રીતે ઓછો છે.

જો કે, ત્યાં એક મુખ્ય ખામી છે:

હાઈ રિવર્સ લિકેજ કરંટ: સ્કોટકી ડાયોડ્સ pn જંકશન ડાયોડની સરખામણીમાં વધુ રિવર્સ લિકેજ કરંટ દર્શાવે છે. અમુક એપ્લિકેશન્સમાં આ ચિંતાનો વિષય બની શકે છે.

નિષ્કર્ષ

સ્કોટકી ડાયોડ, તેના અનન્ય મેટલ-સેમિકન્ડક્ટર જંકશન સાથે, લો ફોરવર્ડ વોલ્ટેજ ડ્રોપ, ઝડપી સ્વિચિંગ સ્પીડ અને ઉચ્ચ વર્તમાન હેન્ડલિંગ ક્ષમતાનું મૂલ્યવાન સંયોજન પ્રદાન કરે છે. આ તેમને પાવર સપ્લાયથી લઈને સૌર ઉર્જા પ્રણાલીઓ સુધીના વિવિધ ઈલેક્ટ્રોનિક સર્કિટમાં બદલી ન શકાય તેવા ઘટકો બનાવે છે. જેમ જેમ ટેક્નોલોજીનો વિકાસ થતો જાય છે તેમ તેમ, સ્કૉટકી ડાયોડ એ ઇલેક્ટ્રોનિક્સ ઉદ્યોગમાં વિશ્વસનીય વર્કહોર્સ રહેવાની ખાતરી છે.