In engineeringener okuwçysy ýa-da inerener bolsaňyz, elektronikada naprýatageeniýeniň näderejede möhümdigini bilýän bolsaňyz gerek.
Emma göç naprýa? Eniýesi barada näme aýdyp bilersiňiz? Bu gyzykly zat, pn ýarymgeçiriji çatrygynda tok birden ýokarlananda, materialyň bozulmagyna sebäp bolýar.
Weýran ediji güýç ýaly görünse-de, göçüň döwülmegi häzirki wagtda fotodiodlar we Zener diodlary ýaly köp elektron enjamlarynyň möhüm bölegine öwrüldi.
Güýç naprýa .eniýesine we ony hakyky durmuşda nädip ulanyp boljakdygyna düşünmek inersenerler üçin oýun çalşyp biler we has gowy, has täsirli dizaýnlary düzmäge kömek edip biler.
Şeýlelik bilen, göç naprýa .eniýesiniň haýran galdyryjy dünýäsi we in engineeringenerçilik pudagyna nähili täsir edýändigi hakda gürleşenimde, biziň bilen bile geliň.
Resmi kesgitleme:
Pn ýarymgeçiriji çatrygynda göçüň kesilmegine sebäp bolýan ters naprýa .eniýe.
Güýç naprýa .eniýesi we azalma gatlagynyň giňligi
Güýç naprýa .eniýesi pn çatryk diodynda göçüň bölünip çykýan naprýa .eniýesidir.
Lighteňil doply pn çatrygynda ters tarap goýulsa, elektrik meýdany könelişen gatlakdaky elektronlary çaltlaşdyrýar we olara köp tizlik berýär.
Bu energiýa, kristal panjaradaky atomlaryň ionlaşmagyna sebäp bolup, uly tok akymyna sebäp bolup biler.
Çöküş gatlagynyň giňligi we Güýç naprýa .eniýesiniň arasyndaky baglanyşyk
Diodyň göç naprýa .eniýesi ýarymgeçiriji çatrykdaky könelişen gatlagyň giňligi bilen baglanyşyklydyr.
Mugt zarýad göterijileriň ýok ýerinde pn çatrygynyň bölegine tükenme gatlagy diýilýär.
Azlyk göterijiler pn çatrygyndan geçende ýasalýar. Bu has az azlyk göterijileriň hereket etmeginiň öňüni alýan arassa zarýadly sebiti döredýär.
Tükenme gatlagynyň näderejede giňdigi doping mukdaryna we ulanylýan ikitaraplaýyn naprýa .eniýe baglydyr. Breakokary naprýaageseniýe naprýa .eniýeli diodlar ýeňil dopirlenýär, bu bolsa könelişen gatlaklary giň edýär.
Beýleki tarapdan pes naprýaageseniýe naprýa .eniýeli diodlar gaty dopirlenýär, bu bolsa dargamak gatlaklaryny dar edýär.
Güýç naprýa .eniýesi könelişen gatlak has uly bolsa has uly bolar. Sebäbi has giň tükenýän gatlaklar has uly elektrik meýdanyna eýe bolup, elektronlary has çalt tizlige ýetirýär.
Bu has köp elektronyň ion bolmagyna sebäp bolýar, şonuň üçin bölüniş naprýa .eniýesi has ýokarydyr.
Dizaýn pikirleri
Pn çatryk diodlary ýasalanda, göç naprýa .eniýesi bilen könelişen gatlagyň giňliginiň arasyndaky baglanyşyk hakda pikir etmek möhümdir.
Breakokary naprýa .eniýe naprýa .eniýesi bolan diod naprýa .eniýäni sazlamak we güýç akymyny üýtgetmek ýaly köp zat üçin peýdalydyr.
Breakokary naprýa .eniýe naprýa .eniýesini gazanmak üçin tükenik gatlagy giň bolmaly, bu ýeňil doply ýarymgeçiriji materialy ulanmak arkaly amala aşyrylyp bilner.
Gysgaça aýdylanda, göç naprýa .eniýesi, göçüň pn çatryk diodynyň bozulmagyna sebäp bolýan naprýa .eniýedir.
Güýç naprýa .eniýesi tükenýän gatlagyň ini bilen baglanyşykly, sebäbi diodyň döwülýän naprýa .eniýesine täsir edýär.
Güýç naprýa .eniýesi bilen könelişen gatlagyň giňliginiň arasyndaky baglanyşyga düşünmek, dürli ulanylyş üçin pn çatryk diodlaryny taslamak we optimizirlemek üçin möhümdir.
PN ýarymgeçiriji çatryklarynda göçüň döwülmegi
Güýç döwülmegi, ýeňil doply pn çatrygyndaky ters naprýa .eniýäniň naprýa .eniýe diýilýän belli bir derejeden ýokary bolanda bolup geçýän prosesdir.
Bu naprýa .eniýede, çatrykdaky elektrik meýdany elektronlary iteklemek we kowalent baglanyşyklaryndan azat etmek üçin ýeterlik derejede güýçlidir.
Erkin elektronlar soňra enjamdaky beýleki atomlara zarba urup, has köp elektron çykardy we tok süýşmegine sebäp boldy.
Muňa "daşaýjy köpeltmek" diýilýär we pn çatrygyndan tok akymynyň ep-esli ýokarlanmagyna sebäp bolýar.
Güýç döwülmegiň mehanizmi we Zener döwülmegi bilen deňeşdirme
Güýç döwülmegi enjamdaky erkin elektronlar we atomlar biri-birine çümüp başlanda bolup geçýär.
Zeneriň döwülmegi, pn çatrygyndaky güýçli elektrik meýdany sebäpli ýüze çykýar.
Güýç döwülmegi we Zeneriň ýarylmagy ýarymgeçiriji materialyň içindäki elektronlaryň we deşikleriň döredilmegini we hereketini öz içine alýar.
Emma iki görnüşiň arasyndaky iň uly tapawut, elektron deşik jübütiniň ýasalmagydyr.
Güýç we Zener bökdençlikleriniň arasyndaky tapawutlar
Güýç döwülmegi yzyna gaýtaryp bolmaýar we Zeneriň döwülmeginden has ýokary ters naprýa .eniýede bolýar.
Bölüniş naprýa .eniýesi ýarymgeçiriji materialdaky doping mukdary bilen dolandyrylýar.
Dopingiň mukdary artdygyça, göç usulynyň temperatura koeffisiýenti hem-de bölüniş naprýa .eniýesiniň ululygy ýokarlanýar.
Güýç döwülmegi az mukdarda dopingli materiallarda, Zeneriň döwülmegi bolsa köp doping materiallarynda bolýar.
Diodyň çatrygy, göçüň ýykylmagyndan soň öňki ýerine gaýdyp gelmez, ýöne Zener döwülenden soň öňki ýerine gaýdyp geler.
Güýç döwülmegi ýarymgeçiriji materialyň galyň böleklerinde, Zeneriň döwülmegi bolsa inçe böleklerde bolýar.
Bölünmegiň iki görnüşiniň hem bir wagtda bolup bilmejekdigini bellemelidiris.
Bölünmegiň her görnüşi dürli zatlar sebäpli ýüze çykýar we ikisiniň hem bir wagtyň özünde bolmagy ähtimal däl.
Wideo: Güýç täsirine düşünmek: giriş
Maslahat: Gerek bolsaňyz, ýazgy düwmesini açyň. Iňlis dili bilen tanyş däl bolsaňyz, sazlamalar düwmesinde “awtomatiki terjime” saýlaň. Halaýan diliňiz terjime edilmezden ozal wideonyň diline basmaly bolmagyňyz mümkin.
Güýç döwülmeginiň amaly goşundylary
Güýç döwülmegi izolýasiýa we ýarymgeçiriji materiallarda hem bolup bilýän hadysadyr.
Bu, adatça gowy izolýator bolan materiallardan uly tok akyp biler.
Bu amal elektron enjamlarynda toguň ýokarlanmagy, aşa woltdan goramak, naprýatageeniýe salgylanmasy hökmünde ulanmak we häzirki çeşmeler ýaly peýdaly işleri etmek üçin ulanylyp bilner.
Gözlegiň basyşy
Güýçli basyş zynjyrlarynda göçüň döwülmegi elektron enjamlaryny ýyldyrym çakmagyndan, elektromagnit impulslaryndan ýa-da beýleki zatlardan döreýän naprýa .eniýelerden goramak üçin ulanylýar.
Bu ýagdaýda goralmaly enjam, göç diody bilen parallel birikdirilýär.
Enjamyň üstündäki naprýa .eniýe diodyň döwülýän naprýa .eniýesinden has ýokary bolanda, diod goralýan enjamdan goşmaça naprýa .eniýäni alyp, göçüň bölüniş sebitine girýär.
Bu elektrik togunyň köpelmegine enjama zyýan bermez.
Artykmaç woltdan goramak zynjyrlary
Güýç döwülmegi elektron enjamlaryň aşa naprýa .eniýe zeperlenmeginden goraýan zynjyrlarda hem ulanylýar.
Bu zynjyrlarda goralmaly enjam, göç diody bilen yzygiderli birikdirilýär.
Enjamyň üstündäki naprýa .eniýe diodyň döwülýän naprýa .eniýesinden has ýokary bolanda, diod goralýan enjamdaky naprýa .eniýäni çäklendirýän göçüň bölüniş sebitine girýär.
Naprýatageeniýe salgylanma zynjyrlary
Naprýatageeniýe salgylanma zynjyrlarynda göç naprýa .eniýesiniň salgylanma naprýa .eniýesiniň durnukly we takykdygyna göz ýetirmek üçin ulanylýar.
Naprýatageeniýe salgylanmasy hökmünde bu zynjyrlarda yza gaýdyşly göç diody ulanylýar.
Diodyň bölüniş naprýa .eniýesi gaty durnukly we dopingiň näçe edilendigine baglydyr. Bu, ýokary takyklygy talap edýän programmalar üçin ajaýyp naprýa .eniýe edýär.
Häzirki çeşmeler
Güýç döwülmegi takyk gurallar we ölçeg zynjyrlary ýaly durnukly tok zerur bolan häzirki çeşmelerde ulanylýar.
Bu zynjyrlarda göç diody rezistor bilen yzygiderli baglanyşýar.
Diodyň bölüniş naprýa .eniýesi we rezistoryň bahasy zynjyryň üstünden näçe tok akýandygyny kesgitleýär.
Güýçleriň kesilmegine gözegçilik we öňüni almak
Elektron zynjyrlarda göçüň kesilmegini togtatmagyň ýa-da gözegçilik etmegiň birnäçe usuly bar.
Güýç diodlary
Güýç diody, göçüň bölünmeginiň öňüni almagyň bir usulydyr. Güýç diodlary ters bölüniş sebitinde işlemek üçin ýasalýar we zynjyrlary islenmeýän naprýa .eniýelerden goramak üçin ulanylýar.
Güýç diodynyň çatrygy tutuş çatrykda deň derejede döwülýär. Bu tokyň jemlenmeginden we gyzgyn nokatlaryň emele gelmeginden saklaýar.
Güýç däl dioddan tapawutlylykda, göç diodynyň bölüniş naprýa .eniýesi häzirki üýtgeşmeler bilen deň derejede galýar.
Wagtlaýyn basyş enjamlary we naprýa .eniýäniň gysylmagy
Elektron zynjyrlar, wagtlaýyn basyş enjamlarynyň we naprýatageeniýeniň gysylmagynyň kömegi bilen göçüň kesilmeginden hem howpsuz bolup biler.
Zener diodlary köplenç naprýa .eniýäni gysmak üçin ulanylýar.
Şol bir ters bölüniş naprýa .eniýesi bolan iki sany zener diod ulanylanda, iki polýarlygyň wagtlaýyn naprýa .eniýesi şol bir zener naprýa .eniýe derejesinde gysylar.
MOSFET
Naprýatageeniýe MOSFET-iň döwülýän naprýa .eniýesinden ýokary bolsa, kynçylyklara sebäp bolup biljek göç tertibine hem girip biler.
MOSFET-lerde göçüň bozulmagy gowy zynjyr dizaýny we dogry naprýa .eniýe derejesi bolan MOSFET-leri seresaply saýlamak bilen öňüni alyp bolar.
Güýçüň bozulmagynyň öňüni almagyň goşmaça ýollary
Elektron zynjyrlarda göçüň kesilmegini duruzmagyň diňe köp sanly diodlary, wagtlaýyn basyş enjamlaryny, naprýa .eniýäni gysmagy we MOSFET-leri seresaply saýlamagyň ýollary bar.
Ine, olaryň käbiri:
| Öňüni alyş maslahaty: | Düşündiriş: |
|---|---|
| Diodyň doping derejesini sazlamak | Diodyň bölek naprýa .eniýesi, doping ýasalanda näçe ulanylýandygyna baglydyr. Doping derejesini üýtgetmek bilen, göçüň naprýa .eniýesini ýokarlandyryp we göçüň bökmeginiň öňüni alyp bilersiňiz. |
| Tükenýän sebitiň galyňlygyny ýokarlandyrmak | Doping konsentrasiýasy we ikitaraplaýyn naprýa .eniýe diodda tükenýän sebitiň galyňlygyna täsir edýär. Çökýän sebiti has galyňlaşdyrmak bilen, göçüň naprýa .eniýesi ýokarlanyp, göçüň kesilmegi togtadylyp bilner. |
| Heatylylygyň dogry ýaýramagy | Artykmaç ýylylyk diodlary döwüp, olaryň işlemegine sebäp bolup biler. Atylylyk lýubkalary we zatlary sowatmagyň beýleki usullary göçüň bozulmagynyň öňüni alyp biler. |
| Ereýän predohraniteller we goragçylar | Ereýän predohraniteller we gorag goragçylary elektron zynjyrlary naprýa .eniýeniň ýokarlanmagyndan we göçüň näsazlygyna sebäp bolup biljek beýleki wagtlaýyn hadysalardan goramaga kömek edýär. |
Naprýa .eniýe we Güýç döwülmesi
Dielektrik güýji we bölüniş naprýa .eniýesi
Bir materialyň döwülmän we geçiriji bolmazdan elektrik stresine garşy durmak ukyby, dielektrik güýji bilen ölçelýär. Bir santimetr wolt ony ölçemegiň umumy usulydyr.
Bu naprýa ateniýede şowsuzlyk ähtimallygy pes, bu naprýa ateniýede döwülmez diýen çaklama bilen izolýasiýa edilip bilner.
Üýtgeýän tok naprýa .eniýeleri we impulsyň bölüniş naprýa .eniýeleri materialyň dielektrik güýjüni ölçemegiň iki usulydyr.
AC naprýa .eniýesi elektrik toguň çyzyk ýygylygydyr, impulsyň bölüniş naprýa .eniýesi ýyldyrym çakmagyna meňzeýär.
Adatça tolkunyň 90% amplituda çenli ýokarlanmagy üçin 1,2 mikrosekunt, soň bolsa 50% amplituda çenli aşak düşmek üçin 50 mikrosekunt gerek.
Netije
Sözümiň ahyrynda, göçüň döwülmegi we naprýa .eniýe diňe hünärmenleriň düşünip biljek çylşyrymly pikirleri ýaly bolup biler, ýöne ikisi hem häzirki zaman elektronikasynyň möhüm bölekleri.
Bu zatlaryň nähili işleýändigini we elektron enjamlarynda nädip ulanyp boljakdygyny bilmek bilen inersenerler has täsirli we üýtgeşik dizaýn ýasap bilerler.
Güýç naprýa .eniýesini we döwülmegi öwrenmek has möhüm bolup biler, sebäbi elektronikanyň näderejede güýçli we peýdaly bolup biljekdigini görkezýär.
Her gün ulanýan gurallarymyzy we maşynlarymyzy aňsatlyk bilen kabul etmek aňsat, ýöne içindäki ajaýyp güýçler hakda pikir etmek haýran galdyryjy.
Şeýlelik bilen, in engineeringenerçilik hakda öwrenmegi dowam etdireniňizde, her gün ulanýan tehnologiýamyzy döretmäge girýän akylly we döredijilik bilen haýran galmagy ýatdan çykarmaň.
Kim aýdyp biler? Belki, geljekde has uly zatlara sebäp boljak göçüň ýa-da naprýa .eniýedäki indiki uly zady taparsyňyz.
Paýlaş ...
