சிக்கல்களை அகற்ற எங்கள் கருவியை முயற்சிக்கவும்

இயக்க முறைமையைத் தேர்ந்தெடுக்கவும் திட்டத்தின் நிரலைத் தேர்வுசெய்க (விருப்பமாக)

உங்கள் பிரச்சினையை விவரிக்கவும்

ஒரு சுரங்கப்பாதை டையோடு என்பது ஒரு வகை குறைக்கடத்தி டையோடு ஆகும், இது சுரங்கப்பாதை எனப்படும் குவாண்டம் இயந்திர விளைவின் காரணமாக எதிர்மறையான எதிர்ப்பைக் கொண்டுள்ளது.

இந்த இடுகையில், சுரங்கப்பாதை டையோட்களின் அடிப்படை பண்புகள் மற்றும் செயல்பாடுகள் மற்றும் இந்த சாதனத்தைப் பயன்படுத்தி ஒரு எளிய பயன்பாட்டு சுற்று ஆகியவற்றைக் கற்றுக்கொள்வோம்.

வெப்பத்தை மின்சாரமாக மாற்றுவதற்கும், ஒரு சிறிய பேட்டரியை சார்ஜ் செய்வதற்கும் ஒரு சுரங்கப்பாதை டையோடு எவ்வாறு பயன்படுத்தப்படலாம் என்பதைப் பார்ப்போம்.

“மையத்தைத் தட்டிய முழு அலை திருத்தி ”

பட கடன்: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:GE_1N3716_tunnel_diode.jpg

கண்ணோட்டம்

குறைக்கடத்தி உலகில் இருந்து நீண்ட காலமாக காணாமல் போன பின்னர், சுரங்க டையோடு, வெப்ப ஆற்றலை மின்சாரமாக மாற்றுவதற்காக அதை செயல்படுத்த முடியும் என்பதன் விளைவாக உண்மையில் மீண்டும் தொடங்கப்பட்டது. சுரங்க டையோட்கள் என்றும் அழைக்கப்படுகின்றன எசாகி டையோடு , அதன் ஜப்பானிய கண்டுபிடிப்பாளரின் பெயரிடப்பட்டது.

பத்தொன்பது ஐம்பதுகள் மற்றும் அறுபதுகளில், சுரங்கப்பாதை டையோட்கள் முதன்மையாக ஆர்.எஃப் சுற்றுகளில் பல பயன்பாடுகளில் செயல்படுத்தப்பட்டன, இதில் அவற்றின் அசாதாரண குணங்கள் மிக விரைவான நிலை சென்சார்கள், ஆஸிலேட்டர்கள், மிக்சர்கள் மற்றும் அது போன்ற பொருட்களை உற்பத்தி செய்வதற்கு சாதகமாக பயன்படுத்தப்பட்டன.

டன்னல் டையோடு எவ்வாறு செயல்படுகிறது

ஒரு நிலையான டையோடிற்கு மாறாக, ஒரு சுரங்கப்பாதை டையோடு ஒரு நம்பமுடியாத அளவிலான ஊக்கமருந்து அளவைக் கொண்ட ஒரு குறைக்கடத்தி பொருளைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் செயல்படுகிறது, இது p -n சந்திக்கு இடையில் உள்ள குறைவு அடுக்குக்கு வேகமாக சிலிக்கான் டையோட்களைக் காட்டிலும் சுமார் 1000 மடங்கு குறுகலாக மாறும்.

சுரங்கப்பாதை டையோடு முன்னோக்கி சார்புடையதாக இருந்தால், எலக்ட்ரான் ஓட்டத்தின் 'சுரங்கப்பாதை' எனப்படும் ஒரு செயல்முறை p -n சந்தி முழுவதும் நடக்கத் தொடங்குகிறது.

அளவிடப்பட்ட குறைக்கடத்திகளில் 'சுரங்கப்பாதை' என்பது வழக்கமான அணு கருதுகோளைப் பயன்படுத்தி எளிதில் புரிந்துகொள்ள முடியாத ஒரு முறையாகும், மேலும் இந்த சிறிய கட்டுரையில் இதை மறைக்க முடியாது.

டன்னல் டையோடு முன்னோக்கி மின்னழுத்தத்திற்கும் மின்னோட்டத்திற்கும் இடையிலான உறவு

ஒரு சுரங்கப்பாதை டையோட்டின் முன்னோக்கி மின்னழுத்தம், யுஎஃப் மற்றும் தற்போதைய, ஐஎஃப் ஆகியவற்றுக்கு இடையிலான உறவைச் சோதிக்கும்போது, கீழேயுள்ள படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, உச்ச மின்னழுத்தம், அப் மற்றும் பள்ளத்தாக்கு மின்னழுத்தமான யுவி ஆகியவற்றுக்கு இடையே ஒரு எதிர்மறை எதிர்ப்பின் தன்மையை அலகு கொண்டுள்ளது என்பதை நாம் காணலாம்.

சுரங்கப்பாதை டையோடு முன்னோக்கி சார்பு மற்றும் முன்னோக்கி தற்போதைய சிறப்பியல்பு வளைவு

எனவே, டையோடு அதன் IF-UF வளைவின் நிழல் பகுதிக்குள் இயங்கும் போது, மின்னழுத்தம் அதிகரிக்கும் போது முன்னோக்கி மின்னோட்டம் கீழே வரும். டையோடு எதிர்ப்பானது எந்த சந்தேகமும் இல்லாமல் எதிர்மறையானது, பொதுவாக -Rd என வழங்கப்படுகிறது.

இந்த கட்டுரையில் வழங்கப்பட்ட வடிவமைப்பு, பேட்டரி மூலம் சார்ஜ் செய்ய தொடர்ச்சியாக இணைக்கப்பட்ட சுரங்கப்பாதை டையோடு சாதனங்களின் தொகுப்பை செயல்படுத்துவதன் மூலம் சுரங்க டையோட்களின் மேலேயுள்ள தரத்தைப் பயன்படுத்துகிறது சூரிய வெப்பம் (சோலார் பேனல் அல்ல).

“ஒற்றை கட்ட சக்தி vs மூன்று கட்ட சக்தி ”

கீழேயுள்ள படத்தில் காணப்பட்டபடி, ஏழு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட காலியம்-இண்டியம் ஆன்டிமோனைடு (ஜிஐஎஸ்பி) சுரங்கப்பாதை டையோட்கள் தொடர்ச்சியாக இணைக்கப்பட்டு ஒரு பெரிய ஹீட்ஸின்க் மீது பிணைக்கப்படுகின்றன, இது அவற்றின் சக்தியைக் கலைப்பதைத் தடுக்க உதவுகிறது (யுஎஃப் அதிகமாகவோ அல்லது அதிகரிக்கவோ சுரங்க டையோட்கள் குளிராகின்றன) .

சுரங்க டையோட்களைப் பயன்படுத்தி வெப்பத்திலிருந்து மின்சாரத்தை உருவாக்குதல்

சூரிய வெப்பத்தை திறம்பட குவிப்பதற்கு ஹீட்ஸின்க் பயன்படுத்தப்படுகிறது, அல்லது வேறு எந்த வகையான வெப்பமும் பயன்படுத்தப்படலாம், இதன் ஆற்றல் முன்மொழியப்பட்ட நி-சிடி பேட்டரியை சார்ஜ் செய்வதற்கு சார்ஜ் மின்னோட்டமாக மாற்றப்பட வேண்டும்.

சுரங்க டையோட்கள் (வெப்ப மின்சாரம்) பயன்படுத்தி வெப்பத்தை மின்சாரமாக மாற்றவும்

இந்த சிறப்பு உள்ளமைவின் செயல்பாட்டுக் கோட்பாடு உண்மையில் அதிசயமாக நேரடியானது. ஒரு சாதாரண, இயற்கையான, எதிர்ப்பை கற்பனை செய்து பாருங்கள், ஆர், தற்போதைய I = V / R மூலம் பேட்டரியை வெளியேற்ற முடியும். எதிர்மறை எதிர்ப்பால் அதே பேட்டரிக்கு சார்ஜிங் செயல்முறையைத் தொடங்க முடியும் என்பதை இது குறிக்கிறது, ஏனென்றால் நான் அடையாளம் தலைகீழாக மாறும், அதாவது: -I = V / -R.

அதே வழியில், ஒரு சாதாரண எதிர்ப்பு P = PR வாட்களால் வெப்பச் சிதறலை அனுமதித்தால், ஒரு எதிர்மறை எதிர்ப்பால் சுமைக்குள் அதே அளவு வாட்டேஜை வழங்க முடியும்: P = -It-R.

சுமை ஒப்பீட்டளவில் குறைக்கப்பட்ட உள் எதிர்ப்பைக் கொண்ட ஒரு மின்னழுத்த மூலமாக இருக்கும்போதெல்லாம், எதிர்மறை எதிர்ப்பானது, நிச்சயமாக, சார்ஜ் மின்னோட்டமான ஐ.சி.க்கு அதிக அளவு மின்னழுத்தத்தை உருவாக்க வேண்டும், இது சூத்திரத்தால் வழங்கப்படுகிறது:

Ic = δ [Σ (Uf) - Ubat] / Σ (Rd) + Rbat

சிறுகுறிப்பு Σ (Rd) ஐக் குறிப்பிடுகையில், சரம் வரிசைக்குள் உள்ள அனைத்து டையோட்களும் -Rd பிராந்தியத்திற்குள் இயக்கப்பட வேண்டும் என்பது இப்போதே புரிந்து கொள்ளப்படுகிறது, முக்கியமாக + Rd பண்பு கொண்ட எந்த தனிப்பட்ட டையோடும் குறிக்கோளை நிறுத்தக்கூடும்.

சுரங்க டையோடுகளை சோதித்தல்

அனைத்து டையோட்களும் எதிர்மறையான எதிர்ப்பை அளிக்கின்றன என்பதை உறுதிப்படுத்த, பின்வரும் படத்தில் வெளிப்படுத்தப்பட்டுள்ளபடி நேரடியான சோதனை சுற்று வடிவமைக்கப்படலாம்.

மின்னோட்டத்தின் துருவமுனைப்பைக் குறிக்க மீட்டர் குறிப்பிடப்பட வேண்டும் என்பதைக் கவனியுங்கள், ஏனென்றால் ஒரு குறிப்பிட்ட டையோடு உண்மையில் அதிகப்படியான ஐபி: ஐவி விகிதம் (சுரங்கப்பாதை சாய்வு) கொண்டிருப்பதால் அது ஒரு சிறிய முன்னோக்கிச் சார்பைச் செயல்படுத்துவதில் பேட்டரி எதிர்பாராத விதமாக சார்ஜ் செய்யப்படும்.

பகுப்பாய்வு 7 ° C க்கும் குறைவான வளிமண்டல வெப்பநிலையில் செய்யப்பட வேண்டும் (சுத்தம் செய்யப்பட்ட உறைவிப்பான் ஒன்றை முயற்சிக்கவும்), மேலும் ஒவ்வொரு டையோடிற்கும் யுஎஃப்-ஐஎஃப் வளைவைக் குறிக்கவும், பொட்டென்டோமீட்டர் மூலம் முன்னோக்கிச் சார்புகளை உன்னிப்பாக அதிகரிப்பதன் மூலமும், அதன் விளைவாக ஏற்படும் அளவுகளை ஆவணப்படுத்துவதன் மூலமும். IF, மீட்டர் வாசிப்பில் காட்டப்படும்.

அடுத்து, சோதனை செய்யப்படும் டையோடு 94.67284 மெகா ஹெர்ட்ஸில் ஊசலாடவில்லை என்பதை உறுதிப்படுத்த ஒரு எஃப்எம் வானொலியை அருகில் கொண்டு வாருங்கள் (ஃப்ரீக், ஜிஐஎஸ்பிக்கு டோப்பிங் மட்டத்தில் 10-7).

இது நடப்பதை நீங்கள் கண்டால், குறிப்பிட்ட டையோடு தற்போதைய பயன்பாட்டிற்கு பொருந்தாது. அனைத்து டையோட்களுக்கும் -Rd உத்தரவாதம் அளிக்கும் OF இன் வரம்பைத் தீர்மானிக்கவும். கிடைக்கக்கூடிய டையோட்களின் உற்பத்தி வாசலின் அடிப்படையில், இந்த வரம்பு 180 முதல் 230 எம்.வி வரை குறைவாக இருக்கலாம்.

பயன்பாட்டு சுற்று

வெப்பத்திலிருந்து சுரங்கப்பாதை டையோட்களால் உருவாக்கப்படும் மின்சாரம் ஒரு சிறிய Ni-Cd பேட்டரியை சார்ஜ் செய்ய பயன்படுத்தலாம்.

பேட்டரியை அதன் குறைந்தபட்ச மின்னோட்டத்தின் மூலம் சார்ஜ் செய்வதற்குத் தேவையான டையோட்களின் அளவை முதலில் தீர்மானிக்கவும்: மேலே உள்ள யுஎஃப் தேர்வுக்கு, குறைந்தபட்சம் ஏழு டையோட்கள் வெப்பமடையும் போது சுமார் 45 எம்ஏ சார்ஜ் மின்னோட்டத்தை வழங்குவதற்காக தொடரில் இணைக்கப்பட வேண்டும். வெப்பநிலை நிலைக்கு:

Γ [-Σ (Rd) என்றால்] [δ (Rth-j) - RΘ] .√ (Td + Ta) ° C

அல்லது ஹீட்ஸின்கின் வெப்ப எதிர்ப்பு 3.5 K / W க்கு மிகாமல் இருக்கும்போது, மற்றும் உச்ச சூரிய ஒளியின் கீழ் (Ta 26 ° C) நிறுவப்படும் போது தோராயமாக 35 ° C. இந்த NiCd சார்ஜரில் இருந்து அதிகபட்ச செயல்திறனைப் பெற, டையோட்களுக்கு சிறந்த வெப்பப் பரிமாற்றத்திற்கு ஹீட்ஸிங்க் இருண்ட நிறமாக இருக்க வேண்டும்.

கூடுதலாக, இது காந்தமாக இருக்கக்கூடாது, எந்தவொரு வெளிப்புற புலமும், தூண்டப்பட்ட அல்லது காந்தமானது, சுரங்கங்களுக்குள் உள்ள சார்ஜ் கேரியர்களின் நிலையற்ற தூண்டுதலை ஏற்படுத்தும் என்று கருதுகிறது.

“சூரிய சமையல் செய்வது எப்படி ”

இதன் விளைவாக சந்தேகத்திற்கு இடமில்லாத குழாய் விளைவு எலக்ட்ரான்கள் அடி மூலக்கூறு மீது பி -என் சந்திப்பிலிருந்து தட்டப்படலாம், இதன் மூலம் டையோடு முனையங்களைச் சுற்றி கட்டமைக்கப்படலாம், இது உலோக வீட்டுவசதிகளைப் பொறுத்து அபாயகரமான மின்னழுத்தங்களைத் தூண்டும்.

பல சுரங்கப்பாதை டையோட்கள் வகை BA7891NG, வருந்தத்தக்க வகையில், மிகச்சிறிய காந்தப்புலங்களுக்கு மிகவும் உணர்திறன் கொண்டவை, மேலும் இதைத் தடுப்பதற்காக பூமியின் மேற்பரப்பைப் பொறுத்தவரை இவை கிடைமட்டமாக பராமரிக்கப்பட வேண்டும் என்பதை சோதனைகள் நிரூபித்துள்ளன.