What Is Diode | डायोड क्या है | प्रकार, मात्रक, उपयोग, कार्य और टेस्टिंग

Hello… दोस्तों मैं हूँ खोमन साहू आप सबका स्वागत है चिपटेक सोल्यूशन में दोस्तों आज हम देखेंगे कि डायोड क्या है (What Is Diode) यह कैसे काम करता है मात्रक, टेस्टिंग और इसका उपयोग कैसे किया जाता है इसकी पूरी जानकारी आज हम इस पोस्ट में पढ़ेंगे, दोस्तों आज का पोस्ट थोड़ा लंबा होने वाला है क्योंकि आज के पोस्ट में मैंने डायोड के बारे में पूरा डिटेल चित्र के साथ समझने की कोशिश की है, दोस्तों इस पोस्ट को हम गहन अध्ययन करने के बाद ही लिखते और पोस्ट करते हैं और आशा करते हैं कि आपको हमारा यह पोस्ट पसंद आएगा और आपके ज्ञान में वृद्धि करेगा अगर आपको हमारे पोस्ट में कोई कमी हो तो कृपा हमें कमेंट बॉक्स में बताएं ।

डायोड क्या है | What Is Diode

डायोड दो-टर्मिनल इलेक्ट्रॉनिक घटक है जो मुख्य रूप से एक दिशा में धारा प्रवाहित करता है, विपरीत दिशा में धारा प्रवाह को अवरुद्ध करता है। यह सिलिकॉन या जर्मेनियम जैसी सेमीकंडक्टर सामग्री से बना होता है, जिसमें दो अलग-अलग डोप्ड क्षेत्रों के बीच एक जंक्शन होता है। जंक्शन या तो इलेक्ट्रॉनों (एन-टाइप) की अधिकता पैदा करने के लिए अशुद्धियों के साथ एक क्षेत्र को डोपिंग करके बनाया जा सकता है और दूसरा अशुद्धियों के साथ जो इलेक्ट्रॉनों (पी-टाइप) की कमी पैदा करता है या अलग-अलग डोपिंग के साथ दो अलग-अलग सेमीकंडक्टर सामग्री को एक साथ मिलाकर बनाया जा सकता है।

जब एक डायोड फॉरवर्ड-बायस्ड होता है, जिसका अर्थ है कि एनोड पर कैथोड की तुलना में अधिक वोल्टेज होता है, डायोड आसानी से करंट का संचालन करता है, जिससे विद्युत प्रवाह डायोड माध्यम से प्रवाहित हो सकता है। इसके विपरीत, जब डायोड रिवर्स-बायस्ड होता है, जिसका अर्थ है कि एनोड पर कैथोड की तुलना में कम वोल्टेज होता है, डायोड वर्तमान प्रवाह को अवरुद्ध करता है, जिससे केवल एक छोटा सा लीकेज करंट ही इससे होकर गुजर सकता है।

Denoting Letter – किसी भी सर्किट डायग्राम में डायोड को D से प्रदर्शित किया जाता है।

डायोड का प्रकार | Type of Diode

कई अलग-अलग प्रकार के डायोड हैं, प्रत्येक को विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। यहाँ कुछ सामान्य प्रकार के डायोड हैं:

1. रेक्टिफायर डायोड | Rectifier Diodes: इन डायोड का उपयोग केवल एक दिशा में करंट प्रवाह के लिए डिजाइन किया गया है जो कि AC (प्रत्यावर्ती धारा) को DC (डायरेक्ट करंट) में बदलने के लिए किया जाता है।

   

2. जेनर डायोड | Zener Diodes: इन डायोड का उपयोग डायोड में एक स्थिर वोल्टेज बनाए रखने और वोल्टेज विनियमन (Regulation) के लिए किया जाता है, भले ही डायोड के टर्मिनलों में वोल्टेज बदल जाए।

   

3. शोट्की डायोड | Schottky Diodes: इन डायोड का उपयोग हाई-स्पीड स्विचिंग के लिए किया जाता है और इन्हें उनके लो फॉरवर्ड वोल्टेज ड्रॉप की विशेषता के लिए जाना जाता है।
4. प्रकाश उत्सर्जक डायोड | Light-Emitting Diodes (LEDs): ये डायोड Forward-Biased होने पर प्रकाश उत्सर्जित करते हैं, और आमतौर पर प्रकाश व्यवस्था, डिस्प्ले और संकेतक अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाते हैं।

   

5. फोटो डायोड | Photo Diodes: ये डायोड प्रकाश का पता लगाने और इसे विद्युत संकेत में परिवर्तित करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। उनका उपयोग ऑप्टिकल संचार प्रणालियों, प्रकाश मीटरों और अन्य अनुप्रयोगों में किया जाता है।

   

6. टनल डायोड | Tunnel Diodes: इन डायोड को उनके नकारात्मक प्रतिरोध की विशेषता होती है, जो उन्हें उच्च आवृत्तियों पर ऑसिलेटर और एम्पलीफायरों के रूप में संचालित करने के लिए उपयोग किए जाते हैं।
7. वैराक्टर डायोड | Varactor diodes: ये डायोड वोल्टेज-नियंत्रित कैपेसिटर के रूप में उपयोग किए जाते हैं और आमतौर पर इलेक्ट्रॉनिक ट्यूनिंग सर्किट में उपयोग किए जाते हैं।
8. गन डायोड | Gunn Diode: एक गन डायोड एक प्रकार का डायोड है जो माइक्रोवेव फ्रीक्वेंसी सिग्नल उत्पन्न करता है। यह एक नकारात्मक अंतर प्रतिरोध विशेषता के साथ अर्धचालक सामग्री से बना है। गन डायोड का उपयोग माइक्रोवेव अनुप्रयोगों में किया जाता है, जैसे कि रडार सिस्टम और उपग्रह संचार में।
9. लेज़र डायोड | Laser Diode: एक लेज़र डायोड एक प्रकार का डायोड है जो धारा प्रवाहित होने पर सुसंगत प्रकाश का उत्सर्जन करता है। इसका उपयोग ऑप्टिकल स्टोरेज, लेजर पॉइंटर्स और फाइबर-ऑप्टिक संचार जैसे अनुप्रयोगों में किया जाता है।
10. पिन डायोड | PIN Diode: एक पिन डायोड एक प्रकार का डायोड होता है जिसमें व्यापक कमी क्षेत्र होता है, जो इसे कम धारिता और तेज स्विचिंग गति देता है। पिन डायोड का उपयोग आरएफ और माइक्रोवेव अनुप्रयोगों में किया जाता है, जैसे स्विचेस, एटेन्यूएटर्स और डिटेक्टरों में।

ये कई अलग-अलग प्रकार के डायोड के कुछ उदाहरण हैं जो उपलब्ध हैं। प्रत्येक प्रकार के डायोड में विशिष्ट विशेषताएं होती हैं जो इसे विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाती हैं।

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एन-टाइप और पी-टाइप दो प्रकार की सेमीकंडक्टर सामग्री हैं जिनका उपयोग डायोड में जंक्शन बनाने के लिए किया जाता है।

एन-टाइप सेमीकंडक्टर | N-type semiconductor

एन-टाइप सेमीकंडक्टर (N-type semiconductor) एक सेमीकंडक्टर सामग्री जैसे सिलिकॉन या जर्मेनियम को अशुद्धियों के साथ डोपिंग करके बनाया जाता है जो सामग्री में अतिरिक्त इलेक्ट्रॉनों (नकारात्मक चार्ज वाहक) को पेश करता है। ये अशुद्धियाँ आमतौर पर फॉस्फोरस, आर्सेनिक या सुरमा होती हैं, जिनमें सिलिकॉन या जर्मेनियम की तुलना में एक अधिक वैलेंस इलेक्ट्रॉन होता है। जिसके कारण, अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन बन जाते हैं और सामग्री के चारों ओर घूमने के लिए स्वतंत्र होते हैं, जिससे एक नकारात्मक चार्ज क्षेत्र बन जाता है।

पी-टाइप सेमीकंडक्टर | P-type semiconductor

पी-टाइप सेमीकंडक्टर (P-type semiconductor) एक सेमीकंडक्टर सामग्री को अशुद्धियों के साथ डोपिंग करके बनाया जाता है जो सामग्री में इलेक्ट्रॉनों (पॉजिटिव चार्ज कैरियर्स) की कमी का परिचय देता है। यह बोरोन, एल्यूमीनियम, या गैलियम जैसी अशुद्धियों का उपयोग करके प्राप्त किया जाता है, जिसमें सिलिकॉन या जर्मेनियम की तुलना में एक कम वैलेंस इलेक्ट्रॉन होता है। जिसके कारण, सामग्री के वैलेंस बैंड में “छेद” होते हैं जहां इलेक्ट्रॉन गायब होते हैं, जो ऐसे व्यवहार करते हैं जैसे कि वे सकारात्मक रूप से चार्ज होते हैं।

N-टाइप सेमीकंडक्टर और P-टाइप सेमीकंडक्टर संपर्क में लाए जाते हैं, तो एक PN जंक्शन बनता है। जंक्शन पर, एन-टाइप सामग्री से अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन पी-टाइप सामग्री में “छिद्रों” को भरने के लिए फैलते हैं, एक ऐसा क्षेत्र बनाते हैं जो चार्ज वाहक से कम हो जाता है जिसे कमी क्षेत्र (Depletion Region) कहा जाता है। यह कमी क्षेत्र एक दिशा में धारा के प्रवाह में बाधा के रूप में कार्य करता है, जिससे डायोड विद्युत प्रवाह के लिए एक तरफ़ा वाल्व के रूप में कार्य कर सकता है। जब वोल्टेज को आगे की दिशा में लगाया जाता है, तो डायोड आसानी से करंट का संचालन करता है, लेकिन जब वोल्टेज को विपरीत दिशा में लगाया जाता है, तो अवक्षय क्षेत्र चौड़ा हो जाता है, जिससे करंट प्रवाह अवरुद्ध हो जाता है।

एन-टाइप और पी-टाइप सामग्री का संयोजन डायोड, ट्रांजिस्टर और सौर सेल सहित कई अर्धचालक उपकरणों के संचालन के लिए जाना जाता है।

डायोड की इकाई | Unit of Diode

इलेक्ट्रॉनिक्स में, डायोड के आगे वोल्टेज ड्रॉप (Vf) की इकाई वोल्ट (V) है। डायोड के रिवर्स ब्रेकडाउन वोल्टेज (Vbr) की इकाई भी वोल्ट (V) होती है। डायोड की धारा (I) की इकाई एम्पीयर (A) है, और डायोड की धारिता (C) की इकाई फैराड (F) है।

इसके अलावा, डायोड की शक्ति अपव्यय (P) की इकाई वाट (W) है, और डायोड की आवृत्ति (f) की इकाई हर्ट्ज़ (Hz) है। डायोड के प्रतिरोध (R) की इकाई ओम (Ω) है, और डायोड के तापमान (T) की इकाई डिग्री सेल्सियस (°C) या केल्विन (K) है।

सटीक गणना और माप सुनिश्चित करने के लिए डायोड या किसी अन्य इलेक्ट्रॉनिक घटक के साथ काम करते समय सही इकाइयों का उपयोग करना महत्वपूर्ण है।

डायोड का कार्य | Work Of Diode

डायोड का कार्य धारा को विपरीत दिशा में अवरुद्ध करते हुए एक दिशा में प्रवाहित करने के लिए किया जाता है। यह पीएन जंक्शन द्वारा पूरा किया जाता है, जो तब बनता है जब एक एन-टाइप और पी-टाइप सेमीकंडक्टर संपर्क में लाया जाता है।

जब आगे की दिशा में डायोड पर वोल्टेज दिया जाता है (एनोड पर सकारात्मक वोल्टेज और कैथोड पर नकारात्मक वोल्टेज), पीएन जंक्शन पर कमी क्षेत्र पतला हो जाता है, और एन-टाइप सामग्री से इलेक्ट्रॉन प्रवाहित होने में सक्षम होते हैं और यह डायोड के माध्यम से करंट का प्रवाह बनाता है।

जब डायोड पर विपरीत दिशा में एक वोल्टेज दिया जाता है (कैथोड पर सकारात्मक वोल्टेज और एनोड पर नकारात्मक वोल्टेज), कमी क्षेत्र चौड़ा हो जाता है, इलेक्ट्रॉनों को जंक्शन में बहने से रोकता है। यह प्रभावी रूप से डायोड के माध्यम से वर्तमान प्रवाह को अवरुद्ध करता है, सिवाय लीकेज करंट की एक छोटी मात्रा के जो अल्पसंख्यक वाहकों (पी-प्रकार की सामग्री में इलेक्ट्रॉनों और एन-प्रकार की सामग्री में छिद्रों) के कारण प्रवाहित होता है।

डायोड एक तरफा धारा प्रवाह गुण कई इलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोगों में डायोड को उपयोगी बनाती है, जैसे सुधार, वोल्टेज विनियमन, सिग्नल का पता लगाने  मॉड्यूलेशन, रिवर्स पोलरिटी और वोल्टेज स्पाइक्स के खिलाफ सुरक्षा।

विभिन्न प्रकार के डायोड में विशिष्ट विशेषताएं होती हैं जो उन्हें विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाती हैं। उदाहरण के लिए, रेक्टीफायर डायोड उच्च धाराओं और वोल्टेज स्पाइक्स को संभालने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं, जबकि जेनर डायोड्स को डायोड में निरंतर वोल्टेज को धाराओं की एक विस्तृत श्रृंखला में बनाए रखने के लिए डिज़ाइन किया गया है। अन्य प्रकार के डायोड, जैसे कि एलईडी और फोटोडायोड, क्रमशः प्रकाश का उत्सर्जन के लिए डिज़ाइन किए गए हैं।

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डायोड का उपयोग | Use of Diodes

एक दिशा में विद्युत धारा के प्रवाह को दूसरी दिशा में अवरुद्ध करते हुए नियंत्रित करने की उनकी क्षमता के कारण, इलेक्ट्रॉनिक्स में डायोड के उपयोग की एक विस्तृत श्रृंखला है। यहाँ डायोड के कुछ सामान्य उपयोग हैं:

1. रेक्टिफिकेशन | Rectification: डायोड का उपयोग आमतौर पर केवल एक दिशा में करंट प्रवाह की अनुमति देकर AC (प्रत्यावर्ती धारा) को DC (डायरेक्ट करंट) में बदलने के लिए रेक्टिफायर सर्किट में किया जाता है।
2. वोल्टेज विनियमन | Voltage Regulation: जेनर डायोड का उपयोग डायोड में एक स्थिर वोल्टेज बनाए रखने के द्वारा वोल्टेज विनियमन के लिए किया जाता है, भले ही डायोड के टर्मिनलों में वोल्टेज बदल जाए।
3. सिग्नल डिटेक्शन और मॉड्यूलेशन | Signal Detection and Modulation: रेडियो और टीवी सर्किट में सिग्नल का पता लगाने और सुधारने के लिए डायोड का उपयोग किया जा सकता है। उनका उपयोग रेडियो सर्किट में आयाम मॉड्यूलेशन (AM) और फ्रीक्वेंसी मॉड्यूलेशन (FM) के लिए भी किया जा सकता है।
4. सुरक्षा | Security: वोल्टेज स्पाइक्स और रिवर्स पोलरिटी के खिलाफ सर्किट की सुरक्षा के लिए डायोड का उपयोग किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, रिवर्स वोल्टेज से बचाने के लिए एक डायोड को एक सर्किट के साथ समानांतर में जोड़ा जा सकता है।
5. प्रकाश व्यवस्था | Lighting Arrangement: प्रकाश उत्सर्जक डायोड (एलईडी) आमतौर पर प्रकाश अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाते हैं, जैसे संकेतक रोशनी, डिस्प्ले और बैकलाइटिंग में।
6. बिजली रूपांतरण | Power Conversion: AC को DC में बदलने और वोल्टेज रेगुलेटर सर्किट में करंट के प्रवाह को नियंत्रित करने के लिए डायोड का उपयोग बिजली की आपूर्ति में किया जाता है।
7. सेंसिंग | Sensing: Photodiodes को प्रकाश का पता लगाने और इसे विद्युत संकेत में बदलने के लिए डिज़ाइन किया गया है। उनका उपयोग प्रकाश मीटर, ऑप्टिकल संचार प्रणाली और अन्य संवेदन अनुप्रयोगों में किया जाता है।

ये इलेक्ट्रॉनिक्स में डायोड के कई तरीकों के कुछ उदाहरण हैं। विशिष्ट प्रकार के डायोड का उपयोग अनुप्रयोग और वांछित प्रदर्शन विशेषताओं पर निर्भर करता है, जैसे वर्तमान और वोल्टेज रेटिंग, स्विचिंग गति और तापमान सीमा।

डायोड रेक्टिफिकेशन | Diode Rectification

रेक्टिफिकेशन एक अल्टरनेटिंग करंट (AC) को डायरेक्ट करंट (DC) में बदलने की प्रक्रिया है। यह एक रेक्टिफायर नामक सर्किट का उपयोग करके किया जाता है, जिसमें एक या एक से अधिक डायोड होते हैं जो करंट को दूसरी दिशा में अवरुद्ध करते हुए एक दिशा में प्रवाहित होने देते हैं।

जब एसी वोल्टेज को एक रेक्टीफायर सर्किट पर दिया जाता है, तो वोल्टेज और वर्तमान परिवर्तन ध्रुवीयता और दिशा समय-समय पर एसी सिग्नल की आवृत्ति पर निर्भर करता है। इस एसी सिग्नल को डीसी सिग्नल में बदलने के लिए, एसी तरंग के नकारात्मक हिस्से को सकारात्मक हिस्से में बदलने की जरूरत है। यह एक डायोड का उपयोग करके पूरा किया जाता है जो आगे की दिशा में पक्षपाती (forward biased) होता है।

आगे की दिशा में एक (forward biased) डायोड एक बंद स्विच की तरह काम करता है, जिससे करंट प्रवाहित होता है। एसी वोल्टेज के सकारात्मक आधे चक्र के दौरान, डायोड करंट का संचालन करता है, जिससे AC सिग्नल के सकारात्मक आधे हिस्से को गुजरने की अनुमति मिलती है। ऋणात्मक अर्ध-चक्र के दौरान, डायोड धारा को अवरुद्ध कर देता है, AC संकेत के ऋणात्मक आधे को गुजरने से रोकता है। यह AC तरंग के नकारात्मक आधे को प्रभावी ढंग से हटा देता है, जिसके परिणामस्वरूप एक DC तरंग होती है जिसमें सकारात्मक वोल्टेज होता है जिसमें बहुत कम या कोई लहर नहीं होती है।

हाफ-वेव रेक्टिफिकेशन | Half-Wave Rectification: रेक्टिफिकेशन का सबसे सरल रूप है, जो AC वेवफॉर्म के पॉजिटिव हाफ को पॉजिटिव DC वेवफॉर्म में बदलने के लिए सिंगल डायोड का उपयोग करता है।

फुल-वेव रेक्टिफिकेशन | Full-Wave Rectification: AC वेवफॉर्म के दोनों हिस्सों को पॉजिटिव DC वेवफॉर्म में बदलने के लिए ब्रिज कॉन्फ़िगरेशन में व्यवस्थित चार डायोड का उपयोग करता है।

रेक्टिफिकेशन का उपयोग कई इलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोगों में किया जाता है, जैसे कि बिजली की आपूर्ति, बैटरी चार्जर और मोटर नियंत्रण सर्किट, जहां DC वोल्टेज की आवश्यकता होती है। उपयोग किए जाने वाले विशिष्ट प्रकार के रेक्टीफायर सर्किट आवेदन और वांछित प्रदर्शन विशेषताओं, जैसे दक्षता, लहर वोल्टेज, और वोल्टेज और वर्तमान रेटिंग पर निर्भर करता है।

SMD डायोड क्या है | What Is SMD Diode

SMD डायोड भी एक प्रकार का डायोड है, लेकिन यह Surface Mount Device (SMD) तकनीक का उपयोग करता है जो कि छोटे आकार के इलेक्ट्रॉनिक कंपोनेंट के लिए उपयोग किया जाता है।

SMD डायोड का आकार बहुत छोटा होता है और इसे PCB (Printed Circuit Board) पर सीधे माउंट किया जाता है। इसके अलावा, यह बोर्ड पर सीधे लगाया जा सकता है, जो कि डिप डायोड (DIP diode) के मुकाबले ज्यादा सुविधाजनक होता है।

SMD डायोड के अन्य उपयोग हो सकते हैं, जैसे कि लाइट इमिटिंग डायोड (LED) और जंक्शन डायोड (Zener diode) जैसे अन्य प्रकार के डायोड। SMD डायोड का उपयोग आजकल सभी इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में होता है, जैसे मोबाइल फोन, लैपटॉप, कंप्यूटर, टीवी और अन्य संबंधित उपकरणों में।

डायोड का मल्टीमीटर से परीक्षण | Testing Diode with Multimeter

डायोड का परीक्षण करने के लिए एक मल्टीमीटर का उपयोग किया जाता है कि यह ठीक से काम कर रहा है या यह दोषपूर्ण है। यहां अनुसरण करने के चरण दिए गए हैं:

DIODE मल्टीमीटर पर न्यूनतम 240Ω एवं अधिकतम 960Ω तक वैल्यू शो करता है।

यदि आप इस प्रक्रिया के बाद भी कोई संदेह रखते हैं, तो आप अपने डायोड को एक पेशेवर तकनीशियन के पास ले जाकर टेस्ट करवा सकते हैं।

तो दोस्तों आज के इस Post में हमने देखा कि डायोड क्या है (What Is DIODE)  यह कैसे काम करता है इसका उपयोग कैसे किया जाता है आशा करते हैं कि यह Post आप को पसंद आया होगा आपको इसी तरह का और Post मिलते रहे इसके लिए आप हमारी website को Follow करते रहो आशा करते हैं कि आज की ये टॉपिक में हमने हैं तो आपको DIODE के बारे में सही जानकारी दिया है अगर आपको किसी भी प्रकार की समस्या है तो आप हमारे Comment Box में Comments कर सकते हैं और अगर यह Post आपको अच्छा लगा तो अपने दोस्तों को Share करे Comment और Like करे। धन्यावाद