Question
Download Solution PDFएक एससीआर में होते हैं:
Answer (Detailed Solution Below)
Detailed Solution
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सिलिकॉन नियंत्रित दिष्टकारी (SCR)
परिभाषा: एक सिलिकॉन नियंत्रित दिष्टकारी (SCR) एक अर्धचालक उपकरण है जो उच्च शक्ति को नियंत्रित करने के लिए एक स्विच के रूप में कार्य करता है। यह एक प्रकार का थाइरिस्टर है, जो एक चार-परत वाला, तीन-जंक्शन वाला अर्धचालक उपकरण है। SCR का उपयोग व्यापक रूप से उच्च वोल्टेज और धारा के नियंत्रण की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों में किया जाता है।
संरचना: एक SCR में वैकल्पिक P और N-प्रकार के अर्धचालक पदार्थों की चार परतें होती हैं, जो PNPN के रूप में दर्शाई गई संरचना बनाती हैं। यह संरचना तीन जंक्शन बनाती है, जिन्हें J1, J2 और J3 के रूप में लेबल किया गया है। परतें और जंक्शन इस प्रकार हैं:
- P (एनोड)
- N
- P
- N (कैथोड)
तीन जंक्शन हैं:
- J1: पहली P और N परतों के बीच
- J2: मध्य N और P परतों के बीच
- J3: अंतिम P और N परतों के बीच
क्रियान्वयन: एक SCR तीन मोड में संचालित होता है: फॉरवर्ड ब्लॉकिंग, फॉरवर्ड चालन और रिवर्स ब्लॉकिंग।
- फॉरवर्ड ब्लॉकिंग मोड: जब कैथोड के सापेक्ष एनोड पर एक धनात्मक वोल्टेज लगाया जाता है, तो जंक्शन J1 और J3 फॉरवर्ड बायस्ड होते हैं, जबकि J2 रिवर्स बायस्ड होता है। इस अवस्था में, SCR धारा प्रवाह को अवरुद्ध करता है, और डिवाइस के माध्यम से केवल एक छोटी रिसाव धारा प्रवाहित होती है।
- फॉरवर्ड चालन मोड: जब गेट टर्मिनल पर पर्याप्त गेट धारा लगाई जाती है, तो जंक्शन J2 का रिवर्स बायस दूर हो जाता है, और SCR चालू हो जाता है, जिससे एनोड से कैथोड तक एक बड़ी धारा प्रवाहित होती है। SCR चालन अवस्था में तब भी बना रहता है जब गेट धारा हटा दी जाती है, जब तक कि एनोड-टू-कैथोड धारा एक निश्चित सीमा से ऊपर रहती है जिसे होल्डिंग धारा कहा जाता है।
- रिवर्स ब्लॉकिंग मोड: जब कैथोड के सापेक्ष एनोड पर एक ऋणात्मक वोल्टेज लगाया जाता है, तो जंक्शन J1 और J3 रिवर्स बायस्ड होते हैं, और J2 फॉरवर्ड बायस्ड होता है। इस अवस्था में, SCR धारा प्रवाह को अवरुद्ध करता है, एक रिवर्स-बायस्ड डायोड के समान।
अनुप्रयोग: SCR का उपयोग विभिन्न अनुप्रयोगों में किया जाता है, जिनमें शामिल हैं:
- AC और DC सर्किट में पावर नियंत्रण
- पावर आपूर्ति में रेक्टिफायर
- मोटर गति नियंत्रण
- लाइट डिमर
- ओवरवोल्टेज सुरक्षा सर्किट
लाभ:
- बड़ी मात्रा में शक्ति को नियंत्रित करने में उच्च दक्षता
- उच्च वोल्टेज और धारा को संभालने की क्षमता
- लंबा जीवन और विश्वसनीयता
नुकसान:
- चालू करने के लिए एक ट्रिगरिंग सर्किट की आवश्यकता होती है
- एक बार चालू होने के बाद, इसे अकेले गेट सिग्नल द्वारा बंद नहीं किया जा सकता है
सही विकल्प विश्लेषण:
सही विकल्प है:
विकल्प 2: 4 परतें और 3 जंक्शन।
यह विकल्प सही ढंग से SCR की संरचना का वर्णन करता है। एक SCR में P और N-प्रकार के अर्धचालक पदार्थों की चार वैकल्पिक परतें होती हैं, जो तीन जंक्शन (J1, J2, J3) बनाती हैं।
अतिरिक्त जानकारी
विश्लेषण को और समझने के लिए, आइए अन्य विकल्पों का मूल्यांकन करें:
विकल्प 1: 3 परतें और 2 जंक्शन।
यह विकल्प गलत है क्योंकि यह एक अलग प्रकार के अर्धचालक उपकरण की संरचना का वर्णन करता है, जैसे कि ट्रांजिस्टर, जिसमें आमतौर पर तीन परतें और दो जंक्शन होते हैं।
विकल्प 3: 3 परतें और 4 जंक्शन।
यह विकल्प गलत है क्योंकि तीन परतों वाली संरचना में चार जंक्शन नहीं हो सकते हैं। जंक्शन आसन्न परतों के बीच बनते हैं, इसलिए जंक्शन की संख्या हमेशा परतों की संख्या से एक कम होती है।
विकल्प 4: 2 परतें और 2 जंक्शन।
यह विकल्प गलत है क्योंकि यह एक डायोड का वर्णन करता है, जिसमें आमतौर पर दो परतें (P और N) और एक जंक्शन होता है। दो परतों वाले उपकरण में दो जंक्शन नहीं हो सकते हैं।
निष्कर्ष:
विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक सर्किट में उच्च शक्ति को नियंत्रित करने में उनके अनुप्रयोग के लिए SCR की संरचना और संचालन को समझना महत्वपूर्ण है। SCR की सही संरचना में चार परतें और तीन जंक्शन शामिल हैं, जो इसे पावर नियंत्रण अनुप्रयोगों के लिए एक बहुमुखी और कुशल उपकरण बनाता है। गलत विकल्प विभिन्न अर्धचालक उपकरणों के विशिष्ट विन्यासों और विशेषताओं को पहचानने के महत्व पर प्रकाश डालते हैं।
Last updated on May 29, 2025
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