Power Semiconductor Diodes and Transistors MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Power Semiconductor Diodes and Transistors - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें
Last updated on Mar 24, 2025
Latest Power Semiconductor Diodes and Transistors MCQ Objective Questions
Power Semiconductor Diodes and Transistors Question 1:
निम्नलिखित में से कौन सा उपकरण द्विध्रुवी वोल्टेज का सामना कर सकता है?
Answer (Detailed Solution Below)
Power Semiconductor Diodes and Transistors Question 1 Detailed Solution
सिलिकॉन-नियंत्रित रेक्टिफायर (SCR)
- यह एक 4-परत, 3-जंक्शन अर्धचालक उपकरण है। इसके अतिरिक्त, इसमें तीन टर्मिनल हैं: एनोड, कैथोड और गेट।
- एक SCR को अर्ध-नियंत्रित उपकरण माना जाता है क्योंकि इसे गेट पल्स से चालू किया जा सकता है लेकिन बंद नहीं किया जा सकता है। धनात्मक अर्ध चक्र के दौरान, SCR अग्रवर्ती अवरोधी मोड में होता है।
- गेट पल्स लगाकर, SCR को चालू किया जा सकता है। एक बार चालू होने के बाद, गेट सिग्नल को हटाया जा सकता है।
- SCR (सिलिकॉन-नियंत्रित रेक्टिफायर) एक एकदिशात्मक उपकरण है क्योंकि यह केवल एनोड से कैथोड तक एक दिशा में करंट प्रवाहित होने की अनुमति देता है जब यह चालन मोड में होता है।
- SCR (सिलिकॉन नियंत्रित रेक्टिफायर) एक द्विध्रुवी उपकरण है।
- SCR (सिलिकॉन नियंत्रित रेक्टिफायर) दोनों धनात्मक और ऋणात्मक वोल्टेज का सामना कर सकते हैं (चालन नहीं करते हैं) जब वे बंद अवस्था में होते हैं।
- अग्र अवरोधी मोड में, यह ट्रिगर होने तक अग्र वोल्टेज को ब्लॉक करता है। उत्क्रम अवरोधी मोड में, यह डायोड की तरह उत्क्रम वोल्टेज को ब्लॉक करता है।
- SCR आमतौर पर AC अनुप्रयोगों (जिनमें द्विध्रुवी वोल्टेज स्विंग होते हैं) में उपयोग किए जाते हैं क्योंकि वे ट्रिगर होने से पहले दोनों ध्रुवता का सामना कर सकते हैं।
Power Semiconductor Diodes and Transistors Question 2:
निम्नलिखित में से कौन सा IGBT के वैकल्पिक नामों के रूप में मान्य नहीं है?
Answer (Detailed Solution Below)
Power Semiconductor Diodes and Transistors Question 2 Detailed Solution
IGBT (इंसुलेटेड गेट बाइपोलर ट्रांजिस्टर)
IGBT एक अर्धचालक उपकरण है जो उच्च दक्षता और तेज स्विचिंग प्रदान करने के लिए MOSFET और BJT (बाइपोलर जंक्शन ट्रांजिस्टर) की विशेषताओं को जोड़ता है। समय के साथ, IGBTs का वर्णन करने के लिए कई वैकल्पिक नामों का उपयोग किया गया है, जो इस प्रकार हैं:
- IGT (इंसुलेटेड गेट ट्रांजिस्टर): यह एक सामान्य शब्द है जिसका उपयोग कभी-कभी IGBTs को संदर्भित करने के लिए किया जाता है क्योंकि वे MOSFETs की तरह इंसुलेटेड गेट संरचना का उपयोग करते हैं।
- COMFET (कंडक्टिवली मॉड्यूलेटेड फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर): एक और वैकल्पिक नाम जो IGBTs के कार्य सिद्धांत का वर्णन करता है, जहाँ चालकता मॉड्यूलेशन दक्षता में सुधार करता है।
- GEMFET (गेन-एन्हांस्ड MOSFET): यह शब्द MOSFET और BJT गुणों के संयोजन के कारण IGBTs की लाभ-वर्धित विशेषता को उजागर करता है।
IGCT (इंटीग्रेटेड गेट-कम्यूटेटेड थाइरिस्टर)
- यह IGBT का वैकल्पिक नाम नहीं है। IGCT एक अलग अर्धचालक उपकरण है, जो IGBT से अलग है, जिसका उपयोग उच्च-शक्ति अनुप्रयोगों में किया जाता है।
- IGCTs उन्नत GTO (गेट टर्न-ऑफ थाइरिस्टर) हैं जो पावर इलेक्ट्रॉनिक्स अनुप्रयोगों में उच्च दक्षता के साथ काम करते हैं।
Power Semiconductor Diodes and Transistors Question 3:
एक एससीआर में होते हैं:
Answer (Detailed Solution Below)
Power Semiconductor Diodes and Transistors Question 3 Detailed Solution
व्याख्या:
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।
Power Semiconductor Diodes and Transistors Question 4:
निम्नलिखित में से कौन सा कथन IGBT से संबंधित है?
Answer (Detailed Solution Below)
Power Semiconductor Diodes and Transistors Question 4 Detailed Solution
IGBT (इंसुलेटेड गेट बाइपोलर ट्रांजिस्टर)
- IGBT एक तीन-टर्मिनल उपकरण है। तीन टर्मिनल गेट (G), एमिटर (E), और कलेक्टर (C) हैं।
- एक इंसुलेटेड गेट बाइपोलर ट्रांजिस्टर (IGBT) एक पावर सेमीकंडक्टर उपकरण है जो MOSFET और BJT के लाभों को जोड़ता है।
- MOSFET की तरह, इसमें उच्च इनपुट प्रतिबाधा होती है, जिसका अर्थ है कि इसे चालू करने के लिए बहुत कम गेट धारा की आवश्यकता होती है।
- BJT की तरह, इसके कम संतृप्ति वोल्टेज के कारण कम चालन (ऑन-स्टेट) शक्ति हानि होती है।
- इसमें बाइपोलर ट्रांजिस्टर की तुलना में बेहतर धारा चालन क्षमता है।
- इसमें उत्कृष्ट आगे और पीछे ब्लॉकिंग क्षमताएँ भी हैं।
मुख्य कमियाँ हैं:
- स्विचिंग गति पावर MOSFET से कम और BJT से बेहतर है।
- अल्पसंख्यक वाहक के कारण कलेक्टर धारा पूँछ बंद होने की गति धीमी हो जाती है।
- सबसे अधिक तापमान पर, अधिकतम धारा रेटिंग मान का 2/3 तक कम हो जाती है।
- आंतरिक PNPN थाइरिस्टर संरचना के कारण लैच-अप की संभावना है।
Power Semiconductor Diodes and Transistors Question 5:
नीचे दिया गया परिपथ IGBT का उपयोग करके ____________ का प्रतिनिधित्व करता है
Answer (Detailed Solution Below)
Power Semiconductor Diodes and Transistors Question 5 Detailed Solution
व्याख्या:
IGBT का उपयोग करके UPS का प्रतिनिधित्व करने वाला परिपथ
इंसुलेटेड गेट बाइपोलर ट्रांजिस्टर (IGBT) एक अर्धचालक उपकरण है जिसका व्यापक रूप से पावर इलेक्ट्रॉनिक्स में इसकी उच्च दक्षता और तेज स्विचिंग क्षमताओं के लिए उपयोग किया जाता है। प्रश्न में दिया गया परिपथ IGBT का उपयोग करके एक अनइंटरप्टिबल पावर सप्लाई (UPS) का प्रतिनिधित्व करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। इस अनुप्रयोग में IGBT के कार्य सिद्धांत और लाभों को समझना यह समझने के लिए महत्वपूर्ण है कि UPS सही उत्तर क्यों है।
UPS में IGBT का कार्य सिद्धांत:
एक अनइंटरप्टिबल पावर सप्लाई (UPS) एक ऐसा उपकरण है जो बिजली की विफलता या अस्वीकार्य वोल्टेज स्तर तक गिरने पर बैटरी बैकअप पावर प्रदान करता है। यह सुनिश्चित करता है कि महत्वपूर्ण विद्युत प्रणालियाँ बिना किसी रुकावट के लगातार संचालित हों। IGBT उच्च शक्ति स्तरों को संभालने और तेज़ी से स्विच करने की अपनी क्षमता के कारण UPS सिस्टम के संचालन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।
IGBT का उपयोग करने वाले UPS सिस्टम के प्राथमिक घटक शामिल हैं:
- रेक्टिफायर: बैटरियों को चार्ज करने और इन्वर्टर को बिजली की आपूर्ति करने के लिए AC को DC में परिवर्तित करता है।
- बैटरी: बिजली आउटेज के दौरान उपयोग की जाने वाली ऊर्जा संग्रहीत करती है।
- इन्वर्टर: बिजली आउटेज के दौरान लोड को बिजली की आपूर्ति करने के लिए DC को वापस AC में परिवर्तित करता है।
- IGBTs: DC वोल्टेज को स्विच करने और AC आउटपुट बनाने के लिए इन्वर्टर सर्किट में उपयोग किया जाता है।
सामान्य संचालन के दौरान, रेक्टिफायर बैटरी को चार्ज करता है और इन्वर्टर को DC पावर की आपूर्ति करता है। इन्वर्टर, IGBT का उपयोग करके, इस DC पावर को वापस AC पावर में परिवर्तित करता है ताकि लोड को आपूर्ति की जा सके। जब बिजली आउटेज होता है, तो बैटरी इन्वर्टर को आवश्यक DC पावर प्रदान करती है, जो बिना किसी रुकावट के लोड को AC पावर की आपूर्ति करना जारी रखता है।
UPS में IGBT का उपयोग करने के लाभ:
- उच्च दक्षता: IGBT स्विचिंग संचालन में उच्च दक्षता प्रदान करते हैं, जो UPS सिस्टम में ऊर्जा हानि को कम करने के लिए महत्वपूर्ण है।
- तेज स्विचिंग: IGBT की तेज स्विचिंग क्षमता लोड की मांग और बिजली की स्थिति में परिवर्तनों के लिए त्वरित प्रतिक्रिया की अनुमति देती है, जो एक स्थिर और विश्वसनीय बिजली आपूर्ति सुनिश्चित करती है।
- उच्च शक्ति हैंडलिंग: IGBT उच्च शक्ति स्तरों को संभाल सकते हैं, जिससे वे डेटा केंद्रों, अस्पतालों और औद्योगिक अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाने वाले बड़े UPS सिस्टम के लिए उपयुक्त हो जाते हैं।
- कॉम्पैक्ट डिज़ाइन: IGBT के उपयोग से अन्य स्विचिंग उपकरणों की तुलना में अधिक कॉम्पैक्ट और हल्का UPS डिज़ाइन संभव होता है।
अनुप्रयोग: IGBT का उपयोग करने वाले UPS सिस्टम का व्यापक रूप से विभिन्न अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है जहाँ एक विश्वसनीय बिजली आपूर्ति महत्वपूर्ण है, जिसमें डेटा केंद्र, दूरसंचार, स्वास्थ्य सेवा सुविधाएँ और औद्योगिक प्रक्रियाएँ शामिल हैं।
सही विकल्प विश्लेषण:
सही विकल्प है:
विकल्प 3: UPS
यह विकल्प IGBT का उपयोग करने वाले परिपथ के अनुप्रयोग की सही पहचान करता है। UPS सिस्टम के इन्वर्टर चरण में DC को AC पावर में बदलने में IGBT की भूमिका बिजली आउटेज के दौरान महत्वपूर्ण भारों को निर्बाध बिजली आपूर्ति प्रदान करने के लिए महत्वपूर्ण है।
अतिरिक्त जानकारी
विश्लेषण को और समझने के लिए, आइए अन्य विकल्पों का मूल्यांकन करें:
विकल्प 1: औद्योगिक मोटरें
जबकि IGBT का उपयोग उनकी उच्च दक्षता और तेज स्विचिंग क्षमताओं के कारण मोटर ड्राइव अनुप्रयोगों में किया जाता है, प्रश्न में दिए गए परिपथ का विशिष्ट कॉन्फ़िगरेशन औद्योगिक मोटरों के बजाय UPS के लिए डिज़ाइन किया गया है। मोटर ड्राइव अनुप्रयोगों में, IGBT आमतौर पर वेरिएबल फ़्रीक्वेंसी ड्राइव (VFD) में मोटर की गति और टॉर्क को नियंत्रित करने के लिए उपयोग किए जाते हैं, जो मोटर को आपूर्ति की जाने वाली बिजली की आवृत्ति और वोल्टेज को बदलकर करते हैं।
विकल्प 2: रेफ्रिजरेटर
रेफ्रिजरेटर के पावर सर्किट में IGBT का आमतौर पर उपयोग नहीं किया जाता है। रेफ्रिजरेटर आमतौर पर इंडक्शन मोटर्स द्वारा संचालित कंप्रेसर का उपयोग करते हैं, जो सरल इलेक्ट्रॉनिक घटकों द्वारा नियंत्रित होते हैं। एक रेफ्रिजरेटर की प्राथमिक भूमिका भोजन के संरक्षण के लिए कम तापमान बनाए रखना है, और इसमें शामिल पावर इलेक्ट्रॉनिक्स UPS सिस्टम की तुलना में कम जटिल हैं।
विकल्प 4: एयर कंडीशनर
रेफ्रिजरेटर के समान, एयर कंडीशनर इंडक्शन मोटर्स द्वारा संचालित कंप्रेसर का उपयोग करते हैं, जो अक्सर IGBT के बजाय ट्रायैक या रिले जैसे इलेक्ट्रॉनिक घटकों द्वारा नियंत्रित होते हैं। जबकि आधुनिक एयर कंडीशनर चर गति नियंत्रण के लिए इन्वर्टर का उपयोग कर सकते हैं, प्रश्न में दिए गए परिपथ का विशिष्ट कॉन्फ़िगरेशन UPS के संचालन के साथ अधिक संरेखित है।
निष्कर्ष:
पावर इलेक्ट्रॉनिक्स में IGBT की भूमिका और लाभों को समझना उनके अनुप्रयोगों की सही पहचान करने के लिए आवश्यक है। दिए गए परिपथ के संदर्भ में, UPS सिस्टम के इन्वर्टर चरण में IGBT का उपयोग DC पावर को AC पावर में बदलने और बिजली आउटेज के दौरान महत्वपूर्ण भारों को निर्बाध बिजली आपूर्ति प्रदान करने के लिए महत्वपूर्ण है। जबकि IGBT का उपयोग अन्य अनुप्रयोगों जैसे मोटर ड्राइव में भी किया जाता है, प्रश्न में दिए गए परिपथ का विशिष्ट कॉन्फ़िगरेशन UPS सिस्टम के लिए सबसे उपयुक्त है।
Top Power Semiconductor Diodes and Transistors MCQ Objective Questions
शक्ति अर्धचालक उपकरण IGBT, MOSFET, डायोड और थाइरिस्टर के लिए निम्नलिखित में से कौन-सा कथन सत्य है?
Answer (Detailed Solution Below)
Power Semiconductor Diodes and Transistors Question 6 Detailed Solution
Download Solution PDF1. MOSFET बहुसंख्यक वाहक उपकरण है।
2. डायोड बहुसंख्यक और अल्पसंख्यक वाहक दोनों उपकरण है।
3. थाइरिस्टर अल्पसंख्यक वाहक उपकरण है।
4. IGBT अल्पसंख्यक वाहक उपकरण है।
दी गई आकृति में दिखाए गए उपकरण को पहचानें।
Answer (Detailed Solution Below)
Power Semiconductor Diodes and Transistors Question 7 Detailed Solution
Download Solution PDF|
उपकरण |
परिपथ का प्रतीक |
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सिलिकॉन एकपक्षीय स्विच |
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सिलिकॉन नियंत्रित दिष्टकारी |
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सिलिकॉन नियंत्रित स्विच |
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प्रकाश सक्रियित SCR |
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शक्ति मॉस्फेट की तुलना में बी.जे.टी. में क्या होता है?
Answer (Detailed Solution Below)
Power Semiconductor Diodes and Transistors Question 8 Detailed Solution
Download Solution PDFसंकल्पना:
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BJT |
MOSFET |
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द्विध्रुवी उपकरण |
एकध्रुवीय उपकरण |
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निम्न इनपुट प्रतिबाधा |
उच्च इनपुट प्रतिबाधा |
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धारा नियंत्रित उपकरण |
वोल्टेज-नियंत्रित उपकरण |
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निम्न चालू-अवस्था में वोल्टेज कमी और निम्न चालन नुकसान |
उच्च चालू अवस्था वोल्टेज कमी और उच्चतम चालन नुकसान |
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उच्चतम शक्ति धारण स्तर और इसलिए उच्च शक्ति अनुप्रयोगों में पसंद किया जाता है। |
न्यूनतम शक्ति धारण स्तर और इसलिए निम्न शक्ति अनुप्रयोगों में पसंद किया जाता है। |
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द्वितीयक भंजन होता है और उच्च स्विचिंग हानि |
द्वितीयक भंजन से मुक्त और कम स्विचिंग हानि |
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ऋणात्मक तापमान गुणांक |
धनात्मक तापमान गुणांक |
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समानांतर संचालन के लिए उचित नहीं |
समांनातर संचालन के लिए उचित |
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न्यूनतम संचालन आवृत्ति (10kHz) |
उच्चतम संचालन आवृत्ति (100kHz) |
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संतृप्त क्षेत्र में चालू अवस्था |
ओह्मिक क्षेत्र में चालू अवस्था |
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उपकरण का नियंत्रित चालू और बंद संचालन |
उपकरण का नियंत्रित चालू और बंद संचालन |
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चालू और बंद होने का समय जंक्शन धारिता पर निर्भर करता है। |
निम्न बंद होने का समय |
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निरंतर नियंत्रित सिग्नल आवश्यकता |
निरंतर नियंत्रित सिग्नल आवश्यकता |
चार टर्मिनल डिवाइस कौन सा है?
Answer (Detailed Solution Below)
Power Semiconductor Diodes and Transistors Question 9 Detailed Solution
Download Solution PDFMOSFET
- MOSFET का अर्थ धातु ऑक्साइड अर्धचालक क्षेत्र प्रभाव ट्रांजिस्टर है।
- MOSFET एक चार-टर्मिनल उपकरण है।
- चार टर्मिनल हैं स्रोत, गेट, अपवाह और बॉडी।
- गेट चैनल से सिलिकॉन डाइऑक्साइड की एक पतली अवरोधित परत द्वारा अलग किया जाता है।
- जब गेट और बॉडी टर्मिनलों के बीच एक वोल्टेज लगाया जाता है, तो उत्पन्न विद्युत क्षेत्र ऑक्साइड के माध्यम से प्रवेश करता है और अर्धचालक- अंतराफलक पर एक व्युत्क्रम परत या चैनल बनाता है।
- प्रतिलोम परत एक चैनल प्रदान करता है जिसके माध्यम से स्रोत और अपवाह टर्मिनलों के बीच धारा प्रवाहित हो सकती है।
- गेट और बॉडी के बीच वोल्टेज में बदलाव इस परत की चालकता को नियंत्रित करता है और इस प्रकार अपवाह और स्रोत के बीच धारा प्रवाह को नियंत्रित करता है।
VGS = -4 V, IDSS = 10 mA और VGS(off) = -8 V के साथ n-चैनल MOSFET के लिए ID की गणना करें।
Answer (Detailed Solution Below)
Power Semiconductor Diodes and Transistors Question 10 Detailed Solution
Download Solution PDFधारण:
शॉक्ले का समीकरण निम्न रूप में दिया गया है:
\({I_D} = {I_{DSS}}{\left( {1-\frac{{{V_{GS}}}}{{{V_P}}}} \right)^2}\)
जहाँ,
VGS = गेट से स्रोत वोल्टेज
IDSS = अपवाहिका से स्रोत संतृप्त धारा
VP = संकुचन धारा
ID = अपवाहिका धारा
गणना:
दिया गया है,
VGS = -4 V
IDSS = 10 mA
VGS(off) = Vp = -8 V
अपवाहिका धारा \({I_D} = {I_{DSS}}{\left( {1-\frac{{{V_{GS}}}}{{{V_P}}}} \right)^2} = {10\times10^{-3}}{\left( {1-\frac{{{-4}}}{{{-8}}}} \right)^2}=2.5\times10^{-3}\; A\)
ID = 2.5 mA
__________उपकरण का प्रयोग SCR के लिए ट्रिग्गरिंग उपकरण के रूप में किया जाता है।
Answer (Detailed Solution Below)
Power Semiconductor Diodes and Transistors Question 11 Detailed Solution
Download Solution PDFयूनिजंक्शन ट्रांजिस्टर (UJT):
- यूनिजंक्शन ट्रांजिस्टर एक ठोस-अवस्था वाला तीन-टर्मिनल उपकरण है जिसका प्रयोग AC शक्ति नियंत्रण प्रकार के अनुप्रयोगों के लिए थाइरिस्टर और ट्रायक दोनों को परिवर्तित और नियंत्रित करने के लिए गेट स्पन्द, कालन परिपथ और ट्रिगर उत्पादक अनुप्रयोगों में किया जा सकता है।
- जब UJT का प्रयोग SCR को सक्रीय करने के लिए किया जाता है, तो UJT परिपथ से प्राप्त वोल्टेज की तरंग आकृति सॉ-टूथ तरंग होता है।
- UJT तीन-टर्मिनल वाला अर्धचालक उपकरण होता है जो चरण नियंत्रण अनुप्रयोगों में विश्रांति दोलक के रूप में ऋणात्मक प्रतिरोध और स्वीचिंग विशेषताओं को प्रदर्शित करता है।
UJT के अनुप्रयोग:
- सॉटूथ तरंगरूप के उत्पादन के लिए ऋणात्मक दोलन प्रतिरोध गुण का प्रयोग करना।
- विश्रांति दोलक के रूप में प्रयोग करना।
- वोल्टेज विनियमक के रूप प्रयोग करना।
- स्वीचिंग परिपथ के रूप में प्रयोग करना।
- सिलिकॉन नियंत्रण दिष्टकारी (SCR) के लिए ट्रिग्गरिंग उपकरण के रूप में व्यापक रूप से प्रयोग किया जाता है।
- चरण नियंत्रण परिपथ के रूप में प्रयोग किया करना।
- कालन परिपथ के रूप में प्रयोग करना।
- सॉटूथ उत्पादक में प्रयोग करना।
- चुंबकीय प्रवाह को उत्पादित करने के लिए प्रयोग करना।
MOSFET क्या होता है?
Answer (Detailed Solution Below)
Power Semiconductor Diodes and Transistors Question 12 Detailed Solution
Download Solution PDFMOSFET:
- MOSFET एक वोल्टेज-चालित/नियंत्रित उपकरण है।
- दो टर्मिनलों के माध्यम से प्रवाहित होने वाली धारा को तीसरे टर्मिनल (गेट) पर वोल्टेज द्वारा नियंत्रित किया जाता है।
- यह एकध्रुवीय उपकरण है (धारा चालन केवल बहुसंख्यक वाहक के एक प्रकार या तो इलेक्ट्रॉन या छिद्र के कारण होता है)।
- इसमें उच्च इनपुट प्रतिबाधा होती है।
BJT:
- BJT धारा-चालित उपकरण होते हैं।
- दो टर्मिनलों के माध्यम से प्रवाहित होने वाली धारा को तीसरे टर्मिनल (आधार) पर धारा द्वारा नियंत्रित किया जाता है।
- यह एक द्विध्रुवीय उपकरण (वाहकों के दोनों प्रकार अर्थात् बहुसंख्यक और अल्पसंख्या इलेक्ट्रॉन और छिद्र द्वारा धारा चालन होता है)
- इसमें निम्न इनपुट प्रतिबाधा होती है।
निम्नलिखित में से किस शक्ति अर्धचालक उपकरण में उच्चतम वोल्टता/शक्ति निर्धारण होता है?
Answer (Detailed Solution Below)
Power Semiconductor Diodes and Transistors Question 13 Detailed Solution
Download Solution PDFसही उत्तर विकल्प 3):(SCR) है।
संकल्पना:
- शक्ति अर्धचालक उपकरण एक ऐसा अर्धचालक उपकरण है जिसका उपयोग शक्ति इलेक्ट्रॉनिक्स में स्विच या दिष्टकारी के रूप में किया जाता है (उदाहरण के लिए स्विच-मोड शक्ति आपूर्ति में)। इस तरह के एक उपकरण को एक शक्ति उपकरण भी कहा जाता है या, जब एक समाकलित परिपथ में एक शक्ति का उपयोग किया जाता है।
- एस.सी.आर. का उपयोग वहां किया जाता है जहां उच्च धारा और वोल्टेज निर्धारण शामिल होते हैं। एस.सी.आर. का उपयोग ए.सी. के नियंत्रण के लिए भार पक्ष के रूप में किया जाता है क्योंकि एस.सी.आर. में वोल्टेज की ऋणात्मक ध्रुवीयता इसे आसानी से बंद कर देती है। अन्यथा उपकरण को बंद करने के लिए एक दिक्परिवर्तन परिपथ की आवश्यकता होती है। एस.सी.आर. की विशिष्ट स्विचन आवृत्ति 500 हर्ट्ज है।
शक्ति अर्धचालक उपकरण के लक्षण;
- उच्चतम स्विचन चाल- MOSFET
- उच्चतम वोल्टेज / धारा निर्धारण- SCR
- सुगम चालन के लक्षण-MOSFET
- सबसे प्रभावी रूप से समानांतर हो सकता है- MOSFET
- फ्यूज के साथ अतिधारा से संरक्षण किया जा सकता है - SCR
- पुनर्योजी लक्षण के साथ गेट-बंद करने की क्षमता- GTO
- सुगम चालन और उच्च शक्ति प्रहस्तन क्षमता- SCR
प्रचालन की गति को देखते हुए इनमें से कौन सा सबसे अच्छा है?
Answer (Detailed Solution Below)
Power Semiconductor Diodes and Transistors Question 14 Detailed Solution
Download Solution PDFसही उत्तर विकल्प 3 है।
अवधारणा:
-
अवधारणा:
MOSFET - बहुसंख्यक वाहक उपकरण
विद्युत BJT, SCR - अल्पसंख्यक वाहक उपकरण।
IGBT - अल्पसंख्यक वाहक और बहुसंख्यक वाहक उपकरणों दोनों के गुणों को प्रदर्शित करता है।
अल्पसंख्यक वाहक उपकरण में स्टोर चार्ज होगा जबकि अधिकांश वाहक उपकरण में नहीं होता है।
व्याख्या:
चूंकि विद्युत BJT, SCR जैसे अल्पसंख्यक वाहक उपकरणों में संग्रहित चार्ज होता है, इसलिए इन उपकरणों को चार्ज और डिस्चार्ज होने में अधिक समय लगता है जिससे ऑपरेशन की गति कम हो जाती है।
चूंकि विद्युत MOSFET बहुसंख्यक वाहक उपकरण है, इसलिए इसे चार्ज और डिस्चार्ज होने में कम समय लगता है, जिससे ऑपरेशन की गति उच्चतम होती है।
चूँकि IGBT में अल्पसंख्यक और बहुसंख्यक वाहक दोनों होते हैं , इसकी गति MOSFET की विद्युत से कम और BJT और SCR की विद्युत से अधिक होती है।
ऑपरेशन की बढ़ती गति SCR, Power BJT, IGBT, विद्युत MOSFETहै
_______थाइरिस्टर समूह का सदस्य नहीं है।
Answer (Detailed Solution Below)
Power Semiconductor Diodes and Transistors Question 15 Detailed Solution
Download Solution PDFशून्य के साथ P-N-P-N उपकरण, एक या दो गेट मूल थाइरिस्टर से बने होते है। लेकिन थाइरिस्टर श्रेणी की प्रौद्योगिकी में प्रगति के साथ अन्य समान बहुस्तरीय उपकरणों को भी शामिल करता है।
थाइरिस्टर श्रेणी के उपकरण:
निम्नलिखित प्रतीक क्रमशः DIAC, SCR, TRIAC, और GTO का वर्णन करते हैं।
- सबसे महत्वपूर्ण सदस्य SCR (सिलिकॉन-नियंत्रित दिष्टकारी) है; यह एक चार -स्तरीय (P-N-P-N), तीन संधि वाला अर्धचालक उपकरण है जिसमें तीन टर्मिनल एनोड,कैथोड और गेट होते हैं; यह एक एकदिशीय उपकरण है
- DIAC और TRIAC द्विदिशी उपकरण हैं, DIAC एक दो-टर्मिनल,तीन स्तर वाला उपकरण है और इसका उपयोग आमतौर पर TRIAC को ट्रिगर करने के लिए किया जाता है; TRIAC एक 3-टर्मिनल वाला अर्धचालक उपकरण है और इसे प्रतिसमान्तर में संयोजित दो SCRके बराबर माना जा सकता है
- एक गेट टर्न ऑफ थाइरिस्टर (GTO) एक विशेष प्रकार का थाइरिस्टर है, जो एक उच्च-विद्युत अर्धचालक उपकरण है; सामान्य थाइरिस्टर्स (सिलिकॉन-नियंत्रित दिष्टकारी) पूरी तरह से नियंत्रणीय स्विच नहीं हैं, लेकिन GTO को गेट सिग्नल का उपयोग करके टर्न ON ऑन या टर्न OFF किया जा सकता है
- एक द्विध्रुवी संधि ट्रांजिस्टर (द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर या BJT) एक प्रकार का ट्रांजिस्टर है जो आवेशवाहक के रूप में इलेक्ट्रॉन और छिद्र दोनों का उपयोग करता है; BJTs का उपयोग प्रवर्धक या स्विच के रूप में किया जा सकता है