शक्ति अर्धचालक उपकरण: Difference between revisions

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शक्ति अर्धचालक उपकरण एक अर्धचालक उपकरण है जिसका उपयोग शक्ति इलेक्ट्रॉनिक्स में संचालित या सुधारक के रूप में किया जाता है (उदाहरण के लिए संचालित -प्रणाली विद्युत की आपूर्ति में)। इस तरह के उपकरण को शक्ति उपकरण भी कहा जाता है या जब एक एकीकृत परिपथ में उपयोग किया जाता है तो एक शक्ति आईसी होती है।

शक्ति अर्धचालक उपकरण प्राय: विनिमय प्रणाली में उपयोग किया जाता है (यानी यह या तो चालू या बंद है) और इसलिए इस तरह के उपयोग के लिए एक बनावट अनुकूलित है। यह प्राय: रैखिक संचालन में उपयोग नहीं किया जाना चाहिए। रैखिक विद्युत परिपथ वोल्टेज नियामकों, ऑडियो प्रवर्धकों और रेडियो आवृत्ति प्रवर्धकों के रूप में व्यापक हैं।

शक्ति अर्धचालक एक हेडफ़ोन प्रवर्धक के लिए कुछ दसियों मिलीवाट जितना कम देने वाले तंत्र में पाए जाते हैं जो एक उच्च वोल्टेज प्रत्यक्ष धारा संचरण रेखा में एक गीगावाट तक होता है।

इतिहास

विद्युत परिपथों में उपयोग किया जाने वाला पहला इलेक्ट्रॉनिक उपकरण इलेक्ट्रोलाइटिक सुधारक था - एक प्रारंभिक संस्करण का वर्णन एक फ्रांसीसी प्रयोगकर्ता ए.नोडोन ने 1904 में किया था। ये शुरुआती रेडियो प्रयोगकर्ताओं के साथ संक्षिप्त रूप से लोकप्रिय थे क्योंकि उन्हें एल्यूमीनियम शीट और घरेलू रसायनों से सुधारा जा सकता था। उनके पास कम वोल्टेज और सीमित दक्षता थी।^[1]

पहले ठोस-राज्य शक्ति अर्धचालक उपकरण कॉपर ऑक्साइड सुधारक थे जिनका उपयोग शुरुआती बैटरी चार्जर्स और रेडियो उपकरणों के लिए विद्युत की आपूर्ति में किया जाता था जिसकी घोषणा 1927 में एलओ ग्रुंडाहल और पीएच गीगर ने की थी।^[2]

पहला जर्मेनियम शक्ति अर्धचालक उपकरण 1952 में रॉबर्ट आर.एन. हॉल द्वारा शक्ति डायोड की शुरुआत के साथ दिखाई दिया। इसमें 200 वोल्ट की प्रतिलोम वोल्टेज अवरोधक क्षमता और 35 एम्पीयर की धारा नाविक थी।

1952 के आसपास पर्याप्त शक्ति संचालन क्षमताओं (100 mA कलेक्टर धारा ) के साथ जर्मेनियम द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर प्रस्तुत किए गए थे। शक्ति व्यवहार क्षमता तेजी से विकसित हुई और 1954 तक जर्मेनियम मिश्र धातु संयोजन ट्रांजिस्टर 100 वाट अपव्यय के साथ उपलब्ध थे। ये सभी अपेक्षाकृत कम आवृत्ति वाले उपकरण थे जिनका उपयोग लगभग 100 kHz तक और 85 डिग्री सेल्सियस संयोजन तापमान तक किया जाता था।^[3] सिलिकॉन शक्ति ट्रांजिस्टर 1957 तक नहीं बनाए गए थे लेकिन जब उपलब्ध थे तो जर्मेनियम उपकरणों की तुलना में बेहतर आवृत्ति प्रतिक्रिया थी और 150 सी संयोजन तापमान तक काम कर सकते थे।

थाइरिस्टर 1957 में दिखाई दिया। यह बहुत उच्च प्रतिलोम ब्रेकडाउन वोल्टेज का सामना करने में सक्षम है और उच्च धारा को ले जाने में भी सक्षम है। हालाँकि संचालित परिपथ में थाइरिस्टर का एक नुकसान यह है कि एक बार यह आयोजन अवस्था में 'लैच्ड-चालू' हो जाता है। इसे बाहरी नियंत्रण से बंद नहीं किया जा सकता है क्योंकि थाइरिस्टर घुमाव-बंद निष्क्रिय है यानी उपकरण से विद्युत काट दी जानी चाहिए। सुधारक जिन्हें बंद किया जा सकता था जिन्हें मार्ग घुमाव-बंद थाइरिस्टर (जीटीओ) कहा जाता था और यह 1960 में प्रस्तुत किए गए थे।^[4] ये साधारण थाइरिस्टर की कुछ सीमाओं को पार कर जाते हैं क्योंकि इन्हें लागू सिग्नल के साथ चालू या बंद किया जा सकता है।

शक्ति एमओएसएफईटी

1959 में बेल लैब्स में मोहम्मद ओटाला और डॉन काहंग द्वारा एमओएसएफईटी (मेटल-ऑक्साइड- अर्धचालक फील्ड-इफेक्ट ट्रांजिस्टर) के आविष्कार के साथ शक्ति इलेक्ट्रॉनिक्स में एक सफलता मिली। एमओएसएफईटी ट्रांजिस्टर की पीढ़ी ने शक्ति बनावट को प्रदर्शन और घनत्व स्तर प्राप्त करने में सक्षम बनाया जो संभव नहीं था।^[5] एमओएसएफईटी प्रौद्योगिकी में सुधार के कारण (शुरुआत में एकीकृत परिपथ का उत्पादन करने के लिए उपयोग किया जाता था) और 1970 के दशक में एमओएसएफईटी शक्ति उपलब्ध हो गई थी।

1969 में हिताची ने पहला लंबरूप शक्ति एमओएसएफईटी प्रस्तुत किया।^[6] जिसे बाद में वीएमओएस (V-groove एमओएसएफईटी) के नाम से जाना जाएगा।^[7] 1974 से यामाहा, जेवीसी, पायोनियर कॉर्पोरेशन, सोनी और तोशिबा ने शक्ति एमओएसएफईटी के साथ ऑडियो प्रवर्धक का निर्माण शुरू किया।^[8] अंतर्राष्ट्रीय सुधारक ने 1978 में 25 एम्पीयर, 400 वोल्ट शक्ति एमओएसएफईटी प्रस्तुत किया।^[9] यह उपकरण द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर की तुलना में उच्च आवृत्तियों पर संचालन की अनुमति देता है लेकिन कम वोल्टेज अनुप्रयोगों तक ही सीमित है।

विद्युत रोधित मार्ग द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर (आईजीबीटी) 1980 के दशक में विकसित किया गया था और 1990 के दशक में व्यापक रूप से उपलब्ध हो गया। इस घटक में द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर की शक्ति से निपटने की क्षमता और विद्युत एमओएसएफईटी के पृथक मार्ग बहाव के फायदे हैं।

सामान्य उपकरण

कुछ सामान्य विद्युत उपकरण हैं शक्ति एमओएसएफईटी, शक्ति डायोड, थाइरिस्टर और विद्युत रोधित मार्ग द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर (आईजीबीटी) शक्ति डायोड और शक्ति एमओएसएफईटी अपने कम-शक्ति समकक्षों के समान सिद्धांतों पर काम करते हैं लेकिन बड़ी मात्रा में धारा ले जाने में सक्षम होते हैं और प्राय: बंद-अवस्था में एक बड़े पूर्वाग्रह वोल्टेज का सामना करने में सक्षम होते हैं।

उच्च धारा घनत्व, उच्च शक्ति अपव्यय और उच्च प्रतिलोम ब्रेकडाउन वोल्टेज को समायोजित करने के लिए संरचनात्मक परिवर्तन अक्सर एक विद्युत उपकरण में किए जाते हैं। असतत घटक (यानी, गैर-एकीकृत) विद्युत उपकरणों का विशाल बहुमत एक ऊर्ध्वाधर संरचना का उपयोग करके बनाया गया है जबकि छोटे-सिग्नल उपकरण एक पार्श्व संरचना का उपयोग करते हैं। ऊर्ध्वाधर संरचना के साथ उपकरण की धारा नाविक उसके क्षेत्र के लिए आनुपातिक है और मरने की ऊंचाई में वोल्टेज अवरोधन क्षमता उपलब्ध की जाती है। इस संरचना के साथ उपकरण का एक संबंध डाई (एकीकृत परिपथ) के तल पर स्थित है।

शक्ति एमओएसएफईटी दुनिया में सबसे आम विद्युत उपकरण है इसकी कम मार्ग ड्राइव शक्ति तेज संचालित गति और उन्नत समांतर क्षमता के कारण।^[10] इसमें शक्ति इलेक्ट्रॉनिक्स अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला है जैसे वहनीय सूचना उपकरण, विद्युत एकीकृत परिपथ, सेल फोन, नोटबुक कंप्यूटर और इंटरनेट को सक्षम करने वाली संचार अवसंरचना।^[11] 2010 तक विद्युत एमओएसएफईटी विद्युत ट्रांजिस्टर बाजार के बहुमत (53%) के लिए खाता है उसके बाद आईजीबीटी (27%) फिर आरएफ प्रवर्धक (11%) और फिर द्विध्रुवी संयोजन ट्रांजिस्टर (9%)।^[12]

सॉलिड-अवस्था उपकरण

उपकरण	विवरण	नाविक
डायोड	यूनी-पोलर, अनियंत्रित, संचालित उपकरण का उपयोग सुधार और परिपथ दिशात्मक धारा नियंत्रण जैसे अनुप्रयोगों में किया जाता है। प्रतिलोम वोल्टेज अवरुद्ध उपकरण, प्राय: वोल्टेज स्रोत के साथ श्रृंखला में एक संचालित रूप में तैयार किया जाता है। प्राय: 0.7 वोल्टDC धारा प्रवाह के संबंध में डायोड वोल्टेज ड्रॉप की सटीक भविष्यवाणी करने के लिए संयोजन प्रतिरोध को सम्मिलित करने के लिए मॉडल को बढ़ाया जा सकता है।	एक सिलिकॉन उपकरण में 3000 एम्पीयर और 5000 वोल्ट तक। उच्च वोल्टेज के लिए कई श्रृंखला सिलिकॉन उपकरणों की आवश्यकता होती है।
सिलिकॉन नियंत्रित करनेवाला (एससीआर)	यह अर्ध-नियंत्रित उपकरण तब चालू होता है जब एक मार्ग स्पंद स्थित होता है और कैथोड की तुलना में एनोड निश्चित होता है। जब मार्ग स्पंद स्थित होता है, तो उपकरण मानक डायोड की तरह काम करता है। जब कैथोड की तुलना में एनोड निष्क्रिय होता है, तो उपकरण बंद हो जाता है और स्थित निश्चित या निष्क्रिय वोल्टेज को ब्लॉक कर देता है। मार्ग वोल्टेज उपकरण को बंद करने की अनुमति नहीं देता है।	एक सिलिकॉन उपकरण में 3000 एम्पीयर, 5000 वोल्ट तक।
thyristor	थाइरिस्टर तीन-चरम उपकरणों का एक परिवार है जिसमें एससीआर, जीटीओ और एमसीटी सम्मिलित हैं। अधिकांश उपकरणों के लिए, मार्ग स्पंद उपकरण को चालू करता है। उपकरण की विशेषताओं द्वारा निर्धारित मान (कैथोड के सापेक्ष) से नीचे एनोड वोल्टेज गिरने पर उपकरण बंद हो जाता है। बंद होने पर इसे प्रतिलोम वोल्टेज अवरुद्ध उपकरण माना जाता है।
मार्ग घुमाव-बंद थाइरिस्टर (जीटीओ)	मार्ग घुमाव-बंद थाइरिस्टर, एक एससीआर के विपरीत, मार्ग स्पंद के साथ चालू और बंद किया जा सकता है। उपकरण के साथ एक समस्या यह है कि मार्ग वोल्टेज बंद करें प्राय:बड़े होते हैं और स्तरों को चालू करने की तुलना में अधिक धारा की आवश्यकता होती है। यह घुमाव बंद वोल्टेज मार्ग से स्रोत तक एक निष्क्रिय वोल्टेज है, प्राय: इसे केवल थोड़े समय के लिए उपस्थित होने की आवश्यकता होती है, लेकिन एनोड धारा के 1/3 के क्रम पर परिमाण। इस उपकरण के लिए प्रयोग करने योग्य संचालित कर्व प्रदान करने के लिए एक स्नबर परिपथ की आवश्यकता होती है। स्नबर परिपथ के बिना आगमनात्मक भार को बंद करने के लिए जीटीओ का उपयोग नहीं किया जा सकता है। आईजीसीटी प्रौद्योगिकी के विकास के कारण ये उपकरण विद्युत इलेक्ट्रॉनिक्स क्षेत्र में बहुत लोकप्रिय नहीं हैं। उन्हें नियंत्रित एक-ध्रुवीय और द्वि-ध्रुवीय वोल्टेज अवरोधक माना जाता है।
triac	त्रिक एक उपकरण है जो अनिवार्य रूप से एक ही चिप पर व्युत्क्रम-समानांतर में जुड़े चरण-नियंत्रित सुधारक की एक एकीकृत जोड़ी है। एससीआर की तरह, जब मार्ग चरम पर एक वोल्टेज स्पंद स्थित होता है, तो उपकरण चालू हो जाता है। एससीआर और Triac के बीच मुख्य अंतर यह है कि निश्चित या निष्क्रिय मार्ग स्पंद का उपयोग करके निश्चित और निष्क्रिय चक्र दोनों को एक दूसरे से स्वतंत्र रूप से चालू किया जा सकता है। एससीआर के समान उपकरण चालू होने के बाद उपकरण को बंद नहीं किया जा सकता है। इस उपकरण को द्वि-ध्रुवीय और प्रतिलोम वोल्टेज अवरोधक माना जाता है।
द्विध्रुवी संयोजन ट्रांजिस्टर (बीजेटी)	बीजेटी का उपयोग उच्च शक्ति पर नहीं किया जा सकता है; एमओएसएफईटी प्रकार के उपकरणों की तुलना में वे धीमे होते हैं और अधिक प्रतिरोधक नुकसान होते हैं। उच्च धारा ले जाने के लिए बीजेटी में अपेक्षाकृत बड़ी आधार धाराएँ होनी चाहिए इस प्रकार एमओएसएफईटी उपकरणों की तुलना में इन उपकरणों में उच्च शक्ति हानि होती है। एमओएसएफईटीs के साथ बीजेटीs को भी एकध्रुवीय ^{[ स्पष्ट ]} माना जाता है और प्रतिलोम वोल्टेज को बहुत अच्छी तरह से ब्लॉक नहीं करता है, जब तक कि सुरक्षा डायोड के साथ जोड़े में स्थापित नहीं किया जाता है। प्राय: बीजेटीs का उपयोग शक्ति इलेक्ट्रॉनिक्स संचालित परिपथ में नहीं किया जाता है क्योंकि प्रतिरोध और आधार धारा आवश्यकताओं से जुड़े I बीजेटी के पास उच्च शक्ति पैकेज में कम धारा लाभ है, इस प्रकार उन्हें डार्लिंगटन कॉन्फ़िगरेशन में स्थापित करने की आवश्यकता होती है विद्युत इलेक्ट्रॉनिक परिपथ द्वारा आवश्यक धाराओं को संभालने के लिए। इन एकाधिक ट्रांजिस्टर विन्यासों के कारण, संचालित समय सैकड़ों नैनोसेकंड से माइक्रोसेकंड में होते हैं। उपकरणों में वोल्टेज नाविक होती है जो अधिकतम लगभग 1500 वोल्ट और काफी उच्च धारा नाविक होती है। शक्ति व्यवहार बढ़ाने के लिए उन्हें समानांतर भी किया जा सकता है, लेकिन धारा साझाकरण के लिए लगभग 5 उपकरणों तक सीमित होना चाहिए।
र एमओएसएफईटी	बीजेटी की तुलना में शक्ति एमओएसएफईटी का मुख्य लाभ यह है कि एमओएसएफईटी एक कमी चैनल उपकरण है और इसलिए वोल्टेज, धारा नहीं, नाली से स्रोत तक एक चालन पथ बनाने के लिए आवश्यक है। कम आवृत्तियों पर यह मार्ग धारा को बहुत कम कर देता है क्योंकि संचालित के दौरान केवल मार्ग संधारित्र को चार्ज करने की आवश्यकता होती है, हालांकि जैसे-जैसे आवृत्ति बढ़ती है यह लाभ कम हो जाता है। एमओएसएफईटीs में अधिकांश नुकसान चालू-प्रतिरोध के कारण होते हैं, उपकरण के माध्यम से अधिक धारा प्रवाह के रूप में बढ़ सकते हैं और उन उपकरणो में भी अधिक होते हैं जो एक उच्च अवरोधक वोल्टेज प्रदान करते हैं। संचालित का समय दसियों नैनोसेकंड से लेकर कुछ सौ माइक्रोसेकंड तक होता है। एमओएसएफईटी संचालित उपकरणों के लिए नाममात्र वोल्टेज कुछ वोल्ट से लेकर 1000 वोल्ट से थोड़ा अधिक होता है, जिसमें लगभग 100 एम्पीयर या इससे अधिक की धाराएँ होती हैं, हालाँकि एमओएसएफईटीs संचालित धारा को बढ़ाने के लिए समानांतर हो सकते हैं। एमओएसएफईटी उपकरण द्वि-दिशात्मक नहीं हैं, न ही वे प्रतिलोम वोल्टेज अवरुद्ध हैं।
इंसुलेटेड-मार्ग बाइपोलर ट्रांजिस्टर (आईजीबीटी)	इन उपकरणों में एमओएसएफईटीs और बीजेटीs की सर्वोत्तम विशेषताएँ हैं। एमओएसएफईटी उपकरणों की तरह, इन्सुलेटेड मार्ग द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर में उच्च मार्ग प्रतिबाधा होती है। बीजेटीs की तरह इस उपकरण में अवस्था वोल्टेज ड्रॉप कम है, इस प्रकार कार्यरत मोड में संचालित में कम विद्युत की हानि होती है। जीटीओ के समान, आईजीबीटी का उपयोग निश्चित और निष्क्रिय वोल्टेज दोनों को अवरुद्ध करने के लिए किया जा सकता है। कार्यरत धाराएं काफी अधिक हैं, 1500 एम्पीयर से अधिक और संचालित वोल्टेज 3000 वोल्ट तक। आईजीबीटी ने एमओएसएफईटी उपकरणों की तुलना में इनपुट समाई को कम कर दिया है जो उच्च dवोल्ट/dt चालू और बंद होने के दौरान मिलर फीडबैक प्रभाव में सुधार करता है।
एमओएस-नियंत्रित थाइरिस्टर (एमसीटी)	एमओएस-नियंत्रित थाइरिस्टर थाइरिस्टर की तरह होता है और इसे एमओएसएफईटी मार्ग पर स्पंद द्वारा चालू या बंद किया जा सकता है। चूंकि इनपुट एमओएस तकनीक है, इसलिए बहुत कम विद्युत प्रवाह होता है, जिससे बहुत कम विद्युत नियंत्रण संकेत मिलते हैं। उपकरण का निर्माण दो एमओएसएफईटी इनपुट और बीजेटी आउटपुट चरणों की एक जोड़ी के साथ किया गया है। इनपुट एमओएसएफईटीs को निश्चित और निष्क्रिय आधे चक्रों के दौरान नियंत्रण चालू करने की अनुमति देने के लिए कॉन्फ़िगर किया गया है। आउटपुट बीजेटी को द्विदिश नियंत्रण और कम वोल्टेज प्रतिलोम अवरुद्ध की अनुमति देने के लिए कॉन्फ़िगर किया गया है। एमसीटी के कुछ लाभ तेजी से संचालित आवृत्ति, काफी उच्च वोल्टेज और मध्यम धारा नाविक (लगभग 100 एम्पीयर) हैं।
इंटीग्रेटेड मार्ग-कम्यूटेटेड थाइरिस्टर (आईजीसीटी)	जीटीओ के समान, लेकिन लोड चालू या बंद करने के लिए उच्च धारा आवश्यकताओं के बिना। आईजीसीटी का उपयोग छोटे मार्ग धारा के साथ त्वरित संचालित के लिए किया जा सकता है। एमओएसएफईटी मार्ग ड्राइवरों के कारण बड़े पैमाने पर उपकरण उच्च इनपुट प्रतिबाधा। उनके पास कम प्रतिरोध आउटपुट हैं जो विद्युत बर्बाद नहीं करते हैं और बीजेटी के प्रतिद्वंद्वी के बहुत तेजी से क्षणिक समय हैं। एबीबी ग्रुप कंपनी ने इन उपकरणों के लिए डेटा शीट प्रकाशित की हैं और आंतरिक कार्यप्रणाली का विवरण प्रदान किया है। उपकरण में एक वैकल्पिक रूप से पृथक इनपुट के साथ एक मार्ग होता है, प्रतिरोध बीजेटी आउटपुट ट्रांजिस्टर पर कम होता है, जो कम वोल्टेज ड्रॉप और उपकरण में काफी उच्च संचालित वोल्टेज और धारा स्तरों पर कम विद्युत की हानि का कारण बनता है। एबीबी के इस नए उपकरण का एक उदाहरण दिखाता है कि शक्ति इलेक्ट्रॉनिक्स अनुप्रयोगों में हाई वोल्टेज और हाई धारा संचालित करने के लिए यह उपकरण जीटीओ तकनीक में कैसे सुधार करता है। एबीबी के अनुसार, आईजीसीटी उपकरण बहुत उच्च आवृत्तियों पर 5000 वीएसी और 5000 ए से अधिक संचालित करने में सक्षम हैं, जीटीओ उपकरणों के साथ कुशलतापूर्वक ऐसा करना संभव नहीं है।

वर्गीकरण

एक विद्युत उपकरण को निम्नलिखित मुख्य श्रेणियों में से एक के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है (चित्र 1 देखें):

एक दो-चरम उपकरण (जैसे, एक डायोड) जिसकी स्थिति पूरी तरह से उस बाहरी शक्ति परिपथ पर निर्भर है जिससे यह जुड़ा हुआ है।
एक तीन-चरम उपकरण जिसका राज्य न केवल इसके बाहरी शक्ति परिपथ पर निर्भर है, बल्कि इसके बहाव चरम पर सिग्नल भी है (इस चरम को मार्ग या बेस के रूप में जाना जाता है)।
एक चार चरम उपकरण (जैसे सिलिकॉन नियंत्रित संचालित -एससीएस)। एससीएस एक प्रकार का थाइरिस्टर है जिसमें चार परतें और चार चरम होते हैं जिन्हें एनोड, एनोड मार्ग, कैथोड मार्ग और कैथोड कहा जाता है। चरम क्रमशः पहली, दूसरी, तीसरी और चौथी परत से जुड़े होते हैं।^[13]एक और वर्गीकरण कम स्पष्ट है लेकिन उपकरण के प्रदर्शन पर इसका गहरा प्रभाव है।
एक बहुसंख्यक वाहक उपकरण (जैसे एक स्कॉटकी डायोड, एक एमओएसएफईटी आदि)। यह केवल एक प्रकार के आवेश वाहकों का उपयोग करता है।
एक माइनॉरिटी कैरियर उपकरण (जैसे एक थाइरिस्टर, एक बाइपोलर ट्रांजिस्टर, एक आईजीबीटी आदि)। यह बहुसंख्यक और अल्पसंख्यक दोनों वाहकों (इलेक्ट्रॉनों और इलेक्ट्रॉन छिद्रों) का उपयोग करता है। बहुसंख्यक वाहक उपकरण तेज होता है लेकिन अल्पसंख्यक वाहक उपकरणों का चार्ज इंजेक्शन बेहतर चालू-अवस्था प्रदर्शन की अनुमति देता है।

डायोड

एक आदर्श डायोड में निम्नलिखित विशेषताएं होनी चाहिए:

अग्र-अभिनत होने पर डायोड के अंत चरमों पर वोल्टेज शून्य होना चाहिए इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि धारा (चालू-अवस्था) प्रवाहित होता है।
विपरीत पक्षपात होने पर लीकेज धारा शून्य होना चाहिए चाहे वोल्टेज (बंद-अवस्था) कोई भी हो।
चालू-अवस्था और बंद-अवस्था के बीच संक्रमण (या रूपांतरण) तात्कालिक होना चाहिए।

वास्तव में डायोड का डिज़ाइन चालू-अवस्था, बंद-अवस्था और विनिमय में प्रदर्शन के बीच एक व्यापार-बंद है। वास्तव में उपकरण के एक ही क्षेत्र को बंद-अवस्था में अवरुद्ध वोल्टेज को बनाए रखना चाहिए और चालू-अवस्था में धारा प्रवाह की अनुमति देनी चाहिए चूंकि दो राज्यों की आवश्यकताएं पूरी तरह से विपरीत हैं। एक डायोड को या तो उनमें से एक के लिए अनुकूलित किया जाना चाहिए या समय को एक राज्य से दूसरे राज्य में संचालित करने की अनुमति दी जानी चाहिए।

ये ट्रेड-बंद सभी विद्युत उपकरणों के लिए समान हैं। उदाहरण के लिए एक Schottky डायोड में उत्कृष्ट संचालित गति और चालू-अवस्था प्रदर्शन होता है लेकिन बंद-अवस्था में उच्च स्तर का रिसाव धारा होता है। दूसरी ओर एक पिन डायोड व्यावसायिक रूप से विभिन्न विनिमय गति (जिसे तेज और अति तेज सुधारक कहा जाता है) में उपलब्ध है लेकिन गति में कोई भी वृद्धि आवश्यक रूप से चालू-अवस्था में कम प्रदर्शन से जुड़ी हुई है।

संचालित

एक संचालित के लिए वोल्टेज, धारा और आवृत्ति नाविक के बीच ट्रेड-बंद भी स्थित है। वास्तव में वोल्टेज को बनाए रखने के लिए कोई भी शक्ति अर्धचालक एक पिन डायोड संरचना पर निर्भर करता है। शक्ति एमओएसएफईटी में बहुसंख्यक वाहक उपकरण के फायदे हैं इसलिए यह बहुत उच्च परिचालन आवृत्ति प्राप्त कर सकता है लेकिन इसका उपयोग उच्च वोल्टेज के साथ नहीं किया जा सकता है। चूंकि यह एक भौतिक सीमा है इसकी अधिकतम वोल्टेज नाविक के संबंध में सिलिकॉन एमओएसएफईटी के बनावट में कोई सुधार अपेक्षित नहीं है। हालांकि कम वोल्टेज अनुप्रयोगों में इसका उत्कृष्ट प्रदर्शन इसे 200 वोल्ट से कम वोल्टेज वाले अनुप्रयोगों के लिए पसंद का उपकरण (वास्तव में एकमात्र विकल्प धारा में) बनाता है। कई उपकरणों को समानांतर में रखकर संचालित की धारा नाविक को बढ़ाना संभव है। एमओएसएफईटी विशेष रूप से इस विन्यास के लिए उपयुक्त है, क्योंकि प्रतिरोध के निश्चित उष्ण गुणांक के परिणामस्वरूप अलग-अलग उपकरणों के बीच धारा संतुलन होता है।

आईजीबीटी एक हालिया घटक है इसलिए जैसे-जैसे तकनीक विकसित होती है। इसके प्रदर्शन में नियमित रूप से सुधार होता है। यह पहले से ही विद्युत अनुप्रयोगों में द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर को पूरी तरह से बदल चुका है। एक शक्ति मॉड्यूल उपलब्ध है जिसमें कई आईजीबीटी उपकरण समानांतर में जुड़े हुए हैं, जो इसे कई मेगावाट तक विद्युत के स्तर के लिए आकर्षक बनाता है, जो उस सीमा को आगे बढ़ाता है जिस पर सुधारक और मार्ग घुमाव-बंद थाइरिस्टर एकमात्र विकल्प बन जाते हैं। मूल रूप से एक आईजीबीटी एक द्विध्रुवीय ट्रांजिस्टर है जो एक शक्ति एमओएसएफईटी द्वारा संचालित होता है। इसमें एमओएसएफईटी के उच्च इनपुट प्रतिबाधा के साथ अल्पसंख्यक वाहक उपकरण होने के फायदे हैं (इसे बहुत कम मात्रा में विद्युत के साथ चालू या बंद किया जा सकता है)।

कम वोल्टेज अनुप्रयोगों के लिए आईजीबीटी की प्रमुख सीमा उच्च वोल्टेज ड्रॉप है जो इसे चालू-अवस्था (2-से-4 वोल्ट) में प्रदर्शित करता है। एमओएसएफईटी की तुलना में आईजीबीटी की कार्यरत आवृत्ति अपेक्षाकृत कम है (प्राय: 50 kHz से अधिक नहीं है ) मुख्य रूप से घुमाव-बंद़ के दौरान एक समस्या के कारण धारा -टेल के रूप में जाना जाता है: घुमाव-बंद परिणामों के दौरान प्रवाहकत्त्व धारा का धीमा क्षय चालन के दौरान बड़ी संख्या में वाहकों के धीमे पुनर्संयोजन से आईजीबीटी के मोटे 'बहाव' क्षेत्र में बाढ़ आती है। शुद्ध परिणाम यह है कि घुमाव-बंद संचालित लॉस एक आईजीबीटी का घुमाव-चालू नुकसान की तुलना में काफी अधिक है। प्राय: डेटाशीट में घुमाव-बंद एनर्जी को मापे गए पैरामीटर के रूप में वर्णित किया जाता है। घुमाव-बंद नुकसान का अनुमान लगाने के लिए उस संख्या को इच्छित आवेदन की संचालित आवृत्ति के साथ गुणा करना होगा।

बहुत उच्च शक्ति स्तरों पर एक थाइरिस्टर-आधारित उपकरण (जैसे एक सिलिकॉन-नियंत्रित दिष्टकारी, एक जीटीओ, एक एमओएस-नियंत्रित थाइरिस्टर आदि) अभी भी अक्सर उपयोग किये जाते है। इस उपकरण को एक बहाव परिपथ द्वारा प्रदान की गई स्पंद द्वारा चालू किया जा सकता है लेकिन स्पंद को हटाकर इसे बंद नहीं किया जा सकता है। एक थाइरिस्टर बंद हो जाता है जैसे ही इसके माध्यम से कोई और धारा प्रवाहित नहीं होती है। यह स्वचालित रूप से प्रत्येक चक्र पर एक वैकल्पिक चालू प्रणाली में होता है या उपकरण के चारों ओर धारा को बदलने के लिए एक परिपथ की आवश्यकता होती है। इस सीमा को पार करने के लिए एमसीटी और जीटीओ दोनों विकसित किए गए हैं और विद्युत वितरण अनुप्रयोगों में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं।

संचालित प्रणाली में शक्ति अर्धचालको के कुछ अनुप्रयोगों में लैंप डिमर्स, संचालित प्रणाली विद्युत की आपूर्ति, इंडक्शन कुकर, ऑटोमोटिव ज्वलन प्रणाली और सभी आकारों के एसी और डीसी इलेक्ट्रिक मोटर ड्राइव सम्मिलित हैं।

प्रवर्धक

प्रवर्धक सक्रिय क्षेत्र में काम करते हैं जहां उपकरण धारा और वोल्टेज दोनों गैर-शून्य हैं। नतीजतन शक्ति लगातार छितरी हुई है और अर्धचालक उपकरण से अतिरिक्त गर्मी को हटाने की आवश्यकता पर इसकी बनावट हावी है। शक्ति प्रवर्धक उपकरणों को अक्सर उपयोग किए जाने वाले ताप सिंक द्वारा पहचाना जा सकता है। कई प्रकार के शक्ति अर्धचालक प्रवर्धक उपकरण स्थित हैं जैसे कि बाइपोलर संयोजन ट्रांजिस्टर, लंबरूप एमओएस फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर और अन्य। व्यक्तिगत प्रवर्धक उपकरणों के लिए विद्युत का स्तर सैकड़ों वाट तक होता है और आवृत्ति सीमा कम माइक्रोवेव बैंड तक होती है। एक पूर्ण ऑडियो शक्ति प्रवर्धक दो चैनलों के साथ और दसियों वाट के क्रम पर एक शक्ति नाविक एक छोटे एकीकृत परिपथ पैकेज में डाला जा सकता है जिसे कार्य करने के लिए केवल कुछ बाहरी निष्क्रिय घटकों की आवश्यकता होती है।

सक्रिय-प्रणाली प्रवर्धकों के लिए एक अन्य महत्वपूर्ण अनुप्रयोग रैखिक विनियमित विद्युत आपूर्ति में है जब एक प्रवर्धक उपकरण को वांछित व्यवस्था पर भार वोल्टेज बनाए रखने के लिए वोल्टेज नियामक के रूप में उपयोग किया जाता है। हालांकि इस तरह की विद्युत आपूर्ति संचालित प्रणाली विद्युत आपूर्ति की तुलना में कम ऊर्जा कुशल हो सकती है और आवेदन की सरलता उन्हें लोकप्रिय बनाती है।

पैरामीटर

1. ब्रेकडाउन वोल्टेज : अक्सर ब्रेकडाउन वोल्टेज नाविक और चालू-प्रतिरोध के बीच एक ट्रेड-बंद होता है क्योंकि मोटे और निचले डोप्ड बहाव क्षेत्र को सम्मिलित करके ब्रेकडाउन वोल्टेज को बढ़ाने से उच्च चालू-प्रतिरोध होता है।
2. चालू-प्रतिरोध : एक उच्च धारा नाविक समानांतर कोशिकाओं की अधिक संख्या के कारण चालू-प्रतिरोध को कम करती है। यह समग्र समाई को बढ़ाता है और गति को धीमा कर देता है।
3. उठने और गिरने का समय : चालू-अवस्था और बंद-अवस्था के बीच संचालित करने में लगने वाला समय।
4. सुरक्षित-संचालन क्षेत्र : यह एक उष्ण अपव्यय और "लैच-अप" विचार है।
5. उष्ण प्रतिरोध : व्यावहारिक बनावटके दृष्टिकोण से यह अक्सर उपेक्षित लेकिन अत्यंत महत्वपूर्ण पैरामीटर है। एक अर्धचालक ऊंचे तापमान पर अच्छा प्रदर्शन नहीं करता है और फिर भी बड़े धारा प्रवाहकत्त्व के कारण एक शक्ति अर्धचालक उपकरण हमेशा गर्म होता है। इसलिए ऐसे उपकरणों को उस गर्मी को लगातार हटाकर ठंडा करने की आवश्यकता होती है। पैकेजिंग और ताप सिंक तकनीक एक अर्धचालक उपकरण से गर्मी को बाहरी वातावरण में ले जाने के लिए एक साधन प्रदान करती है। प्राय: एक बड़े धारा उपकरण में एक बड़ा डाई और पैकेजिंग सतह क्षेत्र और कम तापीय प्रतिरोध होता है।

अनुसंधान और विकास

पैकेजिंग

पैकेजिंग की भूमिका है:

एक डाई को बाहरी परिपथ से संयोजित करें।
उपकरण द्वारा उत्पन्न गर्मी को दूर करने का एक तरीका प्रदान करें।
डाई को बाहरी वातावरण (नमी, धूल, आदि) से बचाएं।

विद्युत उपकरण की विश्वसनीयता के कई बिषय या तो अत्यधिक तापमान या उष्ण चक्र के कारण थकान से संबंधित हैं। अनुसंधान धारा में निम्नलिखित विषयों पर किया जाता है:

ठंडा प्रदर्शन।
पैकेजिंग के उष्ण विस्तार के गुणांक को सिलिकॉन के साथ निकटता से मिलान करके उष्ण चक्र का प्रतिरोध।
पैकेजिंग सामग्री का अधिकतम कार्यरत तापमान।

पैकेजिंग के परजीवी संस्थापन को कम करने जैसे विद्युत के बिषय पर भी अनुसंधान चल रहा है। यह संस्थापन कार्यरत आवृत्ति को सीमित करता है क्योंकि यह रूपांतरण के दौरान नुकसान उत्पन्न करता है।

एक लो-वोल्टेज एमओएसएफईटी भी इसके पैकेज के परजीवी प्रतिरोध द्वारा सीमित है क्योंकि इसका आंतरिक चालू-अवस्था प्रतिरोध एक या दो मिली ओएचएम जितना कम है।

कुछ सबसे सामान्य प्रकार के शक्ति अर्धचालक पैकेज में TO-220, TO-247, TO-262, TO-3, D² पाक आदि सम्मिलित हैं।।

संरचनाओं में सुधार

आईजीबीटी बनावट अभी भी विकास के अधीन है और कार्यरत वोल्टेज में बढ़ोतरी की उम्मीद की जा सकती है। सीमा के उच्च-शक्ति अंत में एमओएस-नियंत्रित थाइरिस्टर एक आशाजनक उपकरण है। सुपर संयोजन प्रभारी संतुलन सिद्धांत को नियोजित करके पारंपरिक एमओएसएफईटी संरचना पर एक बड़ा सुधार प्राप्त करना अनिवार्य रूप से यह एक शक्ति एमओएसएफईटी के मोटे बहाव क्षेत्र को भारी रूप से डोप करने की अनुमति देता है जिससे ब्रेकडाउन वोल्टेज से समझौता किए बिना इलेक्ट्रॉन प्रवाह के विद्युत प्रतिरोध को कम किया जा सकता है। यह एक ऐसे क्षेत्र के साथ जुड़ा हुआ है जो समान रूप से विपरीत वाहक ध्रुवीयता (छिद्रों) के साथ डोप किया गया है लेकिन विपरीत रूप से डोप किए गए क्षेत्र प्रभावी रूप से अपने मोबाइल चार्ज को रद्द कर देते हैं और एक 'क्षीण क्षेत्र' विकसित करते हैं जो बंद-अवस्था के दौरान उच्च वोल्टेज का समर्थन करता है। दूसरी ओर चालू-अवस्था के दौरान अभिप्राय क्षेत्र का उच्च डोपिंग वाहकों के आसान प्रवाह की अनुमति देता है जिससे चालू-प्रतिरोध कम हो जाता है। इस सुपर संयोजन सिद्धांत पर आधारित वाणिज्यिक उपकरण, Infineon (Cool एमओएस उत्पाद) और इंटरनेशनल सुधारक (IR) जैसी कंपनियों द्वारा विकसित किए गए हैं।

वाइड बैंड-गैप अर्धचालक्स

शक्ति अर्धचालक उपकरणों में बड़ी सफलता की उम्मीद एक विस्तृत बैंड-गैप अर्धचालक द्वारा सिलिकॉन के प्रतिस्थापन से की जाती है। धारा में सिलिकन कार्बाइड (SiC) को सबसे आशाजनक माना जाता है। 1200 वोल्ट के ब्रेकडाउन वोल्टेज वाला एक सिलिकन कार्बाइड (SiC) Schottky डायोड व्यावसायिक रूप से उपलब्ध है जैसा कि 1200 वोल्ट JFET है। चूंकि दोनों बहुसंख्यक वाहक उपकरण हैं, वे उच्च गति से काम कर सकते हैं। उच्च वोल्टेज (20 kवोल्ट तक) के लिए एक द्विध्रुवी उपकरण विकसित किया जा रहा है। इसके फायदों में सिलिकॉन कार्बाइड उच्च तापमान (400 डिग्री सेल्सियस तक) पर काम कर सकता है और इसमें सिलिकॉन की तुलना में कम उष्ण प्रतिरोध होता है जिससे बेहतर शीतलन की अनुमति मिलती है।

यह भी देखें

ऑडियो शक्ति प्रवर्धक
एलडीएमओएस
विद्युत प्रबंधन एकीकृत परिपथ
शक्ति एमओएसएफईटी
आरएफ सीएमओएस
आरएफ शक्ति प्रवर्धक

नोट्स और संदर्भ

↑ Bernard Finn, Exposing Electronics, CRC Press, 2000 ISBN 9058230562 pages 14-15
↑ Peter Robin Morris, A History of the World Semiconductor Industry, IET 1990 ISBN 0863412270 page 18
↑ Peter Robin Morris, A History of the World Semiconductor Industry, IET 1990 ISBN 0863412270 pages 39-41
↑ H. van Ligten, D. Navon, "Basic turn-off of GTO switches", IRE Wescon Convention Record, Part 3 on Electron Devices, pp. 49 - 52, August 1960.
↑ "Rethink Power Density with GaN". Electronic Design. 21 April 2017. Retrieved 23 July 2019.
↑ Oxner, E. S. (1988). Fet Technology and Application. CRC Press. p. 18. ISBN 9780824780500.
↑ "Advances in Discrete Semiconductors March On". Power Electronics Technology. Informa: 52–6. September 2005. Archived (PDF) from the original on 22 March 2006. Retrieved 31 July 2019.
↑ Duncan, Ben (1996). High Performance Audio Power Amplifiers. Elsevier. pp. 177-8, 406. ISBN 9780080508047.
↑ Jacques Arnould, Pierre Merle Dispositifs de l'électronique de puissance, Éditions Hermès, ISBN 2-86601-306-9 (in French)
↑ "Power MOSFET Basics" (PDF). Alpha & Omega Semiconductor. Retrieved 29 July 2019.
↑ Whiteley, Carol; McLaughlin, John Robert (2002). Technology, Entrepreneurs, and Silicon Valley. Institute for the History of Technology. ISBN 9780964921719. These active electronic components, or power semiconductor products, from Siliconix are used to switch and convert power in a wide range of systems, from portable information appliances to the communications infrastructure that enables the Internet. The company's power MOSFETs — tiny solid-state switches, or metal oxide semiconductor field-effect transistors — and power integrated circuits are widely used in cell phones and notebook computers to manage battery power efficiently
↑ "Power Transistor Market Will Cross $13.0 Billion in 2011". IC Insights. June 21, 2011. Retrieved 15 October 2019.
↑ Robert Boylestad and Louis Nashelsky (2006). Electronic Devices. and Circuit Theory. 9th edition Prentice Hall. Upper Saddle River, New Jersey. Columbus

संदर्भ

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Jain, Alok. Power Electronics and Its Applications. Mumbai: Penram International Publishing. ISBN 81-87972-22-X.
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Arendt Wintrich; Ulrich Nicolai; Werner Tursky; Tobias Reimann (2010), Applikationshandbuch 2015 (PDF) (in Deutsch) (2. ed.), ISLE Verlag, ISBN 978-3-938843-83-3
Arendt Wintrich; Ulrich Nicolai; Werner Tursky; Tobias Reimann (2015). Application Manual 2015 (PDF) (2. ed.). ISLE Verlag. ISBN 978-3-938843-83-3.

बाहरी संबंध

[1] Bernard Finn, Exposing Electronics, CRC Press, 2000 ISBN 9058230562 pages 14-15

[2] Peter Robin Morris, A History of the World Semiconductor Industry, IET 1990 ISBN 0863412270 page 18

[3] Peter Robin Morris, A History of the World Semiconductor Industry, IET 1990 ISBN 0863412270 pages 39-41

[4] H. van Ligten, D. Navon, "Basic turn-off of GTO switches", IRE Wescon Convention Record, Part 3 on Electron Devices, pp. 49 - 52, August 1960.

[5] "Rethink Power Density with GaN". Electronic Design. 21 April 2017. Retrieved 23 July 2019.

[6] Oxner, E. S. (1988). Fet Technology and Application. CRC Press. p. 18. ISBN 9780824780500.

[powerelectronics-7] "Advances in Discrete Semiconductors March On". Power Electronics Technology. Informa: 52–6. September 2005. Archived (PDF) from the original on 22 March 2006. Retrieved 31 July 2019.

[Duncan177-8] Duncan, Ben (1996). High Performance Audio Power Amplifiers. Elsevier. pp. 177-8, 406. ISBN 9780080508047.

[DEP-9] Jacques Arnould, Pierre Merle Dispositifs de l'électronique de puissance, Éditions Hermès, ISBN 2-86601-306-9 (in French)

[10] "Power MOSFET Basics" (PDF). Alpha & Omega Semiconductor. Retrieved 29 July 2019.

[11] Whiteley, Carol; McLaughlin, John Robert (2002). Technology, Entrepreneurs, and Silicon Valley. Institute for the History of Technology. ISBN 9780964921719. These active electronic components, or power semiconductor products, from Siliconix are used to switch and convert power in a wide range of systems, from portable information appliances to the communications infrastructure that enables the Internet. The company's power MOSFETs — tiny solid-state switches, or metal oxide semiconductor field-effect transistors — and power integrated circuits are widely used in cell phones and notebook computers to manage battery power efficiently

[12] "Power Transistor Market Will Cross $13.0 Billion in 2011". IC Insights. June 21, 2011. Retrieved 15 October 2019.

[13] Robert Boylestad and Louis Nashelsky (2006). Electronic Devices. and Circuit Theory. 9th edition Prentice Hall. Upper Saddle River, New Jersey. Columbus

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-{{short description|Semiconductor device capable of handling large amounts of electricity}}
+शक्ति [[अर्धचालक उपकरण]] एक अर्धचालक उपकरण है जिसका उपयोग शक्ति इलेक्ट्रॉनिक्स में संचालित या सुधारक के रूप में किया जाता है (उदाहरण के लिए [[स्विच-मोड बिजली की आपूर्ति|संचालित -प्रणाली विद्युत की आपूर्ति]] में)। इस तरह के उपकरण को शक्ति उपकरण भी कहा जाता है या जब एक एकीकृत परिपथ में उपयोग किया जाता है तो एक शक्ति आईसी होती है।
-एक शक्ति [[अर्धचालक उपकरण]] एक अर्धचालक उपकरण है जिसका उपयोग शक्ति इलेक्ट्रॉनिक्स में स्विच या रेक्टिफायर के रूप में किया जाता है (उदाहरण के लिए [[स्विच-मोड बिजली की आपूर्ति|स्विच-प्रणाली विद्युत की आपूर्ति]] में)। इस तरह के उपकरण को शक्ति उपकरण  भी कहा जाता है या जब एक एकीकृत परिपथ  में उपयोग किया जाता है, तो एक शक्ति आईसी होती है।
-एक शक्ति अर्धचालक उपकरण प्राय:  विनिमय प्रणाली में उपयोग किया जाता है (यानी, यह या तो चालू या बंद है)और इसलिए इस तरह के उपयोग के लिए एक डिज़ाइन अनुकूलित है। यह प्राय:  रैखिक संचालन में उपयोग नहीं किया जाना चाहिए। रैखिक विद्युत परिपथ वोल्टेज नियामकों, ऑडियो एम्पलीफायरों और रेडियो फ्रीक्वेंसी एम्पलीफायरों के रूप में व्यापक हैं।
+शक्ति अर्धचालक उपकरण प्राय: विनिमय प्रणाली में उपयोग किया जाता है (यानी यह या तो चालू या बंद है) और इसलिए इस तरह के उपयोग के लिए एक बनावट अनुकूलित है। यह प्राय: रैखिक संचालन में उपयोग नहीं किया जाना चाहिए। रैखिक विद्युत परिपथ वोल्टेज नियामकों, ऑडियो प्रवर्धकों और रेडियो आवृत्ति प्रवर्धकों के रूप में व्यापक हैं।
-शक्ति [[अर्धचालक उपकरण|अर्धचालक]] एक हेडफ़ोन एम्पलीफायर के लिए कुछ दसियों मिलीवाट जितना कम देने वाले सिस्टम में पाए जाते हैं, जो एक [[उच्च वोल्टेज प्रत्यक्ष वर्तमान|उच्च वोल्टेज प्रत्यक्ष धारा]] संचरण रेखा में एक गीगावाट तक होता है।
+शक्ति [[अर्धचालक उपकरण|अर्धचालक]] एक हेडफ़ोन प्रवर्धक के लिए कुछ दसियों मिलीवाट जितना कम देने वाले तंत्र में पाए जाते हैं जो एक [[उच्च वोल्टेज प्रत्यक्ष वर्तमान|उच्च वोल्टेज प्रत्यक्ष धारा]] संचरण रेखा में एक गीगावाट तक होता है।
 == इतिहास ==
-विद्युत परिपथों में उपयोग किया जाने वाला पहला इलेक्ट्रॉनिक उपकरण [[इलेक्ट्रोलाइटिक सुधारक]] था - एक प्रारंभिक संस्करण का वर्णन एक फ्रांसीसी प्रयोगकर्ता, ए. नोडोन ने 1904 में किया था। ये शुरुआती रेडियो प्रयोगकर्ताओं के साथ संक्षिप्त रूप से लोकप्रिय थे क्योंकि उन्हें एल्यूमीनियम शीट और घरेलू रसायनों से सुधारा जा सकता था। उनके पास कम वोल्टेज और सीमित दक्षता थी।<ref>Bernard Finn, ''Exposing Electronics'', CRC Press, 2000 {{ISBN|9058230562}} pages 14-15 </ref>
+विद्युत परिपथों में उपयोग किया जाने वाला पहला इलेक्ट्रॉनिक उपकरण [[इलेक्ट्रोलाइटिक सुधारक]] था - एक प्रारंभिक संस्करण का वर्णन एक फ्रांसीसी प्रयोगकर्ता ए.नोडोन ने 1904 में किया था। ये शुरुआती रेडियो प्रयोगकर्ताओं के साथ संक्षिप्त रूप से लोकप्रिय थे क्योंकि उन्हें एल्यूमीनियम शीट और घरेलू रसायनों से सुधारा जा सकता था। उनके पास कम वोल्टेज और सीमित दक्षता थी।<ref>Bernard Finn, ''Exposing Electronics'', CRC Press, 2000 {{ISBN|9058230562}} pages 14-15 </ref>
-पहले सॉलिड-स्टेट पॉवर  अर्धचालक उपकरण  कॉपर ऑक्साइड रेक्टिफायर थे, जिनका इस्तेमाल शुरुआती बैटरी चार्जर्स और रेडियो उपकरणों के लिए विद्युत की आपूर्ति में किया जाता था, जिसकी घोषणा 1927 में L.O. Grundahl और P. H. Geiger।<ref>Peter Robin Morris, ''A History of the World Semiconductor Industry'', IET 1990 {{ISBN|0863412270}} page 18 </ref>
-पहला [[जर्मेनियम]] शक्ति अर्धचालक उपकरण 1952 में रॉबर्ट एन. हॉल|आर.एन. द्वारा शक्ति  [[डायोड]] की शुरुआत के साथ दिखाई दिया। बड़ा कमरा। इसमें 200 [[वोल्ट]] की रिवर्स वोल्टेज अवरोधक क्षमता और 35 [[एम्पीयर]] की [[वर्तमान रेटिंग|धारा  रेटिंग]] थी।
+पहले ठोस-राज्य शक्ति अर्धचालक उपकरण कॉपर ऑक्साइड सुधारक थे जिनका उपयोग शुरुआती बैटरी चार्जर्स और रेडियो उपकरणों के लिए विद्युत की आपूर्ति में किया जाता था जिसकी घोषणा 1927 में एलओ ग्रुंडाहल और पीएच गीगर ने की थी।<ref>Peter Robin Morris, ''A History of the World Semiconductor Industry'', IET 1990 {{ISBN|0863412270}} page 18 </ref>
-के आसपास पर्याप्त शक्ति संचालन क्षमताओं (100 mA कलेक्टर धारा ) के साथ जर्मेनियम [[द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर]] प्रस्तुत  किए गए थे; अनिवार्य रूप से सिग्नल उपकरण  के समान निर्माण के साथ, लेकिन बेहतर हीट सिंकिंग। शक्ति  हैंडलिंग क्षमता तेजी से विकसित हुई, और 1954 तक जर्मेनियम मिश्र धातु जंक्शन ट्रांजिस्टर 100 वाट अपव्यय के साथ उपलब्ध थे। ये सभी अपेक्षाकृत कम आवृत्ति वाले उपकरण थे, जिनका उपयोग लगभग 100 kHz तक और 85 डिग्री सेल्सियस जंक्शन तापमान तक किया जाता था।<ref>Peter Robin Morris, ''A History of the World Semiconductor Industry'', IET 1990 {{ISBN|0863412270}} pages 39-41 </ref> सिलिकॉन शक्ति  ट्रांजिस्टर 1957 तक नहीं बनाए गए थे, लेकिन जब उपलब्ध थे तो जर्मेनियम उपकरणों की तुलना में बेहतर आवृत्ति प्रतिक्रिया थी, और 150 सी जंक्शन तापमान तक काम कर सकते थे।
+पहला [[जर्मेनियम]] शक्ति अर्धचालक उपकरण 1952 में रॉबर्ट आर.एन. हॉल द्वारा शक्ति [[डायोड]] की शुरुआत के साथ दिखाई दिया। इसमें 200 [[वोल्ट]] की प्रतिलोम वोल्टेज अवरोधक क्षमता और 35 [[एम्पीयर]] की [[वर्तमान रेटिंग|धारा नाविक]] थी।
-[[thyristor]] 1957 में दिखाई दिया। यह बहुत उच्च रिवर्स [[ब्रेकडाउन वोल्टेज]] का सामना करने में सक्षम है और उच्च धारा को ले जाने में भी सक्षम है। हालाँकि, स्विचिंग परिपथ  में थाइरिस्टर का एक नुकसान यह है कि एक बार यह कंडक्टिंग अवस्था में 'लैच्ड-ऑन' हो जाता है; इसे बाहरी नियंत्रण से बंद नहीं किया जा सकता है, क्योंकि थाइरिस्टर टर्न-ऑफ निष्क्रिय है, यानी, उपकरण  से विद्युत काट दी जानी चाहिए। थायरिस्टर्स जिन्हें बंद किया जा सकता था, जिन्हें [[गेट टर्न-ऑफ थाइरिस्टर]] (जीटीओ) कहा जाता था, 1960 में प्रस्तुत  किए गए थे।<ref>H. van Ligten, D. Navon, "Basic turn-off of GTO switches", IRE Wescon Convention Record, Part 3 on Electron Devices, pp. 49 - 52, August 1960.</ref> ये साधारण थाइरिस्टर की कुछ सीमाओं को पार कर जाते हैं, क्योंकि इन्हें लागू सिग्नल के साथ चालू या बंद किया जा सकता है।
+के आसपास पर्याप्त शक्ति संचालन क्षमताओं (100 mA कलेक्टर धारा ) के साथ जर्मेनियम [[द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर]] प्रस्तुत  किए गए थे। शक्ति व्यवहार क्षमता तेजी से विकसित हुई और 1954 तक जर्मेनियम मिश्र धातु संयोजन ट्रांजिस्टर 100 वाट अपव्यय के साथ उपलब्ध थे। ये सभी अपेक्षाकृत कम आवृत्ति वाले उपकरण थे जिनका उपयोग लगभग 100 kHz तक और 85 डिग्री सेल्सियस संयोजन तापमान तक किया जाता था।<ref>Peter Robin Morris, ''A History of the World Semiconductor Industry'', IET 1990 {{ISBN|0863412270}} pages 39-41 </ref> सिलिकॉन शक्ति ट्रांजिस्टर 1957 तक नहीं बनाए गए थे लेकिन जब उपलब्ध थे तो जर्मेनियम उपकरणों की तुलना में बेहतर आवृत्ति प्रतिक्रिया थी और 150 सी संयोजन तापमान तक काम कर सकते थे।
-=== शक्ति  MOSFET ===
+[[thyristor|थाइरिस्टर]] 1957 में दिखाई दिया। यह बहुत उच्च प्रतिलोम [[ब्रेकडाउन वोल्टेज]] का सामना करने में सक्षम है और उच्च धारा को ले जाने में भी सक्षम है। हालाँकि संचालित परिपथ में थाइरिस्टर का एक नुकसान यह है कि एक बार यह आयोजन अवस्था में 'लैच्ड-चालू' हो जाता है। इसे बाहरी नियंत्रण से बंद नहीं किया जा सकता है क्योंकि थाइरिस्टर घुमाव-बंद निष्क्रिय है यानी उपकरण से विद्युत काट दी जानी चाहिए। सुधारक जिन्हें बंद किया जा सकता था जिन्हें [[गेट टर्न-ऑफ थाइरिस्टर|मार्ग घुमाव-बंद थाइरिस्टर]] (जीटीओ) कहा जाता था और यह 1960 में प्रस्तुत किए गए थे।<ref>H. van Ligten, D. Navon, "Basic turn-off of GTO switches", IRE Wescon Convention Record, Part 3 on Electron Devices, pp. 49 - 52, August 1960.</ref> ये साधारण थाइरिस्टर की कुछ सीमाओं को पार कर जाते हैं क्योंकि इन्हें लागू सिग्नल के साथ चालू या बंद किया जा सकता है।
+=== शक्ति  एमओएसएफईटी ===
 {{Main|Power MOSFET}}
-में [[बेल लैब्स]] में [[मोहम्मद ओटाला]] और डॉन काहंग द्वारा [[MOSFET]] (मेटल-ऑक्साइड- अर्धचालक फील्ड-इफेक्ट ट्रांजिस्टर) के आविष्कार के साथ शक्ति  इलेक्ट्रॉनिक्स में एक सफलता मिली। MOSFET ट्रांजिस्टर की पीढ़ी ने शक्ति  डिजाइनरों को प्रदर्शन और घनत्व स्तर प्राप्त करने में सक्षम बनाया जो संभव नहीं था। द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर के साथ।<ref>{{cite news |title=Rethink Power Density with GaN |url=https://www.electronicdesign.com/power/rethink-power-density-gan |access-date=23 July 2019 |work=[[Electronic Design]] |date=21 April 2017}}</ref> MOSFET प्रौद्योगिकी में सुधार के कारण (शुरुआत में एकीकृत परिपथ  का उत्पादन करने के लिए उपयोग किया जाता था), 1970 के दशक में MOSFET शक्ति उपलब्ध हो गई।
+में [[बेल लैब्स]] में [[मोहम्मद ओटाला]] और डॉन काहंग द्वारा [[MOSFET|एमओएसएफईटी]] (मेटल-ऑक्साइड- अर्धचालक फील्ड-इफेक्ट ट्रांजिस्टर) के आविष्कार के साथ शक्ति इलेक्ट्रॉनिक्स में एक सफलता मिली। एमओएसएफईटी ट्रांजिस्टर की पीढ़ी ने शक्ति बनावट को प्रदर्शन और घनत्व स्तर प्राप्त करने में सक्षम बनाया जो संभव नहीं था।<ref>{{cite news |title=Rethink Power Density with GaN |url=https://www.electronicdesign.com/power/rethink-power-density-gan |access-date=23 July 2019 |work=[[Electronic Design]] |date=21 April 2017}}</ref> एमओएसएफईटी प्रौद्योगिकी में सुधार के कारण (शुरुआत में एकीकृत परिपथ का उत्पादन करने के लिए उपयोग किया जाता था) और 1970 के दशक में एमओएसएफईटी शक्ति उपलब्ध हो गई थी।
-में, [[Hitachi]] ने पहला वर्टिकल पॉवर MOSFET प्रस्तुत  किया,<ref>{{cite book |last1=Oxner |first1=E. S. |title=Fet Technology and Application |date=1988 |publisher=[[CRC Press]] |isbn=9780824780500 |page=18 |url=https://books.google.com/books?id=0AE-0e-sAnsC&pg=PA18}}</ref> जिसे बाद में [[VMOS]] (V-groove MOSFET) के नाम से जाना जाएगा।<ref name="powerelectronics">{{cite journal |title=Advances in Discrete Semiconductors March On |url=https://www.powerelectronics.com/content/advances-discrete-semiconductors-march |journal=Power Electronics Technology |publisher=[[Informa]] |pages=52–6 |access-date=31 July 2019 |date=September 2005 |archive-url=https://web.archive.org/web/20060322222716/http://powerelectronics.com/mag/509PET26.pdf |archive-date=22 March 2006 |url-status=live }}</ref> 1974 से, [[Yamaha Corporation]], [[JVC]], [[Pioneer Corporation]], [[Sony]] और [[Toshiba]] ने शक्ति  MOSFETs के साथ [[ऑडियो एंप्लिफायर]] का निर्माण शुरू किया।<ref name="Duncan177">{{cite book |last1=Duncan |first1=Ben |title=High Performance Audio Power Amplifiers |date=1996 |publisher=[[Elsevier]] |isbn=9780080508047 |pages=[https://archive.org/details/highperfomanceau0000dunc/page/177 177-8, 406] |url=https://archive.org/details/highperfomanceau0000dunc/page/177 }}</ref> [[अंतर्राष्ट्रीय सुधारक]] ने 1978 में 25 ए, 400 वी शक्ति  एमओएसएफईटी प्रस्तुत  किया।<ref name="DEP">Jacques Arnould, Pierre Merle ''Dispositifs de l'électronique de puissance'', Éditions Hermès, {{ISBN|2-86601-306-9}} (in French)</ref> यह उपकरण द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर की तुलना में उच्च आवृत्तियों पर संचालन की अनुमति देता है, लेकिन कम वोल्टेज अनुप्रयोगों तक ही सीमित है।
+में [[Hitachi|हिताची]] ने पहला लंबरूप शक्ति एमओएसएफईटी प्रस्तुत किया।<ref>{{cite book |last1=Oxner |first1=E. S. |title=Fet Technology and Application |date=1988 |publisher=[[CRC Press]] |isbn=9780824780500 |page=18 |url=https://books.google.com/books?id=0AE-0e-sAnsC&pg=PA18}}</ref> जिसे बाद में [[VMOS|वीएमओएस]] (V-groove एमओएसएफईटी) के नाम से जाना जाएगा।<ref name="powerelectronics">{{cite journal |title=Advances in Discrete Semiconductors March On |url=https://www.powerelectronics.com/content/advances-discrete-semiconductors-march |journal=Power Electronics Technology |publisher=[[Informa]] |pages=52–6 |access-date=31 July 2019 |date=September 2005 |archive-url=https://web.archive.org/web/20060322222716/http://powerelectronics.com/mag/509PET26.pdf |archive-date=22 March 2006 |url-status=live }}</ref> 1974 से यामाहा, जेवीसी, पायोनियर कॉर्पोरेशन, सोनी और तोशिबा ने शक्ति एमओएसएफईटी के साथ [[ऑडियो एंप्लिफायर|ऑडियो प्रवर्धक]] का निर्माण शुरू किया।<ref name="Duncan177">{{cite book |last1=Duncan |first1=Ben |title=High Performance Audio Power Amplifiers |date=1996 |publisher=[[Elsevier]] |isbn=9780080508047 |pages=[https://archive.org/details/highperfomanceau0000dunc/page/177 177-8, 406] |url=https://archive.org/details/highperfomanceau0000dunc/page/177 }}</ref> [[अंतर्राष्ट्रीय सुधारक]] ने 1978 में 25 एम्पीयर, 400 वोल्ट शक्ति एमओएसएफईटी प्रस्तुत किया।<ref name="DEP">Jacques Arnould, Pierre Merle ''Dispositifs de l'électronique de puissance'', Éditions Hermès, {{ISBN|2-86601-306-9}} (in French)</ref> यह उपकरण द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर की तुलना में उच्च आवृत्तियों पर संचालन की अनुमति देता है लेकिन कम वोल्टेज अनुप्रयोगों तक ही सीमित है।
-[[विद्युत रोधित गेट द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर]] (IGBT) 1980 के दशक में विकसित किया गया था, और 1990 के दशक में व्यापक रूप से उपलब्ध हो गया। इस घटक में द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर की शक्ति से निपटने की क्षमता और विद्युत MOSFET के पृथक गेट ड्राइव के फायदे हैं।
+[[विद्युत रोधित गेट द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर|विद्युत रोधित मार्ग द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर]] (आईजीबीटी) 1980 के दशक में विकसित किया गया था और 1990 के दशक में व्यापक रूप से उपलब्ध हो गया। इस घटक में द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर की शक्ति से निपटने की क्षमता और विद्युत एमओएसएफईटी के पृथक मार्ग बहाव के फायदे हैं।
 == सामान्य उपकरण ==
-कुछ सामान्य विद्युत उपकरण हैं शक्ति  MOSFET, शक्ति  डायोड, थाइरिस्टर और [[IGBT]]। शक्ति  डायोड और शक्ति  एमओएसएफईटी अपने कम-शक्ति  समकक्षों के समान सिद्धांतों पर काम करते हैं, लेकिन बड़ी मात्रा में धारा  ले जाने में सक्षम होते हैं और प्राय:  एक बड़े [[पूर्वाग्रह वोल्टेज]] का सामना करने में सक्षम होते हैं। ऑफ-स्टेट में रिवर्स-बायस वोल्टेज।
+कुछ सामान्य विद्युत उपकरण हैं शक्ति एमओएसएफईटी, शक्ति डायोड, थाइरिस्टर और [[विद्युत रोधित गेट द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर|विद्युत रोधित मार्ग द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर]] (आईजीबीटी) शक्ति डायोड और शक्ति एमओएसएफईटी अपने कम-शक्ति समकक्षों के समान सिद्धांतों पर काम करते हैं लेकिन बड़ी मात्रा में धारा ले जाने में सक्षम होते हैं और प्राय: बंद-अवस्था में एक बड़े [[पूर्वाग्रह वोल्टेज]] का सामना करने में सक्षम होते हैं।
-उच्च धारा  घनत्व, उच्च शक्ति अपव्यय, और / या उच्च रिवर्स ब्रेकडाउन वोल्टेज को समायोजित करने के लिए संरचनात्मक परिवर्तन अक्सर एक विद्युत उपकरण में किए जाते हैं। [[असतत घटक]] (यानी, गैर-एकीकृत) विद्युत उपकरणों का विशाल बहुमत एक ऊर्ध्वाधर संरचना का उपयोग करके बनाया गया है, जबकि छोटे-सिग्नल उपकरण  एक पार्श्व संरचना का उपयोग करते हैं। ऊर्ध्वाधर संरचना के साथ, उपकरण  की धारा  रेटिंग उसके क्षेत्र के लिए आनुपातिक है, और मरने की ऊंचाई में वोल्टेज अवरोधन क्षमता हासिल की जाती है। इस संरचना के साथ, उपकरण  का एक कनेक्शन डाई (एकीकृत परिपथ ) के तल पर स्थित है।
-शक्ति  एमओएसएफईटी दुनिया में सबसे आम विद्युत उपकरण है, इसकी कम गेट ड्राइव शक्ति , तेज स्विचिंग गति और उन्नत समांतर क्षमता के कारण।<ref>{{cite web |title=Power MOSFET Basics |url=http://www.aosmd.com/res/application_notes/mosfets/Power_MOSFET_Basics.pdf |website=Alpha & Omega Semiconductor |access-date=29 July 2019}}</ref> इसमें शक्ति  इलेक्ट्रॉनिक्स अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला है, जैसे पोर्टेबल [[सूचना उपकरण]], विद्युत एकीकृत परिपथ , [[सेल फोन]], [[नोटबुक कंप्यूटर]] और [[इंटरनेट]] को सक्षम करने वाली [[संचार अवसंरचना]]।<ref>{{cite book |last1=Whiteley |first1=Carol |last2=McLaughlin |first2=John Robert |title=Technology, Entrepreneurs, and Silicon Valley |date=2002 |publisher=Institute for the History of Technology |isbn=9780964921719 |url=https://books.google.com/books?id=x9koAQAAIAAJ |quote=These active electronic components, or power semiconductor products, from Siliconix are used to switch and convert power in a wide range of systems, from portable information appliances to the communications infrastructure that enables the Internet. The company's power MOSFETs — tiny solid-state switches, or metal oxide semiconductor field-effect transistors — and power integrated circuits are widely used in cell phones and notebook computers to manage battery power efficiently}}</ref> 2010 तक, विद्युत MOSFET विद्युत ट्रांजिस्टर बाजार के बहुमत (53%) के लिए खाता है, उसके बाद IGBT (27%), फिर [[आरएफ एम्पलीफायर]] (11%), और फिर द्विध्रुवी जंक्शन ट्रांजिस्टर (9%)।<ref>{{cite news |title=Power Transistor Market Will Cross $13.0 Billion in 2011 |url=http://www.icinsights.com/news/bulletins/Power-Transistor-Market-Will-Cross-130-Billion-In-2011/ |access-date=15 October 2019 |work=IC Insights |date=June 21, 2011}}</ref>
+उच्च धारा घनत्व, उच्च शक्ति अपव्यय और उच्च प्रतिलोम ब्रेकडाउन वोल्टेज को समायोजित करने के लिए संरचनात्मक परिवर्तन अक्सर एक विद्युत उपकरण में किए जाते हैं। [[असतत घटक]] (यानी, गैर-एकीकृत) विद्युत उपकरणों का विशाल बहुमत एक ऊर्ध्वाधर संरचना का उपयोग करके बनाया गया है जबकि छोटे-सिग्नल उपकरण एक पार्श्व संरचना का उपयोग करते हैं। ऊर्ध्वाधर संरचना के साथ उपकरण की धारा नाविक उसके क्षेत्र के लिए आनुपातिक है और मरने की ऊंचाई में वोल्टेज अवरोधन क्षमता उपलब्ध की जाती है। इस संरचना के साथ उपकरण का एक संबंध डाई (एकीकृत परिपथ) के तल पर स्थित है।
-== सॉलिड-स्टेट उपकरण ==
+शक्ति एमओएसएफईटी दुनिया में सबसे आम विद्युत उपकरण है इसकी कम मार्ग ड्राइव शक्ति तेज संचालित गति और उन्नत समांतर क्षमता के कारण।<ref>{{cite web |title=Power MOSFET Basics |url=http://www.aosmd.com/res/application_notes/mosfets/Power_MOSFET_Basics.pdf |website=Alpha & Omega Semiconductor |access-date=29 July 2019}}</ref> इसमें शक्ति इलेक्ट्रॉनिक्स अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला है जैसे वहनीय [[सूचना उपकरण]], विद्युत एकीकृत परिपथ, [[सेल फोन]], [[नोटबुक कंप्यूटर]] और [[इंटरनेट]] को सक्षम करने वाली [[संचार अवसंरचना]]।<ref>{{cite book |last1=Whiteley |first1=Carol |last2=McLaughlin |first2=John Robert |title=Technology, Entrepreneurs, and Silicon Valley |date=2002 |publisher=Institute for the History of Technology |isbn=9780964921719 |url=https://books.google.com/books?id=x9koAQAAIAAJ |quote=These active electronic components, or power semiconductor products, from Siliconix are used to switch and convert power in a wide range of systems, from portable information appliances to the communications infrastructure that enables the Internet. The company's power MOSFETs — tiny solid-state switches, or metal oxide semiconductor field-effect transistors — and power integrated circuits are widely used in cell phones and notebook computers to manage battery power efficiently}}</ref> 2010 तक विद्युत एमओएसएफईटी विद्युत ट्रांजिस्टर बाजार के बहुमत (53%) के लिए खाता है उसके बाद आईजीबीटी (27%) फिर [[आरएफ एम्पलीफायर|आरएफ प्रवर्धक]] (11%) और फिर द्विध्रुवी संयोजन ट्रांजिस्टर (9%)।<ref>{{cite news |title=Power Transistor Market Will Cross $13.0 Billion in 2011 |url=http://www.icinsights.com/news/bulletins/Power-Transistor-Market-Will-Cross-130-Billion-In-2011/ |access-date=15 October 2019 |work=IC Insights |date=June 21, 2011}}</ref>
+== सॉलिड-अवस्था उपकरण ==
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+! उपकरण !! width="70%" | विवरण !! नाविक
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-| डायोड || यूनी-पोलर, अनियंत्रित, स्विचिंग डिवाइस का उपयोग सुधार और सर्किट दिशात्मक धारा  नियंत्रण जैसे अनुप्रयोगों में किया जाता है। रिवर्स वोल्टेज ब्लॉकिंग डिवाइस, प्राय:वोल्टेज स्रोत के साथ श्रृंखला में एक स्विच के रूप में तैयार किया जाता है, प्राय: 0.7 VDC। धारा  प्रवाह के संबंध में डायोड में डायोड वोल्टेज ड्रॉप की सटीक भविष्यवाणी करने के लिए, जंक्शन प्रतिरोध को सम्मिलित  करने के लिए मॉडल को बढ़ाया जा सकता है। || एक सिलिकॉन डिवाइस में 3000 एम्पीयर और 5000 वोल्ट तक। उच्च वोल्टेज के लिए कई श्रृंखला सिलिकॉन उपकरणों की आवश्यकता होती है।
+| डायोड || यूनी-पोलर, अनियंत्रित, संचालित  उपकरण  का उपयोग सुधार और परिपथ दिशात्मक धारा नियंत्रण जैसे अनुप्रयोगों में किया जाता है। प्रतिलोम वोल्टेज अवरुद्ध उपकरण, प्राय: वोल्टेज स्रोत के साथ श्रृंखला में एक संचालित रूप में तैयार किया जाता है। प्राय: 0.7 वोल्टDC धारा  प्रवाह के संबंध में डायोड वोल्टेज ड्रॉप की सटीक भविष्यवाणी करने के लिए संयोजन प्रतिरोध को सम्मिलित करने के लिए मॉडल को बढ़ाया जा सकता है। || एक सिलिकॉन उपकरण  में 3000 एम्पीयर और 5000 वोल्ट तक। उच्च वोल्टेज के लिए कई श्रृंखला सिलिकॉन उपकरणों की आवश्यकता होती है।
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-| सिलिकॉन नियंत्रित करनेवाला (SCR) || यह अर्ध-नियंत्रित उपकरण तब चालू होता है जब एक गेट पल्स मौजूद होता है और कैथोड की तुलना में एनोड सकारात्मक होता है। जब गेट पल्स मौजूद होता है, तो डिवाइस मानक डायोड की तरह काम करता है। जब कैथोड की तुलना में एनोड नकारात्मक होता है, तो डिवाइस बंद हो जाता है और मौजूद सकारात्मक या नकारात्मक वोल्टेज को ब्लॉक कर देता है। गेट वोल्टेज डिवाइस को बंद करने की अनुमति नहीं देता है। || एक सिलिकॉन डिवाइस में 3000 एम्पीयर, 5000 वोल्ट तक।
+| सिलिकॉन नियंत्रित करनेवाला (एससीआर) || यह अर्ध-नियंत्रित उपकरण तब चालू होता है जब एक मार्ग स्पंद स्थित होता है और कैथोड की तुलना में एनोड निश्चित होता है। जब मार्ग स्पंद स्थित होता है, तो उपकरण मानक डायोड की तरह काम करता है। जब कैथोड की तुलना में एनोड निष्क्रिय होता है, तो उपकरण  बंद हो जाता है और स्थित निश्चित या निष्क्रिय वोल्टेज को ब्लॉक कर देता है। मार्ग वोल्टेज उपकरण  को बंद करने की अनुमति नहीं देता है। || एक सिलिकॉन उपकरण  में 3000 एम्पीयर, 5000 वोल्ट तक।
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-| thyristor || थाइरिस्टर तीन-टर्मिनल उपकरणों का एक परिवार है जिसमें एससीआर, जीटीओ और एमसीटी सम्मिलित  हैं। अधिकांश उपकरणों के लिए, गेट पल्स डिवाइस को चालू करता है। डिवाइस की विशेषताओं द्वारा निर्धारित मान (कैथोड के सापेक्ष) से नीचे एनोड वोल्टेज गिरने पर डिवाइस बंद हो जाता है। बंद होने पर, इसे रिवर्स वोल्टेज ब्लॉकिंग डिवाइस माना जाता है। ||
+| thyristor || थाइरिस्टर तीन-चरम उपकरणों का एक परिवार है जिसमें एससीआर, जीटीओ और एमसीटी सम्मिलित हैं। अधिकांश उपकरणों के लिए, मार्ग स्पंद उपकरण  को चालू करता है। उपकरण  की विशेषताओं द्वारा निर्धारित मान (कैथोड के सापेक्ष) से नीचे एनोड वोल्टेज गिरने पर उपकरण  बंद हो जाता है। बंद होने पर इसे प्रतिलोम वोल्टेज अवरुद्ध उपकरण  माना जाता है। ||
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-| गेट टर्न-ऑफ थाइरिस्टर (जीटीओ) || गेट टर्न-ऑफ थाइरिस्टर, एक एससीआर के विपरीत, गेट पल्स के साथ चालू और बंद किया जा सकता है। डिवाइस के साथ एक समस्या यह है कि गेट वोल्टेज बंद करें प्राय:बड़े होते हैं और स्तरों को चालू करने की तुलना में अधिक धारा  की आवश्यकता होती है। यह टर्न ऑफ वोल्टेज गेट से स्रोत तक एक नकारात्मक वोल्टेज है, प्राय:इसे केवल थोड़े समय के लिए उपस्थित होने की आवश्यकता होती है, लेकिन एनोड धारा  के 1/3 के क्रम पर परिमाण। इस उपकरण के लिए प्रयोग करने योग्य स्विचिंग कर्व प्रदान करने के लिए एक स्नबर सर्किट की आवश्यकता होती है। स्नबर सर्किट के बिना, आगमनात्मक भार को बंद करने के लिए GTO का उपयोग नहीं किया जा सकता है। आईजीसीटी प्रौद्योगिकी के विकास के कारण ये उपकरण बिजली इलेक्ट्रॉनिक्स क्षेत्र में बहुत लोकप्रिय नहीं हैं। उन्हें नियंत्रित, एक-ध्रुवीय और द्वि-ध्रुवीय वोल्टेज अवरोधक माना जाता है। ||
+| मार्ग घुमाव-बंद थाइरिस्टर (जीटीओ) || मार्ग घुमाव-बंद थाइरिस्टर, एक एससीआर के विपरीत, मार्ग स्पंद के साथ चालू और बंद किया जा सकता है। उपकरण के साथ एक समस्या यह है कि मार्ग वोल्टेज बंद करें प्राय:बड़े होते हैं और स्तरों को चालू करने की तुलना में अधिक धारा की आवश्यकता होती है। यह घुमाव बंद वोल्टेज मार्ग से स्रोत तक एक निष्क्रिय वोल्टेज है, प्राय: इसे केवल थोड़े समय के लिए उपस्थित होने की आवश्यकता होती है, लेकिन एनोड धारा  के 1/3 के क्रम पर परिमाण। इस उपकरण के लिए प्रयोग करने योग्य संचालित  कर्व प्रदान करने के लिए एक स्नबर परिपथ  की आवश्यकता होती है। स्नबर परिपथ के बिना आगमनात्मक भार को बंद करने के लिए जीटीओ का उपयोग नहीं किया जा सकता है। आईजीसीटी प्रौद्योगिकी के विकास के कारण ये उपकरण विद्युत इलेक्ट्रॉनिक्स क्षेत्र में बहुत लोकप्रिय नहीं हैं। उन्हें नियंत्रित एक-ध्रुवीय और द्वि-ध्रुवीय वोल्टेज अवरोधक माना जाता है। ||
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-| triac || त्रिक एक उपकरण है जो अनिवार्य रूप से एक ही चिप पर व्युत्क्रम-समानांतर में जुड़े चरण-नियंत्रित थायरिस्टर्स की एक एकीकृत जोड़ी है।  एससीआर की तरह, जब गेट टर्मिनल पर एक वोल्टेज पल्स मौजूद होता है, तो डिवाइस चालू हो जाता है। SCR और Triac के बीच मुख्य अंतर यह है कि सकारात्मक या नकारात्मक गेट पल्स का उपयोग करके सकारात्मक और नकारात्मक चक्र दोनों को एक दूसरे से स्वतंत्र रूप से चालू किया जा सकता है। एससीआर के समान, डिवाइस चालू होने के बाद डिवाइस को बंद नहीं किया जा सकता है। इस उपकरण को द्वि-ध्रुवीय और रिवर्स वोल्टेज अवरोधक माना जाता है। ||
+| triac || त्रिक एक उपकरण है जो अनिवार्य रूप से एक ही चिप पर व्युत्क्रम-समानांतर में जुड़े चरण-नियंत्रित सुधारक की एक एकीकृत जोड़ी है। एससीआर की तरह, जब मार्ग चरम पर एक वोल्टेज स्पंद स्थित होता है, तो उपकरण चालू हो जाता है। एससीआर और Triac के बीच मुख्य अंतर यह है कि निश्चित या निष्क्रिय मार्ग स्पंद का उपयोग करके निश्चित और निष्क्रिय चक्र दोनों को एक दूसरे से स्वतंत्र रूप से चालू किया जा सकता है। एससीआर के समान उपकरण चालू होने के बाद उपकरण  को बंद नहीं किया जा सकता है। इस उपकरण को द्वि-ध्रुवीय और प्रतिलोम वोल्टेज अवरोधक माना जाता है। ||
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-| द्विध्रुवी जंक्शन ट्रांजिस्टर (BJT) || BJT का उपयोग उच्च शक्ति पर नहीं किया जा सकता है; MOSFET प्रकार के उपकरणों की तुलना में वे धीमे होते हैं और अधिक प्रतिरोधक नुकसान होते हैं। उच्च धारा ले जाने के लिए, BJT में अपेक्षाकृत बड़ी आधार धाराएँ होनी चाहिए, इस प्रकार MOSFET उपकरणों की तुलना में इन उपकरणों में उच्च शक्ति हानि होती है। MOSFETs के साथ BJTs को भी एकध्रुवीय <sup>[ ''स्पष्ट'' ]</sup> माना जाता है और रिवर्स वोल्टेज को बहुत अच्छी तरह से ब्लॉक नहीं करता है, जब तक कि सुरक्षा डायोड के साथ जोड़े में स्थापित नहीं किया जाता है। आम तौर पर, BJTs का उपयोग शक्ति  इलेक्ट्रॉनिक्स स्विचिंग सर्किट में नहीं किया जाता है क्योंकि प्रतिरोध और आधार धारा  आवश्यकताओं से जुड़े I <sup>2 R नुकसान होते हैं।</sup>  बीजेटी के पास उच्च शक्ति पैकेज में कम धारा  लाभ है, इस प्रकार उन्हें डार्लिंगटन कॉन्फ़िगरेशन में स्थापित करने की आवश्यकता होती हैबिजली इलेक्ट्रॉनिक सर्किट द्वारा आवश्यक धाराओं को संभालने के लिए। इन एकाधिक ट्रांजिस्टर विन्यासों के कारण, स्विचिंग समय सैकड़ों नैनोसेकंड से माइक्रोसेकंड में होते हैं। उपकरणों में वोल्टेज रेटिंग होती है जो अधिकतम लगभग 1500 V और काफी उच्च धारा  रेटिंग होती है। शक्ति  हैंडलिंग बढ़ाने के लिए उन्हें समानांतर भी किया जा सकता है, लेकिन धारा  साझाकरण के लिए लगभग 5 उपकरणों तक सीमित होना चाहिए। ||
+| द्विध्रुवी संयोजन ट्रांजिस्टर (बीजेटी) || बीजेटी का उपयोग उच्च शक्ति पर नहीं किया जा सकता है; एमओएसएफईटी प्रकार के उपकरणों की तुलना में वे धीमे होते हैं और अधिक प्रतिरोधक नुकसान होते हैं। उच्च धारा ले जाने के लिए बीजेटी में अपेक्षाकृत बड़ी आधार धाराएँ होनी चाहिए इस प्रकार एमओएसएफईटी उपकरणों की तुलना में इन उपकरणों में उच्च शक्ति हानि होती है। एमओएसएफईटीs के साथ बीजेटीs को भी एकध्रुवीय <sup>[ ''स्पष्ट'' ]</sup> माना जाता है और प्रतिलोम वोल्टेज को बहुत अच्छी तरह से ब्लॉक नहीं करता है, जब तक कि सुरक्षा डायोड के साथ जोड़े में स्थापित नहीं किया जाता है। प्राय: बीजेटीs का उपयोग शक्ति  इलेक्ट्रॉनिक्स संचालित  परिपथ में नहीं किया जाता है क्योंकि प्रतिरोध और आधार धारा आवश्यकताओं से जुड़े I बीजेटी के पास उच्च शक्ति पैकेज में कम धारा लाभ है, इस प्रकार उन्हें डार्लिंगटन कॉन्फ़िगरेशन में स्थापित करने की आवश्यकता होती है विद्युत इलेक्ट्रॉनिक परिपथ द्वारा आवश्यक धाराओं को संभालने के लिए। इन एकाधिक ट्रांजिस्टर विन्यासों के कारण, संचालित  समय सैकड़ों नैनोसेकंड से माइक्रोसेकंड में होते हैं। उपकरणों में वोल्टेज नाविक होती है जो अधिकतम लगभग 1500 वोल्ट और काफी उच्च धारा  नाविक होती है। शक्ति व्यवहार बढ़ाने के लिए उन्हें समानांतर भी किया जा सकता है, लेकिन धारा साझाकरण के लिए लगभग 5 उपकरणों तक सीमित होना चाहिए। ||
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-| र एमओएसएफईटी || बीजेटी की तुलना में शक्ति  एमओएसएफईटी का मुख्य लाभ यह है कि एमओएसएफईटी एक कमी चैनल डिवाइस है और इसलिए वोल्टेज, धारा  नहीं, नाली से स्रोत तक एक चालन पथ बनाने के लिए आवश्यक है। कम आवृत्तियों पर यह गेट धारा  को बहुत कम कर देता है क्योंकि स्विचिंग के दौरान केवल गेट कैपेसिटेंस को चार्ज करने की आवश्यकता होती है, हालांकि जैसे-जैसे फ्रीक्वेंसी बढ़ती है यह लाभ कम हो जाता है। MOSFETs में अधिकांश नुकसान ऑन-प्रतिरोध के कारण होते हैं, डिवाइस के माध्यम से अधिक धारा  प्रवाह के रूप में बढ़ सकते हैं और उन डिवाइसों में भी अधिक होते हैं जो एक उच्च अवरोधक वोल्टेज प्रदान करते हैं। बीवी <sub>डीएसएस</sub> ।
+| र एमओएसएफईटी || बीजेटी की तुलना में शक्ति  एमओएसएफईटी का मुख्य लाभ यह है कि एमओएसएफईटी एक कमी चैनल उपकरण है और इसलिए वोल्टेज, धारा  नहीं, नाली से स्रोत तक एक चालन पथ बनाने के लिए आवश्यक है। कम आवृत्तियों पर यह मार्ग धारा को बहुत कम कर देता है क्योंकि संचालित के दौरान केवल मार्ग संधारित्र को चार्ज करने की आवश्यकता होती है, हालांकि जैसे-जैसे आवृत्ति बढ़ती है यह लाभ कम हो जाता है। एमओएसएफईटीs में अधिकांश नुकसान चालू-प्रतिरोध के कारण होते हैं, उपकरण के माध्यम से अधिक धारा  प्रवाह के रूप में बढ़ सकते हैं और उन उपकरणो में भी अधिक होते हैं जो एक उच्च अवरोधक वोल्टेज प्रदान करते हैं।
-स्विचिंग का समय दसियों नैनोसेकंड से लेकर कुछ सौ माइक्रोसेकंड तक होता है। MOSFET स्विचिंग उपकरणों के लिए नाममात्र वोल्टेज कुछ वोल्ट से लेकर 1000 V से थोड़ा अधिक होता है, जिसमें लगभग 100 A या इससे अधिक की धाराएँ होती हैं, हालाँकि MOSFETs स्विचिंग धारा  को बढ़ाने के लिए समानांतर हो सकते हैं। MOSFET डिवाइस द्वि-दिशात्मक नहीं हैं, न ही वे रिवर्स वोल्टेज ब्लॉकिंग हैं।
+संचालित  का समय दसियों नैनोसेकंड से लेकर कुछ सौ माइक्रोसेकंड तक होता है। एमओएसएफईटी संचालित उपकरणों के लिए नाममात्र वोल्टेज कुछ वोल्ट से लेकर 1000 वोल्ट से थोड़ा अधिक होता है, जिसमें लगभग 100 एम्पीयर या इससे अधिक की धाराएँ होती हैं, हालाँकि एमओएसएफईटीs संचालित धारा को बढ़ाने के लिए समानांतर हो सकते हैं। एमओएसएफईटी उपकरण  द्वि-दिशात्मक नहीं हैं, न ही वे प्रतिलोम वोल्टेज अवरुद्ध हैं।
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-| इंसुलेटेड-गेट बाइपोलर ट्रांजिस्टर (आईजीबीटी) || इन उपकरणों में MOSFETs और BJTs की सर्वोत्तम विशेषताएँ हैं। एमओएसएफईटी उपकरणों की तरह, इन्सुलेटेड गेट द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर में उच्च गेट प्रतिबाधा होती है, इस प्रकार कम गेट धारा  आवश्यकताएं होती हैं। BJTs की तरह, इस डिवाइस में स्टेट वोल्टेज ड्रॉप कम है, इस प्रकार ऑपरेटिंग मोड में स्विच में कम बिजली की हानि होती है। जीटीओ के समान, आईजीबीटी का उपयोग सकारात्मक और नकारात्मक वोल्टेज दोनों को अवरुद्ध करने के लिए किया जा सकता है। ऑपरेटिंग धाराएं काफी अधिक हैं, 1500 A से अधिक और स्विचिंग वोल्टेज 3000 V तक।  IGBT ने MOSFET उपकरणों की तुलना में इनपुट कैपेसिटेंस को कम कर दिया है जो उच्च dv/dt चालू और बंद होने के दौरान मिलर फीडबैक प्रभाव में सुधार करता है। ||
+| इंसुलेटेड-मार्ग बाइपोलर ट्रांजिस्टर (आईजीबीटी) || इन उपकरणों में एमओएसएफईटीs और बीजेटीs की सर्वोत्तम विशेषताएँ हैं। एमओएसएफईटी उपकरणों की तरह, इन्सुलेटेड मार्ग द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर में उच्च मार्ग प्रतिबाधा होती है। बीजेटीs की तरह इस उपकरण में अवस्था वोल्टेज ड्रॉप कम है, इस प्रकार कार्यरत मोड में संचालित में कम विद्युत की हानि होती है। जीटीओ के समान, आईजीबीटी का उपयोग निश्चित और निष्क्रिय वोल्टेज दोनों को अवरुद्ध करने के लिए किया जा सकता है। कार्यरत धाराएं काफी अधिक हैं, 1500 एम्पीयर से अधिक और संचालित  वोल्टेज 3000 वोल्ट तक। आईजीबीटी ने एमओएसएफईटी उपकरणों की तुलना में इनपुट समाई को कम कर दिया है जो उच्च dवोल्ट/dt चालू और बंद होने के दौरान मिलर फीडबैक प्रभाव में सुधार करता है। ||
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-| एमओएस-नियंत्रित थाइरिस्टर (एमसीटी) || MOS-नियंत्रित थाइरिस्टर थाइरिस्टर की तरह होता है और इसे MOSFET गेट पर पल्स द्वारा चालू या बंद किया जा सकता है।  चूंकि इनपुट एमओएस तकनीक है, इसलिए बहुत कम विद्युत प्रवाह होता है, जिससे बहुत कम बिजली नियंत्रण संकेत मिलते हैं। डिवाइस का निर्माण दो MOSFET इनपुट और BJT आउटपुट चरणों की एक जोड़ी के साथ किया गया है। इनपुट MOSFETs को सकारात्मक और नकारात्मक आधे चक्रों के दौरान नियंत्रण चालू करने की अनुमति देने के लिए कॉन्फ़िगर किया गया है। आउटपुट BJT को द्विदिश नियंत्रण और लो वोल्टेज रिवर्स ब्लॉकिंग की अनुमति देने के लिए कॉन्फ़िगर किया गया है। एमसीटी के कुछ लाभ तेजी से स्विचिंग फ्रीक्वेंसी, काफी उच्च वोल्टेज और मध्यम धारा  रेटिंग (लगभग 100 ए या तो) हैं। ||
+| एमओएस-नियंत्रित थाइरिस्टर (एमसीटी) || एमओएस-नियंत्रित थाइरिस्टर थाइरिस्टर की तरह होता है और इसे एमओएसएफईटी मार्ग पर स्पंद द्वारा चालू या बंद किया जा सकता है।  चूंकि इनपुट एमओएस तकनीक है, इसलिए बहुत कम विद्युत प्रवाह होता है, जिससे बहुत कम विद्युत नियंत्रण संकेत मिलते हैं। उपकरण  का निर्माण दो एमओएसएफईटी इनपुट और बीजेटी आउटपुट चरणों की एक जोड़ी के साथ किया गया है। इनपुट एमओएसएफईटीs को निश्चित और निष्क्रिय आधे चक्रों के दौरान नियंत्रण चालू करने की अनुमति देने के लिए कॉन्फ़िगर किया गया है। आउटपुट बीजेटी को द्विदिश नियंत्रण और कम वोल्टेज प्रतिलोम अवरुद्ध की अनुमति देने के लिए कॉन्फ़िगर किया गया है। एमसीटी के कुछ लाभ तेजी से संचालित आवृत्ति, काफी उच्च वोल्टेज और मध्यम धारा नाविक (लगभग 100 एम्पीयर) हैं। ||
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-| इंटीग्रेटेड गेट-कम्यूटेटेड थाइरिस्टर (IGCT) || जीटीओ के समान, लेकिन लोड चालू या बंद करने के लिए उच्च धारा  आवश्यकताओं के बिना। IGCT का उपयोग छोटे गेट धारा  के साथ त्वरित स्विचिंग के लिए किया जा सकता है। MOSFET गेट ड्राइवरों के कारण बड़े पैमाने पर उपकरण उच्च इनपुट प्रतिबाधा। उनके पास कम प्रतिरोध आउटपुट हैं जो बिजली बर्बाद नहीं करते हैं और बीजेटी के प्रतिद्वंद्वी के बहुत तेजी से क्षणिक समय हैं। एबीबी ग्रुप कंपनी ने इन उपकरणों के लिए डेटा शीट प्रकाशित की हैं और आंतरिक कार्यप्रणाली का विवरण प्रदान किया है। डिवाइस में एक वैकल्पिक रूप से पृथक इनपुट के साथ एक गेट होता है, प्रतिरोध BJT आउटपुट ट्रांजिस्टर पर कम होता है, जो कम वोल्टेज ड्रॉप और डिवाइस में काफी उच्च स्विचिंग वोल्टेज और धारा  स्तरों पर कम बिजली की हानि का कारण बनता है।
+| इंटीग्रेटेड मार्ग-कम्यूटेटेड थाइरिस्टर (आईजीसीटी) || जीटीओ के समान, लेकिन लोड चालू या बंद करने के लिए उच्च धारा आवश्यकताओं के बिना। आईजीसीटी का उपयोग छोटे मार्ग धारा  के साथ त्वरित संचालित  के लिए किया जा सकता है। एमओएसएफईटी मार्ग ड्राइवरों के कारण बड़े पैमाने पर उपकरण उच्च इनपुट प्रतिबाधा। उनके पास कम प्रतिरोध आउटपुट हैं जो विद्युत बर्बाद नहीं करते हैं और बीजेटी के प्रतिद्वंद्वी के बहुत तेजी से क्षणिक समय हैं। एबीबी ग्रुप कंपनी ने इन उपकरणों के लिए डेटा शीट प्रकाशित की हैं और आंतरिक कार्यप्रणाली का विवरण प्रदान किया है। उपकरण  में एक वैकल्पिक रूप से पृथक इनपुट के साथ एक मार्ग होता है, प्रतिरोध बीजेटी आउटपुट ट्रांजिस्टर पर कम होता है, जो कम वोल्टेज ड्रॉप और उपकरण  में काफी उच्च संचालित  वोल्टेज और धारा  स्तरों पर कम विद्युत की हानि का कारण बनता है।
-एबीबी के इस नए डिवाइस का एक उदाहरण दिखाता है कि शक्ति  इलेक्ट्रॉनिक्स अनुप्रयोगों में हाई वोल्टेज और हाई धारा  स्विच करने के लिए यह डिवाइस जीटीओ तकनीक में कैसे सुधार करता है। एबीबी के अनुसार, आईजीसीटी डिवाइस बहुत उच्च आवृत्तियों पर 5000 वीएसी और 5000 ए से अधिक स्विच करने में सक्षम हैं, जीटीओ उपकरणों के साथ कुशलतापूर्वक ऐसा करना संभव नहीं है।
+एबीबी के इस नए उपकरण  का एक उदाहरण दिखाता है कि शक्ति  इलेक्ट्रॉनिक्स अनुप्रयोगों में हाई वोल्टेज और हाई धारा संचालित  करने के लिए यह उपकरण  जीटीओ तकनीक में कैसे सुधार करता है। एबीबी के अनुसार, आईजीसीटी उपकरण  बहुत उच्च आवृत्तियों पर 5000 वीएसी और 5000 ए से अधिक संचालित करने में सक्षम हैं, जीटीओ उपकरणों के साथ कुशलतापूर्वक ऐसा करना संभव नहीं है।
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 |}
 == वर्गीकरण ==
-[[image:Power devices family.png|thumb|450px|चित्र 1: विद्युत उपकरणों का परिवार, प्रमुख विद्युत स्विच दिखा रहा है।
 एक विद्युत उपकरण को निम्नलिखित मुख्य श्रेणियों में से एक के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है (चित्र 1 देखें):
-* एक दो-टर्मिनल उपकरण  (जैसे, एक डायोड), जिसकी स्थिति पूरी तरह से उस बाहरी शक्ति  परिपथ  पर निर्भर है जिससे यह जुड़ा हुआ है।
+* एक दो-चरम उपकरण (जैसे, एक डायोड) जिसकी स्थिति पूरी तरह से उस बाहरी शक्ति परिपथ पर निर्भर है जिससे यह जुड़ा हुआ है।
-* एक तीन-टर्मिनल उपकरण  (उदाहरण के लिए, एक [[ट्रायोड]]), जिसका राज्य न केवल इसके बाहरी शक्ति  परिपथ  पर निर्भर है, बल्कि इसके ड्राइविंग टर्मिनल पर सिग्नल भी है (इस टर्मिनल को गेट या बेस के रूप में जाना जाता है)।
+* एक तीन-चरम उपकरण जिसका राज्य न केवल इसके बाहरी शक्ति परिपथ पर निर्भर है, बल्कि इसके बहाव चरम पर सिग्नल भी है (इस चरम को मार्ग या बेस के रूप में जाना जाता है)।
-* एक चार टर्मिनल उपकरण  (जैसे सिलिकॉन नियंत्रित स्विच -एससीएस)। SCS एक प्रकार का थाइरिस्टर है जिसमें चार परतें और चार टर्मिनल होते हैं जिन्हें एनोड, एनोड गेट, कैथोड गेट और कैथोड कहा जाता है। टर्मिनल क्रमशः पहली, दूसरी, तीसरी और चौथी परत से जुड़े होते हैं।<ref>Robert Boylestad and [[Louis Nashelsky]]  (2006). Electronic Devices. and Circuit Theory. 9th edition Prentice Hall. Upper Saddle River, New Jersey. Columbus</ref> एक और वर्गीकरण कम स्पष्ट है, लेकिन उपकरण  के प्रदर्शन पर इसका गहरा प्रभाव है:
+* एक चार चरम उपकरण (जैसे सिलिकॉन नियंत्रित संचालित  -एससीएस)। एससीएस एक प्रकार का थाइरिस्टर है जिसमें चार परतें और चार चरम होते हैं जिन्हें एनोड, एनोड मार्ग, कैथोड मार्ग और कैथोड कहा जाता है। चरम क्रमशः पहली, दूसरी, तीसरी और चौथी परत से जुड़े होते हैं।<ref>Robert Boylestad and [[Louis Nashelsky]]  (2006). Electronic Devices. and Circuit Theory. 9th edition Prentice Hall. Upper Saddle River, New Jersey. Columbus</ref>एक और वर्गीकरण कम स्पष्ट है लेकिन उपकरण  के प्रदर्शन पर इसका गहरा प्रभाव है।
-* एक बहुसंख्यक वाहक उपकरण (जैसे, एक स्कॉटकी डायोड, एक MOSFET, आदि); यह केवल एक प्रकार के आवेश वाहकों का उपयोग करता है।
+*एक बहुसंख्यक वाहक उपकरण (जैसे एक स्कॉटकी डायोड, एक एमओएसएफईटी आदि)। यह केवल एक प्रकार के आवेश वाहकों का उपयोग करता है।
-* एक माइनॉरिटी कैरियर उपकरण  (जैसे, एक थाइरिस्टर, एक बाइपोलर ट्रांजिस्टर, एक IGBT, आदि); यह बहुसंख्यक और अल्पसंख्यक दोनों वाहकों (यानी, [[इलेक्ट्रॉनों]] और इलेक्ट्रॉन छिद्रों) का उपयोग करता है।
+* एक माइनॉरिटी कैरियर उपकरण (जैसे एक थाइरिस्टर, एक बाइपोलर ट्रांजिस्टर, एक आईजीबीटी आदि)। यह बहुसंख्यक और अल्पसंख्यक दोनों वाहकों ([[इलेक्ट्रॉनों]] और इलेक्ट्रॉन छिद्रों) का उपयोग करता है। बहुसंख्यक वाहक उपकरण तेज होता है लेकिन अल्पसंख्यक वाहक उपकरणों का चार्ज इंजेक्शन बेहतर चालू-अवस्था प्रदर्शन की अनुमति देता है।
-बहुसंख्यक वाहक उपकरण तेज होता है, लेकिन अल्पसंख्यक वाहक उपकरणों का चार्ज इंजेक्शन बेहतर ऑन-स्टेट प्रदर्शन की अनुमति देता है।
 === डायोड ===
 एक आदर्श डायोड में निम्नलिखित विशेषताएं होनी चाहिए:
-* अग्र-अभिनत होने पर, डायोड के अंत टर्मिनलों पर वोल्टेज शून्य होना चाहिए, इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि धारा  (ऑन-स्टेट) प्रवाहित होता है।
+* अग्र-अभिनत होने पर डायोड के अंत चरमों पर वोल्टेज शून्य होना चाहिए इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि धारा (चालू-अवस्था) प्रवाहित होता है।
-* रिवर्स-बायस्ड होने पर, लीकेज धारा  शून्य होना चाहिए, चाहे वोल्टेज (ऑफ-स्टेट) कोई भी हो।
+* विपरीत पक्षपात होने पर लीकेज धारा शून्य होना चाहिए चाहे वोल्टेज (बंद-अवस्था) कोई भी हो।
-* ऑन-स्टेट और ऑफ-स्टेट के बीच संक्रमण (या रूपांतरण) तात्कालिक होना चाहिए।
+* चालू-अवस्था और बंद-अवस्था के बीच संक्रमण (या रूपांतरण) तात्कालिक होना चाहिए।
-हकीकत में, डायोड का डिज़ाइन ऑन-स्टेट, ऑफ-स्टेट और विनिमय में प्रदर्शन के बीच एक व्यापार-बंद है। दरअसल, उपकरण  के एक ही क्षेत्र को ऑफ-स्टेट में ब्लॉकिंग वोल्टेज को बनाए रखना चाहिए और ऑन-स्टेट में धारा  प्रवाह की अनुमति देनी चाहिए; चूंकि दो राज्यों की आवश्यकताएं पूरी तरह से विपरीत हैं, एक डायोड को या तो उनमें से एक के लिए अनुकूलित किया जाना चाहिए, या समय को एक राज्य से दूसरे राज्य में स्विच करने की अनुमति दी जानी चाहिए (यानी, रूपांतरण की गति कम होनी चाहिए)।
+वास्तव में डायोड का डिज़ाइन चालू-अवस्था, बंद-अवस्था और विनिमय में प्रदर्शन के बीच एक व्यापार-बंद है। वास्तव में उपकरण के एक ही क्षेत्र को बंद-अवस्था में अवरुद्ध वोल्टेज को बनाए रखना चाहिए और चालू-अवस्था में धारा प्रवाह की अनुमति देनी चाहिए चूंकि दो राज्यों की आवश्यकताएं पूरी तरह से विपरीत हैं। एक डायोड को या तो उनमें से एक के लिए अनुकूलित किया जाना चाहिए या समय को एक राज्य से दूसरे राज्य में संचालित करने की अनुमति दी जानी चाहिए।
-ये ट्रेड-ऑफ सभी विद्युत उपकरणों के लिए समान हैं; उदाहरण के लिए, एक Schottky डायोड में उत्कृष्ट स्विचिंग गति और ऑन-स्टेट प्रदर्शन होता है, लेकिन ऑफ-स्टेट में उच्च स्तर का लीकेज धारा  होता है। दूसरी ओर, एक [[पिन डायोड]] व्यावसायिक रूप से विभिन्न विनिमय गति (जिसे तेज और अल्ट्राफास्ट रेक्टिफायर कहा जाता है) में उपलब्ध है, लेकिन गति में कोई भी वृद्धि आवश्यक रूप से ऑन-स्टेट में कम प्रदर्शन से जुड़ी है।
-=== स्विच ===
+ये ट्रेड-बंद सभी विद्युत उपकरणों के लिए समान हैं। उदाहरण के लिए एक Schottky डायोड में उत्कृष्ट संचालित गति और चालू-अवस्था प्रदर्शन होता है लेकिन बंद-अवस्था में उच्च स्तर का रिसाव धारा  होता है। दूसरी ओर एक [[पिन डायोड]] व्यावसायिक रूप से विभिन्न विनिमय गति (जिसे तेज और अति तेज सुधारक कहा जाता है) में उपलब्ध है लेकिन गति में कोई भी वृद्धि आवश्यक रूप से चालू-अवस्था में कम प्रदर्शन से जुड़ी हुई है।
-[[image:Switches domain.svg|thumb|350px|चित्र 2: मुख्य शक्ति  इलेक्ट्रॉनिक्स स्विच के धारा /वोल्टेज/स्विचिंग फ्रीक्वेंसी डोमेन।
+=== संचालित ===
-एक स्विच के लिए वोल्टेज, धारा  और फ्रीक्वेंसी रेटिंग के बीच ट्रेड-ऑफ भी स्थित है। वास्तव में, वोल्टेज को बनाए रखने के लिए कोई भी शक्ति अर्धचालक  एक पिन डायोड संरचना पर निर्भर करता है; यह चित्र 2 में देखा जा सकता है। शक्ति MOSFET में बहुसंख्यक वाहक उपकरण के फायदे हैं, इसलिए यह बहुत उच्च परिचालन आवृत्ति प्राप्त कर सकता है, लेकिन इसका उपयोग उच्च वोल्टेज के साथ नहीं किया जा सकता है; चूंकि यह एक भौतिक सीमा है, इसकी अधिकतम वोल्टेज रेटिंग के संबंध में सिलिकॉन एमओएसएफईटी के डिजाइन में कोई सुधार अपेक्षित नहीं है। हालांकि, कम वोल्टेज अनुप्रयोगों में इसका उत्कृष्ट प्रदर्शन इसे 200 V से कम वोल्टेज वाले अनुप्रयोगों के लिए पसंद का उपकरण (वास्तव में एकमात्र विकल्प, धारा  में) बनाता है। कई उपकरणों को समानांतर में रखकर, स्विच की धारा  रेटिंग को बढ़ाना संभव है। एमओएसएफईटी विशेष रूप से इस कॉन्फ़िगरेशन के लिए उपयुक्त है, क्योंकि प्रतिरोध के सकारात्मक थर्मल गुणांक के परिणामस्वरूप अलग-अलग उपकरणों के बीच धारा  संतुलन होता है।
+एक संचालित के लिए वोल्टेज, धारा और आवृत्ति नाविक के बीच ट्रेड-बंद भी स्थित है। वास्तव में वोल्टेज को बनाए रखने के लिए कोई भी शक्ति अर्धचालक एक पिन डायोड संरचना पर निर्भर करता है।  शक्ति एमओएसएफईटी में बहुसंख्यक वाहक उपकरण के फायदे हैं इसलिए यह बहुत उच्च परिचालन आवृत्ति प्राप्त कर सकता है लेकिन इसका उपयोग उच्च वोल्टेज के साथ नहीं किया जा सकता है। चूंकि यह एक भौतिक सीमा है इसकी अधिकतम वोल्टेज नाविक के संबंध में सिलिकॉन एमओएसएफईटी के बनावट में कोई सुधार अपेक्षित नहीं है। हालांकि कम वोल्टेज अनुप्रयोगों में इसका उत्कृष्ट प्रदर्शन इसे 200 वोल्ट से कम वोल्टेज वाले अनुप्रयोगों के लिए पसंद का उपकरण (वास्तव में एकमात्र विकल्प धारा में) बनाता है। कई उपकरणों को समानांतर में रखकर संचालित  की धारा नाविक को बढ़ाना संभव है। एमओएसएफईटी विशेष रूप से इस विन्यास के लिए उपयुक्त है, क्योंकि प्रतिरोध के निश्चित उष्ण गुणांक के परिणामस्वरूप अलग-अलग उपकरणों के बीच धारा संतुलन होता है।
-IGBT एक हालिया घटक है, इसलिए जैसे-जैसे तकनीक विकसित होती है, इसके प्रदर्शन में नियमित रूप से सुधार होता है। यह पहले से ही विद्युत अनुप्रयोगों में द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर को पूरी तरह से बदल चुका है; एक [[पावर मॉड्यूल|शक्ति  मॉड्यूल]] उपलब्ध है जिसमें कई आईजीबीटी उपकरण  समानांतर में जुड़े हुए हैं, जो इसे कई मेगावाट तक विद्युत के स्तर के लिए आकर्षक बनाता है, जो उस सीमा को आगे बढ़ाता है जिस पर थायरिस्टर्स और गेट टर्न-ऑफ थाइरिस्टर एकमात्र विकल्प बन जाते हैं। मूल रूप से, एक आईजीबीटी एक द्विध्रुवीय ट्रांजिस्टर है जो एक शक्ति एमओएसएफईटी द्वारा संचालित होता है; इसमें MOSFET के उच्च इनपुट प्रतिबाधा के साथ अल्पसंख्यक वाहक उपकरण (ऑन-स्टेट में अच्छा प्रदर्शन, यहां तक कि उच्च वोल्टेज उपकरणों के लिए अच्छा प्रदर्शन) होने के फायदे हैं (इसे बहुत कम मात्रा में विद्युत के साथ चालू या बंद किया जा सकता है) .
+आईजीबीटी एक हालिया घटक है इसलिए जैसे-जैसे तकनीक विकसित होती है। इसके प्रदर्शन में नियमित रूप से सुधार होता है। यह पहले से ही विद्युत अनुप्रयोगों में द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर को पूरी तरह से बदल चुका है। एक [[पावर मॉड्यूल|शक्ति मॉड्यूल]] उपलब्ध है जिसमें कई आईजीबीटी उपकरण समानांतर में जुड़े हुए हैं, जो इसे कई मेगावाट तक विद्युत के स्तर के लिए आकर्षक बनाता है, जो उस सीमा को आगे बढ़ाता है जिस पर सुधारक और मार्ग घुमाव-बंद थाइरिस्टर एकमात्र विकल्प बन जाते हैं। मूल रूप से एक आईजीबीटी एक द्विध्रुवीय ट्रांजिस्टर है जो एक शक्ति एमओएसएफईटी द्वारा संचालित होता है। इसमें एमओएसएफईटी के उच्च इनपुट प्रतिबाधा के साथ अल्पसंख्यक वाहक उपकरण होने के फायदे हैं (इसे बहुत कम मात्रा में विद्युत के साथ चालू या बंद किया जा सकता है)।
-निम्न वोल्टेज अनुप्रयोगों के लिए IGBT की प्रमुख सीमा उच्च वोल्टेज ड्रॉप है जो इसे ऑन-स्टेट (2-से-4 V) में प्रदर्शित करता है। MOSFET की तुलना में, IGBT की ऑपरेटिंग आवृत्ति अपेक्षाकृत कम है (प्राय:  50 kHz से अधिक नहीं), मुख्य रूप से टर्न-ऑफ़ के दौरान एक समस्या के कारण धारा -टेल के रूप में जाना जाता है: टर्न-ऑफ परिणामों के दौरान कंडक्शन धारा  का धीमा क्षय चालन के दौरान बड़ी संख्या में वाहकों के धीमे पुनर्संयोजन से आईजीबीटी के मोटे 'बहाव' क्षेत्र में बाढ़ आती है। शुद्ध परिणाम यह है कि टर्न-ऑफ {{ill|switching loss|de|Schaltverluste}} एक IGBT का टर्न-ऑन नुकसान की तुलना में काफी अधिक है। प्राय: , डेटाशीट्स में, टर्न-ऑफ एनर्जी को मापे गए पैरामीटर के रूप में वर्णित किया जाता है; टर्न-ऑफ नुकसान का अनुमान लगाने के लिए उस संख्या को इच्छित एप्लिकेशन की स्विचिंग आवृत्ति के साथ गुणा करना होगा।
+कम वोल्टेज अनुप्रयोगों के लिए आईजीबीटी की प्रमुख सीमा उच्च वोल्टेज ड्रॉप है जो इसे चालू-अवस्था (2-से-4 वोल्ट) में प्रदर्शित करता है। एमओएसएफईटी की तुलना में आईजीबीटी की कार्यरत आवृत्ति अपेक्षाकृत कम है (प्राय: 50 kHz से अधिक नहीं है ) मुख्य रूप से घुमाव-बंद़ के दौरान एक समस्या के कारण धारा -टेल के रूप में जाना जाता है: घुमाव-बंद परिणामों के दौरान प्रवाहकत्त्व धारा का धीमा क्षय चालन के दौरान बड़ी संख्या में वाहकों के धीमे पुनर्संयोजन से आईजीबीटी के मोटे 'बहाव' क्षेत्र में बाढ़ आती है। शुद्ध परिणाम यह है कि घुमाव-बंद संचालित लॉस एक आईजीबीटी का घुमाव-चालू नुकसान की तुलना में काफी अधिक है। प्राय: डेटाशीट में घुमाव-बंद एनर्जी को मापे गए पैरामीटर के रूप में वर्णित किया जाता है। घुमाव-बंद नुकसान का अनुमान लगाने के लिए उस संख्या को इच्छित आवेदन की संचालित आवृत्ति के साथ गुणा करना होगा।
-बहुत उच्च शक्ति स्तरों पर, एक थाइरिस्टर-आधारित उपकरण (जैसे, एक सिलिकॉन-नियंत्रित दिष्टकारी, एक GTO, एक MOS-नियंत्रित थाइरिस्टर, आदि) अभी भी अक्सर उपयोग किया जाता है। इस उपकरण को एक ड्राइविंग परिपथ  द्वारा प्रदान की गई पल्स द्वारा चालू किया जा सकता है, लेकिन पल्स को हटाकर इसे बंद नहीं किया जा सकता है। एक थाइरिस्टर बंद हो जाता है जैसे ही इसके माध्यम से कोई और धारा प्रवाहित नहीं होती है; यह स्वचालित रूप से प्रत्येक चक्र पर एक वैकल्पिक चालू प्रणाली में होता है, या उपकरण  के चारों ओर धारा  को डायवर्ट करने के लिए एक परिपथ  की आवश्यकता होती है। इस सीमा को पार करने के लिए एमसीटी और जीटीओ दोनों विकसित किए गए हैं, और [[बिजली वितरण|विद्युत वितरण]] अनुप्रयोगों में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं।
+बहुत उच्च शक्ति स्तरों पर एक थाइरिस्टर-आधारित उपकरण (जैसे एक सिलिकॉन-नियंत्रित दिष्टकारी, एक जीटीओ, एक एमओएस-नियंत्रित थाइरिस्टर आदि) अभी भी अक्सर उपयोग किये जाते है। इस उपकरण को एक बहाव परिपथ द्वारा प्रदान की गई स्पंद द्वारा चालू किया जा सकता है लेकिन स्पंद को हटाकर इसे बंद नहीं किया जा सकता है। एक थाइरिस्टर बंद हो जाता है जैसे ही इसके माध्यम से कोई और धारा प्रवाहित नहीं होती है। यह स्वचालित रूप से प्रत्येक चक्र पर एक वैकल्पिक चालू प्रणाली में होता है या उपकरण के चारों ओर धारा को बदलने के लिए एक परिपथ  की आवश्यकता होती है। इस सीमा को पार करने के लिए एमसीटी और जीटीओ दोनों विकसित किए गए हैं और [[बिजली वितरण|विद्युत वितरण]] अनुप्रयोगों में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं।
-स्विच प्रणाली में शक्ति अर्धचालको के कुछ अनुप्रयोगों में लैंप [[मद्धम]]्स, [[स्विच मोड बिजली की आपूर्ति|स्विच प्रणाली विद्युत की आपूर्ति]], [[इंडक्शन कुकर]], ऑटोमोटिव [[ज्वलन प्रणाली]] और सभी आकारों के एसी और डीसी इलेक्ट्रिक मोटर ड्राइव सम्मिलित  हैं।
+संचालित प्रणाली में शक्ति अर्धचालको के कुछ अनुप्रयोगों में लैंप [[मद्धम|डिमर्स]], [[स्विच मोड बिजली की आपूर्ति|संचालित प्रणाली विद्युत की आपूर्ति]], [[इंडक्शन कुकर]], ऑटोमोटिव [[ज्वलन प्रणाली]] और सभी आकारों के एसी और डीसी इलेक्ट्रिक मोटर ड्राइव सम्मिलित हैं।
-=== एम्पलीफायर ===
+=== प्रवर्धक ===
-एम्पलीफायर सक्रिय क्षेत्र में काम करते हैं जहां उपकरण धारा और वोल्टेज दोनों गैर-शून्य हैं। नतीजतन शक्ति लगातार छितरी हुई है और अर्धचालक उपकरण से अतिरिक्त गर्मी को हटाने की आवश्यकता पर इसका डिजाइन हावी है। शक्ति एम्पलीफायर उपकरणों को अक्सर उपकरणों को माउंट करने के लिए उपयोग किए जाने वाले [[ताप सिंक]] द्वारा पहचाना जा सकता है। कई प्रकार के शक्ति अर्धचालक एम्पलीफायर उपकरण स्थित हैं जैसे कि बाइपोलर जंक्शन ट्रांजिस्टर, वर्टिकल एमओएस फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर और अन्य। व्यक्तिगत एम्पलीफायर उपकरणों के लिए विद्युत का स्तर सैकड़ों वाट तक होता है और आवृत्ति सीमा कम [[माइक्रोवेव]] बैंड तक होती है। एक पूर्ण ऑडियो शक्ति एम्पलीफायर दो चैनलों के साथ और दसियों वाट के क्रम पर एक शक्ति रेटिंग एक छोटे एकीकृत परिपथ पैकेज में डाला जा सकता है जिसे कार्य करने के लिए केवल कुछ बाहरी निष्क्रिय घटकों की आवश्यकता होती है।
+प्रवर्धक सक्रिय क्षेत्र में काम करते हैं जहां उपकरण धारा और वोल्टेज दोनों गैर-शून्य हैं। नतीजतन शक्ति लगातार छितरी हुई है और अर्धचालक उपकरण से अतिरिक्त गर्मी को हटाने की आवश्यकता पर इसकी बनावट हावी है। शक्ति प्रवर्धक उपकरणों को अक्सर उपयोग किए जाने वाले [[ताप सिंक]] द्वारा पहचाना जा सकता है। कई प्रकार के शक्ति अर्धचालक प्रवर्धक उपकरण स्थित हैं जैसे कि बाइपोलर संयोजन ट्रांजिस्टर, लंबरूप एमओएस फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर और अन्य। व्यक्तिगत प्रवर्धक उपकरणों के लिए विद्युत का स्तर सैकड़ों वाट तक होता है और आवृत्ति सीमा कम [[माइक्रोवेव]] बैंड तक होती है। एक पूर्ण ऑडियो शक्ति प्रवर्धक दो चैनलों के साथ और दसियों वाट के क्रम पर एक शक्ति नाविक एक छोटे एकीकृत परिपथ पैकेज में डाला जा सकता है जिसे कार्य करने के लिए केवल कुछ बाहरी निष्क्रिय घटकों की आवश्यकता होती है।
-सक्रिय-प्रणाली एम्पलीफायरों के लिए एक अन्य महत्वपूर्ण अनुप्रयोग रैखिक विनियमित विद्युत आपूर्ति में है, जब एक एम्पलीफायर उपकरण  को वांछित सेटिंग पर लोड वोल्टेज बनाए रखने के लिए वोल्टेज नियामक के रूप में उपयोग किया जाता है। हालांकि इस तरह की विद्युत आपूर्ति स्विच्ड प्रणाली विद्युत आपूर्ति की तुलना में कम ऊर्जा कुशल हो सकती हैऔर आवेदन की सादगी उन्हें लोकप्रिय बनाती है खासकर धारा श्रेणी में लगभग एक amp तक।
+सक्रिय-प्रणाली प्रवर्धकों के लिए एक अन्य महत्वपूर्ण अनुप्रयोग रैखिक विनियमित विद्युत आपूर्ति में है जब एक प्रवर्धक उपकरण  को वांछित व्यवस्था पर भार वोल्टेज बनाए रखने के लिए वोल्टेज नियामक के रूप में उपयोग किया जाता है। हालांकि इस तरह की विद्युत आपूर्ति संचालित प्रणाली विद्युत आपूर्ति की तुलना में कम ऊर्जा कुशल हो सकती है और आवेदन की सरलता उन्हें लोकप्रिय बनाती है।
 == पैरामीटर ==
-## '''ब्रेकडाउन वोल्टेज''' : अक्सर, ब्रेकडाउन वोल्टेज रेटिंग और ऑन-प्रतिरोध के बीच एक ट्रेड-ऑफ होता है, क्योंकि मोटे और निचले डॉप्ड ड्रिफ्ट क्षेत्र को सम्मिलित  करके ब्रेकडाउन वोल्टेज को बढ़ाने से उच्च ऑन-प्रतिरोध होता है।
+## '''ब्रेकडाउन वोल्टेज''' : अक्सर ब्रेकडाउन वोल्टेज नाविक और चालू-प्रतिरोध के बीच एक ट्रेड-बंद होता है क्योंकि मोटे और निचले डोप्ड बहाव क्षेत्र को सम्मिलित करके ब्रेकडाउन वोल्टेज को बढ़ाने से उच्च चालू-प्रतिरोध होता है।
-## '''ऑन-प्रतिरोध''' : एक उच्च धारा रेटिंग समानांतर कोशिकाओं की अधिक संख्या के कारण ऑन-प्रतिरोध को कम करती है। यह समग्र समाई को बढ़ाता है और गति को धीमा कर देता है।
+## '''चालू-प्रतिरोध''' : एक उच्च धारा नाविक समानांतर कोशिकाओं की अधिक संख्या के कारण चालू-प्रतिरोध को कम करती है। यह समग्र समाई को बढ़ाता है और गति को धीमा कर देता है।
-## '''उठने और गिरने का समय''' : ऑन-स्टेट और ऑफ-स्टेट के बीच स्विच करने में लगने वाला समय।
+## '''उठने और गिरने का समय''' : चालू-अवस्था और बंद-अवस्था के बीच संचालित करने में लगने वाला समय।
-## '''सुरक्षित-संचालन क्षेत्र''' : यह एक थर्मल अपव्यय और "लैच-अप" विचार है।
+## '''सुरक्षित-संचालन क्षेत्र''' : यह एक उष्ण अपव्यय और "लैच-अप" विचार है।
-## '''थर्मल प्रतिरोध''' : व्यावहारिक डिजाइन के दृष्टिकोण से यह अक्सर उपेक्षित लेकिन अत्यंत महत्वपूर्ण पैरामीटर है; एक अर्धचालक ऊंचे तापमान पर अच्छा प्रदर्शन नहीं करता है और फिर भी बड़े धारा  प्रवाहकत्त्व के कारण एक शक्ति अर्धचालक उपकरण हमेशा गर्म होता है। इसलिए ऐसे उपकरणों को उस गर्मी को लगातार हटाकर ठंडा करने की आवश्यकता होती है। पैकेजिंग और ताप सिंक तकनीक एक अर्धचालक उपकरण से गर्मी को बाहरी वातावरण में ले जाने के लिए एक साधन प्रदान करती है। प्राय:ए क बड़े धारा उपकरण में एक बड़ा डाई और पैकेजिंग सतह क्षेत्र और कम तापीय प्रतिरोध होता है।
+## '''उष्ण प्रतिरोध''' : व्यावहारिक बनावटके दृष्टिकोण से यह अक्सर उपेक्षित लेकिन अत्यंत महत्वपूर्ण पैरामीटर है। एक अर्धचालक ऊंचे तापमान पर अच्छा प्रदर्शन नहीं करता है और फिर भी बड़े धारा प्रवाहकत्त्व के कारण एक शक्ति अर्धचालक उपकरण हमेशा गर्म होता है। इसलिए ऐसे उपकरणों को उस गर्मी को लगातार हटाकर ठंडा करने की आवश्यकता होती है। पैकेजिंग और ताप सिंक तकनीक एक अर्धचालक उपकरण से गर्मी को बाहरी वातावरण में ले जाने के लिए एक साधन प्रदान करती है। प्राय: एक बड़े धारा उपकरण में एक बड़ा डाई और पैकेजिंग सतह क्षेत्र और कम तापीय प्रतिरोध होता है।
 == अनुसंधान और विकास ==
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 पैकेजिंग की भूमिका है:
-* एक डाई को बाहरी परिपथ से कनेक्ट करें।
+* एक डाई को बाहरी परिपथ से संयोजित करें।
 * उपकरण  द्वारा उत्पन्न गर्मी को दूर करने का एक तरीका प्रदान करें।
 * डाई को बाहरी वातावरण (नमी, धूल, आदि) से बचाएं।
-विद्युत उपकरण की विश्वसनीयता के कई मुद्दे या तो अत्यधिक तापमान या थर्मल साइकलिंग के कारण थकान से संबंधित हैं। अनुसंधान धारा में निम्नलिखित विषयों पर किया जाता है:
+विद्युत उपकरण की विश्वसनीयता के कई बिषय या तो अत्यधिक तापमान या उष्ण चक्र के कारण थकान से संबंधित हैं। अनुसंधान धारा में निम्नलिखित विषयों पर किया जाता है:
 * ठंडा प्रदर्शन।
-* पैकेजिंग के थर्मल विस्तार के गुणांक को सिलिकॉन के साथ निकटता से मिलान करके थर्मल साइकलिंग का प्रतिरोध।
+* पैकेजिंग के उष्ण विस्तार के गुणांक को सिलिकॉन के साथ निकटता से मिलान करके उष्ण चक्र का प्रतिरोध।
-* पैकेजिंग सामग्री का अधिकतम ऑपरेटिंग तापमान।
+* पैकेजिंग सामग्री का अधिकतम कार्यरत तापमान।
-पैकेजिंग के परजीवी संस्थापन  को कम करने जैसे विद्युत के मुद्दों पर भी अनुसंधान चल रहा है। यह संस्थापन ऑपरेटिंग आवृत्ति को सीमित करता है क्योंकि यह रूपांतरण के दौरान नुकसान उत्पन्न करता है।
+पैकेजिंग के परजीवी संस्थापन को कम करने जैसे विद्युत के बिषय पर भी अनुसंधान चल रहा है। यह संस्थापन कार्यरत आवृत्ति को सीमित करता है क्योंकि यह रूपांतरण के दौरान नुकसान उत्पन्न करता है।
-एक लो-वोल्टेज MOSFET भी इसके पैकेज के परजीवी प्रतिरोध द्वारा सीमित है क्योंकि इसका आंतरिक ऑन-स्टेट प्रतिरोध एक या दो मिली ओएचएम जितना कम है।
+एक लो-वोल्टेज एमओएसएफईटी भी इसके पैकेज के परजीवी प्रतिरोध द्वारा सीमित है क्योंकि इसका आंतरिक चालू-अवस्था प्रतिरोध एक या दो मिली ओएचएम जितना कम है।
 कुछ सबसे सामान्य प्रकार के शक्ति अर्धचालक पैकेज में TO-220, TO-247, TO-262, TO-3, D<sup>2</sup> पाक आदि सम्मिलित हैं।।
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 ===संरचनाओं में सुधार===
-आईजीबीटी डिजाइन अभी भी विकास के अधीन है और ऑपरेटिंग वोल्टेज में बढ़ोतरी की उम्मीद की जा सकती है। सीमा के उच्च-शक्ति अंत में, MOS-नियंत्रित थाइरिस्टर एक आशाजनक उपकरण है। सुपर जंक्शन चार्ज-बैलेंस सिद्धांत को नियोजित करके पारंपरिक MOSFET संरचना पर एक बड़ा सुधार प्राप्त करना: अनिवार्य रूप से, यह एक शक्ति MOSFET के मोटे बहाव क्षेत्र को भारी रूप से डोप करने की अनुमति देता है, जिससे ब्रेकडाउन वोल्टेज से समझौता किए बिना इलेक्ट्रॉन प्रवाह के विद्युत प्रतिरोध को कम किया जा सकता है। यह एक ऐसे क्षेत्र के साथ जुड़ा हुआ है जो समान रूप से विपरीत वाहक ध्रुवीयता (छिद्रों) के साथ डोप किया गया है लेकिन विपरीत रूप से डोप किए गए क्षेत्र प्रभावी रूप से अपने मोबाइल चार्ज को रद्द कर देते हैं और एक 'क्षीण क्षेत्र' विकसित करते हैं जो ऑफ-स्टेट के दौरान उच्च वोल्टेज का समर्थन करता है। दूसरी ओर ऑन-स्टेट के दौरान अभिप्राय क्षेत्र का उच्च डोपिंग वाहकों के आसान प्रवाह की अनुमति देता है, जिससे ऑन-प्रतिरोध कम हो जाता है। इस सुपर जंक्शन सिद्धांत पर आधारित वाणिज्यिक उपकरण, [[Infineon]] (CoolMOS उत्पाद) और इंटरनेशनल रेक्टिफायर (IR) जैसी कंपनियों द्वारा विकसित किए गए हैं।
+आईजीबीटी बनावट अभी भी विकास के अधीन है और कार्यरत वोल्टेज में बढ़ोतरी की उम्मीद की जा सकती है। सीमा के उच्च-शक्ति अंत में एमओएस-नियंत्रित थाइरिस्टर एक आशाजनक उपकरण है। सुपर संयोजन प्रभारी संतुलन सिद्धांत को नियोजित करके पारंपरिक एमओएसएफईटी संरचना पर एक बड़ा सुधार प्राप्त करना अनिवार्य रूप से यह एक शक्ति एमओएसएफईटी के मोटे बहाव क्षेत्र को भारी रूप से डोप करने की अनुमति देता है जिससे ब्रेकडाउन वोल्टेज से समझौता किए बिना इलेक्ट्रॉन प्रवाह के विद्युत प्रतिरोध को कम किया जा सकता है। यह एक ऐसे क्षेत्र के साथ जुड़ा हुआ है जो समान रूप से विपरीत वाहक ध्रुवीयता (छिद्रों) के साथ डोप किया गया है लेकिन विपरीत रूप से डोप किए गए क्षेत्र प्रभावी रूप से अपने मोबाइल चार्ज को रद्द कर देते हैं और एक 'क्षीण क्षेत्र' विकसित करते हैं जो बंद-अवस्था के दौरान उच्च वोल्टेज का समर्थन करता है। दूसरी ओर चालू-अवस्था के दौरान अभिप्राय क्षेत्र का उच्च डोपिंग वाहकों के आसान प्रवाह की अनुमति देता है जिससे चालू-प्रतिरोध कम हो जाता है। इस सुपर संयोजन सिद्धांत पर आधारित वाणिज्यिक उपकरण, [[Infineon]] (Cool एमओएस उत्पाद) और इंटरनेशनल सुधारक (IR) जैसी कंपनियों द्वारा विकसित किए गए हैं।
 === वाइड बैंड-गैप  अर्धचालक्स ===
-शक्ति अर्धचालक  उपकरणों में बड़ी सफलता की उम्मीद एक विस्तृत बैंड-गैप  अर्धचालक द्वारा सिलिकॉन के प्रतिस्थापन से की जाती है। धारा  में [[सिलिकन कार्बाइड]] (SiC) को सबसे आशाजनक माना जाता है। 1200 V के ब्रेकडाउन वोल्टेज वाला एक [[सिलिकन कार्बाइड]] (SiC) Schottky डायोड व्यावसायिक रूप से उपलब्ध है जैसा कि 1200 V [[JFET]] है। चूंकि दोनों बहुसंख्यक वाहक उपकरण हैं, वे उच्च गति से काम कर सकते हैं। उच्च वोल्टेज (20 kV तक) के लिए एक द्विध्रुवी उपकरण विकसित किया जा रहा है। इसके फायदों में सिलिकॉन कार्बाइड उच्च तापमान (400 डिग्री सेल्सियस तक) पर काम कर सकता है और इसमें सिलिकॉन की तुलना में कम थर्मल प्रतिरोध होता है जिससे बेहतर शीतलन की अनुमति मिलती है।
+शक्ति अर्धचालक उपकरणों में बड़ी सफलता की उम्मीद एक विस्तृत बैंड-गैप अर्धचालक द्वारा सिलिकॉन के प्रतिस्थापन से की जाती है। धारा में [[सिलिकन कार्बाइड]] (SiC) को सबसे आशाजनक माना जाता है। 1200 वोल्ट के ब्रेकडाउन वोल्टेज वाला एक [[सिलिकन कार्बाइड]] (SiC) Schottky डायोड व्यावसायिक रूप से उपलब्ध है जैसा कि 1200 वोल्ट [[JFET]] है। चूंकि दोनों बहुसंख्यक वाहक उपकरण हैं, वे उच्च गति से काम कर सकते हैं। उच्च वोल्टेज (20 kवोल्ट तक) के लिए एक द्विध्रुवी उपकरण विकसित किया जा रहा है। इसके फायदों में सिलिकॉन कार्बाइड उच्च तापमान (400 डिग्री सेल्सियस तक) पर काम कर सकता है और इसमें सिलिकॉन की तुलना में कम उष्ण प्रतिरोध होता है जिससे बेहतर शीतलन की अनुमति मिलती है।
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 == यह भी देखें ==
-* [[ऑडियो पावर एम्पलीफायर|ऑडियो शक्ति  एम्पलीफायर]]
+* [[ऑडियो पावर एम्पलीफायर|ऑडियो शक्ति  प्रवर्धक]]
 * [[एलडीएमओएस]]
 * विद्युत प्रबंधन एकीकृत परिपथ
 * शक्ति  एमओएसएफईटी
 * [[आरएफ सीएमओएस]]
-* [[आरएफ शक्ति एम्पलीफायर]]
+* [[आरएफ शक्ति एम्पलीफायर|आरएफ शक्ति प्रवर्धक]]
 == नोट्स और संदर्भ ==
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 *{{cite book|title=Power Semiconductor Devices|first=B. Jayant |last=Baliga|year=1996 |publisher=PWS publishing Company|location=Boston|isbn= 0-534-94098-6}}
 *{{cite book|title=Power Electronics and Its Applications|first=Alok |last=Jain|publisher= Penram International Publishing |location=Mumbai|isbn=81-87972-22-X}}
-* [[Semikron]]: ''Application Manual IGBT and MOSFET Power Modules'', 2. Edition, 2015,ISLE Verlag, {{ISBN|978-3-938843-83-3}} [https://www.semikron.com/service-support/application-manual.html PDF-Version]
+* [[Semikron]]: ''Application Manual आईजीबीटी and एमओएसएफईटी Power Modules'', 2. Edition, 2015,ISLE वोल्टerlag, {{ISBN|978-3-938843-83-3}} [https://www.semikron.com/service-support/application-manual.html PDF-वोल्टersion]
 * {{citation|surname1=Arendt Wintrich|surname2=Ulrich Nicolai|surname3=Werner Tursky|surname4=Tobias Reimann|title=Applikationshandbuch 2015 |edition=2. |publisher=ISLE Verlag |year=2010 |isbn=978-3-938843-83-3 |language=de|url=https://www.semikron.com/dl/service-support/downloads/download/semikron-applikationshandbuch-leistungshalbleiter-de-2015-08-04.pdf}}
 * {{cite book |author1=Arendt Wintrich |author2=Ulrich Nicolai |author3=Werner Tursky |author4=Tobias Reimann | title=Application Manual 2015 | publisher=ISLE Verlag | edition=2. | year=2015 | isbn= 978-3-938843-83-3 | url=https://www.semikron.com/dl/service-support/downloads/download/semikron-application-manual-power-semiconductors-english-en-2015.pdf}}
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 ==बाहरी संबंध==
-* [http://www.allaboutcircuits.com/technical-articles/a-review-on-power-semiconductor-devices/ A review on Power Semiconductor Devices]
+* [http://www.allaboutcircuits.com/technical-articles/a-review-on-power-semiconductor-devices/ A reवोल्टiew on Power Semiconductor Deवोल्टices]
-* [https://web.archive.org/web/20011026192137/http://www.ipes.ethz.ch/ipes/e_index.html Interactive Power Electronics Seminar (iPES)]
+* [https://web.archive.org/web/20011026192137/http://www.ipes.ethz.ch/ipes/e_index.html Interactiवोल्टe Power Electronics Seminar (iPES)]
-{{DEFAULTSORT:Power Semiconductor Device}}[[Category: अर्धचालक उपकरण]] [[Category: बिजली के इलेक्ट्रॉनिक्स]] [[Category: MOSFETs]]
+{{DEFAULTSORT:Power Semiconductor Device}}
-[[Category: Machine Translated Page]]
+[[Category:Articles with hatnote templates targeting a nonexistent page|Power Semiconductor Device]]
-[[Category:Created On 15/02/2023]]
+[[Category:CS1 Deutsch-language sources (de)|Power Semiconductor Device]]
+[[Category:Created On 15/02/2023|Power Semiconductor Device]]
+[[Category:MOSFETs|Power Semiconductor Device]]
+[[Category:Machine Translated Page|Power Semiconductor Device]]
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इतिहास

शक्ति एमओएसएफईटी

सामान्य उपकरण

सॉलिड-अवस्था उपकरण

वर्गीकरण

डायोड

संचालित

प्रवर्धक

पैरामीटर

अनुसंधान और विकास

पैकेजिंग

संरचनाओं में सुधार

वाइड बैंड-गैप अर्धचालक्स

यह भी देखें

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