रिसाव (इलेक्ट्रॉनिक्स)
इलेक्ट्रानिक्स में, रिसाव एक सीमा के पार विद्युत ऊर्जा का क्रमिक हस्तांतरण है जिसे सामान्य रूप से इन्सुलेटर (बिजली) के रूप में देखा जाता है, जैसे चार्ज संधारित्र का सहज निर्वहन, अन्य घटकों के साथ ट्रांसफार्मर के चुंबकीय युग्मन, या एक ट्रांजिस्टर में करंट का प्रवाह। ऑफ स्टेट या रिवर्स-पोलराइज्ड डायोड।
कैपेसिटर में
चार्ज किए गए कैपेसिटर से ऊर्जा का क्रमिक नुकसान मुख्य रूप से कैपेसिटर से जुड़े इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के कारण होता है, जैसे ट्रांजिस्टर या डायोड, जो बंद होने पर भी थोड़ी मात्रा में करंट का संचालन करते हैं। भले ही यह ऑफ करंट चालू होने पर डिवाइस के माध्यम से करंट की तुलना में कम परिमाण का एक क्रम है, फिर भी करंट धीरे-धीरे कैपेसिटर को डिस्चार्ज करता है। संधारित्र से रिसाव के लिए एक अन्य योगदान कैपेसिटर में प्रयुक्त कुछ ढांकता हुआ सामग्रियों की अवांछित अपूर्णता से होता है, जिसे ढांकता हुआ रिसाव भी कहा जाता है। यह ढांकता हुआ सामग्री का एक पूर्ण विद्युत इन्सुलेशन नहीं होने और कुछ गैर-शून्य चालकता होने का परिणाम है, जिससे एक रिसाव विद्युत प्रवाह प्रवाहित होता है, धीरे-धीरे संधारित्र का निर्वहन होता है।[1] एक अन्य प्रकार का रिसाव तब होता है जब करंट किसी वैकल्पिक मार्ग से प्रवाहित होने के बजाय इच्छित सर्किट से बाहर निकल जाता है। इस प्रकार का रिसाव अवांछनीय है क्योंकि वैकल्पिक मार्ग से प्रवाहित होने वाली धारा क्षति, आग, आरएफ शोर, या बिजली के झटके का कारण बन सकती है।[2] इस प्रकार के रिसाव को यह देखकर मापा जा सकता है कि सर्किट में किसी बिंदु पर प्रवाह प्रवाह दूसरे प्रवाह से मेल नहीं खाता है। एक उच्च-वोल्टेज प्रणाली में रिसाव रिसाव के संपर्क में आने वाले व्यक्ति के लिए घातक हो सकता है, जैसे कि जब कोई व्यक्ति गलती से एक उच्च-वोल्टेज बिजली लाइन को ग्राउंड कर देता है।[3]
इलेक्ट्रॉनिक असेंबली और सर्किट के बीच
रिसाव का अर्थ एक सर्किट से दूसरे सर्किट में ऊर्जा का अवांछित स्थानांतरण भी हो सकता है। उदाहरण के लिए, फ्लक्स की चुंबकीय रेखाएं विद्युत ट्रांसफॉर्मर के कोर के भीतर पूरी तरह से सीमित नहीं होंगी; एक अन्य सर्किट ट्रांसफॉर्मर से जुड़ सकता है और बिजली के मेन्स की आवृत्ति पर कुछ लीक ऊर्जा प्राप्त कर सकता है, जो एक ऑडियो एप्लिकेशन में श्रव्य गुंजन पैदा करेगा।[4] लीकेज करंट भी कोई करंट होता है जो तब बहता है जब आदर्श करंट शून्य होता है। इलेक्ट्रॉनिक असेंबली में ऐसा होता है जब वे स्टैंडबाय, डिसेबल या स्लीप मोड (अतिरिक्त बिजली) में होते हैं। ये उपकरण पूर्ण संचालन के दौरान सैकड़ों या हजारों मिलीमीटर की तुलना में एक या दो माइक्रोएम्पीयर को अपनी शांत अवस्था में आकर्षित कर सकते हैं। उपभोक्ता के लिए बैटरी चलाने के समय पर उनके अवांछनीय प्रभाव के कारण ये रिसाव धाराएं पोर्टेबल डिवाइस निर्माताओं के लिए एक महत्वपूर्ण कारक बन रही हैं।[5] जब बिजली या इलेक्ट्रॉनिक असेंबली की आपूर्ति करने वाले पावर सर्किट में मुख्य फ़िल्टर का उपयोग किया जाता है, उदाहरण के लिए, एक चर आवृत्ति ड्राइव या एसी-डीसी पावर कनवर्टर, रिसाव धाराएं वाई कैपेसिटर के माध्यम से बहती हैं जो जीवित और तटस्थ कंडक्टर के बीच अर्थिंग से जुड़ी होती हैं। या ग्राउंडिंग कंडक्टर। इन कैपेसिटर के माध्यम से प्रवाहित होने वाली धारा कैपेसिटर की विद्युत लाइन आवृत्तियों पर प्रतिबाधा के कारण होती है।[6][7] लीकेज करंट की कुछ मात्रा को आमतौर पर स्वीकार्य माना जाता है, हालांकि, अत्यधिक लीकेज करंट, 30 mA से अधिक, उपकरण के उपयोगकर्ताओं के लिए खतरा पैदा कर सकता है। कुछ अनुप्रयोगों में, उदाहरण के लिए, रोगी संपर्क वाले चिकित्सा उपकरण, लीकेज करंट की स्वीकार्य मात्रा काफी कम हो सकती है, 10 mA से कम।
अर्धचालकों में
अर्धचालक उपकरणों में, रिसाव एक क्वांटम भौतिकी घटना है जहां मोबाइल आवेश वाहक (इलेक्ट्रॉन या इलेक्ट्रॉन छेद) एक इन्सुलेट क्षेत्र के माध्यम से क्वांटम टनलिंग करते हैं। इंसुलेटिंग क्षेत्र की मोटाई कम होने से रिसाव तेजी से बढ़ता है। भारी डोपिंग (अर्धचालक) पी-प्रकार अर्धचालक | पी-टाइप और एन-टाइप सेमीकंडक्टर्स के बीच सेमीकंडक्टर जंक्शनों में टनलिंग रिसाव भी हो सकता है। गेट ऑक्साइड या जंक्शनों के माध्यम से टनलिंग के अलावा, वाहक MOSFET|मेटल ऑक्साइड सेमीकंडक्टर (MOS) ट्रांजिस्टर के स्रोत और नाली टर्मिनलों के बीच भी रिसाव कर सकते हैं। इसे सबथ्रेशोल्ड चालन कहा जाता है। रिसाव का प्राथमिक स्रोत ट्रांजिस्टर के अंदर होता है, लेकिन इंटरकनेक्ट के बीच इलेक्ट्रॉन भी लीक हो सकते हैं। रिसाव से बिजली की खपत बढ़ जाती है और यदि पर्याप्त रूप से बड़ा हो तो पूर्ण सर्किट विफलता हो सकती है।
रिसाव वर्तमान में कंप्यूटर प्रोसेसर के प्रदर्शन में वृद्धि को सीमित करने वाले मुख्य कारकों में से एक है। रिसाव को कम करने के प्रयासों में सेमीकंडक्टर में तनावपूर्ण सिलिकॉन, उच्च-κ डाइलेक्ट्रिक्स, और/या मजबूत डोपेंट स्तर का उपयोग शामिल है। मूर के नियम को जारी रखने के लिए रिसाव में कमी के लिए न केवल नए भौतिक समाधानों की आवश्यकता होगी बल्कि उचित सिस्टम डिज़ाइन की भी आवश्यकता होगी।
कुछ प्रकार के अर्धचालक निर्माण दोष स्वयं को बढ़े हुए रिसाव के रूप में प्रदर्शित करते हैं। इस प्रकार रिसाव को मापना, या Iddq परीक्षण, दोषपूर्ण चिप्स को खोजने का एक त्वरित, सस्ता तरीका है।
बढ़ा हुआ रिसाव एक सेमीकंडक्टर डिवाइस के गैर-विपत्तिपूर्ण ओवरस्ट्रेस से उत्पन्न इलेक्ट्रॉनिक्स की एक सामान्य विफलता मोड है, जब जंक्शन या गेट ऑक्साइड को स्थायी क्षति होती है जो एक भयावह विफलता का कारण नहीं बनती है। गेट ऑक्साइड पर अत्यधिक दबाव डालने से एसआईएलसी (अर्धचालक) | तनाव-प्रेरित लीकेज करंट हो सकता है।
द्विध्रुवी जंक्शन ट्रांजिस्टर में, एमिटर करंट कलेक्टर और बेस करंट का योग होता है। मैंe = मैंc + मैंb. कलेक्टर करंट के दो घटक होते हैं: अल्पसंख्यक वाहक और बहुसंख्यक वाहक। माइनॉरिटी करंट को लीकेज करंट कहा जाता है[clarification needed].
हेटरोस्ट्रक्चर फील्ड-इफेक्ट ट्रांजिस्टर (एचएफईटी) में गेट रिसाव को आमतौर पर बाधा के भीतर रहने वाले जाल के उच्च घनत्व के लिए जिम्मेदार ठहराया जाता है। GaN HFETs का गेट रिसाव अब तक GaAs जैसे अन्य समकक्षों की तुलना में उच्च स्तर पर रहने के लिए देखा गया है।[8] लीकेज करंट को आमतौर पर माइक्रोएम्पीयर में मापा जाता है। रिवर्स-बायस्ड डायोड के लिए यह तापमान संवेदनशील होता है। डायोड विशेषताओं को जानने के लिए विस्तृत तापमान रेंज में काम करने वाले अनुप्रयोगों के लिए लीकेज करंट की सावधानीपूर्वक जांच की जानी चाहिए।
यह भी देखें
- ग्रिड रिसाव
- निष्क्रिय करंट
- विद्युत प्रणालियों में नुकसान
- विद्युत प्रणालियों में नुकसान#परजीवी_हानि
- शेष वर्तमान सर्किट तोड़ने वाला
संदर्भ
- ↑ Associated Research Tech Info Archived 2006-10-16 at the Wayback Machine
- ↑ Issues with Leakage
- ↑ "Glossary from System Connection". Archived from the original on 2008-12-01. Retrieved 2009-09-09.
{{cite web}}: CS1 maint: bot: original URL status unknown (link) - ↑ Glossary from Electric Fence Archived 2011-10-08 at the Wayback Machine
- ↑ Keysight Technologies Application Note: Increase DC-input Battery Adapter Test Throughput By Several-fold
- ↑ Schaffner - Leakage currents in power line filters
- ↑ [https://incompliancemag.com/article/leakage-current-measuring-circuits/ Leakage Current Measuring Circuits
- ↑ Rahbardar Mojaver, Hassan; Valizadeh, Pouya (April 2016). "Reverse Gate-Current of AlGaN/GaN HFETs: Evidence of Leakage at Mesa Sidewalls". IEEE Transactions on Electron Devices. 63 (4): 1444–1449. doi:10.1109/TED.2016.2529301. ISSN 0018-9383. S2CID 43162250.
