आपको आश्चर्य हो सकता है कि बिजली की लाइनें विभिन्न उद्देश्यों के लिए लंबी दूरी तक विद्युत धाराएं कैसे भेजती हैं। और बिजली के विभिन्न "प्रकार" हैं। विद्युत रेलवे प्रणालियों को शक्ति प्रदान करने वाली बिजली घरेलू उपकरणों जैसे फोन और टेलीविजन सेट के लिए उपयुक्त नहीं हो सकती है। रेक्टिफायर इन विभिन्न प्रकार की बिजली के बीच कनवर्ट करके मदद करते हैं।
ब्रिज रेक्टीफायर और रेक्टीफायर डायोड
रेक्टिफायर्स आपको अल्टरनेटिंग करंट (AC) से डायरेक्ट करंट (DC) में बदलने की सुविधा देते हैं। एसी करंट होता है जो नियमित अंतराल पर पीछे और आगे बहने के बीच स्विच करता है जबकि डीसी एक ही दिशा में बहता है। वे आम तौर पर ब्रिज रेक्टिफायर या रेक्टिफायर डायोड पर निर्भर होते हैं।
सभी रेक्टिफायर उपयोग करते हैंपी-एन जंक्शन, अर्धचालक उपकरण जो n-प्रकार के अर्धचालकों के साथ p-प्रकार के अर्धचालकों के निर्माण से विद्युत प्रवाह को केवल एक दिशा में प्रवाहित करते हैं। "पी" पक्ष में छिद्रों की अधिकता होती है (ऐसे स्थान जहां कोई इलेक्ट्रॉन नहीं होते हैं) इसलिए यह सकारात्मक रूप से चार्ज होता है। "एन" पक्ष अपने बाहरी गोले में इलेक्ट्रॉनों के साथ नकारात्मक रूप से चार्ज किया जाता है।
इस तकनीक के साथ कई सर्किट a के साथ बनाए गए हैंब्रिज दिष्टकारी. ब्रिज रेक्टिफायर या तो हाफ वेव में सेमीकंडक्टर सामग्री से बने डायोड की अपनी प्रणाली का उपयोग करके एसी को डीसी में परिवर्तित करते हैं विधि जो एसी सिग्नल की एक दिशा या एक पूर्ण तरंग विधि को सुधारती है जो इनपुट की दोनों दिशाओं को सुधारती है एसी।
अर्धचालक वे पदार्थ होते हैं जो धारा प्रवाहित होने देते हैं क्योंकि वे गैलियम या like जैसी धातुओं से बने होते हैं सिलिकॉन जैसे मेटलॉइड जो नियंत्रित करने के साधन के रूप में फॉस्फोरस जैसी सामग्री से दूषित होते हैं वर्तमान। आप धाराओं की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए ब्रिज रेक्टिफायर का उपयोग कर सकते हैं।
ब्रिज रेक्टिफायर्स को अन्य रेक्टिफायर्स की तुलना में अधिक वोल्टेज और पावर आउटपुट करने का भी फायदा होता है। इन लाभों के बावजूद, ब्रिज रेक्टिफायर्स को अन्य रेक्टिफायर्स की तुलना में अतिरिक्त डायोड के साथ चार डायोड का उपयोग करने से नुकसान होता है, जिससे वोल्टेज ड्रॉप होता है जो आउटपुट वोल्टेज को कम करता है।
सिलिकॉन और जर्मेनियम डायोड
डायोड बनाने में वैज्ञानिक और इंजीनियर आमतौर पर जर्मेनियम की तुलना में सिलिकॉन का अधिक उपयोग करते हैं। सिलिकॉन पी-एन जंक्शन जर्मेनियम वाले की तुलना में उच्च तापमान पर अधिक प्रभावी ढंग से काम करते हैं। सिलिकॉन अर्धचालक विद्युत प्रवाह को अधिक आसानी से बहने देते हैं और कम लागत के साथ बनाए जा सकते हैं।
ये डायोड एक प्रकार के इलेक्ट्रिक "स्विच" के रूप में एसी को डीसी में बदलने के लिए पी-एन जंक्शन का लाभ उठाते हैं। जो पी-एन जंक्शन के आधार पर धारा को आगे या पीछे की दिशा में प्रवाहित होने देता है दिशा। फॉरवर्ड बायस्ड डायोड करंट को प्रवाहित होने देते हैं जबकि रिवर्स बायस्ड डायोड इसे ब्लॉक करते हैं। यही कारण है कि सिलिकॉन डायोड में लगभग 0.7 वोल्ट का आगे का वोल्टेज होता है ताकि वे वोल्ट से अधिक होने पर ही करंट प्रवाहित होने दें। जर्मेनियम डायोड के लिए, आगे का वोल्टेज 0.3 वोल्ट है।
बैटरी, इलेक्ट्रोड या अन्य वोल्टेज स्रोत का एनोड टर्मिनल जहां एक सर्किट में ऑक्सीकरण होता है, पीएन जंक्शन बनाने में डायोड के कैथोड को छिद्रों की आपूर्ति करता है। इसके विपरीत, वोल्टेज स्रोत का कैथोड, जहां कमी होती है, डायोड के एनोड को भेजे जाने वाले इलेक्ट्रॉनों को प्रदान करता है।
हाफ वेव रेक्टीफायर सर्किट
आप अध्ययन कर सकते हैं कैसेहाफ वेव रेक्टिफायर्ससर्किट में जुड़े हुए हैं यह समझने के लिए कि वे कैसे काम करते हैं। हाफ वेव रेक्टिफायर्स इनपुट एसी वेव के पॉजिटिव या नेगेटिव हाफ साइकल के आधार पर फॉरवर्ड बायस्ड और रिवर्स बायस्ड होने के बीच स्विच करते हैं। यह इस सिग्नल को एक लोड रेसिस्टर को भेजता है जैसे कि रेसिस्टर से बहने वाली धारा वोल्टेज के समानुपाती हो। यह ओम के नियम के कारण होता है, जो वोल्टेज का प्रतिनिधित्व करता हैवीवर्तमान के उत्पाद के रूप मेंमैंऔर प्रतिरोधआरमें
वी = आईआर
आप लोड रोकनेवाला के पार वोल्टेज को आपूर्ति वोल्टेज के रूप में माप सकते हैंवीरों, जो आउटपुट डीसी वोल्टेज के बराबर हैवीबाहर. इस वोल्टेज से जुड़ा प्रतिरोध भी सर्किट के डायोड पर ही निर्भर करता है। फिर, रेक्टिफायर सर्किट रिवर्स बायस्ड होने के लिए स्विच करता है जिसमें यह इनपुट एसी सिग्नल का नकारात्मक आधा चक्र लेता है। इस मामले में, डायोड या सर्किट से कोई करंट प्रवाहित नहीं होता है और आउटपुट वोल्टेज 0 पर गिर जाता है। आउटपुट करंट, फिर, यूनिडायरेक्शनल है।
फुल वेव रेक्टिफायर सर्किट
•••सैयद हुसैन अथेरे
फुल वेव रेक्टिफायर, इसके विपरीत, इनपुट एसी सिग्नल के पूरे चक्र (सकारात्मक और नकारात्मक आधे चक्रों के साथ) का उपयोग करते हैं। फुल वेव रेक्टिफायर सर्किट में चार डायोड को इस तरह व्यवस्थित किया जाता है कि, जब एसी सिग्नल इनपुट पॉजिटिव होता है, तो डायोड में करंट प्रवाहित होता हैघ1लोड प्रतिरोध और वापस एसी स्रोत के माध्यम से backघ2. जब एसी सिग्नल नेगेटिव होता है, तो करंट लेता हैघ3-भार-घ4इसके बजाय पथ। लोड प्रतिरोध भी डीसी वोल्टेज को फुल वेव रेक्टिफायर से आउटपुट करता है।
फुल वेव रेक्टिफायर का औसत वोल्टेज मान हाफ वेव रेक्टिफायर से दोगुना होता है, औररूट माध्य चुकता वोल्टेज, एक फुल वेव रेक्टिफायर के एसी वोल्टेज को मापने की एक विधि हाफ वेव रेक्टिफायर के √2 गुना है।
शुद्ध करने वाले घटक और अनुप्रयोग
आपके घर में अधिकांश इलेक्ट्रॉनिक उपकरण एसी का उपयोग करते हैं, लेकिन कुछ उपकरण जैसे लैपटॉप इस करंट को उपयोग करने से पहले डीसी में बदल देते हैं। अधिकांश लैपटॉप एक प्रकार की स्विच्ड मोड पावर सप्लाई (एसएमपीएस) का उपयोग करते हैं जो आउटपुट डीसी वोल्टेज को एडेप्टर के आकार, लागत और वजन के लिए अधिक पावर देता है।
एसएमपीएस एक रेक्टिफायर, ऑसिलेटर और फिल्टर का उपयोग करके काम करता है जो पल्स चौड़ाई मॉड्यूलेशन (इलेक्ट्रिक सिग्नल की शक्ति को कम करने की एक विधि), वोल्टेज और करंट को नियंत्रित करता है। थरथरानवाला एक एसी सिग्नल स्रोत है जिससे आप करंट का आयाम और उसके प्रवाह की दिशा निर्धारित कर सकते हैं। लैपटॉप का एसी एडॉप्टर इसका उपयोग एसी पावर स्रोत से कनेक्ट करने के लिए करता है और उच्च एसी वोल्टेज को कम डीसी वोल्टेज में परिवर्तित करता है, एक ऐसा रूप जिसका उपयोग वह चार्जिंग के दौरान खुद को पावर देने के लिए कर सकता है।
कुछ रेक्टिफायर सिस्टम एक स्मूथिंग सर्किट या कैपेसिटर का भी उपयोग करते हैं जो उन्हें समय के साथ बदलने वाले के बजाय एक निरंतर वोल्टेज का उत्पादन करने देता है। स्मूथिंग कैपेसिटर का इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर 10 से हजारों माइक्रोफ़ारड (μF) के बीच कैपेसिटेंस प्राप्त कर सकता है। अधिक इनपुट वोल्टेज के लिए अधिक समाई आवश्यक है।
अन्य रेक्टिफायर ट्रांसफॉर्मर का उपयोग करते हैं जो चार-स्तरित अर्धचालकों का उपयोग करके वोल्टेज को बदलते हैं जिन्हें के रूप में जाना जाता हैthyristorsडायोड के साथ। एसिलिकॉन नियंत्रित शुद्धि कारक, एक थाइरिस्टर का दूसरा नाम, एक कैथोड और एक गेट द्वारा अलग किए गए एनोड का उपयोग करता है और इसकी चार परतें दो पी-एन जंक्शन बनाने के लिए एक दूसरे के ऊपर व्यवस्थित होती हैं।
रेक्टिफायर सिस्टम के उपयोग
रेक्टिफायर सिस्टम के प्रकार उन अनुप्रयोगों में भिन्न होते हैं जिनमें आपको वोल्टेज या करंट को बदलने की आवश्यकता होती है। पहले से चर्चा किए गए अनुप्रयोगों के अलावा, रेक्टिफायर सोल्डरिंग उपकरण, इलेक्ट्रिक वेल्डिंग, एएम रेडियो सिग्नल, पल्स जेनरेटर, वोल्टेज मल्टीप्लायर और बिजली आपूर्ति सर्किट में उपयोग पाते हैं।
विद्युत परिपथ के भागों को एक साथ जोड़ने के लिए उपयोग किए जाने वाले सोल्डरिंग आयरन इनपुट एसी की एकल दिशा के लिए हाफ वेव रेक्टिफायर का उपयोग करते हैं। ब्रिज रेक्टिफायर सर्किट का उपयोग करने वाली इलेक्ट्रिक वेल्डिंग तकनीक आपूर्ति स्थिर, ध्रुवीकृत डीसी वोल्टेज प्रदान करने के लिए आदर्श उम्मीदवार हैं।
AM रेडियो, जो आयाम को नियंत्रित करता है, विद्युत सिग्नल इनपुट में परिवर्तन का पता लगाने के लिए हाफ वेव रेक्टिफायर का उपयोग कर सकता है। पल्स जनरेटिंग सर्किट, जो डिजिटल सर्किट के लिए आयताकार पल्स उत्पन्न करते हैं, इनपुट सिग्नल को बदलने के लिए हाफ वेव रेक्टिफायर का उपयोग करते हैं।
बिजली आपूर्ति सर्किट में रेक्टिफायर एसी को विभिन्न बिजली आपूर्ति से डीसी में परिवर्तित करते हैं। यह उपयोगी है क्योंकि डीसी को आम तौर पर घरेलू बिजली और इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए एसी में बदलने से पहले लंबी दूरी पर भेजा जाता है। ये प्रौद्योगिकियां ब्रिज रेक्टिफायर का बहुत अच्छा उपयोग करती हैं जो वोल्टेज में बदलाव को संभाल सकती हैं।
