როგორ მუშაობს გამწმენდი?

შეიძლება გაგიჩნდეთ კითხვა, თუ როგორ აგზავნიან ელექტროგადამცემი ხაზები სხვადასხვა მანძილზე დიდ მანძილზე. და არსებობს სხვადასხვა "ტიპის" ელექტროენერგია. ელექტროენერგია, რომელიც მუშაობს ელექტრო სარკინიგზო სისტემებზე, შეიძლება არ იყოს შესაფერისი საყოფაცხოვრებო ტექნიკისთვის, როგორიცაა ტელეფონები და ტელევიზორები. გამსწორებლები ხელს უწყობენ ამ სხვადასხვა ტიპის ელექტროენერგიის გადაკეთებას.

მაკორექტირებელი საშუალებას გაძლევთ გარდაქმნათ ალტერნატიული დენად (AC) პირდაპირ დენად (DC). AC არის მიმდინარე, რომელიც გადადის რეგულარული ინტერვალებით უკან და უკან მიედინება, ხოლო DC მიედინება ერთი მიმართულებით. ისინი ზოგადად ეყრდნობიან ხიდის გამსწორებელს ან გამსწორებელ დიოდს.

ყველა rectifiers გამოიყენოთP-N კვანძები, ნახევარგამტარული მოწყობილობები, რომლებიც ელექტროენერგიას უშვებს მხოლოდ ერთი მიმართულებით n ტიპის ნახევარგამტარებით p ტიპის ნახევარგამტარების წარმოქმნისგან. "P" მხარეს აქვს ხვრელების ჭარბი რაოდენობა (ადგილები, სადაც ელექტრონები არ არის), ამიტომ იგი დატვირთულია დადებითად. "N" მხარე უარყოფითად დატვირთულია ელექტრონებით მათ გარეთა გარსებში.

ამ ტექნოლოგიის მრავალი სქემა აგებულია ახიდის გამსწორებელი. ხიდის გამსწორებლები გარდაქმნიან AC– ს DC– ს ნახევარგამტარული მასალისგან დამზადებული დიოდების სისტემის გამოყენებით ან ნახევარ ტალღად მეთოდი, რომელიც ასწორებს AC სიგნალის ერთი მიმართულებით ან სრული ტალღის მეთოდი, რომელიც ასწორებს შეყვანის ორივე მიმართულებას AC

ნახევარგამტარები არის მასალები, რომლებიც ახდენენ მიმდინარე დინებას, რადგან ისინი დამზადებულია ლითონებისაგან, როგორიცაა გალიუმი ან სილიციუმის მსგავსი მეტალიიდები, რომლებიც დაბინძურებულია ფოსფორის მსგავსი მასალებით, როგორც კონტროლის საშუალება მიმდინარე შეგიძლიათ გამოიყენოთ ხიდის გამოსწორება სხვადასხვა პროგრამებისთვის დინების ფართო სპექტრისთვის.

ხიდის გამსწორებლებს აქვთ უფრო მეტი ძაბვის და ენერგიის გამოყოფის უპირატესობა, ვიდრე სხვა გამსწორებლებს. ამ უპირატესობების მიუხედავად, ხიდის გამსწორებლებს განიცდიან ოთხი დიოდის გამოყენება დამატებით დიოდებთან შედარებით სხვა რექტფიტორებთან შედარებით, რაც იწვევს ძაბვის ვარდნას, რაც ამცირებს გამომავალ ძაბვას.

ზოგადად, მეცნიერები და ინჟინრები იყენებენ სილიციუმს უფრო ხშირად, ვიდრე გერმანიუმი, დიოდების შექმნისას. სილიციუმის p-n კვანძები უფრო ეფექტურად მუშაობს უფრო მაღალ ტემპერატურაზე, ვიდრე გერმანიუმი. სილიციუმის ნახევარგამტარები უფრო მარტივად უშვებენ ელექტროენერგიას და შეიძლება შეიქმნას დაბალი ხარჯებით.

ეს დიოდები უპირატესობას ანიჭებენ p-n კვანძს და გარდაქმნიან AC– ს DC– ს, როგორც ერთგვარ ელექტრულ "გადამრთველს" რომ საშუალებას აძლევს დინებას ან წინ ან უკანა მიმართულებით p-n კვანძზე დაყრდნობით მიმართულება წინა მიკერძოებული დიოდები უშვებენ დინებას, ხოლო უკუგანვითარებული დიოდები ბლოკავს მას. ეს არის ის, რის გამოც სილიციუმის დიოდებს აქვთ წინა ძაბვა დაახლოებით 0,7 ვოლტი, ასე რომ, ისინი მხოლოდ მიმდინარე ვოლტს უშვებენ. გერმანიუმის დიოდებისთვის, ძაბვის ძაბვაა 0,3 ვოლტი.

ბატარეის, ელექტროდის ან სხვა ძაბვის წყაროს ანოდის ტერმინალი, სადაც ჟანგვა ხდება წრეში, აწვდის ხვრელებს დიოდის კათოდს p-n კვანძის ფორმირებისას. ამის საპირისპიროდ, ძაბვის წყაროს კათოდი, სადაც ხდება შემცირება, უზრუნველყოფს ელექტრონებს, რომლებიც იგზავნება დიოდის ანოდში.

შეგიძლიათ შეისწავლოთ როგორნახევრად ტალღის გამსწორებლებიჩართულია სქემებში იმის გასაგებად, თუ როგორ მუშაობს ისინი. ნახევარი ტალღის გამსწორებლები გადადიან წინა მიკერძოებულ და უკუ მიკერძოებულობაზე, შეყვანილი AC ტალღის დადებითი ან უარყოფითი ნახევარი ციკლის საფუძველზე. იგი აგზავნის ამ სიგნალს დატვირთვის რეზისტორს ისე, რომ რეზისტორში მიედინება მიმდინარე ძაბვის პროპორციული. ეს ხდება ომის კანონის გამო, რომელიც წარმოადგენს ძაბვასვროგორც დენის პროდუქტიმედა წინააღმდეგობარწელს

შეგიძლიათ გაზომოთ ძაბვა დატვირთვის რეზისტორზე, როგორც მიწოდების ძაბვავ_ს, რაც ტოლია გამომავალი DC ძაბვისვ_{გარეთ}. ამ ძაბვასთან დაკავშირებული წინააღმდეგობა ასევე დამოკიდებულია თვით სქემის დიოდზე. შემდეგ, გამსწორებელი სქემა გადადის საპირისპირო მიკერძოებულობაზე, რომელშიც ხდება შეყვანილი AC სიგნალის უარყოფითი ნახევარი ციკლი. ამ შემთხვევაში დიოდი ან წრეში დინება არ მიმდინარეობს და გამომავალი ძაბვა 0-მდე ეცემა. გამომავალი დენი ერთმხრივია.

•••საიდ ჰუსეინ ათერი

საპირისპიროდ, სრული ტალღის გამსწორებლები იყენებენ შეყვანის AC სიგნალის მთელ ციკლს (დადებითი და უარყოფითი ნახევარი ციკლით). ოთხი დიოდი სრული ტალღის გამოსწორების სქემაშია მოწყობილი ისე, რომ როდესაც AC სიგნალის შეყვანა დადებითია, დიოდი გადადის დიოდზედ₁დატვირთვის წინააღმდეგობას და AC წყაროსთან დაბრუნებასდ₂. როდესაც AC სიგნალი არის უარყოფითი, მიმდინარე იღებსდ₃-ტვირთვა-დ₄სამაგიეროდ გზა. დატვირთვის წინააღმდეგობა ასევე გამოაქვს DC ძაბვას სრული ტალღის გამოსწორებიდან.

სრული ტალღის გამსწორებლის საშუალო ძაბვის ღირებულება ორჯერ მეტია, ვიდრე ნახევარი ტალღის გამსწორებელი დაძირეული საშუალო კვადრატული ძაბვა, AC ძაბვის გაზომვის მეთოდი, სრული ტალღის გამსწორებლის √2-ჯერ მეტია, ვიდრე ნახევარი ტალღის გამსწორებელი.

თქვენს საყოფაცხოვრებო ელექტრონულ მოწყობილობებში უმეტესობა იყენებს AC– ს, მაგრამ ზოგიერთ მოწყობილობაში, როგორიცაა ლაპტოპები, ამ დენად გადააქვთ DC– ს გამოყენებამდე. ლაპტოპების უმეტესობა იყენებს გადამრთველი რეჟიმის ელექტრომომარაგების ტიპს (SMPS), რომელიც საშუალებას აძლევს გამომავალი DC ძაბვა უფრო მეტი სიმძლავრის იყოს ადაპტერის ზომის, ღირებულებისა და წონისთვის.

SMPS მუშაობს გამსწორებლის, ოსცილატორისა და ფილტრის გამოყენებით, რომლებიც აკონტროლებენ პულსის სიგანის მოდულაციას (ელექტრო სიგნალის სიმძლავრის შემცირების მეთოდი), ძაბვა და დენა. ოსილატორი არის AC სიგნალის წყარო, საიდანაც შეგიძლიათ განსაზღვროთ დენის ამპლიტუდა და მიმართულება. შემდეგ ლეპტოპის AC ადაპტერი იყენებს მას AC ენერგიის წყაროსთან დასაკავშირებლად და გარდაქმნის მაღალ AC ძაბვას დაბალ DC ძაბვაზე, ფორმას, რომლის საშუალებითაც იგი მუშაობს თავის დატენვის დროს.

ზოგიერთ გამსწორებელ სისტემაში ასევე გამოიყენება გამარტივებული წრე ან კონდენსატორი, რომელიც საშუალებას აძლევს მათ გამოაქვთ მუდმივი ძაბვა, იმის ნაცვლად, რომ დროთა განმავლობაში იცვლებოდეს. გამარტივების კონდენსატორის ელექტროლიტურ კონდენსატორს შეუძლია მიაღწიოს ტევადობას 10-დან ათასობით მიკროფარადამდე (μF). უფრო მეტი სიმძლავრე აუცილებელია შეყვანის უფრო მეტი ძაბვისთვის.

სხვა გამსწორებლები იყენებენ ტრანსფორმატორებს, რომლებიც ცვლის ძაბვას ოთხი ფენიანი ნახევარგამტარების გამოყენებით, რომლებიც ცნობილია როგორცფარისებრიდიოდების გვერდით. ასილიციუმის კონტროლირებადი გამსწორებელი, ფარისეულის სხვა სახელია, იყენებს კათოდს და ანოდს, რომელიც გამოყოფილია კარიბჭითა და მისი ოთხი შრით, ქმნის ორი ზევით ერთმანეთზე განლაგებული ორი p-n კვანძი.

გამსწორებელი სისტემების ტიპები განსხვავდება პროგრამებში, რომელშიც საჭიროა ძაბვის ან დენის შეცვლა. უკვე განხილული პროგრამების გარდა, გამსწორებლები იყენებენ შესაფუთ მოწყობილობებს, ელექტრო შედუღებას, AM რადიოსიგნალებს, პულსის გენერატორებს, ძაბვის გამრავლებასა და ელექტრომომარაგების სქემებს.

შესადუღებელი უთოები, რომლებიც გამოიყენება ელექტრული წრეების ნაწილების დასაკავშირებლად, იყენებენ ნახევრად ტალღის გამსწორებლებს შეყვანილი AC- ს ერთი მიმართულებით. ელექტრო შედუღების ტექნიკა, რომელიც იყენებს ხიდის გამსწორებელ წრეებს, იდეალური კანდიდატია დენის, პოლარიზებული DC ძაბვის უზრუნველსაყოფად.

AM რადიოს, რომელიც ამპლიტუდას არეგულირებს, შეუძლია გამოიყენოს ნახევრად ტალღის გამსწორებლები ელექტრული სიგნალის ცვლილებების შესამჩნევად. პულსის წარმომქმნელი სქემები, რომლებიც წარმოქმნიან მართკუთხა იმპულსებს ციფრული წრეებისთვის, იყენებენ ნახევრად ტალღის გამსწორებლებს შეყვანის სიგნალის შესაცვლელად.

ელექტრომომარაგების სქემებში გამსწორებლები გარდაქმნიან AC– ს DC– ს სხვადასხვა კვების წყაროებიდან. ეს სასარგებლოა, რადგან DC ზოგადად იგზავნება შორ მანძილზე, სანამ ის გადაიქცევა AC– ში საყოფაცხოვრებო ელექტროენერგიისა და ელექტრონული მოწყობილობებისთვის. ეს ტექნოლოგიები შესანიშნავად იყენებს ხიდის გამსწორებელს, რომელსაც შეუძლია გაუმკლავდეს ძაბვის ცვლილებას.