વોલ્ટેજ ગુણક સાથે રેક્ટિફાયર

રેક્ટિફાયર એ વૈકલ્પિક પ્રવાહને ડાયરેક્ટ કરંટમાં રૂપાંતરિત કરવા તેમજ સુધારેલા વોલ્ટેજને સ્થિર અને નિયમન કરવા માટેનું ઉપકરણ છે.

ફિગ ના આકૃતિમાં. 1, અને ટ્રાન્સફોર્મરમાં મધ્યબિંદુ સાથે ડબલ-વોલ્ટેજ બૂસ્ટ વિન્ડિંગ નથી, પરંતુ તે જ સમયે સંપૂર્ણ તરંગ સુધારણા રેક્ટિફાયર વોલ્ટેજને બમણું કરે છે.

પ્રથમ અર્ધ-ચક્ર દરમિયાન, ડાયોડ D1 દ્વારા, વોલ્ટેજ જેની આરપાર સીધો છે, કેપેસિટર C1 એ ગૌણ વિન્ડિંગના કંપનવિસ્તાર વોલ્ટેજ પર આશરે ચાર્જ થાય છે. બીજા અર્ધ-ચક્ર દરમિયાન, ફોરવર્ડ વોલ્ટેજ ડાયોડ D2 પર હશે અને કેપેસિટર C2 તે જ રીતે ચાર્જ થાય છે.

કેપેસિટર્સ C1 અને C2 શ્રેણીમાં જોડાયેલા છે અને તેમની વચ્ચેનો કુલ વોલ્ટેજ લગભગ ટ્રાન્સફોર્મરના કંપનવિસ્તાર વોલ્ટેજના બમણા જેટલો છે. દરેક ડાયોડ પર સમાન મહત્તમ રિવર્સ વોલ્ટેજ હશે. તે જ સમયે કેપેસિટર્સ C1 અને C2 ના ચાર્જિંગ સાથે, તેઓ લોડ આર દ્વારા વિસર્જિત થાય છે, જેના પરિણામે કેપેસિટર્સમાં વોલ્ટેજ ઘટે છે.

લોડ રેઝિસ્ટન્સ R જેટલો ઓછો છે, એટલે કે લોડ કરંટ જેટલો વધારે છે અને કેપેસિટર્સ C1 અને C2ની ક્ષમતા ઓછી છે, તે જેટલી ઝડપથી ડિસ્ચાર્જ થાય છે અને તેમના પર વોલ્ટેજ ઓછું થાય છે. તેથી, વોલ્ટેજને વ્યવહારીક રીતે બમણું કરવું અશક્ય છે. ઓછામાં ઓછા 10 μF ની કેપેસિટર ક્ષમતા અને 100 mA થી વધુ ના લોડ પ્રવાહ સાથે, એક વોલ્ટેજ મેળવી શકાય છે જે ટ્રાન્સફોર્મર દ્વારા આપવામાં આવેલ કરતા 1.7 અથવા તો 1.9 ગણો વધારે છે.

ચોખા. 1. બમણું (a) અને ચારગણું (b) વોલ્ટેજ સાથે રેક્ટિફાયર સર્કિટ

સર્કિટનો ફાયદો એ છે કે કેપેસિટર્સ સુધારેલા પ્રવાહમાં લહેરોને સરળ બનાવે છે.

વોલ્ટેજ ગુણક સાથે રેક્ટિફાયર સર્કિટ ગમે તેટલી વખત લાગુ કરી શકાય છે. અંજીરમાં. 1b એક સર્કિટ બતાવે છે જે વોલ્ટેજને ત્રણ ગણું કરે છે અને તેમાં ચાર ડાયોડ અને ચાર કેપેસિટર છે. વિષમ અડધા ચક્રમાં, કેપેસિટર C1 ડાયોડ D1 દ્વારા લગભગ ટ્રાન્સફોર્મર Et ના વોલ્ટેજની ટોચની કિંમત સુધી ચાર્જ થાય છે. ચાર્જ થયેલ કેપેસિટર C1 પોતે એક સ્ત્રોત છે.

તેથી, અર્ધ-ચક્રમાં પણ કે જેના માટે ટ્રાન્સફોર્મર વોલ્ટેજની ધ્રુવીયતા ઉલટાવી દેવામાં આવશે, કેપેસિટર C2 ડાયોડ D2 દ્વારા લગભગ બમણું વોલ્ટેજ 2Em ચાર્જ થાય છે. આ વોલ્ટેજ એ શ્રેણી-જોડાયેલ ટ્રાન્સફોર્મર અને કેપેસિટર C1 ના કુલ વોલ્ટેજનું મહત્તમ મૂલ્ય છે.

એ જ રીતે, કેપેસિટર C3 ને ડાયોડ D3 દ્વારા પણ 2Em ના વોલ્ટેજ પર વિષમ અર્ધ-ચક્રમાં ચાર્જ કરવામાં આવે છે, જે શ્રેણી સાથે જોડાયેલ C1, ટ્રાન્સફોર્મર અને C2 નું કુલ વોલ્ટેજ છે (તે ધ્યાનમાં રાખવું આવશ્યક છે કે વોલ્ટેજ C1 અને C2 એકબીજા પર કાર્ય કરે છે).

તે જ રીતે વધુ તર્ક કરતાં, અમે શોધીએ છીએ કે કેપેસિટર C4 ડાયોડ D4 દ્વારા અડધા ચક્રને પણ ચાર્જ કરશે.ફરીથી વોલ્ટેજ 2Em કે જે C1, C3, ટ્રાન્સફોર્મર અને C2 ના વોલ્ટેજનો સરવાળો છે. અલબત્ત, રેક્ટિફાયર ચાલુ થયા પછી કેપેસિટર્સ નિર્દિષ્ટ વોલ્ટેજ પર ધીમે ધીમે કેટલાક અર્ધ-ચક્રમાં ચાર્જ થાય છે. પરિણામે, કેપેસિટર્સ C1 અને C4 થી તમે ચાર ગણું વોલ્ટેજ 4Et મેળવી શકો છો.

એકસાથે કેપેસિટર્સ C1 અને C3 સાથે તમે ટ્રિપલ વોલ્ટેજ ZET મેળવી શકો છો. જો આપણે સરકીટમાં વધુ કેપેસિટર્સ અને ડાયોડ ઉમેરીએ જે સમાન સિદ્ધાંત અનુસાર જોડાયેલા હોય, તો સંખ્યાબંધ કેપેસિટર્સ C1, C3, C5, વગેરેમાંથી, વોલ્ટેજ મેળવવામાં આવશે જે એક વિચિત્ર સંખ્યા (3, 5, 7) દ્વારા વધે છે. , વગેરે. n.), અને સંખ્યાબંધ કેપેસિટર્સ C2, C4, C6, વગેરેમાંથી. સમાન સંખ્યા (2, 4, 6, વગેરે) દ્વારા વધેલા વોલ્ટેજ મેળવવાનું શક્ય બનશે.

જ્યારે લોડ ચાલુ થાય છે, ત્યારે કેપેસિટર્સ ડિસ્ચાર્જ થશે અને તેમના પરનો વોલ્ટેજ ઘટશે. લોડ પ્રતિકાર ઓછો થશે, કેપેસિટર્સ ઝડપથી ડિસ્ચાર્જ થશે અને તેમના પરનું વોલ્ટેજ ઘટશે. તેથી, અપૂરતા મોટા લોડ પ્રતિકાર સાથે, આવી યોજનાઓનો ઉપયોગ અતાર્કિક બની જાય છે.

વ્યવહારમાં, આવી યોજનાઓ માત્ર ઓછા લોડ પ્રવાહો પર અસરકારક વોલ્ટેજ ગુણાકાર પ્રદાન કરે છે. અલબત્ત, જો તમે કેપેસિટર્સની ક્ષમતામાં વધારો કરો તો તમે ઉચ્ચ પ્રવાહ મેળવી શકો છો. ઉપરોક્ત યોજનાનો ફાયદો એ ઉચ્ચ વોલ્ટેજ ટ્રાન્સફોર્મર વિના ઉચ્ચ વોલ્ટેજ મેળવવાની ક્ષમતા છે. વધુમાં, કેપેસિટર્સ પાસે માત્ર 2Em નો ઓપરેટિંગ વોલ્ટેજ હોવો જોઈએ, પછી ભલેને વોલ્ટેજનો કેટલી વાર ગુણાકાર કરવામાં આવે, અને દરેક ડાયોડ માત્ર 2Em ના મહત્તમ રિવર્સ વોલ્ટેજ પર કાર્ય કરે છે.

રેક્ટિફાયર ભાગો

ડાયોડ્સ તેમના મુખ્ય પરિમાણો અનુસાર પસંદ કરવામાં આવે છે: મહત્તમ સુધારેલ વર્તમાન I0max અને મર્યાદિત રિવર્સ વોલ્ટેજ યુરેવ. ફિલ્ટરના ઇનપુટ પર કેપેસિટરની હાજરીમાં, બ્રિજ સર્કિટ સિવાયના તમામ રેક્ટિફાયર સર્કિટમાં ટ્રાન્સફોર્મર U2 ના સેકન્ડરી વિન્ડિંગના વોલ્ટેજનું અસરકારક મૂલ્ય - યુરેવના મૂલ્યના 35% કરતાં વધુ ન હોવું જોઈએ. શૂન્ય-બિંદુ ફુલ-વેવ સર્કિટમાં, વોલ્ટેજ U2 એ વિન્ડિંગના અડધા ભાગનો ઉલ્લેખ કરે છે. બ્રિજ સર્કિટમાં, y યુરેવ મૂલ્યના 70% થી વધુ ન હોવો જોઈએ.

ઉચ્ચ વોલ્ટેજને સુધારવા માટે, ડાયોડની યોગ્ય સંખ્યા શ્રેણીમાં જોડાયેલ છે.

જ્યારે જર્મેનિયમ અને સિલિકોન ડાયોડ્સ શ્રેણીમાં જોડાયેલા હોય છે, ત્યારે તે આવશ્યકપણે દસ અથવા સેંકડો કિલો-ઓહ્મ (ફિગ. 2) ના ક્રમમાં સમાન પ્રતિકારના રેઝિસ્ટર સાથે હેરફેર કરવામાં આવે છે. જો આ કરવામાં ન આવે તો, ડાયોડ્સના વિપરીત પ્રતિકારમાં નોંધપાત્ર ફેલાવાને કારણે, વિપરીત વોલ્ટેજ તેમની વચ્ચે અસમાન રીતે વિતરિત થાય છે અને ડાયોડનું ભંગાણ શક્ય છે. અને શન્ટ રેઝિસ્ટર્સની હાજરીમાં, વિપરીત વોલ્ટેજ ડાયોડ વચ્ચે વ્યવહારીક રીતે સમાન રીતે વિભાજિત થાય છે.

મોટા પ્રવાહો મેળવવા માટે ડાયોડનું સમાંતર જોડાણ અનિચ્છનીય છે, કારણ કે વ્યક્તિગત ડાયોડના પરિમાણો અને લાક્ષણિકતાઓના પ્રસારને કારણે, તેઓ વર્તમાનથી અસમાન રીતે લોડ થશે. આ કિસ્સામાં પ્રવાહોને સમાન બનાવવા માટે, સમાનતા પ્રતિરોધકો વ્યક્તિગત ડાયોડ સાથે શ્રેણીમાં જોડાયેલા છે, જેમાંથી પ્રતિકાર પ્રયોગાત્મક રીતે પસંદ કરવામાં આવે છે.

રેક્ટિફાયર ટ્રાન્સફોર્મર્સ માટે, પ્રાથમિક વિન્ડિંગમાં સામાન્ય રીતે 110, 127 અને 220 V મેઈન વોલ્ટેજ પર સ્વિચ કરતા કેટલાક વિભાગો હોય છે.

ચોખા. 2. સેમિકન્ડક્ટર ડાયોડ્સનું શ્રેણી જોડાણ

ચોખા. 3.વોલ્ટેજને સમાયોજિત કરવાની રીતો

ગૌણ વિન્ડિંગ જરૂરી વોલ્ટેજ માટે રચાયેલ છે. ફુલ-વેવ સર્કિટ સાથે, તે મિડપોઇન્ટ આઉટપુટ ધરાવે છે. રીસીવરોને ખવડાવતા રેક્ટિફાયર ટ્રાન્સફોર્મર્સમાં નેટવર્કમાંથી દખલગીરી ઘટાડવા માટે, પ્રાથમિક અને ગૌણ વિન્ડિંગ્સ વચ્ચે એક શિલ્ડિંગ કોઇલ મૂકવામાં આવે છે, જેનો એક છેડો સામાન્ય નકારાત્મક સાથે જોડાયેલ હોય છે.

ફિલ્ટર માટે ચોક્સ, એક નિયમ તરીકે, કોરમાં હોય છે ડાયમેગ્નેટિક ગેપ ચુંબકીય સંતૃપ્તિને દૂર કરવા માટે, જે ઇન્ડક્ટન્સમાં ઘટાડો તરફ દોરી જાય છે. પ્રત્યક્ષ પ્રવાહ માટે ઇન્ડક્ટર કોઇલનો પ્રતિકાર સામાન્ય રીતે કેટલાક દસ અથવા સેંકડો ઓહ્મ જેટલો હોય છે. સુધારેલ વોલ્ટેજનો ભાગ તેના પર અને ટ્રાન્સફોર્મરના સ્ટેપ-અપ વિન્ડિંગ પર પડે છે.

કટોકટીની સ્થિતિમાં રેક્ટિફાયરને આપમેળે બંધ કરવા માટે મુખ્ય વિન્ડિંગ સર્કિટમાં સ્વીચ અને ફ્યુઝ ઇન્સ્ટોલ કરવામાં આવે છે. જો, ઉદાહરણ તરીકે, ફિલ્ટર કેપેસિટર તૂટી ગયું છે, તો પછી સુધારેલ વર્તમાન સર્કિટમાં શોર્ટ સર્કિટ થશે. પ્રાથમિક પ્રવાહ સામાન્ય કરતા નોંધપાત્ર રીતે વધારે બનશે અને ફ્યુઝ ફૂંકાશે. તેના વિના, ટ્રાન્સફોર્મર બળી શકે છે. વધુમાં, આવા શોર્ટ સર્કિટ ડાયોડ માટે ખૂબ જ ખતરનાક છે, જે અતિશય પ્રવાહ સાથે ઓવરહિટીંગ દ્વારા નાશ પામે છે.

કેટલીકવાર ટ્રાન્સફોર્મરનું પ્રાથમિક વિન્ડિંગ વિવિધ વોલ્ટેજ માટેના આઉટપુટ સાથે કરવામાં આવે છે, ઉદાહરણ તરીકે 190, 200, 210, 220 અને 230 V, તેથી સ્વીચની મદદથી રેક્ટિફાયરનું આશરે સતત વોલ્ટેજ જાળવી રાખવું શક્ય હતું. મુખ્ય વોલ્ટેજમાં વધઘટ દરમિયાન સ્વિચ કરો (ફિગ. 3, a).નિયમન કરવાની બીજી રીત એ છે કે નિયમનકારી ઓટોટ્રાન્સફોર્મરનો સમાવેશ કરવો જેમાં વિવિધ વોલ્ટેજ અને સ્વીચ માટે આઉટપુટ હોય.

ચાલુ કરો ઓટોટ્રાન્સફોર્મરનું નિયમન પાવર ટ્રાન્સફોર્મરના પ્રાથમિક વિન્ડિંગને સામાન્ય વોલ્ટેજ સપ્લાય કરવા માટે જ્યારે મેઈન વોલ્ટેજ ઓછું કરવામાં આવે છે (ફિગ. 3, બી). મેઈન વોલ્ટેજ 127 અને 220 V માટે ખાસ એડજસ્ટિંગ ઓટોટ્રાન્સફોર્મર્સ પણ છે, જેમાંથી વોલ્ટેજને સરળ રીતે ગોઠવવાની મંજૂરી આપે છે. 0 થી 250 વી.

રેક્ટિફાયર સાથે કામ કરતી વખતે, ખાસ કરીને જો તે ઉચ્ચ વોલ્ટેજ આપે છે, સાવચેતી રાખવી આવશ્યક છે, કારણ કે કેટલાક સો વોલ્ટના વોલ્ટેજવાળા વ્યક્તિને ઇજા પહોંચાડવી એ જીવન માટે જોખમી છે.

ફિગ. 4. ત્રણ અલગ અલગ વોલ્ટેજ માટે વિભાજક પર સ્વિચ કરવું

રેક્ટિફાયરના તમામ ઉચ્ચ વોલ્ટેજ ભાગો આકસ્મિક સંપર્કથી સુરક્ષિત હોવા જોઈએ. ઓપરેશનમાં રેક્ટિફાયરના કોઈપણ ભાગને ક્યારેય સ્પર્શ કરશો નહીં. જ્યારે રેક્ટિફાયર બંધ હોય અને ફિલ્ટર કેપેસિટર્સ ડિસ્ચાર્જ થાય ત્યારે રેક્ટિફાયર સર્કિટ સાથેના તમામ જોડાણો અથવા ફેરફારો કરવામાં આવે છે. ઉચ્ચ વોલ્ટેજના સૂચક (પોઇન્ટર) તરીકે સુધારેલા વોલ્ટેજ પર નિયોન લેમ્પનો સમાવેશ કરવો ઉપયોગી છે. તેની ચમક ઉચ્ચ વોલ્ટેજની હાજરી સૂચવે છે.

નિયોન લેમ્પને કેટલાક દસ કિલો-ઓહ્મના પ્રતિકાર સાથે મર્યાદિત રેઝિસ્ટર દ્વારા ચાલુ કરવામાં આવે છે. આવા લેમ્પના સ્વરૂપમાં સતત લોડની હાજરી ફિલ્ટર કેપેસિટરને ઓવરવોલ્ટેજ ભંગાણથી સુરક્ષિત કરે છે. જો રેક્ટિફાયર નિષ્ક્રિય ઝડપે ચાલી રહ્યું હોય તો પછીનું થઈ શકે છે. કોઈ ભાર વિના, રેક્ટિફાયરની અંદર કોઈ વોલ્ટેજ ડ્રોપ નથી અને તેથી ફિલ્ટર કેપેસિટરમાં વોલ્ટેજ મહત્તમ હશે.

આ પણ વાંચો: વોલ્ટેજ રેઝોનન્સ