સેમિકન્ડક્ટર રેક્ટિફાયરનું વર્ગીકરણ

વૈકલ્પિક વર્તમાન સ્ત્રોતની ઊર્જાને ડાયરેક્ટ કરંટમાં રૂપાંતરિત કરવા માટે રચાયેલ ઉપકરણને રેક્ટિફાયર કહેવામાં આવે છે. રેક્ટિફાયરને અંજીરમાં બતાવેલ બ્લોક ડાયાગ્રામના સ્વરૂપમાં રજૂ કરી શકાય છે. 1.

ચાલો આ યોજનાના મુખ્ય ઘટકોને લાક્ષણિકતા આપીએ:

a) પાવર ટ્રાન્સફોર્મર રેક્ટિફાયરના ઇનપુટ અને આઉટપુટ વોલ્ટેજ અને વ્યક્તિગત રેક્ટિફાયર સર્કિટ્સ (એટલે ​​​​કે તે સપ્લાય નેટવર્ક અને લોડ નેટવર્કને અલગ કરે છે) ના વિદ્યુત વિભાજનને મેચ કરવા માટે સેવા આપે છે;

b) વાલ્વ બ્લોક લોડ સર્કિટમાં પ્રવાહનો દિશાવિહીન પ્રવાહ પૂરો પાડે છે, જેના પરિણામે વૈકલ્પિક વોલ્ટેજ ધબકારા કરતા વોલ્ટેજમાં રૂપાંતરિત થાય છે;

v) સ્મૂથિંગ ફિલ્ટર જરૂરી મૂલ્ય સુધી લોડમાં વોલ્ટેજ રિપલ્સને ઘટાડવા માટે રચાયેલ છે;

જી) વોલ્ટેજ રેગ્યુલેટર, જ્યારે સપ્લાય વોલ્ટેજ વધઘટ થાય અથવા લોડ વર્તમાન બદલાય ત્યારે સુધારેલા વોલ્ટેજના સરેરાશ મૂલ્યને સ્થિર કરવા માટે વપરાય છે.

ચોખા. 1 — રેક્ટિફાયરનો બ્લોક ડાયાગ્રામ

રેક્ટિફાયરમાં પરિમાણો વચ્ચેનો સંબંધ મોટે ભાગે રેક્ટિફાયર સર્કિટ પર આધાર રાખે છે.રેક્ટિફાયર સર્કિટ હેઠળ ટ્રાન્સફોર્મર વિન્ડિંગ્સના કનેક્શન ડાયાગ્રામ અને વાલ્વને ટ્રાન્સફોર્મરના સેકન્ડરી વિન્ડિંગ્સ સાથે કનેક્ટ કરવાની પ્રક્રિયાને સમજો.

રેક્ટિફાયર સર્કિટ્સ (રેક્ટિફાયર) ને નીચેની મુખ્ય લાક્ષણિકતાઓ અનુસાર વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે:

1. વૈકલ્પિક વર્તમાન પુરવઠાના તબક્કાઓની સંખ્યા દ્વારા, તે સિંગલ-ફેઝ રેક્ટિફાયર અને ત્રણ તબક્કાના રેક્ટિફાયર.

2. ટ્રાન્સફોર્મરના ગૌણ વિન્ડિંગ સાથે વાલ્વને કનેક્ટ કરવાની પદ્ધતિ દ્વારા - ટ્રાન્સફોર્મર અને બ્રિજ સર્કિટના ગૌણ વિન્ડિંગના શૂન્ય (મધ્યમ) બિંદુનો ઉપયોગ કરીને શૂન્ય સર્કિટ જેમાં શૂન્ય બિંદુ અલગ હોય છે અથવા ટ્રાન્સફોર્મરના ગૌણ વિન્ડિંગ્સ ડેલ્ટા હોય છે. જોડાયેલ

સિંગલ-ફેઝ બ્રિજ રેક્ટિફાયર સર્કિટ

બ્રિજ રેક્ટિફાયરના વોલ્ટેજ અને કરંટના ટાઇમિંગ ડાયાગ્રામ

ટ્રાન્સફોર્મરના સેકન્ડરી વિન્ડિંગ પર વોલ્ટેજની સકારાત્મક ધ્રુવીયતા સાથે (ધ્રુવીયતા કૌંસ વિના સૂચવવામાં આવે છે) 0 — υ1 (0 — π) અંતરાલમાં, વર્તમાન ડાયોડ્સ D1 અને D2 દ્વારા વહન કરવામાં આવે છે. વહન અંતરાલમાં ડાયોડ પરનો વોલ્ટેજ ડ્રોપ શૂન્ય (આદર્શ વાલ્વ) ની નજીક છે, તેથી ટ્રાન્સફોર્મરના ગૌણ વિન્ડિંગ પરના વોલ્ટેજની હકારાત્મક અર્ધ-તરંગ લોડ પર લાગુ થાય છે, તેના પર વોલ્ટેજ ud = u2 બનાવે છે. અંતરાલમાં υ1 — υ2 (π — 2π) વોલ્ટેજ u1 અને u2 ની ધ્રુવીયતા ઉલટાવી દેવામાં આવશે, જે ડાયોડ D3 અને D4 ને અનલોક કરવા તરફ દોરી જશે. આ કિસ્સામાં, વોલ્ટેજ u2 એ અગાઉના અંતરાલની જેમ સમાન ધ્રુવીયતા સાથે લોડ સાથે જોડાયેલ હશે. તેથી, બ્રિજ રેક્ટિફાયરના સંપૂર્ણ પ્રતિરોધક લોડ સાથેનું આઉટપુટ વોલ્ટેજ યુનિપોલર વોલ્ટેજ હાફ-વેવ્સ (ud = u2) નું સ્વરૂપ ધરાવે છે.

3.લોડ રેક્ટિફાયર દ્વારા પાવર વપરાશ ઓછી શક્તિ (કેડબલ્યુના એકમો), મધ્યમ શક્તિ (દસ કિલોવોટ) અને ઉચ્ચ શક્તિ (Ppot> 100 kW) માં વિભાજિત કરવામાં આવે છે.

4. રેક્ટિફાયરની શક્તિને ધ્યાનમાં લીધા વિના, તમામ સર્કિટ સિંગલ-સાયકલ અથવા અર્ધ-ચક્ર અને બે-ચક્ર (ફુલ-વેવ) માં વિભાજિત થાય છે.

સિંગલ-સાયકલ - આ એવા સર્કિટ છે જેમાં વર્તમાન સમયગાળો દીઠ એકવાર ટ્રાન્સફોર્મરના ગૌણ વિન્ડિંગ્સમાંથી પસાર થાય છે (અડધો સમયગાળો અથવા તેનો ભાગ). બધા શૂન્ય સર્કિટ સિંગલ છે.

ટ્રાન્સફોર્મર શૂન્ય-પોઇન્ટ આઉટપુટ સાથે સિંગલ-ફેઝ ફુલ-વેવ રેક્ટિફાયર સર્કિટ

સક્રિય લોડ સાથે સિંગલ-ફેઝ ઝીરો-આઉટપુટ રેક્ટિફાયરના ટાઇમિંગ ડાયાગ્રામ

સર્કિટમાં સંપૂર્ણ તરંગ સુધારણા બે ગૌણ વિન્ડિંગ્સ સાથે ટ્રાન્સફોર્મર બનાવીને પ્રાપ્ત થાય છે. વિન્ડિંગ્સ શ્રેણીમાં જોડાયેલા હોય છે અને તેમાં સામાન્ય શૂન્ય (કેન્દ્ર) બિંદુ હોય છે. ટ્રાન્સફોર્મરના ગૌણ વિન્ડિંગ્સના મુક્ત છેડા વાલ્વ D1 અને D2 ના એનોડ સાથે જોડાયેલા હોય છે, અને વાલ્વના કેથોડ્સ એકસાથે જોડાયેલા હોય છે જે રેક્ટિફાયરના હકારાત્મક ધ્રુવ બનાવે છે. રેક્ટિફાયરનો નકારાત્મક ધ્રુવ એ ગૌણ વિન્ડિંગ્સનો સામાન્ય (તટસ્થ) જોડાણ બિંદુ છે. આમ, ટ્રાન્સફોર્મર આ સર્કિટમાં સપ્લાય વોલ્ટેજની તીવ્રતા અને લોડમાંના વોલ્ટેજને મેચ કરવા અને મધ્યમ (શૂન્ય) બિંદુ બનાવવા બંને કામ કરે છે. તે સ્પષ્ટ છે કે ટ્રાન્સફોર્મર u1 અને u2 (અથવા EMF e1 અને e2) ના સેકન્ડરી વિન્ડિંગ્સના ટર્મિનલ્સ પરના વોલ્ટેજ તીવ્રતામાં સમાન છે અને 180 ° દ્વારા શૂન્ય બિંદુની તુલનામાં સ્થાનાંતરિત થાય છે, એટલે કે. એન્ટિફેઝમાં છે.

કોઈપણ સમયે, આ ડાયોડ વર્તમાનનું સંચાલન કરે છે જેની એનોડ સંભવિત હકારાત્મક છે.તેથી, અંતરાલ 0 — π માં, ડાયોડ D1 ખુલ્લું છે અને ટ્રાન્સફોર્મર ud = u2-1 ના સેકન્ડરી વિન્ડિંગનું ફેઝ વોલ્ટેજ લોડ રેઝિસ્ટન્સ Rn (Rd) પર લાગુ થાય છે. 0 — π ની શ્રેણીમાં ડાયોડ D2 બંધ છે કારણ કે તેના પર નકારાત્મક વોલ્ટેજ લાગુ પડે છે. અંતરાલના અંતે, સર્કિટમાં વોલ્ટેજ અને પ્રવાહો શૂન્ય છે.

π — 2π સર્કિટના આગામી ઓપરેટિંગ અંતરાલમાં, પ્રાથમિક અને ગૌણ વિન્ડિંગ્સના વોલ્ટેજ તેમની ધ્રુવીયતાને ઉલટાવે છે, જેથી ડાયોડ D2 ખુલ્લું રહેશે અને ડાયોડ D1 બંધ થઈ જશે. ઉપરાંત, સુધારણા સાંકળમાં પ્રક્રિયાઓ પુનરાવર્તિત છે. સુધારેલ વોલ્ટેજ વળાંક ud માં ટ્રાન્સફોર્મરના ગૌણ વિન્ડિંગના તબક્કાના વોલ્ટેજના એકધ્રુવીય અર્ધ-તરંગોનો સમાવેશ થાય છે. શુદ્ધ પ્રતિરોધક લોડ સાથે લોડ પ્રવાહનો આકાર વોલ્ટેજના આકારને અનુસરે છે. ડાયોડ્સ D1 અને D2 અડધા સમયગાળા માટે શ્રેણીમાં પ્રવાહનું સંચાલન કરે છે.

5. પૂર્વ વ્યવસ્થા દ્વારા:

એ) લો-પાવર રેક્ટિફાયર, એક નિયમ તરીકે, સિંગલ-ફેઝ, કંટ્રોલ સિસ્ટમ્સમાં, ઇલેક્ટ્રોનિક સાધનોના વ્યક્તિગત બ્લોક્સને પાવર કરવા માટે, માપન સાધનો વગેરેમાં;

b) મધ્યમ અને ઉચ્ચ પાવર રેક્ટિફાયર ઔદ્યોગિક સ્થાપનો માટે પાવર સ્ત્રોત તરીકે સેવા આપે છે.

6. સીધી કરવાની યોજનાઓ સરળ અને જટિલમાં વહેંચાયેલી છે. સરળ સર્કિટમાં સિંગલ-ફેઝ અને થ્રી-ફેઝ, ન્યુટ્રલ અને બ્રિજ સર્કિટનો સમાવેશ થાય છે. જટિલ (અથવા જટિલ સર્કિટ) માં, ઘણા સરળ સર્કિટ શ્રેણી અથવા સમાંતરમાં જોડાયેલા હોય છે.

7. કાર્ગોના પ્રકાર (પ્રકૃતિ) અનુસાર. સિંગલ-ફેઝ રેક્ટિફાયર સર્કિટ્સ રેક્ટિફાઇડ વોલ્ટેજના નોંધપાત્ર પલ્સેશન દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. લોડ પર વોલ્ટેજની લહેર ઘટાડવા માટે, ચોક્સ (L) અને કેપેસિટર્સ (C). લોડ સાથે સ્મૂથિંગ ફિલ્ટરના ઇનપુટ સર્કિટની પ્રકૃતિ રેક્ટિફાયર પરના લોડનો પ્રકાર નક્કી કરે છે. એક્ટિવ લોડ (R — NG), એક્ટિવ-ઇન્ડક્ટિવ લોડ (RL — NG), એક્ટિવ લોડ અને કૅપેસિટીવ ફિલ્ટર (RC — NG) માટે રેક્ટિફાયર ઑપરેશન વચ્ચે તફાવત કરવામાં આવે છે.

તમામ રેક્ટિફાયર્સમાં સામાન્ય રીતે તેનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે RL — NG સાથે થાય છે. આ એ હકીકતને કારણે છે કે લો-પાવર રેક્ટિફાયર મોટાભાગે એલસી ફિલ્ટર સાથે કામ કરે છે અને એલ ફિલ્ટર સાથે હાઈ-પાવર રેક્ટિફાયર.

7. નિયંત્રણ દ્વારા, અનિયંત્રિત અને નિયંત્રિત રેક્ટિફાયર વચ્ચે તફાવત કરો.

પીએચ.ડી. કોલ્યાડા એલ.આઈ.