રેક્ટિફાઇડ વોલ્ટેજ રિપલ કેવી રીતે ઘટાડવી

રેક્ટિફાયર દ્વારા પ્રાપ્ત વોલ્ટેજ સતત નથી, પરંતુ ધબકારા કરે છે. તેમાં સતત અને ચલ ઘટકોનો સમાવેશ થાય છે. સ્થિરતાના સંદર્ભમાં ચલ ઘટક જેટલો મોટો છે, તેટલો વધારે વિક્ષેપ અને સુધારેલ વોલ્ટેજની ગુણવત્તા વધુ ખરાબ છે.

ચલ ઘટક હાર્મોનિક્સ દ્વારા રચાય છે. હાર્મોનિક ફ્રીક્વન્સીઝ સમાનતા દ્વારા વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે

f (n) =kmf,

જ્યાં k એ હાર્મોનિક સંખ્યા છે, k = 1, 2, 3,…, m એ રેક્ટિફાઇડ વોલ્ટેજની કઠોળની સંખ્યા છે, f એ મુખ્ય વોલ્ટેજની આવર્તન છે.

રેક્ટિફાઇડ વોલ્ટેજ રિપલ ગુણાંક p ની ગુણવત્તાનું મૂલ્યાંકન કરવામાં આવે છે, જે સુધારેલા વોલ્ટેજના સરેરાશ મૂલ્ય અને લોડમાં મૂળભૂત હાર્મોનિકના કંપનવિસ્તાર પર આધાર રાખે છે.

રેક્ટિફાઇડ વોલ્ટેજ કર્વમાં સમાવિષ્ટ હાર્મોનિક ઘટકો n = km નો ક્રમ માત્ર કઠોળની સંખ્યા પર આધાર રાખે છે અને ચોક્કસ પર આધાર રાખતો નથી રેક્ટિફાયર સર્કિટ્સ... સૌથી ઓછી સંખ્યાના હાર્મોનિક્સમાં સૌથી વધુ કંપનવિસ્તાર હોય છે.

n ના ક્રમના હાર્મોનિક ઘટકનું અસરકારક વોલ્ટેજ મૂલ્ય આદર્શ અનિયંત્રિત રેક્ટિફાયરના સુધારેલા વોલ્ટેજ Ud ના સરેરાશ મૂલ્ય પર આધારિત છે:

વાસ્તવિક સર્કિટ્સમાં, એક ડાયોડથી બીજા ડાયોડમાં વર્તમાન સંક્રમણ ચોક્કસ મર્યાદિત સમયગાળામાં થાય છે, જે અપૂર્ણાંકમાં માપવામાં આવે છે. વૈકલ્પિક તાણનો સમયગાળો અને તેને સ્વિચિંગ એંગલ કહેવાય છે... સ્વિચિંગ એંગલ્સની હાજરી હાર્મોનિક્સના કંપનવિસ્તારમાં મોટા પ્રમાણમાં વધારો કરે છે. પરિણામે, તમે સુધારેલ તરંગ ઉત્તેજના વધે છે.

રેક્ટિફાઇડ વોલ્ટેજનો AC ઘટક, જેમાં નીચા અને ઉચ્ચ આવર્તન હાર્મોનિક્સનો સમાવેશ થાય છે, તે લોડમાં AC પ્રવાહ બનાવે છે જે અન્ય ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણોમાં દખલ કરે છે.

રેક્ટિફાયરના આઉટપુટ ટર્મિનલ્સ અને લોડ વચ્ચેના રેક્ટિફાઇડ વોલ્ટેજની લહેર ઘટાડવા માટે સ્મૂથિંગ ફિલ્ટરનો સમાવેશ થાય છે, જે હાર્મોનિક્સને દબાવીને સુધારેલા વોલ્ટેજના રિપલને નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડે છે.

સ્મૂથિંગ ફિલ્ટર્સના મુખ્ય ઘટકો છે ઇન્ડક્ટર (થ્રોટલ્સ) અને કેપેસિટર્સ, અને ઓછી શક્તિઓ અને ટ્રાન્ઝિસ્ટર પર.

નિષ્ક્રિય ફિલ્ટર્સનું સંચાલન (ટ્રાન્ઝિસ્ટર અને અન્ય એમ્પ્લીફાયર વિના) પ્રતિક્રિયાશીલ તત્વો (ઇન્ડક્ટર અને કેપેસિટર) ના પ્રતિકાર મૂલ્યની આવર્તન અવલંબન પર આધારિત છે. ઇન્ડક્ટર રેઝિસ્ટન્સ Xl અને કેપેસિટર X° C: Xl = 2πfL, X° C = 1 / 2πfC,

જ્યાં f એ પ્રતિક્રિયાશીલ તત્વમાંથી વહેતા પ્રવાહની આવર્તન છે, L એ ચોકનું ઇન્ડક્ટન્સ છે, C એ કેપેસિટરનું કેપેસીટન્સ છે.

પ્રતિક્રિયાશીલ તત્વોના પ્રતિકાર માટેના સૂત્રોમાંથી, તે અનુસરે છે કે વર્તમાનની આવૃત્તિમાં વધારો સાથે, કોઇલનો પ્રતિકાર ઇન્ડક્ટન્સ (ચોક) વધે છે અને કેપેસિટર ઘટે છે. પ્રત્યક્ષ પ્રવાહ માટે, કેપેસિટરનો પ્રતિકાર અનંત છે અને ઇન્ડક્ટર શૂન્ય છે.

આ સુવિધા ઇન્ડક્ટરને સુધારેલા વર્તમાન અને વિલંબિત હાર્મોનિક્સના ડીસી ઘટકને મુક્તપણે પસાર કરવાની મંજૂરી આપે છે.ઉપરાંત, હાર્મોનિક નંબર જેટલો ઊંચો છે (તેની આવર્તન જેટલી વધારે છે), તે વધુ અસરકારક રીતે ધીમું થાય છે. તેનાથી વિપરીત, કેપેસિટર વર્તમાનના ડીસી ઘટકને સંપૂર્ણપણે અવરોધે છે અને હાર્મોનિક્સ પસાર કરે છે.

ફિલ્ટરની અસરકારકતાને દર્શાવતું મુખ્ય પરિમાણ એ સ્મૂથિંગ (ફિલ્ટરિંગ) ગુણાંક છે

q = p1 / p2,

જ્યાં p1 એ ફિલ્ટર વગરના સર્કિટમાં રેક્ટિફાયર આઉટપુટનું રિપલ ફેક્ટર છે, p2 એ ફિલ્ટર આઉટપુટનું રિપલ ફેક્ટર છે.

વ્યવહારમાં, નિષ્ક્રિય એલ-આકારના, યુ-આકારના અને રેઝોનન્ટ ફિલ્ટર્સનો ઉપયોગ થાય છે. સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતા એલ-આકારના અને યુ-આકારના છે, જેની આકૃતિઓ આકૃતિ 1 માં બતાવવામાં આવી છે.

આકૃતિ 1. રેક્ટિફાઇડ વોલ્ટેજ રિપલને ઘટાડવા માટે નિષ્ક્રિય રીતે સ્મૂથિંગ એલ-આકારના (એ) અને યુ-આકારના (બી) ફિલ્ટર્સની યોજનાઓ

ફિલ્ટર ચોક L ના ઇન્ડક્ટન્સની ગણતરી કરવા માટેનો પ્રારંભિક ડેટા અને ફિલ્ટર કેપેસિટર C ની કેપેસીટન્સ એ રેક્ટિફાયર, સર્કિટ વેરિઅન્ટ અને ફિલ્ટર આઉટપુટના જરૂરી રિપલ ફેક્ટર છે.

ફિલ્ટર પરિમાણોની ગણતરી સ્મૂથિંગ ગુણાંકના નિર્ધારણ સાથે શરૂ થાય છે. પછી તમારે અવ્યવસ્થિત રીતે ફિલ્ટર સર્કિટ અને તેમાં કેપેસિટરની કેપેસીટન્સ પસંદ કરવાની જરૂર છે. ફિલ્ટર કેપેસિટરની કેપેસીટન્સ નીચે આપેલ કેપેસીટન્સ શ્રેણીમાંથી પસંદ કરવામાં આવી છે.

વ્યવહારમાં, નીચેની ક્ષમતાવાળા કેપેસિટર્સનો ઉપયોગ થાય છે: 50, 100, 200, 500, 1000, 2000, 4000 uF. ઉચ્ચ ઓપરેટિંગ વોલ્ટેજ પર આ શ્રેણીના નાના કેપેસીટન્સ મૂલ્યોનો ઉપયોગ કરવાની ભલામણ કરવામાં આવે છે અને ઓછા વોલ્ટેજ પર મોટા કેપેસીટન્સનો ઉપયોગ કરવાની ભલામણ કરવામાં આવે છે.

L-આકારના ફિલ્ટર સર્કિટમાં ચોક ઇન્ડક્ટન્સ અંદાજિત અભિવ્યક્તિ પરથી નક્કી કરી શકાય છે

યુ આકારની યોજના માટે -

સૂત્રોમાં, કેપેસીટન્સને માઇક્રોફારાડ્સમાં બદલવામાં આવે છે, અને પરિણામ હેનરીમાં મેળવવામાં આવે છે.

વોલ્ટેજ રેક્ટિફાઇડ રિપલ વોલ્ટેજ ફિલ્ટરિંગ