डिवाइस, संचालन का सिद्धांत और रेक्टिफायर डायोड ब्रिज का आरेख

2024 लेखक: Howard Calhoun | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-12-17 10:28

वैकल्पिक विद्युत धारा को विशेष इलेक्ट्रॉनिक सर्किट - डायोड ब्रिज के उपयोग के माध्यम से एक निरंतर स्पंदन में परिवर्तित किया जाता है। रेक्टिफायर डायोड ब्रिज सर्किट को 2 संस्करणों में विभाजित किया गया है: सिंगल-फेज और थ्री-फेज।

रेक्टिफायर के संचालन में मुख्य तत्व डायोड होता है। संरचनात्मक रूप से, यह विभिन्न चालकता के दो क्षेत्रों के साथ एक अर्धचालक क्रिस्टल की एक प्लेट है। प्रवाह की दिशा के आधार पर विद्युत प्रवाह का एकतरफा संचरण एक विशेषता है।

एक रेक्टिफायर डायोड का डिजाइन और संचालन सेमीकंडक्टर जोन के बीच p-n जंक्शन की विशेषताओं पर आधारित होता है। इसका प्रतिरोध बाहरी वोल्टेज की ध्रुवीयता पर निर्भर करता है। एक मामले में यह बड़ा है, दूसरे में यह महत्वहीन है।

सिंगल फेज डायोड ब्रिज

जब इनपुट एक वैकल्पिक साइनसॉइडल वोल्टेज होता है, प्रत्येक आधे चक्र में, करंट एक जोड़ी डायोड से होकर गुजरता है, और दूसरा बंद हो जाता है। नतीजतन, रेक्टिफायर डायोड ब्रिज सर्किट के आउटपुट पर,स्पंदनशील वोल्टेज, जिसकी आवृत्ति इनपुट से दोगुनी होती है।

तीन-चरण ब्रिज सर्किट

यह सर्किट डायोड हाफ-ब्रिज रेक्टिफायर का उपयोग करता है। यहाँ आउटपुट वोल्टेज कम तरंग के साथ प्राप्त किया जाता है।

बिजली की आपूर्ति में सुधार करते समय तरंग को कैसे सुचारू करें?

रिपल बढ़ने पर रेक्टिफाइड वोल्टेज की गुणवत्ता कम हो जाती है। इसे कम करने के लिए, ऐसे तत्वों का उपयोग किया जाता है जो रेक्टिफायर से आने पर ऊर्जा जमा करते हैं और आपूर्ति बंद होने पर इसे छोड़ देते हैं।

एक संधारित्र के साथ एक दिष्टकारी के डायोड ब्रिज सर्किट में, बाद वाला लोड के साथ समानांतर में जुड़ा होता है। लोड करंट के आधार पर इसकी क्षमता का चयन किया जाता है। जब एक पल्स लगाया जाता है, तो कैपेसिटर चार्ज होता है। दालों के बीच (जब कोई नहीं होता है), इससे वोल्टेज लोड को दिया जाता है।

स्मूथिंग के परिणामस्वरूप, फ़िल्टर का आउटपुट वोल्टेज बड़ा हो जाता है और संशोधित मान के आयाम के करीब पहुंच जाता है।

फिल्टर आउटपुट पर आदर्श वोल्टेज दालों के बीच संधारित्र के निर्वहन के कारण प्राप्त नहीं किया जा सकता है। आमतौर पर ऐसी लहरें स्वीकार्य होती हैं। संधारित्र की धारिता को बढ़ाकर इन्हें कम किया जा सकता है।

यदि एक प्रारंभ करनेवाला का उपयोग चौरसाई के लिए किया जाता है, तो यह भार के साथ श्रृंखला में जुड़ा होता है। संयुक्त फिल्टर सर्किट में चोक और कैपेसिटर शामिल हैं।

डायोड ब्रिज के डिजाइन

सबसे सरल ब्रिज डिवाइस व्यक्तिगत डायोड को सोल्डर करके किया जाता है। उद्योग में अखंड संरचनाओं का उत्पादन किया जाता है, जो कमआकार और सस्ता। इसके अलावा, उनमें समान विशेषताओं वाले डायोड का चयन किया जाता है, जो उन्हें समान हीटिंग के साथ काम करने की अनुमति देता है। यह दिष्टकारी डायोड ब्रिज सर्किट की विश्वसनीयता में सुधार करता है।

व्यक्तिगत तत्वों से डायोड ब्रिज का लाभ मरम्मत की संभावना है जब उनमें से एक विफल हो जाता है। विधानसभा को पूरी तरह से बदलना होगा। इसमें खराबी शायद ही कभी होती है, क्योंकि तत्वों का सही चयन किया जाता है।

पावर रेक्टीफायर्स

उच्च धारा का उपभोग करने वाले उपकरण आमतौर पर 220 V द्वारा संचालित होते हैं। उपकरण सीधे जुड़े नहीं होते हैं, क्योंकि इलेक्ट्रॉनिक सर्किट के लिए वोल्टेज छोटा होता है, और करंट स्थिर होता है। फिर नेटवर्क एडेप्टर का उपयोग करें।

एक ट्रांसफॉर्मर द्वारा वोल्टेज कम किया जाता है, जो प्राथमिक और माध्यमिक आपूर्ति सर्किट के बीच एक गैल्वेनिक अलगाव भी बनाता है। यह बिजली के झटके के जोखिम को कम करता है और सर्किट में शॉर्ट सर्किट होने पर उपकरण की सुरक्षा करता है।

आधुनिक एडेप्टर ज्यादातर मामलों में गैल्वेनिक अलगाव के बिना एक सरलीकृत ट्रांसफॉर्मर रहित सर्किट के अनुसार काम करते हैं, जहां संधारित्र द्वारा अतिरिक्त वोल्टेज को अवशोषित किया जाता है।

12 वोल्ट डायोड ब्रिज सर्किट: निर्देश और असेंबली

बिजली की आपूर्ति में दो मॉड्यूल होते हैं, जहां पहला स्टेप-डाउन ट्रांसफार्मर होता है, और दूसरा डायोड ब्रिज होता है जो एक प्रकार के वोल्टेज को दूसरे में परिवर्तित करता है।

एक उपयुक्त ट्रांसफार्मर का चयन किया जाता है। प्राथमिक वाइंडिंग एक परीक्षक का उपयोग करके स्थित है। उसका प्रतिरोध सबसे बड़ा होना चाहिए। प्रतिरोध माप मोड में एक मल्टीमीटर के साथ बजने से, आवश्यकसमाप्त होता है। फिर अन्य जोड़े मिलते हैं और निशान बनाए जाते हैं।

220 V को प्राथमिक वाइंडिंग की आपूर्ति की जाती है। फिर परीक्षक को एसी वोल्टेज माप मोड में स्विच किया जाता है और शेष वाइंडिंग पर वोल्टेज मापा जाता है। आपको 10V पर एक को चुनना या हवा देना चाहिए। यह महत्वपूर्ण है कि वोल्टेज 12V न हो, क्योंकि कैपेसिटिव फिल्टर के बाद यह 18% बढ़ जाता है।

आवश्यक शक्ति के लिए ट्रांसफार्मर का चयन किया जाता है, जिसके बाद 25% का मार्जिन लिया जाता है।

4 डायोड को डायोड ब्रिज में घुमाया जाता है और सिरों को मिलाया जाता है। फिर सर्किट जुड़ा हुआ है, एक 25 वी और 2200 माइक्रोफ़ारड कैपेसिटर (इलेक्ट्रोलाइट) आउटपुट से जुड़ा है और ऑपरेशन में चेक किया गया है।

ट्रांसफॉर्मर रहित 24V रेक्टिफायर डायोड ब्रिज सर्किट

शौकिया रेडियो अभ्यास में, ट्रांसफॉर्मर के बिना कम बिजली की आपूर्ति व्यापक रूप से उपयोग की जाती है।

220V बिजली की आपूर्ति गिट्टी संधारित्र C1 के माध्यम से की जाती है। रेक्टिफायर में डायोड VD1, VD2 और जेनर डायोड VD3, VD4 होते हैं। पुल के माध्यम से वर्तमान उछाल को खत्म करने के लिए, बिजली से जुड़े होने पर संधारित्र के साथ श्रृंखला में 50-100 ओम वर्तमान सीमित प्रतिरोधी स्थापित किया जाता है। जब सर्किट काम नहीं कर रहा हो तो कैपेसिटर को डिस्चार्ज करने के लिए, समानांतर में एक 150-300 kΩ रेसिस्टर को इससे जोड़ा जाता है।

सर्किट के आउटपुट पर 2000 माइक्रोफ़ारड की क्षमता वाला एक स्मूथिंग कैपेसिटर लगाया जाता है।

गैल्वेनिक कपलिंग की कमी से बिजली के झटके का खतरा पैदा होता है।

आवेदन

डायोड ब्रिज अनुप्रयोगअत्यंत विस्तृत और विविध:

• प्रकाश जुड़नार (एलईडी और फ्लोरोसेंट लैंप);
• बिजली के मीटर;
• इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए बिजली की आपूर्ति;
• औद्योगिक बिजली आपूर्ति, नियंत्रण और चार्जर।

डायोड ब्रिज बनाने के लिए डायोड कैसे चुनें?

मुख्य चयन मानदंड वोल्टेज और करंट हैं जिस पर डायोड ज़्यादा गरम नहीं होता है। जब सीधे चालू किया जाता है, तो इसमें लगभग 0.6 V का वोल्टेज गिरता है, क्योंकि इसमें आंतरिक प्रतिरोध होता है। रिवर्स वोल्टेज जो डायोड थर्मल और इलेक्ट्रिकल ब्रेकडाउन मोड में प्रवेश किए बिना सामना कर सकता है, उसकी एक निश्चित सीमा होती है। यदि इसे 220 V के लिए डिज़ाइन किया गया है, तो कम से कम 25% का मार्जिन लिया जाता है। लेकिन यह बेहतर है कि इसे पर्याप्त रूप से बड़ा किया जाए ताकि आकस्मिक बिजली के उछाल से बचाव किया जा सके।

करंट को भी मार्जिन से लिया जाता है। यदि आवश्यक हो तो कूलिंग रेडिएटर प्रदान किया जाता है।

सही चुनाव के लिए डायोड और डायोड ब्रिज की संदर्भ तालिका का उपयोग करें।

डायोड ब्रिज निर्माता

प्रकाश उपकरणों के लिए तत्वों में, डायोटेक द्वारा निर्मित 1N4007 और MS250 श्रृंखला के रेक्टिफायर बाहर खड़े हैं। वे 1000 वी तक के वोल्टेज के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। पहले मामले में, डायोड ब्रिज सर्किट में एक मुद्रित सर्किट बोर्ड पर रखे गए 4 डायोड होते हैं, और दूसरे में इसे एक कॉम्पैक्ट असेंबली के रूप में प्रस्तुत किया जाता है। जबकि 1N4007 श्रृंखला संचालन में विश्वसनीय है, MS250 असेंबली वजन और पदचिह्न बचाता है। इसके बावजूद, कीमतों में गिरावट के कारण 1N4007 श्रृंखला की मांग मजबूत बनी हुई हैजो मुख्य रूप से तांबे के लेड की कीमत से निर्धारित होता है।

एमएस सीरीज डायोड ब्रिज की निर्माण तकनीक जारी है। अब पुल के सभी 4 क्रिस्टल एक साथ स्थापित हो गए हैं, जो मापदंडों की एकरूपता के कारण इसकी गर्मी प्रतिरोध को बढ़ाता है।

परिवेश का तापमान बढ़ने पर रेक्टिफायर की विश्वसनीयता कम हो जाती है। इस समस्या को B250S2A श्रृंखला द्वारा हल किया जाता है, जिसे 2.3A पर रेट किया गया है और 125°C पर 0.7A पास करता है।

अधिकांश निर्माता डायोड खरीदते हैं और फिर तैयार रेक्टिफायर को इकट्ठा करते हैं। डियोटेक क्रिस्टल बनाने से लेकर असेंबली और पैकेजिंग तक पूरे उत्पादन चक्र को संभालता है।

एक अन्य प्रमुख वैश्विक कंपनी - आईआरएफ - के पास भागों के आयामों को कम करने, गर्मी हस्तांतरण में सुधार और अर्धचालक प्रौद्योगिकी की दक्षता बढ़ाने के लिए अद्वितीय प्रौद्योगिकियां हैं। यह संपूर्ण ऊर्जा रूपांतरण चक्र के लिए एकमात्र उत्पादक घटक है।

निष्कर्ष

सभी इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में रेक्टिफायर डायोड ब्रिज सर्किट का उपयोग किया जाता है। फुल-वेव रेक्टिफायर्स का उपयोग किया जाना चाहिए, जिनकी विशेषताएं सिंगल-वेव वाले की तुलना में बहुत बेहतर हैं। आप प्रत्येक डायोड को रिंग करके उनमें से किसी को भी स्वयं चेक कर सकते हैं।