ब्रिज रेक्टिफायर को समझना: सिद्धांत, वर्गीकरण और व्यावहारिक अनुप्रयोग
2024-07-09 10433

पुल रेक्टिफायर चार डायोड से बने पुल संरचना के माध्यम से प्रत्यक्ष वर्तमान (डीसी) में वर्तमान (एसी) को वैकल्पिक रूप से परिवर्तित करता है।डायोड की यूनिडायरेक्शनल चालकता का उपयोग एसी के सकारात्मक और नकारात्मक आधे चक्र को डीसी में उसी दिशा में ठीक करने के लिए किया जाता है।पुल रेक्टिफायर का डिज़ाइन न केवल सुधार दक्षता में सुधार करता है, बल्कि एक स्थिर डीसी आउटपुट वोल्टेज भी प्रदान करता है।यह लेख व्यावहारिक अनुप्रयोगों में कार्य सिद्धांत, वर्गीकरण और पुल रेक्टिफायर की भूमिका पर विस्तार से चर्चा करेगा।

सूची

एक रेक्टिफायर क्या है?

एक रेक्टिफायर एक इलेक्ट्रॉनिक उपकरण है जिसका उपयोग वर्तमान (एसी) को प्रत्यक्ष वर्तमान (डीसी) में बदलने के लिए किया जाता है।यह आमतौर पर पावर सिस्टम में उपयोग किया जाता है और रेडियो संकेतों का पता लगाता है।रेक्टिफायर डायोड की यूनिडायरेक्शनल चालकता का लाभ उठाकर एसी से डीसी में रूपांतरण की सुविधा प्रदान करते हैं, जिससे वर्तमान को केवल एक दिशा में प्रवाह करने की अनुमति मिलती है।वे विभिन्न प्रकार की सामग्रियों से बने हो सकते हैं, जिनमें वैक्यूम ट्यूब, इग्निशन ट्यूब, सॉलिड-स्टेट सिलिकॉन सेमीकंडक्टर डायोड और पारा आर्क्स शामिल हैं।विपरीत कार्य करने वाले उपकरण (डीसी को एसी में परिवर्तित करना) को इनवर्टर कहा जाता है।

एक स्टैंडबाय यूपीएस (निर्बाध बिजली की आपूर्ति) में, केवल बैटरी को चार्ज करने की आवश्यकता होती है, इसलिए सिस्टम में एक चार्जर शामिल होता है, लेकिन लोड को बिजली की आपूर्ति नहीं करता है।इसके विपरीत, एक डबल रूपांतरण यूपीएस न केवल बैटरी को चार्ज करता है, बल्कि इन्वर्टर को पावर की भी आपूर्ति करता है, इसलिए इसे रेक्टिफायर/चार्जर कहा जाता है।

एक रेक्टिफायर का मुख्य कार्य एसी को डीसी में परिवर्तित करना है।यह दो मुख्य प्रक्रियाओं के माध्यम से ऐसा करता है, एसी को डीसी में परिवर्तित करता है, फिर इसे लोड या इन्वर्टर के लिए एक स्थिर डीसी आउटपुट प्रदान करने के लिए फ़िल्टर करता है, और बैटरी के लिए एक चार्जिंग वोल्टेज प्रदान करता है, इस प्रकार एक चार्जर के रूप में भी काम करता है।

एक अनियंत्रित रेक्टिफायर के संचालन में लोड के माध्यम से एसी चक्र का आधा हिस्सा शामिल होता है, जो एक स्पंदित डीसी आउटपुट का उत्पादन करता है।एक नियंत्रित रेक्टिफायर में, वर्तमान के प्रवाह को एक ट्रांजिस्टर या अन्य नियंत्रणीय उपकरण के चालन को नियंत्रित करके प्रबंधित किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप एक नियंत्रित डीसी आउटपुट होता है।

रेक्टिफायर का वर्गीकरण

रेक्टिफायर को विभिन्न मानकों के अनुसार वर्गीकृत किया जाता है।निम्नलिखित सामान्य वर्गीकरण विधियां हैं:

सुधार विधि द्वारा वर्गीकरण

एक आधा-लहर रेक्टिफायर केवल एसी चक्र (सकारात्मक आधा चक्र या नकारात्मक आधा चक्र) के आधे हिस्से में काम करता है।यह अन्य आधे-चक्र में निष्क्रिय रहता है।इसलिए, आउटपुट वोल्टेज में एसी वेवफॉर्म का केवल आधा हिस्सा होता है।

एक पूर्ण-लहर रेक्टिफायर एसी चक्र के सकारात्मक और नकारात्मक आधे-चक्र दोनों में संचालित होता है।इसका मतलब है कि आउटपुट वोल्टेज चक्र के दोनों आधे-चक्रों में सकारात्मक है।

सुधामनी द्वारा वर्गीकरण

डायोड रेक्टिफायर मुख्य सुधार तत्व के रूप में डायोड का उपयोग करते हैं।इनका उपयोग आमतौर पर कम-शक्ति और मध्यम-शक्ति सुधार सर्किट में किया जाता है।डायोड केवल वर्तमान को एक दिशा में प्रवाह करने की अनुमति देता है, एसी से डीसी में रूपांतरण सुनिश्चित करता है।

एससीआर एक अर्धचालक डिवाइस है जिसे चालू और बंद करने के लिए ठीक से नियंत्रित किया जा सकता है।यह उच्च-शक्ति सुधार सर्किट के लिए उपयुक्त है जिसमें सुधार प्रक्रिया के सटीक नियंत्रण की आवश्यकता होती है।एससीआर उन अनुप्रयोगों में पहली पसंद है जिन्हें उच्च दक्षता और उच्च विनियमन की आवश्यकता होती है।

ये वर्गीकरण हमें विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक प्रणालियों में विभिन्न प्रकार के रेक्टिफायर के विशिष्ट कार्यों और अनुप्रयोगों को समझने में मदद करते हैं।

चित्रा 1: पुल रेक्टिफायर

एक पुल रेक्टिफायर कैसे काम करता है?

एक पुल रेक्टिफायर का उपयोग आमतौर पर वर्तमान (एसी) को प्रत्यक्ष वर्तमान (डीसी) में बदलने के लिए किया जाता है और एक रेक्टिफायर सर्किट है जो एक डायोड की यूनिडायरेक्शनल चालकता का उपयोग करता है।यह एक पुल कॉन्फ़िगरेशन में व्यवस्थित चार डायोड का उपयोग करता है ताकि एसी पावर के सकारात्मक और नकारात्मक आधे-चक्रों को एक सुसंगत डीसी आउटपुट में ठीक किया जा सके।

एक पुल रेक्टिफायर के घटक

एक पुल रेक्टिफायर के घटक चार डायोड (डी 1, डी 2, डी 3, डी 4) हैं;एक एसी पावर स्रोत (इनपुट);एक लोड रोकनेवाला (आरएल);और एक फ़िल्टर संधारित्र (वैकल्पिक, आउटपुट वोल्टेज को चिकना करने के लिए उपयोग किया जाता है)।

काम के सिद्धांत

एक पुल रेक्टिफायर के संचालन में दो मुख्य प्रक्रियाएं शामिल हैं: सकारात्मक आधा-चक्र सुधार और नकारात्मक आधा चक्र सुधार।

चित्रा 2: ब्रिज रेक्टिफायर वेवफॉर्म-पॉजिटिव हाफ-साइकल और नेगेटिव हाफ-साइकल

सकारात्मक आधा चक्र सुधार

वोल्टेज ध्रुवीयता एसी इनपुट के सकारात्मक आधे-चक्र के दौरान, इनपुट का ऊपरी छोर सकारात्मक है और निचला छोर नकारात्मक है।चालन पथ यह है कि डायोड डी 1 और डी 2 फॉरवर्ड-बायस्ड हैं और करंट का संचालन करते हैं।वर्तमान एसी स्रोत के सकारात्मक टर्मिनल से, डी 1 के माध्यम से, लोड रोकनेवाला आरएल के पार, और डी 2 के माध्यम से एसी स्रोत के नकारात्मक टर्मिनल पर वापस प्रवाहित होता है।ऑफ स्टेट यह है कि डायोड डी 3 और डी 4 रिवर्स बायस्ड हैं और बंद रहते हैं।इस चक्र के दौरान, आरएल के माध्यम से वर्तमान बाएं से दाएं प्रवाहित होता है।

नकारात्मक आधा चक्र सुधार

वोल्टेज ध्रुवीयता यह है कि नकारात्मक आधे चक्र के दौरान, एसी इनपुट की ध्रुवीयता उलट हो जाती है, जिससे ऊपरी छोर नकारात्मक और निचले छोर सकारात्मक हो जाता है।चालन पथ यह है कि डायोड डी 3 और डी 4 फॉरवर्ड-बायस्ड हैं और करंट का संचालन करते हैं।वर्तमान एसी स्रोत के नकारात्मक टर्मिनल से, डी 3 के माध्यम से, लोड रोकनेवाला आरएल के पार, और डी 4 के माध्यम से एसी स्रोत के सकारात्मक टर्मिनल पर वापस प्रवाहित होता है।ऑफ स्टेट यह है कि डायोड डी 1 और डी 2 रिवर्स पक्षपाती हैं और बंद रहते हैं।ध्रुवीयता उलटफेर के बावजूद, आरएल के माध्यम से प्रवाहित वर्तमान अभी भी एक ही दिशा में बहता है (बाएं से दाएं)।

छनन

सुधार के बाद, आउटपुट वोल्टेज अभी भी डीसी को स्पंदित कर रहा है।इस वोल्टेज को चिकना करने और रिपल को कम करने के लिए, एक फिल्टर संधारित्र जोड़ा जाता है।फ़िल्टर संधारित्र लोड रोकनेवाला (आरएल) के साथ समानांतर में जुड़ा हुआ है।यह सेटअप स्पंदित डीसी को चिकना करता है, वोल्टेज रिपल को कम करता है, और अधिक स्थिर आउटपुट प्रदान करता है।

पुल रेक्टिफायर सर्किट

पुल रेक्टिफायर डायोड हाफ-वेव रेक्टिफिकेशन पर सुधार करता है।इसका मुख्य कार्य वैकल्पिक वर्तमान (एसी) को प्रत्यक्ष वर्तमान (डीसी) में बदलना है।यह एक विशिष्ट व्यवस्था में चार डायोड का उपयोग करके एसी इनपुट के सकारात्मक और नकारात्मक आधे-चक्रों को एक यूनिडायरेक्शनल डीसी आउटपुट में सुधारने के लिए करता है।

चित्रा 3: पुल रेक्टिफायर सर्किट

पुल रेक्टिफायर डायोड की यूनिडायरेक्शनल चालकता का उपयोग करके एसी को डीसी में परिवर्तित करता है।जबकि एसी वोल्टेज और वर्तमान समय -समय पर वैकल्पिक दिशाएं, पुल रेक्टिफायर का डीसी आउटपुट हमेशा एक दिशा में बहता है।ब्रिज रेक्टिफायर सिंगल-फेज हाफ-वेव और फुल-वेव रेक्टिफायर की तुलना में अधिक कुशल होते हैं क्योंकि वे एक साथ एसी चक्र के दोनों आधे-चक्रों का उपयोग करते हैं।यह एक चिकनी, अधिक निरंतर डीसी आउटपुट के लिए अनुमति देता है।बिजली की आपूर्ति, बैटरी चार्जर और विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों जैसे अनुप्रयोगों में एक स्थिर डीसी बिजली की आपूर्ति की आवश्यकता होती है।फ़िल्टरिंग के साथ संयुक्त एक पुल रेक्टिफायर इन अनुप्रयोगों के लिए आवश्यक स्थिर डीसी शक्ति प्रदान कर सकता है।

एक पुल सुधारक के कार्य

एसी से डीसी रूपांतरण

एक पुल रेक्टिफायर का मुख्य कार्य एसी इनपुट को डीसी आउटपुट में बदलना है।एसी वोल्टेज और वर्तमान प्रवाह वैकल्पिक रूप से, जबकि डीसी वोल्टेज और एक निरंतर दिशा में वर्तमान प्रवाह।पुल रेक्टिफायर में डायोड वर्तमान को केवल एक दिशा में प्रवाहित करने की अनुमति देते हैं, जिससे यह रूपांतरण सुनिश्चित होता है।

बेहतर दक्षता

एक पुल रेक्टिफायर एसी पावर के सकारात्मक और नकारात्मक दोनों आधे-चक्रों का उपयोग करता है।यह दोहरी उपयोग एकल-चरण रेक्टिफायर की तुलना में दक्षता में सुधार करता है।यह कम रिपल के साथ एक चिकनी डीसी आउटपुट में परिणाम करता है।

स्थिर डीसी शक्ति

स्थिर डीसी पावर इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों, बिजली की आपूर्ति और बैटरी चार्जर के लिए उपयुक्त है।फ़िल्टरिंग कैपेसिटर के साथ संयुक्त एक पुल रेक्टिफायर इस स्थिर बिजली की आपूर्ति प्रदान कर सकता है।

आदर्श रूप से, एक पुल रेक्टिफायर के आउटपुट वोल्टेज (औसत मूल्य) को के रूप में व्यक्त किया जा सकता है

V_out = (2v_m)/π- (4v_f)/π

जहां v_mis इनपुट एसी पावर का पीक वोल्टेज, और V_F प्रत्येक डायोड का आगे वोल्टेज ड्रॉप है।

उदाहरण

मान लीजिए कि हमारे पास 220V (प्रभावी मूल्य, RMS) के इनपुट वोल्टेज के साथ एक एसी बिजली की आपूर्ति है और सुधार के लिए एक पुल रेक्टिफायर का उपयोग करें।डायोड का फॉरवर्ड वोल्टेज ड्रॉप 0.7V है।

इनपुट की स्थिति ：

इनपुट वोल्टेज 220V एसी (आरएमएस)

पीक वोल्टेज v_m = 220 × -2 211V

डायोड फॉरवर्ड वोल्टेज ड्रॉप V_F = 0.7V

आउटपुट ： की गणना करें

औसत आउटपुट वोल्टेज V_AVG = (2 × 311)/π- (4 × 0.7)/π π198v

इस तरह, पुल रेक्टिफायर एसी वोल्टेज को 198V के करीब डीसी वोल्टेज में परिवर्तित करता है।हालांकि अभी भी कुछ उतार -चढ़ाव हैं, एक स्थिर डीसी बिजली की आपूर्ति प्रदान करने के लिए उपयुक्त फ़िल्टरिंग उपकरणों का उपयोग करके आउटपुट को और अधिक चिकना किया जा सकता है।फ़िल्टर सर्किट को जोड़ने के बाद, औसत आउटपुट वोल्टेज इनपुट एसी के आरएमएस मान का लगभग 1.2 गुना है, जबकि ओपन-सर्किट लोड वोल्टेज आरएमएस मान से लगभग 1.414 गुना है।यह गणना एसी इनपुट से स्थिर और चिकनी डीसी आउटपुट प्राप्त करने के लिए आवश्यक घटकों को निर्धारित करने में मदद करती है।

कैपेसिटर फिल्टर के रूप में कैसे काम करते हैं?

फ़िल्टरिंग अवांछित सिग्नल तरंगों को हटा देता है।उच्च-पास फ़िल्टरिंग में, उच्च-आवृत्ति के संकेत आसानी से सर्किट से आउटपुट से गुजरते हैं, जबकि कम-आवृत्ति संकेत अवरुद्ध होते हैं।एसी सर्किट में विभिन्न आवृत्तियों के वोल्टेज या वर्तमान संकेत होते हैं, जिनमें से सभी आवश्यक नहीं हैं।अवांछित संकेत हस्तक्षेप का कारण बन सकते हैं जो सर्किट के संचालन को बाधित करता है।इन संकेतों को फ़िल्टर करने के लिए, विभिन्न फ़िल्टरिंग सर्किट का उपयोग किया जाता है, जिसमें कैपेसिटर एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।हालांकि सुधारा हुआ संकेत एसी सिग्नल नहीं हैं, लेकिन अवधारणा समान है।एक संधारित्र में एक इन्सुलेटर द्वारा अलग किए गए दो कंडक्टर होते हैं।सर्किट को फ़िल्टर करने में, कैपेसिटर एसी रिपल को कम करने और डीसी आउटपुट में सुधार करने के लिए ऊर्जा संग्रहीत करते हैं।

चित्रा 4: उच्च पास फिल्टर सर्किट आरेख

कैसे कैपेसिटर फ़िल्टर सिग्नल

कैपेसिटर चार्ज स्टोर और रिलीज़ कर सकते हैं।जब वोल्टेज बढ़ता है, तो संधारित्र चार्ज करता है;जब वोल्टेज कम हो जाता है, तो संधारित्र डिस्चार्ज हो जाता है।यह विशेषता वोल्टेज में उतार -चढ़ाव को चिकना करती है।एक रेक्टिफायर सर्किट में, जैसे कि एक पुल रेक्टिफायर, आउटपुट डीसी वोल्टेज चिकनी नहीं है, लेकिन स्पंदित है।एक फ़िल्टर संधारित्र को आउटपुट से कनेक्ट करना इन स्पंदनों को सुचारू कर सकता है।

चित्रा 5: ब्रिज रेक्टिफायर - फुल वेव डायोड मॉड्यूल

• सकारात्मक आधा चक्र: सकारात्मक आधे चक्र के दौरान, वोल्टेज बढ़ता है, जिससे संधारित्र चार्ज हो जाता है।संग्रहीत विद्युत ऊर्जा वोल्टेज शिखर पर अपने अधिकतम मूल्य तक पहुंचती है।

• नकारात्मक आधा चक्र: नकारात्मक आधे चक्र के दौरान, वोल्टेज कम हो जाता है और संधारित्र लोड के माध्यम से डिस्चार्ज हो जाता है।यह डिस्चार्ज लोड को करंट प्रदान करता है, आउटपुट वोल्टेज को तेजी से छोड़ने और तरंग को स्मूथ करने से रोकता है।

कैपेसिटर की चार्जिंग और डिस्चार्जिंग एक्शन से कम आउटपुट वोल्टेज को अधिक निरंतर डीसी स्तर तक सुचारू रूप से सुचारू करता है, जिससे वोल्टेज में उतार -चढ़ाव और लहर को कम किया जाता है।

सही संधारित्र चुनना

फ़िल्टर संधारित्र का आकार सीधे फ़िल्टरिंग प्रभाव को प्रभावित करता है।सामान्यतया, कैपेसिटेंस वैल्यू जितना बड़ा होगा, फ़िल्टरिंग प्रभाव उतना ही बेहतर होगा, क्योंकि एक बड़ा कैपेसिटर अधिक चार्ज स्टोर कर सकता है और अधिक स्थिर वोल्टेज प्रदान कर सकता है।हालांकि, कैपेसिटेंस मान बहुत बड़ा नहीं हो सकता है, अन्यथा, यह एक लंबा सर्किट स्टार्टअप समय, संधारित्र की मात्रा में वृद्धि और लागत में वृद्धि को जन्म देगा।

फ़िल्टर कैपेसिटर का चयन करने के लिए अनुभवजन्य सूत्र

C = i/(f × ΔV)

जहां C कैपेसिटेंस वैल्यू (फैराड, एफ) है

मैं लोड करंट है (एम्पीयर, ए)

f शक्ति आवृत्ति है (हर्ट्ज, HZ)

ΔV स्वीकार्य आउटपुट वोल्टेज रिपल (वोल्ट, वी) है

फ़िल्टर कैपेसिटर की भूमिका

जब सुधारित वोल्टेज बढ़ता है, तो फ़िल्टर संधारित्र चार्ज करता है, जिससे वोल्टेज धीरे -धीरे बढ़ता है।जब सुधारित वोल्टेज कम हो जाता है, तो फ़िल्टर संधारित्र डिस्चार्ज होता है, एक स्थिर वर्तमान प्रदान करता है और आउटपुट वोल्टेज को स्मूथ करता है।फ़िल्टर कैपेसिटर की चार्जिंग और डिस्चार्जिंग एक्शन से सुधारा हुआ स्पंदित वोल्टेज को चिकना किया जाता है, जिससे वोल्टेज रिपल और उतार -चढ़ाव कम होता है।कैपेसिटर फ़िल्टरिंग के लिए प्रभावी हैं क्योंकि वे डीसी सिग्नल को अवरुद्ध करते समय एसी सिग्नल को गुजरने की अनुमति देते हैं।उच्च आवृत्तियों के साथ एसी सिग्नल कैपेसिटर से अधिक आसानी से गुजरते हैं, कम प्रतिरोध के साथ, जिसके परिणामस्वरूप संधारित्र में कम वोल्टेज होता है।इसके विपरीत, कम आवृत्तियों के साथ एसी संकेत उच्च प्रतिरोध का सामना करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप संधारित्र के पार एक उच्च वोल्टेज होता है।डीसी के लिए, संधारित्र एक खुले सर्किट के रूप में कार्य करता है, वर्तमान शून्य है, और इनपुट वोल्टेज संधारित्र वोल्टेज के बराबर है।

रेक्टिफायर सर्किट में विभिन्न आवृत्तियों को फ़िल्टर करना

यह समझने के लिए कि फ़िल्टर कैपेसिटर अलग -अलग आवृत्तियों को कैसे संभालते हैं, आइए फूरियर सीरीज़ के विस्तार पर संक्षेप में चर्चा करें।फूरियर श्रृंखला विभिन्न आवृत्तियों के साइनसोइडल संकेतों के योग में गैर-सिनसोइडल आवधिक संकेतों को विघटित करती है।उदाहरण के लिए, एक जटिल आवधिक तरंग को विभिन्न आवृत्तियों के कई साइनसोइडल तरंगों में विघटित किया जा सकता है।

चित्रा 6: स्पंदित लहर

एक रेक्टिफायर सर्किट में, आउटपुट एक स्पंदित तरंग है, जिसे फूरियर श्रृंखला का उपयोग करके विभिन्न आवृत्तियों के साइनसोइडल घटकों में विघटित किया जा सकता है।उच्च-आवृत्ति वाले घटक संधारित्र के माध्यम से सीधे गुजरते हैं, जबकि कम-आवृत्ति वाले घटक आउटपुट तक पहुंचते हैं।

चित्र 7: संधारित्र फ़िल्टर सर्किट आरेख

संधारित्र जितना बड़ा होगा, आउटपुट तरंग को चिकना।बड़े कैपेसिटर अधिक चार्ज करते हैं, एक अधिक स्थिर वोल्टेज प्रदान करते हैं।

चित्र 8: संधारित्र फ़िल्टरिंग आरेख

एक स्पंदित वोल्टेज वेव में, जब वोल्टेज संधारित्र वोल्टेज के नीचे गिरता है, तो कैपेसिटर लोड को डिस्चार्ज करता है, आउटपुट वोल्टेज को शून्य पर छोड़ने से रोकता है।यह निरंतर चार्जिंग और डिस्चार्जिंग आउटपुट वोल्टेज को चिकना करता है।

उच्च-पास और कम-पास फिल्टर सर्किट

एक उच्च-पास फिल्टर में, संधारित्र और रोकनेवाला श्रृंखला में जुड़े हुए हैं।संधारित्र के माध्यम से गुजरते समय उच्च-आवृत्ति संकेतों में एक न्यूनतम वोल्टेज ड्रॉप होता है, जिसके परिणामस्वरूप एक बड़ा वर्तमान और अवरोधक के पार एक उच्च आउटपुट वोल्टेज होता है।कम-आवृत्ति के संकेत संधारित्र के पार एक बड़ी वोल्टेज ड्रॉप का सामना करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप न्यूनतम आउटपुट वोल्टेज होता है।कम-पास फिल्टर में, संधारित्र उच्च-आवृत्ति संकेतों को अवरुद्ध करता है और केवल कम आवृत्तियों को पारित करने की अनुमति देता है।उच्च-आवृत्ति संकेतों में उच्च प्रतिबाधा और एक न्यूनतम आउटपुट वोल्टेज होता है, जबकि कम-आवृत्ति संकेतों में कम प्रतिबाधा और उच्च आउटपुट वोल्टेज होता है।

चित्र 9: उच्च और कम पास फिल्टर सर्किट

पुल रेक्टिफायर के प्रकार

ब्रिज रेक्टिफायर को उनके निर्माण और आवेदन के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है।यहाँ कुछ सामान्य प्रकार हैं:

एकल-चरण पुल सुधारक

एकल-चरण पुल रेक्टिफायर सबसे सरल रूप है और अक्सर छोटे बिजली आपूर्ति उपकरणों में उपयोग किया जाता है।इसमें चार डायोड हैं जो एकल-चरण एसी को धड़कन वाले डीसी में परिवर्तित करते हैं।एसी के सकारात्मक आधे चक्र के दौरान, डायोड डी 1 और डी 2 आचरण, जबकि डी 3 और डी 4 बंद हैं।नकारात्मक आधे चक्र के दौरान, डी 3 और डी 4 आचरण, और डी 1 और डी 2 बंद हैं।यह एसी के सकारात्मक और नकारात्मक दोनों आधे चक्रों को सकारात्मक डीसी में सुधारने की अनुमति देता है।

चित्र 10: एकल चरण पूर्ण तरंग नियंत्रित रेक्टिफायर तरंग आरेख

तीन-चरण पुल रेक्टिफायर

तीन-चरण पुल रेक्टिफायर का उपयोग उच्च शक्ति अनुप्रयोगों में किया जाता है, जैसे कि औद्योगिक उपकरण और बड़े बिजली प्रणालियों।इनमें छह डायोड होते हैं जो तीन-चरण एसी को चिकनी डीसी में परिवर्तित करते हैं।तीन-चरण एसी के प्रत्येक चक्र के दौरान, डायोड के विभिन्न संयोजन डीसी में सकारात्मक और नकारात्मक आधे चक्रों को सुधारते हैं।यह विधि उच्च शक्ति आवश्यकताओं के लिए उपयुक्त एक चिकनी डीसी आउटपुट प्रदान करती है।

चित्र 11: तीन-चरण पुल पूरी तरह से नियंत्रित रेक्टिफायर सर्किट

नियंत्रित पुल सुधारक

नियंत्रित पुल रेक्टिफायर आउटपुट वोल्टेज को विनियमित करने के लिए एक पारंपरिक डायोड के बजाय एक सिलिकॉन-नियंत्रित रेक्टिफायर (एससीआर) का उपयोग करता है।एससीआर चालन कोण को नियंत्रित करके, औसत डीसी आउटपुट को बदला जा सकता है।एससीआर फायरिंग कोण को समायोजित करना प्रत्येक चक्र में इसके चालन समय को नियंत्रित करता है, जिससे औसत आउटपुट डीसी वोल्टेज को संशोधित किया जाता है।इस प्रकार का उपयोग अक्सर समायोज्य बिजली आपूर्ति और डीसी मोटर नियंत्रण प्रणालियों में किया जाता है।

उच्च आवृत्ति पुल सुधारक

उच्च-आवृत्ति वाले पुल रेक्टिफायर का उपयोग उच्च-आवृत्ति पावर सिस्टम में किया जाता है और आमतौर पर स्विचिंग पावर सप्लाई (एसएमपी) की जरूरतों को पूरा करने के लिए फास्ट रिकवरी डायोड का उपयोग किया जाता है।फास्ट रिकवरी डायोड में एक छोटा रिवर्स रिकवरी टाइम होता है और यह उच्च-आवृत्ति स्विचिंग ऑपरेशन का जल्दी से जवाब दे सकता है, जिससे सुधार दक्षता में सुधार और नुकसान और शोर को कम किया जा सकता है।

अखंड पुल

मोनोलिथिक ब्रिज रेक्टिफायर एक ही चिप या मॉड्यूल में चार रेक्टिफायर डायोड को एकीकृत करते हैं, सर्किट डिजाइन को सरल बनाते हैं, और मुख्य रूप से छोटे इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों और पावर एडेप्टर में उपयोग किए जाते हैं।एक मानक ब्रिज रेक्टिफायर के समान, अखंड संस्करण विश्वसनीयता और आसान स्थापना प्रदान करता है क्योंकि यह एकल पैकेज में एकीकृत है।

पूरी तरह से नियंत्रित पुल सुधारक

एक पूरी तरह से नियंत्रित पुल रेक्टिफायर एक सामान्य डायोड के स्थान पर एक थायरिस्टोर रेक्टिफायर (एससीआर) का उपयोग करता है।प्रत्येक रेक्टिफायर तत्व नियंत्रणीय है, जिससे आउटपुट वोल्टेज और वर्तमान के सटीक विनियमन की अनुमति मिलती है।एससीआर के चालन कोण को अलग करके, रेक्टिफायर के आउटपुट को सटीक रूप से नियंत्रित किया जा सकता है।यह रेक्टिफायर उन अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है जिन्हें ठीक वोल्टेज नियंत्रण की आवश्यकता होती है, जैसे कि डीसी मोटर ड्राइव और समायोज्य बिजली की आपूर्ति।एससीआर के फायरिंग कोण को अलग करने की क्षमता आउटपुट के सटीक प्रबंधन के लिए अनुमति देती है।

आधा नियंत्रित पुल रेक्टिफायर

एक आधा नियंत्रित पुल रेक्टिफायर एक सामान्य डायोड के साथ एक थायरिस्टोर (एससीआर) को जोड़ता है।आमतौर पर, एकल-चरण अनुप्रयोगों में, दो विरोधी रेक्टिफायर तत्व एससीआर होते हैं, जबकि अन्य दो डायोड हैं।यह सेटअप आंशिक विनियमन क्षमता प्रदान करता है।जबकि केवल कुछ तत्व नियंत्रणीय हैं, वे कम लागत पर सीमित विनियमन प्रदान करते हैं।आधा नियंत्रित रेक्टिफायर उन प्रणालियों के लिए उपयुक्त हैं जिन्हें आंशिक नियंत्रण की आवश्यकता होती है और लागत-निषेधात्मक नहीं होती है, जैसे कि छोटे मोटर ड्राइव और लागत-संवेदनशील समायोज्य बिजली आपूर्ति।

अनियंत्रित पुल सुधारक

एक अनियंत्रित पुल रेक्टिफायर केवल साधारण डायोड का उपयोग करता है, और सभी सुधार तत्व बेकाबू हैं।यह सबसे सरल और सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला पुल रेक्टिफायर है।इस रेक्टिफायर में विनियमन क्षमता का अभाव है, आउटपुट वोल्टेज या करंट को समायोजित नहीं कर सकता है, और केवल बुनियादी सुधार करता है।यह विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए उपयुक्त है जिन्हें एक स्थिर डीसी बिजली की आपूर्ति की आवश्यकता होती है, जैसे कि पावर एडेप्टर और बैटरी चार्जर।

पुल रेक्टिफायर के अनुप्रयोग

वेल्डिंग में ध्रुवीकृत और स्थिर डीसी वोल्टेज प्रदान करना

वेल्डिंग उपकरणों में, ब्रिज रेक्टिफायर स्थिर डीसी वोल्टेज प्रदान करने में सक्षम हैं।यह स्थिरता उच्च गुणवत्ता वाले वेल्डिंग को सक्षम करती है क्योंकि बिजली की आपूर्ति सीधे वेल्डिंग प्रक्रिया को प्रभावित करती है।रेक्टिफायर एसी पावर को डीसी पावर में परिवर्तित करता है, वर्तमान उतार -चढ़ाव को कम करता है और एक स्थिर वेल्डिंग चाप सुनिश्चित करता है, जो वेल्डेड संयुक्त की ताकत और गुणवत्ता में सुधार करता है।यह स्थिरता वेल्डिंग दोषों को कम करती है और समग्र सटीकता में सुधार करती है, विशेष रूप से आर्क वेल्डिंग में।

चित्रा 12: वेल्डिंग मशीन में उपयोग किए जाने वाले पुल रेक्टिफायर

पुल रेक्टिफायर का एक अन्य प्रमुख कार्य ध्रुवीकृत डीसी वोल्टेज प्रदान करना है।यह पेशेवर वेल्डिंग संचालन में विशेष रूप से महत्वपूर्ण है, जैसे कि एल्यूमीनियम या स्टेनलेस स्टील वेल्डिंग, जहां ऑक्साइड परतों का गठन वेल्ड गुणवत्ता को प्रभावित कर सकता है।ध्रुवीकृत वोल्टेज ऑक्सीकरण को कम करता है, एक क्लीनर वेल्ड सतह और एक मजबूत संयुक्त सुनिश्चित करता है।एक पुल रेक्टिफायर को मिलाकर, वेल्डिंग उपकरण अधिक स्थिर, उच्च गुणवत्ता वाले वर्तमान प्रदान कर सकते हैं, जो पूरी वेल्डिंग प्रक्रिया को बढ़ाता है।

डीसी आउटपुट को और अधिक चिकना करने और वोल्टेज में उतार -चढ़ाव को कम करने के लिए, ब्रिज रेक्टिफायर का उपयोग अक्सर फिल्टर कैपेसिटर और वोल्टेज नियामकों के साथ संयोजन में किया जाता है।फ़िल्टर संधारित्र लहरों को समाप्त करता है और आउटपुट वोल्टेज को चिकना बनाता है, जबकि वोल्टेज नियामक यह सुनिश्चित करता है कि आउटपुट वोल्टेज स्थिर है, वोल्टेज V ariat आयनों से वेल्डिंग गुणवत्ता की रक्षा करता है।यह संयोजन वेल्डिंग बिजली की आपूर्ति की स्थिरता में सुधार करता है और उपकरणों के जीवन का विस्तार करता है।

आंतरिक बिजली की आपूर्ति

घरेलू उपकरणों, औद्योगिक नियंत्रण उपकरण और संचार उपकरण सहित आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को ठीक से संचालित करने के लिए एक स्थिर डीसी बिजली की आपूर्ति की आवश्यकता होती है।ब्रिज रेक्टिफायर एसी पावर को ग्रिड से इन उपकरणों द्वारा आवश्यक डीसी पावर में परिवर्तित करते हैं, और अधिकांश इलेक्ट्रॉनिक घटक और सर्किट डीसी पावर पर भरोसा करते हैं।

एक पुल रेक्टिफायर में, चार डायोड डीसी पावर को स्पंदित करने के लिए एसी पावर को बदलने के लिए एक पुल सर्किट बनाते हैं।फिर, एक फ़िल्टर संधारित्र आउटपुट को चिकना करता है, वोल्टेज में उतार -चढ़ाव को कम करता है और अधिक स्थिर डीसी बिजली की आपूर्ति का उत्पादन करता है।उन उपकरणों के लिए जिन्हें सटीक शक्ति की आवश्यकता होती है, एक वोल्टेज नियामक (जैसे कि एक रैखिक या स्विचिंग नियामक) एक निरंतर और सटीक आउटपुट वोल्टेज सुनिश्चित करता है।यह सेटअप वोल्टेज में उतार -चढ़ाव से होने वाली क्षति को रोककर उपकरणों की विश्वसनीयता और जीवन में सुधार करता है।

घरेलू उपकरणों में, ब्रिज रेक्टिफायर का उपयोग टेलीविज़न, साउंड सिस्टम और कंप्यूटर जैसे उपकरणों के आंतरिक पावर मॉड्यूल में किया जाता है।उदाहरण के लिए, एक टीवी की बिजली की आपूर्ति में, एक पुल रेक्टिफायर एसी पावर को डीसी पावर में परिवर्तित करता है, जिसे तब टीवी सर्किट में वितरित किए जाने से पहले फ़िल्टर किया जाता है और स्थिर किया जाता है।यह सुनिश्चित करता है कि बाहरी बिजली की आपूर्ति में उतार -चढ़ाव के बावजूद वोल्टेज स्थिर रहता है, जिससे छवि और ध्वनि की गुणवत्ता बनाए रखती है।

औद्योगिक नियंत्रण उपकरण में जटिल परिचालन वातावरण के कारण बिजली की आपूर्ति स्थिरता के लिए उच्च आवश्यकताएं हैं।इन उपकरणों में पुल रेक्टिफायर स्थिर डीसी शक्ति प्रदान करते हैं और सुरक्षा सर्किट जैसे कि ओवरवॉल्टेज और ओवरक्रेक्ट्रेंट प्रोटेक्शन जैसे सुरक्षा सर्किट के माध्यम से सिस्टम की सुरक्षा और विश्वसनीयता में सुधार करते हैं।उदाहरण के लिए, प्रोग्रामेबल लॉजिक कंट्रोलर्स (पीएलसी) में, ब्रिज रेक्टिफायर अलग -अलग परिस्थितियों में संचालित हो सकते हैं।

राउटर और स्विच जैसे संचार उपकरणों में, ब्रिज रेक्टिफायर उच्च-स्थिरता, कम-शोर शक्ति प्रदान कर सकते हैं।यह विश्वसनीय सिग्नल ट्रांसमिशन और उपकरणों के सुचारू संचालन को सुनिश्चित करता है।एसी को डीसी में परिवर्तित करके और कुशल फ़िल्टरिंग और वोल्टेज विनियमन को अपनाकर, ब्रिज रेक्टिफायर जटिल नेटवर्क वातावरण में संचार उपकरणों के विश्वसनीय प्रदर्शन का समर्थन करते हैं।

एक बैटरी चार्जर के अंदर

एक ब्रिज रेक्टिफायर एक बैटरी चार्जर में बैटरी चार्जिंग के लिए आवश्यक स्थिर डीसी पावर में एसी पावर को परिवर्तित करता है।पोर्टेबल उपकरणों और इलेक्ट्रिक वाहनों के उदय के साथ, विश्वसनीय बैटरी चार्जर आवश्यक हो गए हैं।रेक्टिफायर यह सुनिश्चित करता है कि चार्जर एक निरंतर वर्तमान और वोल्टेज प्रदान करता है जो विभिन्न बैटरी प्रकारों की विशिष्ट आवश्यकताओं को पूरा करता है।यह स्थिर शक्ति स्रोत कुशल चार्जिंग और विस्तारित बैटरी जीवन को सक्षम बनाता है।

एक पुल रेक्टिफायर में आमतौर पर एक पुल सर्किट बनाने वाले चार डायोड होते हैं।यह डीसी पावर को स्पंदित करने में एसी पावर के सकारात्मक और नकारात्मक आधे चक्रों को परिवर्तित करता है।हालांकि यह स्पंदित डीसी पावर बुनियादी आवश्यकताओं को पूरा करता है, फिर भी यह उतार -चढ़ाव करता है।इसलिए, बैटरी चार्जर में आमतौर पर वोल्टेज को चिकना करने और अधिक स्थिर आउटपुट सुनिश्चित करने के लिए फ़िल्टर कैपेसिटर होते हैं।

विभिन्न बैटरी को विशिष्ट चार्जिंग वोल्टेज और धाराओं की आवश्यकता होती है।इन जरूरतों को पूरा करने के लिए ब्रिज रेक्टिफायर को अन्य सर्किट मॉड्यूल के साथ जोड़ा जाता है।उदाहरण के लिए, लिथियम बैटरी को ओवरचार्जिंग और ओवर-डिस्चार्जिंग को रोकने के लिए सटीक वोल्टेज और वर्तमान नियंत्रण की आवश्यकता होती है।रेक्टिफायर निरंतर वर्तमान और निरंतर वोल्टेज चार्जिंग मोड को एकीकृत करता है और चार्जिंग प्रक्रिया को अनुकूलित करने के लिए सटीक वोल्टेज और वर्तमान प्रदान करने के लिए चार्जिंग कंट्रोल सर्किट के साथ सहयोग करता है।

पावर रूपांतरण के अलावा, ब्रिज रेक्टिफायर बैटरी चार्जर की भी रक्षा कर सकते हैं।बिजली की आपूर्ति वोल्टेज क्षणिक ओवरवॉल्टेज या सर्जेस का अनुभव कर सकती है, जो बैटरी और चार्जर को नुकसान पहुंचा सकती है।रेक्टिफायर एक प्रभावी सुरक्षा तंत्र बनाता है जो संरक्षण घटकों जैसे कि वैरिस्टर्स और फ़्यूज़ के साथ मिलकर।जब इनपुट वोल्टेज सुरक्षित स्तर से अधिक हो जाता है, तो सुरक्षा सर्किट जल्दी से बिजली की आपूर्ति को काट देता है या बैटरी और चार्जर की सुरक्षा के लिए अतिरिक्त वर्तमान को डायवर्ट करता है।

ब्रिज रेक्टिफायर का उपयोग न केवल छोटे उपकरणों के लिए चार्जर्स में किया जाता है, बल्कि उच्च-शक्ति वाले इलेक्ट्रिक वाहन चार्जिंग सिस्टम में भी किया जाता है।ये सिस्टम उच्च शक्ति और वर्तमान को संभाल सकते हैं, और रेक्टिफायर अपने विश्वसनीय प्रदर्शन के साथ सुरक्षित और कुशल चार्जिंग सुनिश्चित करते हैं।कुशल सुधार और वोल्टेज विनियमन प्रौद्योगिकी फास्ट चार्जिंग को सक्षम करती है और इलेक्ट्रिक वाहनों की बैटरी जीवन का विस्तार करती है।

एक पवन टरबाइन के अंदर

एक पवन टरबाइन में, एक पुल रेक्टिफायर हवा द्वारा उत्पन्न एसी शक्ति को डीसी शक्ति में परिवर्तित करता है।यह डीसी शक्ति बाद के बिजली रूपांतरण और भंडारण के लिए आधार है।पवन टर्बाइन अलग -अलग हवा की गति के माध्यम से बिजली उत्पन्न करते हैं, अस्थिर एसी शक्ति का उत्पादन करते हैं।रेक्टिफायर प्रभावी रूप से इस उतार -चढ़ाव वाली एसी पावर को एक अधिक स्थिर डीसी शक्ति में परिवर्तित करता है जो ग्रिड के साथ संगत एसी पावर में संग्रहीत या परिवर्तित करना आसान है।

चित्रा 13: पवन टर्बाइन में उपयोग किए जाने वाले पुल रेक्टिफायर

पवन टरबाइन जनरेटर आमतौर पर तीन-चरण एसी पावर उत्पन्न करते हैं, जिसे बाद में एक पुल रेक्टिफायर द्वारा डीसी पावर में बदल दिया जाता है।यह रूपांतरण शक्ति को स्थिर करता है और वोल्टेज के उतार -चढ़ाव के प्रभाव को कम करता है।सुधरा डीसी पावर का उपयोग सीधे बैटरी स्टोरेज सिस्टम में किया जा सकता है या पवन ऊर्जा उत्पादन के उपयोग को अनुकूलित करने के लिए एक इन्वर्टर द्वारा एसी पावर में परिवर्तित किया जा सकता है।

पवन टरबाइन के अंदर, ब्रिज रेक्टिफायर, फिल्टर सर्किट और प्रोटेक्शन सर्किट एक व्यापक बिजली रूपांतरण और प्रबंधन प्रणाली का निर्माण करते हैं।फ़िल्टर सर्किट सुधारा हुआ डीसी शक्ति को चिकना करता है, वोल्टेज में उतार -चढ़ाव और लहर को कम करता है, और स्थिर आउटपुट प्राप्त करता है।सुरक्षा सर्किट सिस्टम की सुरक्षा और विश्वसनीयता सुनिश्चित करते हुए, ओवरवॉल्टेज और ओवरक्रैक क्षति को रोकता है।

अपतटीय या पहाड़ी क्षेत्रों जैसे कठोर पर्यावरणीय स्थितियों के कारण, पवन ऊर्जा उत्पादन प्रणालियों को उच्च विश्वसनीयता और स्थायित्व की आवश्यकता होती है।ब्रिज रेक्टिफायर को दीर्घकालिक संचालन सुनिश्चित करने के लिए ऐसी स्थितियों का सामना करना होगा।उच्च गुणवत्ता वाली सामग्री और उन्नत विनिर्माण प्रक्रियाएं रेक्टिफायर मॉड्यूल के स्थायित्व और स्थिरता में सुधार करती हैं, सिस्टम दक्षता में सुधार करती हैं, रखरखाव की लागत को कम करती हैं, और उपकरणों के सेवा जीवन का विस्तार करती हैं।

पवन टर्बाइनों में ब्रिज रेक्टिफायर का अनुप्रयोग कुशल बिजली रूपांतरण और प्रबंधन के लिए अनुमति देता है।ये रेक्टिफायर ऊर्जा रूपांतरण दक्षता और बिजली की गुणवत्ता में सुधार करते हैं, अक्षय ऊर्जा के विकास को बढ़ावा देते हैं, और जीवाश्म ईंधन पर निर्भरता को कम करते हैं।जैसा कि स्वच्छ ऊर्जा स्रोत जैसे पवन ऊर्जा वैश्विक ऊर्जा मिश्रण का एक अभिन्न अंग बन जाती है, ब्रिज रेक्टिफायर इस परिवर्तन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

एक संशोधित संकेत के आयाम का पता लगाना

इलेक्ट्रॉनिक संचार प्रणालियों में, एक संशोधित संकेत के आयाम का पता लगाना आवश्यक है।यह प्रक्रिया रेडियो फ्रीक्वेंसी (आरएफ) संचार और ऑडियो सिग्नल प्रोसेसिंग में विशेष रूप से महत्वपूर्ण है।ब्रिज रेक्टिफायर एसी सिग्नल को डीसी सिग्नल में परिवर्तित करते हैं, जिससे आयाम का पता लगाना आसान और अधिक सटीक हो जाता है।जटिल एसी संकेतों को मापने योग्य डीसी वोल्टेज में परिवर्तित करके, रेक्टिफायर सटीक आयाम का पता लगाने में सक्षम बनाते हैं।

एक पुल सर्किट में चार डायोड से मिलकर, एक पुल रेक्टिफायर एसी के सकारात्मक और नकारात्मक आधे चक्र दोनों को संसाधित करता है, जो एक चिकनी, अधिक स्थिर डीसी आउटपुट का उत्पादन करता है।सुधारा हुआ डीसी वोल्टेज मूल सिग्नल के आयाम के लिए आनुपातिक है, जो मॉड्यूलेटेड सिग्नल के आयाम के सटीक माप के लिए अनुमति देता है।

ब्रिज रेक्टिफायर आरएफ रिसीवर और ट्रांसमीटर के भीतर आयाम का पता लगाने वाले सर्किट में आवश्यक हैं।ये सर्किट वास्तविक समय में सिग्नल की ताकत की निगरानी करते हैं, जो स्थिर और उच्च गुणवत्ता वाले सिग्नल ट्रांसमिशन के लिए आवश्यक समायोजन को सक्षम करते हैं।वे ऑडियो उपकरणों में भी आम हैं, जैसे कि एम्पलीफायरों और वॉल्यूम कंट्रोल सर्किट, जहां एक ऑडियो सिग्नल के आयाम का पता लगाना एक बेहतर सुनने के अनुभव के लिए गतिशील वॉल्यूम समायोजन के लिए अनुमति देता है।

आयाम का पता लगाने की सटीकता में सुधार करने के लिए, पुल रेक्टिफायर को अक्सर फ़िल्टरिंग और प्रवर्धन सर्किट के साथ जोड़ा जाता है।फ़िल्टर सर्किट तरंगों को हटाकर सुधारा हुआ डीसी सिग्नल को चिकना करता है, जबकि एम्पलीफायर सर्किट सिग्नल आयाम को बढ़ाता है, जिससे पता लगाने की संवेदनशीलता और सटीकता में सुधार होता है।यह संयोजन कई प्रकार के मॉड्यूलेशन सिग्नल और आवृत्तियों के साथ काम करता है, जो कई अनुप्रयोगों के लिए विश्वसनीय तकनीकी सहायता प्रदान करता है।

संचार और ऑडियो उपकरणों के अलावा, ब्रिज रेक्टिफायर का उपयोग रडार सिस्टम में भी इको सिग्नल के आयाम का पता लगाने के लिए किया जाता है, जो लक्ष्य की दूरी और आकार को निर्धारित करने में मदद करता है।चिकित्सा उपकरणों में, वे इलेक्ट्रोकार्डियोग्राम (ईसीजी) संकेतों के आयाम का पता लगाने में मदद करते हैं, जो रोगों के निदान के लिए मूल्यवान डेटा प्रदान करते हैं।

उच्च एसी को कम डीसी वोल्टेज में परिवर्तित करना

ब्रिज रेक्टिफायर का उपयोग पावर इलेक्ट्रॉनिक्स में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है ताकि पावर एडेप्टर, औद्योगिक उपकरण और विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों जैसे अनुप्रयोगों के लिए उच्च एसी वोल्टेज को कम डीसी वोल्टेज में परिवर्तित किया जा सके।रेक्टिफायर उन उपकरणों के विश्वसनीय संचालन को सुनिश्चित करते हैं जिन्हें मुख्य बिजली की आपूर्ति से उच्च-वोल्टेज एसी को कुशलता से परिवर्तित करके कम-वोल्टेज डीसी पावर की आवश्यकता होती है।

ब्रिज रेक्टिफायर इनपुट एसी पावर के दो आधे-चक्रों को ठीक करने और इसे धड़कन डीसी पावर में परिवर्तित करने के लिए एक पुल सर्किट बनाने के लिए चार डायोड का उपयोग करके काम करता है।हालांकि इस स्पंदित डीसी पावर में कुछ रिपल होते हैं, बाद में फ़िल्टरिंग और वोल्टेज विनियमन स्थिर कम-वोल्टेज डीसी पावर का उत्पादन करता है।फ़िल्टर कैपेसिटर वोल्टेज में उतार -चढ़ाव को चिकना करते हैं, जबकि वोल्टेज नियामक यह सुनिश्चित करते हैं कि आउटपुट वोल्टेज सटीक है, लगातार डिवाइस प्रदर्शन की गारंटी देता है।

ब्रिज रेक्टिफायर न केवल वोल्टेज रूपांतरण करते हैं, बल्कि सर्किट की रक्षा भी करते हैं।उदाहरण के लिए, औद्योगिक उपकरणों में, उच्च-वोल्टेज एसी कम-वोल्टेज डीसी में परिवर्तित होने पर ओवरवॉल्टेज का सामना कर सकता है।ओवरवॉल्टेज प्रोटेक्शन सर्किट और फ़्यूज़ के साथ रेक्टिफायर का संयोजन उपकरण सुरक्षा सुनिश्चित करता है।यदि इनपुट वोल्टेज एक सुरक्षित स्तर से अधिक है, तो सुरक्षा सर्किट जल्दी से बिजली काट देता है या क्षति को रोकने के लिए वर्तमान को सीमित करता है।

पावर एडेप्टर में, ब्रिज रेक्टिफायर आवश्यक घटक हैं।उदाहरण के लिए, मोबाइल फोन चार्जर्स 220V एसी को डीसी में परिवर्तित करने के लिए ब्रिज रेक्टिफायर का उपयोग करते हैं, जिसे तब फ़िल्टर किया जाता है और चार्ज करने के लिए एक स्थिर 5V या 9V DC आउटपुट करने के लिए नीचे कदम रखा जाता है।यह प्रक्रिया सुरक्षित, कुशल चार्जिंग सुनिश्चित करती है और बैटरी जीवन का विस्तार करती है।

औद्योगिक उपकरणों को अक्सर आंतरिक सर्किट और नियंत्रण प्रणालियों को बिजली देने के लिए कम-वोल्टेज डीसी बिजली की आपूर्ति की आवश्यकता होती है।ब्रिज रेक्टिफायर सीएनसी मशीन टूल्स और मोटर कंट्रोल सिस्टम जैसे उपकरणों के सामान्य संचालन को सुनिश्चित करने के लिए उच्च-वोल्टेज औद्योगिक एसी को उपयुक्त कम-वोल्टेज डीसी में परिवर्तित करते हैं।गर्मी अपव्यय और दक्षता उच्च-वोल्टेज एसी को कम-वोल्टेज डीसी में परिवर्तित करने में चुनौतियां हैं।क्योंकि सुधार गर्मी उत्पन्न करता है, पुल रेक्टिफायर अक्सर गर्मी सिंक से सुसज्जित होते हैं या प्रदर्शन और स्थायित्व में सुधार के लिए उच्च दक्षता वाले अर्धचालक सामग्री से बने होते हैं।

ब्रिज रेक्टिफायर बनाम हाफ-वेव रेक्टिफायर

ब्रिज रेक्टिफायर और हाफ-वेव रेक्टिफायर सामान्य रेक्टिफायर प्रकार हैं, लेकिन वे निर्माण, प्रदर्शन और अनुप्रयोगों में बहुत भिन्न होते हैं।इन अंतरों को समझना आपको विभिन्न प्रकार के अनुप्रयोगों के लिए सबसे उपयुक्त सुधार समाधान चुनने में मदद कर सकता है।

पुल रेक्टिफायर

एक पुल रेक्टिफायर अधिक कुशल है क्योंकि यह पूरे एसी चक्र पर शक्ति को परिवर्तित करता है।यह एक पुल कॉन्फ़िगरेशन में व्यवस्थित चार डायोड का उपयोग करता है, जिससे यह एसी इनपुट के सकारात्मक और नकारात्मक दोनों आधे-चक्रों को संभालने की अनुमति देता है।क्योंकि पूरे इनपुट वोल्टेज का उपयोग किया जाता है, आउटपुट वोल्टेज अधिक है।जब आप एक पुल रेक्टिफायर कनेक्ट करते हैं, तो आप तुरंत इसकी दक्षता को नोटिस कर सकते हैं।आउटपुट वोल्टेज चिकनी है और एक आधे-लहर रेक्टिफायर की तुलना में अधिक है।यह दक्षता है कि ब्रिज रेक्टिफायर का उपयोग उच्च-प्रदर्शन वाली बिजली आपूर्ति में किया जाता है, जैसे कि पावर एडेप्टर, वेल्डिंग उपकरण और औद्योगिक नियंत्रण प्रणाली।स्थिर डीसी आउटपुट इसे उन अनुप्रयोगों के लिए आदर्श बनाता है जिनके लिए स्थिर शक्ति की आवश्यकता होती है।

हाफ वेव रेक्टिफायर

एक आधा-लहर रेक्टिफायर सरल है और बुनियादी सुधार के लिए केवल एक डायोड की आवश्यकता होती है।यह केवल एसी इनपुट के सकारात्मक आधे-चक्र के दौरान आयोजित करता है, जिससे वर्तमान इस अवधि के दौरान केवल पारित होने की अनुमति मिलती है।नकारात्मक आधा चक्र अवरुद्ध है, जिसके परिणामस्वरूप एक स्पंदित डीसी आउटपुट होता है जिसमें केवल सकारात्मक आधा चक्र वर्तमान होता है।एक आधा-लहर रेक्टिफायर का उपयोग करते समय, आप इसकी सादगी को नोटिस करेंगे।इसे स्थापित करना आसान है, लेकिन आउटपुट कम कुशल है, कम वोल्टेज और अधिक से अधिक रिपल के साथ।यह कम-शक्ति वाले उपकरणों के लिए उपयुक्त बनाता है जिन्हें उच्च-शक्ति गुणवत्ता की आवश्यकता नहीं होती है, जैसे कि सरल चार्जर और कम-शक्ति सिग्नल प्रोसेसिंग सर्किट।

तुलना और आवेदन

दक्षता और स्थिरता: ब्रिज रेक्टिफायर उच्च दक्षता और स्थिरता प्रदान करते हैं।वे पूर्ण एसी चक्र का उपयोग करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप न्यूनतम रिपल के साथ एक चिकनी डीसी आउटपुट होता है।जब एक फ़िल्टरिंग सर्किट के साथ जोड़ा जाता है, तो आउटपुट वोल्टेज में रिपल को और कम किया जाता है, जो एक स्थिर और चिकनी डीसी वोल्टेज प्रदान करता है।यह उन्हें उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है जिनके लिए उच्च शक्ति की गुणवत्ता की आवश्यकता होती है।

जटिलता और लागत: ब्रिज रेक्टिफायर निर्माण में अधिक जटिल हैं और चार डायोड की आवश्यकता होती है।हालांकि, इलेक्ट्रॉनिक्स में प्रगति ने इन घटकों की लागत और आकार को कम कर दिया है, जिससे पुल रेक्टिफायर अधिक आसानी से उपलब्ध हो गया है।

सादगी और लागत-प्रभावशीलता: आधे-लहर रेक्टिफायर निर्माण में सरल हैं और लागत में कम हैं, जिससे वे उन अनुप्रयोगों के लिए लाभप्रद हैं जहां उच्च शक्ति की गुणवत्ता महत्वपूर्ण नहीं है।वे छोटे, कम-शक्ति वाले सर्किट के लिए आदर्श हैं, जैसे कि पोर्टेबल डिवाइस या कम लागत वाले इलेक्ट्रॉनिक्स में।यद्यपि उनके पास कम दक्षता और बड़ी वोल्टेज में उतार -चढ़ाव है, लेकिन उनकी सादगी उन्हें कुछ उपयोगों के लिए एक सस्ती पसंद बनाती है।

सही रेक्टिफायर चुनना

एक पुल रेक्टिफायर और एक आधा-लहर रेक्टिफायर के बीच चयन आवेदन की विशिष्ट आवश्यकताओं पर निर्भर करता है।उच्च दक्षता और स्थिर आउटपुट के लिए, एक पुल रेक्टिफायर सबसे अच्छा विकल्प है।सादगी और कम लागत के लिए, विशेष रूप से कम-शक्ति अनुप्रयोगों में, एक आधा-लहर रेक्टिफायर अधिक उपयुक्त हो सकता है।

ब्रिज रेक्टिफायर और एसी स्विच की तुलना

ब्रिज रेक्टिफायर और एसी स्विच पावर इलेक्ट्रॉनिक्स में अलग -अलग भूमिका निभाते हैं।ब्रिज रेक्टिफायर वैकल्पिक करंट (एसी) को प्रत्यक्ष वर्तमान (डीसी) में परिवर्तित करते हैं, जबकि एसी स्विच एसी सर्किट की ऑन-ऑफ स्थिति को नियंत्रित करता है।उनके कार्यों और अनुप्रयोगों को समझना इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को प्रभावी ढंग से डिजाइन और उपयोग करने में मदद करता है।

पुल रेक्टिफायर

एक पुल रेक्टिफायर एसी के सकारात्मक और नकारात्मक आधे-चक्र को डीसी में परिवर्तित करता है।यह चार डायोड का उपयोग करके प्राप्त किया जाता है जो वैकल्पिक रूप से संचालित करते हैं, यह सुनिश्चित करते हैं कि एसी वर्तमान एक ही दिशा में बहता है, जिसके परिणामस्वरूप एक स्पंदित डीसी आउटपुट होता है।ब्रिज रेक्टिफायर का उपयोग करते समय, आप देखेंगे कि वे पूरे चक्र में एसी को डीसी में कितनी कुशलता से परिवर्तित करते हैं।आउटपुट वोल्टेज अधिक और चिकनी है, खासकर जब फ़िल्टर कैपेसिटर और वोल्टेज नियामकों के साथ संयुक्त है, जो उतार -चढ़ाव को कम कर सकता है और स्थिर डीसी प्रदान कर सकता है।ये विशेषताएं पुल रेक्टिफायर को पावर एडेप्टर, वेल्डिंग उपकरण और औद्योगिक नियंत्रण प्रणालियों के लिए आदर्श बनाती हैं, जहां एक स्थिर और विश्वसनीय बिजली की आपूर्ति की आवश्यकता होती है।

एसी स्विच

एसी स्विच इलेक्ट्रॉनिक स्विचिंग तत्वों जैसे कि थाइरिस्टर्स, बिडायरेक्शनल थायरिस्टर्स, या सॉलिड-स्टेट रिले का उपयोग एसी सर्किट के चालन और वियोग को नियंत्रित करने के लिए करते हैं।एसी स्विच के साथ, आप पाएंगे कि वे जल्दी से जवाब देते हैं, एक लंबी सेवा जीवन है, और अत्यधिक विश्वसनीय हैं।वे उच्च आवृत्तियों पर काम कर सकते हैं, जिससे वे उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हो सकते हैं जिनके लिए लगातार स्विचिंग की आवश्यकता होती है, जैसे कि घरेलू उपकरण, प्रकाश व्यवस्था और औद्योगिक स्वचालन नियंत्रण।वे प्रभावी रूप से बिजली वितरण का प्रबंधन करते हैं, यह सुनिश्चित करते हैं कि सिस्टम सुरक्षित और कुशलता से काम करते हैं।

संयुक्त अनुप्रयोग

कुछ प्रणालियों में, ब्रिज रेक्टिफायर और एसी स्विच का उपयोग जटिल बिजली प्रबंधन और नियंत्रण के लिए एक साथ किया जाता है।उदाहरण के लिए, एक निर्बाध बिजली आपूर्ति (यूपीएस) प्रणाली में, एक ब्रिज रेक्टिफायर इनपुट एसी पावर को बैटरी स्टोरेज और इन्वर्टर के उपयोग के लिए डीसी पावर में परिवर्तित करता है।एसी स्विच पावर स्विचिंग को नियंत्रित करता है, एक बैकअप पावर स्रोत पर जल्दी से स्विच करके एक मुख्य शक्ति विफलता के दौरान निरंतर शक्ति सुनिश्चित करता है।यह संयोजन एक स्थिर और विश्वसनीय शक्ति समाधान प्रदान करने के लिए दोनों घटकों की ताकत का लाभ उठाता है।

रचना विवेचन

एक पुल रेक्टिफायर और एक एसी स्विच को डिजाइन करना और चयन करना विभिन्न कारक शामिल हैं।एक पुल रेक्टिफायर के लिए, इनपुट वोल्टेज और वर्तमान विनिर्देशों, सुधार दक्षता, थर्मल प्रबंधन और भौतिक आकार पर विचार करें।एसी स्विच के लिए, वोल्टेज और वर्तमान रेटिंग, स्विचिंग गति, असभ्यता और विद्युत चुम्बकीय संगतता पर ध्यान दें।इंजीनियरों को इष्टतम प्रदर्शन और विश्वसनीयता प्राप्त करने के लिए विशिष्ट अनुप्रयोग आवश्यकताओं के आधार पर सही घटकों का चयन करना चाहिए।

निष्कर्ष

इलेक्ट्रॉनिक और पावर सिस्टम में रेक्टिफायर बहुत महत्व रखते हैं।चाहे वह एक हाफ-वेव रेक्टिफायर हो, एक पूर्ण-लहर रेक्टिफायर, या एक ब्रिज रेक्टिफायर, वे सभी विभिन्न अनुप्रयोग परिदृश्यों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।ब्रिज रेक्टिफायर का उपयोग उच्च-प्रदर्शन बिजली की आपूर्ति, वेल्डिंग उपकरण और औद्योगिक नियंत्रण प्रणालियों में उनकी उच्च दक्षता और स्थिरता के कारण व्यापक रूप से किया जाता है।हाफ-वेव रेक्टिफायर उनकी सरल संरचना और कम लागत के कारण कम-शक्ति वाले इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए उपयुक्त हैं।रेक्टिफायर को डिजाइन और चयन करते समय, इंजीनियरों को इष्टतम प्रदर्शन और विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए विशिष्ट अनुप्रयोग आवश्यकताओं के अनुसार इनपुट वोल्टेज, वर्तमान विनिर्देशों, सुधार दक्षता और थर्मल प्रबंधन जैसे कारकों पर व्यापक रूप से विचार करने की आवश्यकता होती है।रेक्टिफायर के विकास और अनुप्रयोग न केवल इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की दक्षता और स्थिरता में सुधार करते हैं, बल्कि तकनीकी प्रगति और औद्योगिक उन्नयन को भी बढ़ावा देते हैं।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न [FAQ]

1. एक पुल रेक्टिफायर के क्या फायदे हैं?

उच्च दक्षता: ब्रिज रेक्टिफायर एसी चक्र के दोनों हिस्सों को डीसी में परिवर्तित करते हैं, जिससे वे आधे-लहर रेक्टिफायर की तुलना में अधिक कुशल हो जाते हैं, जो केवल एसी चक्र के एक-आधे का उपयोग करते हैं।इसका मतलब है कि कम ऊर्जा बर्बाद हो जाती है, और अधिक शक्ति लोड तक पहुंचाई जाती है।

उच्च आउटपुट वोल्टेज: क्योंकि ब्रिज रेक्टिफायर पूर्ण एसी वेवफॉर्म का उपयोग करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप डीसी आउटपुट वोल्टेज हाफ-वेव रेक्टिफायर की तुलना में अधिक होता है।इससे अधिक मजबूत बिजली की आपूर्ति होती है।

कम रिपल: फुल-वेव रेक्टिफिकेशन प्रक्रिया हाफ-वेव रेक्टिफिकेशन की तुलना में कम रिपल (उतार-चढ़ाव) के साथ एक चिकनी डीसी आउटपुट का उत्पादन करती है।यह चिकना उत्पादन संवेदनशील इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए महत्वपूर्ण है।

विश्वसनीय और टिकाऊ: एक पुल कॉन्फ़िगरेशन में चार डायोड का उपयोग बेहतर विश्वसनीयता और स्थायित्व प्रदान करता है।यहां तक ​​कि अगर एक डायोड विफल हो जाता है, तो सर्किट अभी भी कार्य कर सकता है, हालांकि कम दक्षता के साथ।

एक केंद्र-टैप किए गए ट्रांसफार्मर के लिए कोई आवश्यकता नहीं: पूर्ण-लहर रेक्टिफायर के विपरीत, जिन्हें एक केंद्र-टैप ट्रांसफार्मर की आवश्यकता होती है, ब्रिज रेक्टिफायर को इसकी आवश्यकता नहीं होती है, जिससे डिज़ाइन को सरल और अक्सर सस्ता होता है।

2. ब्रिज रेक्टिफायर में चार डायोड का उपयोग क्यों किया जाता है?

पूर्ण-लहर सुधार: चार डायोड का उपयोग करने का प्राथमिक कारण पूर्ण-लहर सुधार प्राप्त करना है।इसका मतलब है कि एसी चक्र के सकारात्मक और नकारात्मक दोनों हिस्सों का उपयोग किया जाता है, जो रेक्टिफायर की दक्षता और आउटपुट वोल्टेज को बढ़ाता है।

दिशा नियंत्रण: डायोड को एक पुल कॉन्फ़िगरेशन में व्यवस्थित किया जाता है जो वर्तमान के प्रवाह को निर्देशित करता है।एसी इनपुट के सकारात्मक आधे-चक्र के दौरान, दो डायोड का संचालन करते हैं और वर्तमान को एक दिशा में लोड से गुजरने की अनुमति देते हैं।नकारात्मक आधे-चक्र के दौरान, अन्य दो डायोड आचरण करते हैं, लेकिन वे अभी भी एक ही दिशा में लोड के माध्यम से करंट को निर्देशित करते हैं।यह एक सुसंगत डीसी आउटपुट सुनिश्चित करता है।

वोल्टेज उपयोग: चार डायोड का उपयोग करके, पुल रेक्टिफायर पूरे एसी वोल्टेज का उपयोग कर सकता है, बिजली रूपांतरण दक्षता को अधिकतम कर सकता है।प्रत्येक डायोड जोड़ी वैकल्पिक रूप से संचालित करती है, यह सुनिश्चित करना कि लोड हमेशा एक यूनिडायरेक्शनल करंट देखता है।

3. ब्रिज रेक्टिफायर के नुकसान क्या हैं?

वोल्टेज ड्रॉप: ब्रिज रेक्टिफायर में प्रत्येक डायोड एक छोटी वोल्टेज ड्रॉप (आमतौर पर सिलिकॉन डायोड के लिए 0.7V) का परिचय देता है।चार डायोड के साथ, इसके परिणामस्वरूप लगभग 1.4V की कुल वोल्टेज ड्रॉप होती है, जिससे आउटपुट वोल्टेज को थोड़ा कम होता है।

जटिलता: ब्रिज रेक्टिफायर सर्किट एक साधारण हाफ-वेव रेक्टिफायर की तुलना में अधिक जटिल है क्योंकि इसे एक के बजाय चार डायोड की आवश्यकता होती है।यह सर्किट डिजाइन और असेंबली की जटिलता को बढ़ा सकता है।

पावर लॉस: डायोड में वोल्टेज ड्रॉप भी पावर लॉस में बदल जाता है, जो उच्च-वर्तमान अनुप्रयोगों में महत्वपूर्ण हो सकता है।यह बिजली की आपूर्ति की समग्र दक्षता को कम करता है।

हीट जनरेशन: डायोड में बिजली की हानि से हीट उत्पादन होता है, जिसके लिए अतिरिक्त शीतलन उपायों की आवश्यकता हो सकती है जैसे कि गर्मी के सिंक को ओवरहीटिंग से रोकने के लिए, विशेष रूप से उच्च-शक्ति अनुप्रयोगों में।

4. यदि आप डीसी को एक पुल रेक्टिफायर में डालते हैं तो क्या होता है?

कोई सुधार नहीं: एक पुल रेक्टिफायर को एक दिशा में डायोड से गुजरने की अनुमति देकर एसी को डीसी में परिवर्तित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।यदि आप इनपुट पर डीसी लागू करते हैं, तो डायोड वर्तमान को स्विच या सुधार नहीं करेंगे क्योंकि डीसी पहले से ही एकतरफा है।

वोल्टेज ड्रॉप: डीसी एक समय में दो डायोड से गुजरता है (पुल के प्रत्येक पैर में एक), जिससे लगभग 1.4V (0.7V प्रति डायोड) का वोल्टेज ड्रॉप होता है।इसका मतलब है कि आउटपुट डीसी वोल्टेज इनपुट डीसी वोल्टेज की तुलना में थोड़ा कम होगा।

हीट जनरेशन: डायोड के माध्यम से गुजरने वाला करंट पावर डिसिपेशन (p = i ir) के कारण गर्मी उत्पन्न करेगा।यह गर्मी महत्वपूर्ण हो सकती है यदि इनपुट करंट उच्च है, संभावित रूप से डायोड को नुकसान पहुंचाता है या गर्मी अपव्यय उपायों की आवश्यकता होती है।

संभावित अधिभार: यदि लागू डीसी वोल्टेज डायोड के रेटेड वोल्टेज की तुलना में काफी अधिक है, तो यह डायोड ब्रेकडाउन का कारण बन सकता है, जिससे सर्किट की विफलता हो सकती है।क्षति से बचने के लिए उचित वोल्टेज रेटिंग का पालन किया जाना चाहिए।