एक फुल वेव रेक्टिफायर क्या है: वर्किंग थ्योरी के साथ सर्किट

यदि आप जानते हैं रेक्टिफायर क्या है , तो आप लोड प्रतिरोध में संधारित्रों को जोड़कर एक प्रत्यक्ष डीसी वोल्टेज पर तरंग या वोल्टेज भिन्नता को कम करने के तरीके जान सकते हैं। यह विधि उपयुक्त हो सकती है कम बिजली अनुप्रयोगों , लेकिन उन अनुप्रयोगों के लिए नहीं जिन्हें एक स्थिर और सुचारू डीसी आपूर्ति की आवश्यकता होती है। इस पर सुधार करने का एक तरीका इनपुट वोल्टेज के प्रत्येक आधे-चक्र का उपयोग हर दूसरे आधे-चक्र तरंग के बजाय करना है। जो सर्किट हमें ऐसा करने की अनुमति देता है उसे फुल वेव रेक्टिफायर (एफडब्ल्यूआर) कहा जाता है। आइए विस्तार से पूर्ण-लहर सुधारक सिद्धांत देखें। हाफ-वेव सर्किट की तरह, इस सर्किट का कार्य आउटपुट वोल्टेज या करंट होता है जो विशुद्ध रूप से डीसी होता है या इसमें कुछ निर्दिष्ट डीसी वोल्टेज होता है।

एक फुल वेव रेक्टिफायर क्या है?

एक सेमीकंडक्टर डिवाइस जो पूर्ण एसी चक्र को स्पंदित डीसी में बदलने के लिए उपयोग किया जाता है, एक पूर्ण-तरंग सुधारक के रूप में जाना जाता है। यह सर्किट i / p AC सिग्नल की फुल वेव का उपयोग करता है जबकि हाफ-वेव रेक्टिफायर हाफ-वेव का उपयोग करता है। इस सर्किट का उपयोग मुख्य रूप से कम-दक्षता वाले कमबैक की तरह हाफ-वेव रेक्टिफायर की खामी को दूर करने के लिए किया जाता है।

फुल वेव रेक्टिफायर सर्किट

इन रेक्टिफायर के अपने कुछ मौलिक फायदे हैं आधा लहर करनेवाला प्रतिपक्ष। औसत (DC) आउटपुट वोल्टेज हाफ-वेव रेक्टिफायर की तुलना में अधिक होता है, इस रेक्टिफायर के आउटपुट में स्मूथ आउटपुट आउटपुट वेवफॉर्म बनाने वाली हाफ-वेव रेक्टिफायर की तुलना में बहुत कम तरंग होती है।

फुल वेव रेक्टिफायर डायग्राम

फुल वेव रेक्टिफायर थ्योरी

इस सर्किट में, हम दो डायोड का उपयोग करते हैं, तरंग के प्रत्येक आधे के लिए एक। एक बहु घुमावदार ट्रांसफार्मर का उपयोग किया जाता है जिसका माध्यमिक घुमावदार समान केंद्र-टैप किए गए कनेक्शन के साथ दो हिस्सों में समान रूप से विभाजित होता है। ट्रांसफार्मर डायोड केंद्र बिंदु C के संबंध में पॉजिटिव होने पर प्रत्येक डायोड में परिणाम के रूप में विन्यास परिणाम दोनों अर्ध-चक्रों के दौरान आउटपुट उत्पन्न करता है। इस रेक्टिफायर के फायदे आधे-लहर वाले रेक्टिफायर की तुलना में लचीले होते हैं।

फुल वेव रेक्टिफायर थ्योरी

इस सर्किट में एक लोड लोड (RL) से जुड़े दो पावर डायोड होते हैं, जिसमें से प्रत्येक डायोड को ले जाता है, बदले में, लोड रेसिस्टर को करंट सप्लाई करता है। जब बिंदु A के संबंध में ट्रांसफार्मर का बिंदु सकारात्मक होता है, तो डायोड D1 आगे की दिशा में तीर के द्वारा संकेत के रूप में संचालित होता है। जब बिंदु B, C बिंदु के संबंध में चक्र के नकारात्मक आधे भाग में सकारात्मक है, डायोड D2 आगे की दिशा में संचालित होता है और प्रतिरोध R के माध्यम से बहने वाली धारा तरंग के दोनों आधे चक्रों के लिए एक ही दिशा में होती है।

प्रतिरोध आर के पार आउटपुट वोल्टेज दो तरंगों का चरण योग है, इसे द्वि-चरण सर्किट के रूप में भी जाना जाता है। प्रत्येक डायोड द्वारा विकसित प्रत्येक आधे-तरंग के बीच के रिक्त स्थान अब दूसरे द्वारा भरे जा रहे हैं। लोड रोकनेवाला भर में औसत डीसी आउटपुट वोल्टेज अब सिंगल हाफ-वेव रेक्टिफायर सर्किट से दोगुना है और कोई नुकसान नहीं मानकर पीक वोल्टेज के 0.637Vmax के बारे में है। VMAX सेकेंडरी वाइंडिंग के एक आधे हिस्से में अधिकतम पीक वैल्यू है और वीआरएमएस आरएमएस वैल्यू है।

फुल वेव रेक्टिफायर का कार्य

आउटपुट वेवफॉर्म का शिखर वोल्टेज पहले के आधे-लहर वाले रेक्टिफायर के समान ही है, बशर्ते प्रत्येक का आधा हिस्सा ट्रांसफार्मर की वाइंडिंग एक ही RMS वोल्टेज है। एक अलग डीसी वोल्टेज आउटपुट प्राप्त करने के लिए विभिन्न ट्रांसफार्मर अनुपात का उपयोग किया जा सकता है। इस प्रकार के रेक्टिफायर सर्किट का नुकसान यह है कि दिए गए बिजली उत्पादन के लिए एक बड़े ट्रांसफार्मर की आवश्यकता दो अलग-अलग होती है लेकिन समान द्वितीयक वाइंडिंग्स इस प्रकार के फुल-वेव रेक्टिफाइंग सर्किट को एफडब्ल्यू ब्रिज रेक्टिफायर सर्किट की तुलना में महंगा बनाते हैं।

फुल वेव रेक्टिफायर आउटपुट वेवफॉर्म

यह सर्किट फुल-वेव रेक्टिफायर के काम का अवलोकन देता है। एक सर्किट जो पूर्ण-तरंग रेक्टिफायर सर्किट के समान आउटपुट तरंग उत्पन्न करता है, वह पूर्ण तरंग है ब्रिज रेक्टिफायर । एक एकल-चरण रेक्टिफायर एक में जुड़े चार अलग-अलग आयत डायोड का उपयोग करता है बंद लूप वांछित उत्पादन तरंग का उत्पादन करने के लिए पुल विन्यास। इस पुल सर्किट का लाभ यह है कि इसे एक विशेष केंद्र-टैप किए गए ट्रांसफार्मर की आवश्यकता नहीं होती है, इसलिए यह इसके आकार और लागत को कम करता है। सिंगल सेकेंडरी वाइंडिंग एक तरफ से डायोड ब्रिज नेटवर्क और दूसरी तरफ लोड से जुड़ी होती है।

डी 1 से डी 4 तक लेबल वाले चार डायोड प्रत्येक आधे-चक्र की अवधि के दौरान वर्तमान में केवल दो डायोड के साथ श्रृंखला जोड़े में व्यवस्थित होते हैं। जब आपूर्ति का सकारात्मक आधा चक्र चला जाता है, तो डी 1, डी 2 डायोड एक श्रृंखला में आचरण करते हैं जबकि डायोड डी 3 और डी 4 रिवर्स बायस्ड होते हैं और लोड के माध्यम से प्रवाह होता है। नकारात्मक आधा चक्र के दौरान, डी 3 और डी 4 डायोड एक श्रृंखला में आचरण करते हैं, और डायोड डी 1 और डी 2 स्विच बंद कर देते हैं क्योंकि वे अब रिवर्स-बायस्ड कॉन्फ़िगरेशन हैं।

लोड के माध्यम से बहने वाला वर्तमान यूनिडायरेक्शनल मोड है और लोड भर में विकसित वोल्टेज भी यूनिडायरेक्शनल वोल्टेज है, जो पिछले दो डायोड फुल-वेव रेक्टिफायर मॉडल के समान है। इसलिए लोड भर में औसत डीसी वोल्टेज 0.637V है। प्रत्येक आधे-चक्र के दौरान, करंट सिर्फ एक डायोड के बजाय दो डायोड से बहता है, इसलिए आउटपुट वोल्टेज का आयाम इनपुट वीमैक्स आयाम से 1.4V कम दो वोल्टेज है, तरंग आवृत्ति अब 50Hz के लिए आपूर्ति आवृत्ति 100 हर्ट्ज से दोगुना है। 60Hz आपूर्ति के लिए आपूर्ति या 120Hz।

फुल वेव रेक्टिफायर के प्रकार

ये दो रूपों में उपलब्ध हैं, जिनके केंद्र में फुल वेव रेक्टिफायर और ब्रिज रेक्टिफायर सर्किट हैं। प्रत्येक प्रकार के फुल-वेव रेक्टिफायर में इसकी अपनी विशेषताएं शामिल होती हैं इसलिए इनका उपयोग विभिन्न अनुप्रयोगों में किया जाता है।

• सेंटर टैप फुल वेव रेक्टिफायर
• फुल-वेव ब्रिज रेक्टिफायर

सेंटर टैप फुल वेव रेक्टिफायर

इस तरह के रेक्टिफायर को माध्यमिक घुमावदार के माध्यम से एक टैप किए गए ट्रांसफार्मर के साथ बनाया जा सकता है जहां AB केंद्र बिंदु ‘C 'पर टैप किया जाता है और D1, D2 जैसे दो डायोड सर्किट के ऊपरी और निचले हिस्से में जुड़े होते हैं। सिग्नल सुधार के लिए, डी 1 डायोड एसी वोल्टेज का उपयोग करता है जो द्वितीयक घुमावदार के ऊपरी तरफ दिखाई देता है जबकि डी 2 डायोड घुमावदार के निचले हिस्से का उपयोग करता है। इस तरह के रेक्टिफायर का उपयोग बड़े पैमाने पर थर्मिओनिक वाल्व और वैक्यूम ट्यूब में किया जाता है।

केंद्रित एफडब्ल्यूआरआर

सेंटर टैप फुल-वेव रेक्टिफायर सर्किट को नीचे दिखाया गया है। सर्किट में, एसी की आपूर्ति सक्षम होते ही विन की एसी वोल्टेज वोल्टेज ट्रांसफॉर्मर की द्वितीयक एबी की तरह दो टर्मिनलों पर बहती है।

फुल-वेव ब्रिज रेक्टिफायर सर्किट

एक ब्रिज रेक्टिफायर फुल-वेव रेक्टिफायर को चार आयताकार डायोड के साथ डिजाइन किया जा सकता है। यह किसी भी केंद्र के दोहन का उपयोग नहीं करता है। जैसा कि नाम से पता चलता है, सर्किट में एक पुल सर्किट शामिल है। सर्किट में चार डायोड का कनेक्शन एक बंद लूप पुल के पैटर्न में किया जा सकता है। यह रेक्टिफायर कम लागत और आकार में छोटा होने के कारण सेंटर-टैप किए गए ट्रांसफॉर्मर के बिना है।

एफडब्ल्यू ब्रिज रेक्टिफायर सर्किट

इस सर्किट में उपयोग किए जाने वाले डायोड का नाम D1, D2, D3 & D4 है, जहां दो डायोड एक समय में चार के बजाय D1 और D3 या D2 & D4 जैसे ऊपरी आधे चक्र या निचले आधे चक्र के आधार पर सर्किट को खिलाएंगे।

फुल वेव रेक्टिफायर और हाफ वेव रेक्टिफायर में अंतर

विभिन्न मापदंडों के आधार पर, पूर्ण-लहर और आधे-लहर सुधारक के बीच अंतर पर नीचे चर्चा की गई है। इन दोनों सुधारों के बीच अंतर में निम्नलिखित शामिल हैं।

फुल वेव रेक्टिफायर के लक्षण

एक फुल-वेव रेक्टिफायर की विशेषताओं पर नीचे चर्चा की गई है।

• रिपल फैक्टर
• बनाने का कारक
• डीसी आउटपुट करंट
• पीक उलटा वोल्टेज
• लोड वर्तमान आईआरएमएस का रूट मीन स्क्वायर वैल्यू
• सुधारक क्षमता

रिपल फैक्टर

रिपल फैक्टर को रिपल वोल्टेज और शुद्ध डीसी वोल्टेज के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जा सकता है। इसका मुख्य कार्य ओ / पी डीसी सिग्नल के भीतर मौजूदा तरंगों को मापना है, इसलिए तरंग कारक के आधार पर, डीसी सिग्नल को संकेत दिया जा सकता है। जब रिपल फैक्टर अधिक होता है तो यह उच्च पल्सेटिंग डीसी सिग्नल को इंगित करता है। इसी तरह, जब रिपल फैक्टर कम होता है तो यह कम स्पंदित डीसी सिग्नल को इंगित करता है।

Γ = √ (VrmsVDC)^दो-1

जहां, γ = 0.48।

बनाने का कारक

फुल-वेव रेक्टिफायर के फॉर्म फैक्टर को वर्तमान और डीसी आउटपुट करंट के आरएमएस मूल्य के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जा सकता है।

फॉर्म फैक्टर = वर्तमान / डीसी आउटपुट करंट का आरएमएस मूल्य।

फुल-वेव रेक्टिफायर के लिए, फॉर्म फैक्टर 1.11 है

डीसी आउटपुट करंट

R1 की तरह ओ / पी लोड रोकनेवाला में डी 1 और डी 2 जैसे दोनों डायोड में करंट का प्रवाह एक ही दिशा में होता है। तो, ओ / पी वर्तमान दोनों डायोड में वर्तमान की मात्रा है

डी 1 डायोड के माध्यम से उत्पन्न धारा इमैक्स / D है।

D2 डायोड के माध्यम से उत्पन्न धारा Imax / D है।

तो, ओ / पी वर्तमान (मैं_डीसी) = 2 आईमैक्स / ax ।

कहा पे,

‘इमैक्स’ अधिकतम डीसी लोड करंट है

पीक उलटा वोल्टेज (PIV)

पीक उलटा वोल्टेज या PIV को पीक रिवर्स वोल्टेज के रूप में भी जाना जाता है। इसे तब परिभाषित किया जा सकता है जब डायोड रिवर्स बायस अवस्था के भीतर अधिकतम वोल्टेज का सामना कर सकता है। यदि लागू वोल्टेज PIV के साथ तुलना में अधिक है, तो डायोड स्थायी रूप से नष्ट हो जाएगा।

PIV = 2Vs अधिकतम

डीसी आउटपुट वोल्टेज

डीसी ओ / पी वोल्टेज लोड रोकनेवाला (आरएल) में दिखाई दे सकता है और इसे दिया जा सकता है VDC = 2Vmax / m ।

कहा पे,

'Vmax' अधिकतम माध्यमिक वोल्टेज है।

मैं_{आरएमएस}

फुल-वेव रेक्टिफायर के लोड करंट का मूल माध्य वर्ग मान है

मैं_{आरएमएस}= Im =2

_{वीआरएमएस}

फुल-वेव रेक्टिफायर के ओ / पी लोड वोल्टेज का रूट माध्य वर्ग मान है

वी_{आरएमएस}= मैं_{आरएमएस}× आर_एल= इम / √2 × आरएल

सुधारक क्षमता

रेक्टिफायर की दक्षता को डीसी ओ / पी पावर और एसी आई / पी पावर के अंश के रूप में परिभाषित किया जा सकता है। रेक्टिफायर दक्षता इंगित करती है कि एसी को डीसी में कितनी कुशलता से परिवर्तित करता है। जब रेक्टिफायर दक्षता अधिक होती है तो इसे एक अच्छा रेक्टिफायर कहा जाता है जबकि दक्षता कम होती है तो इसे एक अकुशल रेक्टिफायर कहा जाता है।

Η = आउटपुट (पी_डीसी) / इनपुट (पी_एसी)

इस रेक्टिफायर के लिए, दक्षता 81.2% है और यह आधे-लहर रेक्टिफायर की तुलना में दोगुना है।

लाभ

फुल-वेव रेक्टिफायर के फायदे निम्नलिखित को शामिल कीजिए।

• आधी लहर के साथ तुलना में, इस सर्किट में अधिक दक्षता है
• यह सर्किट दोनों चक्रों का उपयोग करता है, इसलिए ओ / पी शक्ति के भीतर कोई नुकसान नहीं है।
• आधे-लहर वाले रेक्टिफायर की तुलना में, इस रेक्टिफायर का तरंग कारक कम होता है
• एक बार दोनों चक्रों को सुधारने में नियोजित किया गया तो आई / पी वोल्टेज संकेत के भीतर खो नहीं गया है
• फुल-वेव ब्रिज बनाने के लिए आप चार अलग-अलग पावर डायोड का उपयोग कर सकते हैं, रेडीमेड ब्रिज रेक्टिफायर कंपोनेंट अलग-अलग वोल्टेज और करंट साइज की रेंज में उपलब्ध होते हैं, जिन्हें सीधे एक में मिलाया जा सकता है। पीसीबी सर्किट बोर्ड या कुदाल कनेक्टर्स द्वारा जुड़ा हो।
• फुल-वेव ब्रिज हमें कम सुपरिंपल रिपल के साथ अधिक माध्य डीसी वैल्यू देता है जबकि आउटपुट वेवफॉर्म इनपुट सप्लाई की आवृत्ति से दोगुना है। इसलिए पुल सर्किट के आउटपुट में एक उपयुक्त चौरसाई संधारित्र को जोड़कर इसका औसत डीसी आउटपुट स्तर और भी अधिक बढ़ाएं।
• फुल-वेव ब्रिज रेक्टिफायर के फायदे यह हैं कि इसमें दिए गए लोड के लिए एक छोटा एसी रिपल वैल्यू और एक समान जलाशय या स्मूथिंग कैपेसिटर के बराबर हाफ-वेव सर्किट होता है। रिपल वोल्टेज की मौलिक आवृत्ति एसी आपूर्ति आवृत्ति 100 हर्ट्ज से दोगुनी है, जहां आधे-लहर के लिए यह आपूर्ति आवृत्ति 50 हर्ट्ज के बराबर है।
• डायोड द्वारा डीसी आपूर्ति वोल्टेज के शीर्ष पर आरोपित किए जाने वाले तरंग वोल्टेज की मात्रा को ब्रिज के आउटपुट टर्मिनलों में एक बहुत बेहतर much-फ़िल्टर जोड़कर लगभग समाप्त किया जा सकता है। कम-पास फिल्टर में एक ही मूल्य के दो चौरसाई कैपेसिटर होते हैं और बारी-बारी से तरंग घटक के लिए एक उच्च प्रतिबाधा पथ पेश करने के लिए उनमें एक चोक या इंडक्शन होता है।
• विकल्प यह है कि एक ऑफ-शेल्फ 3terminal वोल्टेज रेगुलेटर IC का उपयोग किया जाए, जैसे कि LM78xx, जहां 'xx' एक सकारात्मक आउटपुट वोल्टेज के लिए आउटपुट वोल्टेज रेटिंग के लिए खड़ा है या इसके व्युत्क्रमानुपाती LM79xx को एक नकारात्मक आउटपुट वोल्टेज के लिए जो रिपल को कम कर सकता है 1 एम्पीयर से अधिक के निरंतर आउटपुट को वितरित करते हुए 70dB से अधिक डेटशीट।
• यह उन घटकों के लिए D.C वोल्टेज प्राप्त करने के लिए मूल घटक है जो D.C वोल्टेज के साथ काम करते हैं। एक एक पूर्ण-लहर सुधारक परियोजना के रूप में इसके काम करने का वर्णन कर सकता है।
• यह सर्किट का दिल है और यह डायोड ब्रिज का उपयोग करता है। कैपेसिटर का उपयोग रिपल्स से छुटकारा पाने के लिए किया जाता है। डी। सी। वोल्टेज की आवश्यकता के आधार पर।

नुकसान

पूर्ण-तरंग सुधारक के नुकसान निम्नलिखित को शामिल कीजिए।

• यह सर्किट डिजाइन करने के लिए चार डायोड का उपयोग करता है
• जब भी एक छोटे वोल्टेज को ठीक करने के लिए आवश्यक हो तो इस सर्किट का उपयोग नहीं किया जाता है क्योंकि दो डायोड का कनेक्शन श्रृंखला में किया जा सकता है और उनके अंदर के प्रतिरोध के कारण दोहरी वोल्टेज ड्रॉप प्रदान करता है।
• आधे लहर के साथ तुलना में, यह जटिल है।
• डायोड का शिखर उलटा वोल्टेज अधिक है, इसलिए ये बड़े और महंगे हैं।
• यह सुधारक मामूली नलिका के ऊपर केंद्र नल लगाने के लिए जटिल है।
• डीसी ओ / पी कम है क्योंकि प्रत्येक डायोड ट्रांसफार्मर के माध्यमिक वोल्टेज के एक-आधे हिस्से का उपयोग करता है।

अनुप्रयोग

एक फुल-वेव रेक्टिफायर के अनुप्रयोग निम्नलिखित को शामिल कीजिए।

• इस तरह के रेक्टिफायर का उपयोग मुख्य रूप से मॉड्यूलेटिंग रेडियो सिग्नल के आयाम को पहचानने के लिए किया जाता है।
• इलेक्ट्रिक वेल्डिंग में, ध्रुवीकृत डीसी वोल्टेज को एक पुल सुधारक के माध्यम से आपूर्ति की जा सकती है
• ब्रिज रेक्टिफायर सर्किट का उपयोग विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए बिजली की आपूर्ति सर्किट में किया जाता है क्योंकि यह उच्च एसी से निम्न डीसी में वोल्टेज को परिवर्तित कर सकता है।
• इन रेक्टिफायर का उपयोग उन उपकरणों को बिजली की आपूर्ति प्रदान करने के लिए किया जाता है जो डीसी वोल्टेज के साथ एलईडी और मोटर के समान कार्य करते हैं।

इस प्रकार, यह सब एक पूर्ण-तरंग रेक्टिफायर, सर्किट, काम करने, विशेषताओं, फायदे, नुकसान और इसके अनुप्रयोगों के अवलोकन के बारे में है। यहाँ आपके लिए एक प्रश्न है, विभिन्न प्रकार के रेक्टीफायर्स क्या हैं?