విద్యుత్ శక్తి సౌకర్యవంతంగా రవాణా చేయబడుతుంది మరియు ప్రత్యామ్నాయ వోల్టేజ్ రూపంలో పరిమాణంలో మార్చబడుతుంది. ఈ రూపంలోనే ఇది తుది వినియోగదారునికి పంపిణీ చేయబడుతుంది. కానీ అనేక పరికరాలను శక్తివంతం చేయడానికి, మీకు ఇప్పటికీ స్థిరమైన వోల్టేజ్ అవసరం.
విషయము
ఎలక్ట్రికల్ ఇంజనీరింగ్లో మనకు రెక్టిఫైయర్ ఎందుకు అవసరం
AC వోల్టేజ్ను DCకి మార్చే పని రెక్టిఫైయర్లకు కేటాయించబడుతుంది. ఈ పరికరం విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది మరియు రేడియో మరియు ఎలక్ట్రికల్ ఇంజనీరింగ్లో సరిదిద్దే పరికరాల ఉపయోగం యొక్క ప్రధాన ప్రాంతాలు:
- పవర్ ఎలక్ట్రికల్ ఇన్స్టాలేషన్లు (ట్రాక్షన్ సబ్స్టేషన్లు, ఎలక్ట్రోలిసిస్ ప్లాంట్లు, సింక్రోనస్ జనరేటర్ల ఉత్తేజిత వ్యవస్థలు) మరియు శక్తివంతమైన DC మోటార్లు కోసం డైరెక్ట్ కరెంట్ ఏర్పడటం;
- ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాల కోసం విద్యుత్ సరఫరా;
- మాడ్యులేటెడ్ రేడియో సిగ్నల్స్ గుర్తింపు;
- ఆటోమేటిక్ లాభం నియంత్రణ వ్యవస్థలను నిర్మించడానికి ఇన్పుట్ సిగ్నల్ స్థాయికి అనులోమానుపాతంలో స్థిరమైన వోల్టేజ్ ఏర్పడటం.
రెక్టిఫైయర్ల యొక్క పూర్తి పరిధి విస్తృతమైనది మరియు ఒక సమీక్ష యొక్క ఫ్రేమ్వర్క్లో జాబితా చేయడం అసాధ్యం.
రెక్టిఫైయర్ల ఆపరేషన్ సూత్రాలు
సరిదిద్దే పరికరాల ఆపరేషన్ మూలకాల యొక్క ఒక-వైపు వాహకత యొక్క ఆస్తిపై ఆధారపడి ఉంటుంది. మీరు దీన్ని వివిధ మార్గాల్లో చేయవచ్చు. మెకానికల్ సింక్రోనస్ మెషీన్లు లేదా ఎలక్ట్రోవాక్యూమ్ పరికరాలను ఉపయోగించడం వంటి పారిశ్రామిక అనువర్తనాల కోసం అనేక మార్గాలు గతానికి సంబంధించినవిగా మారాయి. ఇప్పుడు ఒక దిశలో విద్యుత్తును నిర్వహించే కవాటాలు ఉపయోగించబడతాయి. చాలా కాలం క్రితం, అధిక శక్తి రెక్టిఫైయర్ల కోసం పాదరసం పరికరాలు ఉపయోగించబడ్డాయి. ప్రస్తుతానికి, అవి సెమీకండక్టర్ (సిలికాన్) మూలకాలచే ఆచరణాత్మకంగా భర్తీ చేయబడ్డాయి.
సాధారణ రెక్టిఫైయర్ సర్క్యూట్లు
సరిదిద్దే పరికరాన్ని వివిధ సూత్రాల ప్రకారం నిర్మించవచ్చు. పరికర సర్క్యూట్లను విశ్లేషించేటప్పుడు, ఏదైనా రెక్టిఫైయర్ యొక్క అవుట్పుట్ వద్ద స్థిరమైన వోల్టేజ్ షరతులతో మాత్రమే పిలవబడుతుందని గుర్తుంచుకోవాలి. ఈ నోడ్ పల్సేటింగ్ ఏకదిశాత్మక వోల్టేజ్ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది, ఇది చాలా సందర్భాలలో ఫిల్టర్ల ద్వారా సున్నితంగా ఉండాలి. కొంతమంది వినియోగదారులకు సరిదిద్దబడిన వోల్టేజ్ యొక్క స్థిరీకరణ కూడా అవసరం.
సింగిల్ ఫేజ్ రెక్టిఫైయర్లు
సరళమైన AC వోల్టేజ్ రెక్టిఫైయర్ ఒకే డయోడ్.
ఇది సైనోసాయిడ్ యొక్క సానుకూల సగం-తరంగాలను వినియోగదారునికి పంపుతుంది మరియు ప్రతికూల వాటిని "కత్తిరించుకుంటుంది".
అటువంటి పరికరం యొక్క పరిధి చిన్నది - ప్రధానంగా, విద్యుత్ సరఫరా రెక్టిఫైయర్లను మార్చడంసాపేక్షంగా అధిక పౌనఃపున్యాల వద్ద పనిచేస్తోంది. ఇది ఒక దిశలో ప్రవహించే కరెంట్ను ఉత్పత్తి చేసినప్పటికీ, దీనికి ముఖ్యమైన ప్రతికూలతలు ఉన్నాయి:
- అధిక స్థాయి అలలు - సున్నితంగా మరియు ప్రత్యక్ష ప్రవాహాన్ని పొందడానికి, మీకు పెద్ద మరియు స్థూలమైన కెపాసిటర్ అవసరం;
- స్టెప్-డౌన్ (లేదా స్టెప్-అప్) ట్రాన్స్ఫార్మర్ యొక్క శక్తి యొక్క అసంపూర్ణ ఉపయోగం, అవసరమైన బరువు మరియు పరిమాణ సూచికలలో పెరుగుదలకు దారితీస్తుంది;
- అవుట్పుట్ వద్ద సగటు EMF సరఫరా చేయబడిన EMFలో సగం కంటే తక్కువగా ఉంటుంది;
- డయోడ్ కోసం పెరిగిన అవసరాలు (మరోవైపు, ఒక వాల్వ్ మాత్రమే అవసరం).
అందువలన, మరింత విస్తృతంగా పూర్తి-వేవ్ (వంతెన) సర్క్యూట్.
ఇక్కడ, కరెంట్ ఒక దిశలో కాలానికి రెండుసార్లు లోడ్ ద్వారా ప్రవహిస్తుంది:
- ఎరుపు బాణాలు సూచించిన మార్గంలో సానుకూల సగం-వేవ్;
- ఆకుపచ్చ బాణాలు సూచించిన మార్గంలో ప్రతికూల సగం-తరంగం.
ప్రతికూల వేవ్ అదృశ్యం కాదు, కానీ కూడా ఉపయోగించబడుతుంది, కాబట్టి ఇన్పుట్ ట్రాన్స్ఫార్మర్ యొక్క శక్తి మరింత పూర్తిగా ఉపయోగించబడుతుంది. సగటు EMF వన్-హాఫ్-వేవ్ వెర్షన్ కంటే రెండింతలు. అలల కరెంట్ యొక్క ఆకృతి సరళ రేఖకు చాలా దగ్గరగా ఉంటుంది, అయితే మృదువైన కెపాసిటర్ ఇప్పటికీ అవసరం. దాని సామర్థ్యం మరియు కొలతలు మునుపటి సందర్భంలో కంటే చిన్నవిగా ఉంటాయి, ఎందుకంటే అలల ఫ్రీక్వెన్సీ మెయిన్స్ వోల్టేజ్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీకి రెండింతలు.
సిరీస్లో లేదా మధ్య నుండి ట్యాప్ని కలిగి ఉన్న వైండింగ్తో అనుసంధానించబడే రెండు ఒకేలాంటి వైండింగ్లతో ట్రాన్స్ఫార్మర్ ఉంటే, వేరే పథకం ప్రకారం పూర్తి-వేవ్ రెక్టిఫైయర్ను నిర్మించవచ్చు.
ఈ ఐచ్ఛికం వాస్తవానికి సగం-వేవ్ రెక్టిఫైయర్ యొక్క డబుల్ సర్క్యూట్, కానీ పూర్తి-వేవ్ రెక్టిఫైయర్ యొక్క అన్ని ప్రయోజనాలను కలిగి ఉంటుంది. ప్రతికూలత ఒక నిర్దిష్ట డిజైన్ యొక్క ట్రాన్స్ఫార్మర్ను ఉపయోగించాల్సిన అవసరం ఉంది.
ట్రాన్స్ఫార్మర్ను ఔత్సాహిక పరిస్థితుల్లో తయారు చేస్తే, సెకండరీ వైండింగ్ను అవసరమైన విధంగా మూసివేసేందుకు ఎటువంటి అడ్డంకులు లేవు, కానీ కొంచెం పెద్ద ఇనుమును ఉపయోగించాల్సి ఉంటుంది. కానీ 4 డయోడ్లకు బదులుగా, 2 మాత్రమే ఉపయోగించబడతాయి. ఇది బరువు మరియు పరిమాణ సూచికలలో నష్టాన్ని భర్తీ చేయడం మరియు గెలుపొందడం కూడా సాధ్యం చేస్తుంది.
రెక్టిఫైయర్ అధిక కరెంట్ కోసం రూపొందించబడినట్లయితే మరియు రేడియేటర్లలో కవాటాలు తప్పనిసరిగా ఇన్స్టాల్ చేయబడాలి, అప్పుడు డయోడ్ల సగం సంఖ్యను ఇన్స్టాల్ చేయడం వలన గణనీయమైన పొదుపు లభిస్తుంది. బ్రిడ్జ్ సర్క్యూట్లో సమావేశమైన దానితో పోలిస్తే అటువంటి రెక్టిఫైయర్ రెండు రెట్లు అంతర్గత నిరోధకతను కలిగి ఉందని కూడా పరిగణనలోకి తీసుకోవాలి, కాబట్టి ట్రాన్స్ఫార్మర్ వైండింగ్ల తాపన మరియు సంబంధిత నష్టాలు కూడా ఎక్కువగా ఉంటాయి.
మూడు-దశల రెక్టిఫైయర్లు
మునుపటి సర్క్యూట్ నుండి, మూడు-దశల వోల్టేజ్ రెక్టిఫైయర్కు వెళ్లడం తార్కికంగా ఉంటుంది, ఇదే సూత్రం ప్రకారం సమావేశమవుతుంది.
అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ ఆకారం సరళ రేఖకు చాలా దగ్గరగా ఉంటుంది, అలల స్థాయి 14% మాత్రమే, మరియు ఫ్రీక్వెన్సీ మెయిన్స్ వోల్టేజ్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీకి మూడు రెట్లు సమానంగా ఉంటుంది.
మరియు ఇంకా ఈ సర్క్యూట్ యొక్క మూలం సగం-వేవ్ రెక్టిఫైయర్, కాబట్టి అనేక లోపాలను మూడు-దశల వోల్టేజ్ మూలంతో కూడా అధిగమించలేము. ట్రాన్స్ఫార్మర్ శక్తి యొక్క అసంపూర్ణ వినియోగం ప్రధానమైనది మరియు సగటు EMF 1.17⋅E2eff (ట్రాన్స్ఫార్మర్ యొక్క ద్వితీయ వైండింగ్ యొక్క EMF యొక్క ప్రభావవంతమైన విలువ).
ఉత్తమ పారామితులు మూడు-దశల వంతెన సర్క్యూట్ను కలిగి ఉంటాయి.
ఇక్కడ, అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ అలల యొక్క వ్యాప్తి అదే 14%, కానీ ఫ్రీక్వెన్సీ ఇన్పుట్ AC వోల్టేజ్ యొక్క షట్కోణ ఫ్రీక్వెన్సీకి సమానంగా ఉంటుంది, కాబట్టి ఫిల్టర్ కెపాసిటర్ యొక్క కెపాసిటెన్స్ అందించిన అన్ని ఎంపికలలో చిన్నదిగా ఉంటుంది. మరియు అవుట్పుట్ EMF మునుపటి సర్క్యూట్లో కంటే రెండు రెట్లు ఎక్కువగా ఉంటుంది.
ఈ రెక్టిఫైయర్ స్టార్ సెకండరీ వైండింగ్ ఉన్న అవుట్పుట్ ట్రాన్స్ఫార్మర్తో ఉపయోగించబడుతుంది, అయితే డెల్టాలో అవుట్పుట్ కనెక్ట్ చేయబడిన ట్రాన్స్ఫార్మర్తో కలిపి ఉపయోగించినప్పుడు అదే వాల్వ్ అసెంబ్లీ చాలా తక్కువ సామర్థ్యంతో ఉంటుంది.
ఇక్కడ పల్సేషన్ల వ్యాప్తి మరియు ఫ్రీక్వెన్సీ మునుపటి సర్క్యూట్లో వలె ఉంటాయి. కానీ సగటు EMF సమయాల్లో మునుపటి పథకం కంటే తక్కువగా ఉంది. అందువలన, ఈ చేరిక చాలా అరుదుగా ఉపయోగించబడుతుంది.
వోల్టేజ్ గుణకం రెక్టిఫైయర్లు
అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ యొక్క బహుళంగా ఉండే రెక్టిఫైయర్ను నిర్మించడం సాధ్యమవుతుంది. ఉదాహరణకు, వోల్టేజ్ రెట్టింపుతో సర్క్యూట్లు ఉన్నాయి:
ఇక్కడ, కెపాసిటర్ C1 నెగటివ్ హాఫ్-సైకిల్ సమయంలో ఛార్జ్ అవుతుంది మరియు ఇన్పుట్ సైన్ వేవ్ యొక్క పాజిటివ్ వేవ్తో సిరీస్లో స్విచ్ చేయబడుతుంది. ఈ నిర్మాణం యొక్క ప్రతికూలత రెక్టిఫైయర్ యొక్క తక్కువ లోడ్ సామర్థ్యం, అలాగే కెపాసిటర్ C2 వోల్టేజ్ విలువ కంటే రెండు రెట్లు తక్కువగా ఉంటుంది. అందువల్ల, రేడియో ఇంజనీరింగ్లో యాంప్లిట్యూడ్ డిటెక్టర్ల కోసం తక్కువ-పవర్ సిగ్నల్లను రెట్టింపు చేయడానికి, ఆటోమేటిక్ గెయిన్ కంట్రోల్ సర్క్యూట్లలో కొలిచే మూలకం వలె ఇటువంటి సర్క్యూట్ ఉపయోగించబడుతుంది.
ఎలక్ట్రికల్ ఇంజనీరింగ్ మరియు పవర్ ఎలక్ట్రానిక్స్లో, రెట్టింపు పథకం యొక్క మరొక వెర్షన్ ఉపయోగించబడుతుంది.
లాటూర్ పథకం ప్రకారం సమీకరించబడిన డబుల్, పెద్ద లోడ్ సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది. కెపాసిటర్లు ప్రతి ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ కింద ఉన్నాయి, కాబట్టి, బరువు మరియు పరిమాణం పరంగా, ఈ ఐచ్ఛికం కూడా మునుపటి కంటే మెరుగైనది. సానుకూల సగం చక్రం సమయంలో, కెపాసిటర్ C1 ఛార్జ్ చేయబడుతుంది, ప్రతికూల సమయంలో - C2. కెపాసిటర్లు సిరీస్లో అనుసంధానించబడి ఉంటాయి మరియు లోడ్కు సంబంధించి - సమాంతరంగా, కాబట్టి లోడ్ అంతటా వోల్టేజ్ మొత్తానికి సమానంగా ఉంటుంది ఛార్జ్ చేయబడిన కెపాసిటర్ల వోల్టేజ్. అలల ఫ్రీక్వెన్సీ మెయిన్స్ వోల్టేజ్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీకి రెండు రెట్లు సమానంగా ఉంటుంది మరియు విలువ ఆధారపడి ఉంటుంది సామర్థ్యాల విలువ నుండి. అవి పెద్దవిగా ఉంటాయి, తక్కువ అలలు. మరియు ఇక్కడ సహేతుకమైన రాజీని కనుగొనడం అవసరం.
సర్క్యూట్ యొక్క ప్రతికూలత లోడ్ టెర్మినల్స్లో ఒకదానిని గ్రౌండింగ్ చేయడంపై నిషేధం - ఈ సందర్భంలో డయోడ్లు లేదా కెపాసిటర్లలో ఒకటి చిన్నదిగా ఉంటుంది.
ఈ సర్క్యూట్ను ఎన్నిసార్లు అయినా క్యాస్కేడ్ చేయవచ్చు. కాబట్టి, చేర్చడం యొక్క సూత్రాన్ని రెండుసార్లు పునరావృతం చేయడం, మీరు క్వాడ్రపుల్ వోల్టేజ్ మొదలైనవాటితో సర్క్యూట్ పొందవచ్చు.
సర్క్యూట్లో మొదటి కెపాసిటర్ విద్యుత్ సరఫరా యొక్క వోల్టేజ్ని తట్టుకోవాలి, మిగిలినది - రెండుసార్లు సరఫరా వోల్టేజ్. డబుల్ రివర్స్ వోల్టేజ్ కోసం అన్ని కవాటాలు తప్పనిసరిగా రేట్ చేయబడాలి. వాస్తవానికి, సర్క్యూట్ యొక్క విశ్వసనీయ ఆపరేషన్ కోసం, అన్ని పారామితులు కనీసం 20% మార్జిన్ కలిగి ఉండాలి.
తగిన డయోడ్లు లేనట్లయితే, అవి సిరీస్లో కనెక్ట్ చేయబడతాయి - ఈ సందర్భంలో, గరిష్టంగా అనుమతించదగిన వోల్టేజ్ 1 కారకం ద్వారా పెరుగుతుంది. కానీ ప్రతి డయోడ్తో సమాంతరంగా, ఈక్వలైజింగ్ రెసిస్టర్లను కనెక్ట్ చేయాలి. ఇది తప్పనిసరిగా చేయాలి, లేకపోతే, కవాటాల పారామితుల వ్యాప్తి కారణంగా, రివర్స్ వోల్టేజ్ డయోడ్ల మధ్య అసమానంగా పంపిణీ చేయబడుతుంది. ఫలితం డయోడ్లలో ఒకదానికి అతిపెద్ద విలువ కంటే ఎక్కువగా ఉండవచ్చు. మరియు గొలుసు యొక్క ప్రతి మూలకం రెసిస్టర్తో షంట్ చేయబడితే (వాటి విలువ ఒకే విధంగా ఉండాలి), అప్పుడు రివర్స్ వోల్టేజ్ సరిగ్గా పంపిణీ చేయబడుతుంది. ప్రతి రెసిస్టర్ యొక్క ప్రతిఘటన డయోడ్ యొక్క రివర్స్ రెసిస్టెన్స్ కంటే 10 రెట్లు తక్కువగా ఉండాలి. ఈ సందర్భంలో, సర్క్యూట్ యొక్క ఆపరేషన్పై అదనపు మూలకాల ప్రభావం తగ్గించబడుతుంది.
ఈ సర్క్యూట్లో డయోడ్ల సమాంతర కనెక్షన్ అవసరం లేదు, ఇక్కడ ప్రవాహాలు చిన్నవి. కానీ లోడ్ తీవ్రమైన శక్తిని వినియోగించే ఇతర రెక్టిఫైయర్ సర్క్యూట్లలో ఇది ఉపయోగకరంగా ఉంటుంది. సమాంతర కనెక్షన్ వాల్వ్ ద్వారా అనుమతించదగిన ప్రవాహాన్ని గుణిస్తుంది, కానీ ప్రతిదీ పారామితుల యొక్క విచలనాన్ని పాడు చేస్తుంది. ఫలితంగా, ఒక డయోడ్ అత్యంత కరెంట్ తీసుకోగలదు మరియు దానిని తట్టుకోదు. దీనిని నివారించడానికి, ప్రతి డయోడ్తో ఒక రెసిస్టర్ సిరీస్లో ఉంచబడుతుంది.
నిరోధక విలువ ఎంపిక చేయబడింది, తద్వారా గరిష్ట కరెంట్ వద్ద వోల్టేజ్ డ్రాప్ 1 వోల్ట్ అవుతుంది. కాబట్టి, 1 A ప్రస్తుత వద్ద, ప్రతిఘటన 1 ఓం ఉండాలి. ఈ సందర్భంలో పవర్ కనీసం 1 వాట్ ఉండాలి.
సిద్ధాంతంలో, వోల్టేజ్ గుణకారాన్ని నిరవధికంగా పెంచవచ్చు. ఆచరణలో, అటువంటి రెక్టిఫైయర్ల లోడ్ సామర్థ్యం ప్రతి అదనపు దశతో తీవ్రంగా పడిపోతుందని గుర్తుంచుకోవాలి. ఫలితంగా, మీరు లోడ్ అంతటా వోల్టేజ్ డ్రాప్ గుణకారం కారకాన్ని అధిగమించి, రెక్టిఫైయర్ యొక్క ఆపరేషన్ను అర్ధంలేని పరిస్థితికి రావచ్చు. అటువంటి అన్ని పథకాలలో ఈ ప్రతికూలత అంతర్లీనంగా ఉంటుంది.
తరచుగా ఇటువంటి వోల్టేజ్ మల్టిప్లైయర్లు మంచి ఇన్సులేషన్లో ఒకే మాడ్యూల్గా ఉత్పత్తి చేయబడతాయి. ఇలాంటి పరికరాలు ఉపయోగించబడ్డాయి, ఉదాహరణకు, మానిటర్గా కాథోడ్ రే ట్యూబ్తో టెలివిజన్లు లేదా ఒస్సిల్లోస్కోప్లలో అధిక వోల్టేజ్ సృష్టించడానికి. చోక్స్ ఉపయోగించి రెట్టింపు పథకాలు కూడా తెలిసినవి, కానీ అవి పంపిణీని అందుకోలేదు - వైండింగ్ భాగాలు తయారు చేయడం కష్టం మరియు ఆపరేషన్లో చాలా నమ్మదగినది కాదు.
రెక్టిఫైయర్ సర్క్యూట్లు చాలా ఉన్నాయి. ఈ నోడ్ యొక్క విస్తృత పరిధిని బట్టి, సర్క్యూట్ ఎంపిక మరియు మూలకాల గణనను స్పృహతో సంప్రదించడం చాలా ముఖ్యం. ఈ సందర్భంలో మాత్రమే సుదీర్ఘమైన మరియు నమ్మదగిన ఆపరేషన్ హామీ ఇవ్వబడుతుంది.
ఇలాంటి కథనాలు:
