सेमीकंडक्टर रेक्टिफायर्सचे वर्गीकरण

पर्यायी विद्युत् स्त्रोताच्या ऊर्जेचे डायरेक्ट करंटमध्ये रूपांतर करण्यासाठी डिझाइन केलेल्या उपकरणाला रेक्टिफायर म्हणतात. रेक्टिफायर अंजीर मध्ये दर्शविलेल्या ब्लॉक आकृतीच्या स्वरूपात दर्शविले जाऊ शकते. १.

चला योजनेचे मुख्य घटक वैशिष्ट्यीकृत करूया:

अ) पॉवर ट्रान्सफॉर्मर रेक्टिफायरचे इनपुट आणि आउटपुट व्होल्टेज आणि वैयक्तिक रेक्टिफायर सर्किट्सचे इलेक्ट्रिकल पृथक्करण (म्हणजे ते पुरवठा नेटवर्क आणि लोड नेटवर्क वेगळे करते);

ब) व्हॉल्व्ह ब्लॉक लोड सर्किटमध्ये प्रवाहाचा एकदिशात्मक प्रवाह प्रदान करतो, परिणामी पर्यायी व्होल्टेज स्पंदित व्होल्टेजमध्ये रूपांतरित होते;

v) लोडमधील व्होल्टेज रिपल्स आवश्यक मूल्यापर्यंत कमी करण्यासाठी डिझाइन केलेले स्मूथिंग फिल्टर;

G) व्होल्टेज रेग्युलेटर, जेव्हा पुरवठा व्होल्टेज चढ-उतार होते किंवा लोड करंट बदलतो तेव्हा सुधारित व्होल्टेजचे सरासरी मूल्य स्थिर करण्यासाठी वापरले जाते.

तांदूळ. 1 — रेक्टिफायरचा ब्लॉक आकृती

रेक्टिफायरमधील पॅरामीटर्समधील संबंध मुख्यत्वे रेक्टिफायर सर्किटवर अवलंबून असतात.रेक्टिफायर सर्किट अंतर्गत ट्रान्सफॉर्मर विंडिंग्सचे कनेक्शन आकृती आणि ट्रान्सफॉर्मरच्या दुय्यम विंडिंग्सशी वाल्व जोडण्याची प्रक्रिया समजून घ्या.

रेक्टिफायर सर्किट्स (रेक्टिफायर्स) खालील मुख्य वैशिष्ट्यांनुसार वर्गीकृत आहेत:

1. पर्यायी विद्युत पुरवठ्याच्या टप्प्यांच्या संख्येनुसार, ते सिंगल-फेज रेक्टिफायर्स आणि तीन-चरण रेक्टिफायर्स.

2. ट्रान्सफॉर्मरच्या दुय्यम विंडिंगला वाल्व जोडण्याच्या पद्धतीद्वारे - ट्रान्सफॉर्मर आणि ब्रिज सर्किट्सच्या दुय्यम वळणाच्या शून्य (मध्यम) बिंदूचा वापर करून शून्य सर्किट्स ज्यामध्ये शून्य बिंदू विलग केला जातो किंवा ट्रान्सफॉर्मरचे दुय्यम विंडिंग डेल्टा असतात. जोडलेले.

सिंगल-फेज ब्रिज रेक्टिफायर सर्किट

ब्रिज रेक्टिफायरचे व्होल्टेज आणि करंट्सचे टाइमिंग डायग्राम

ट्रान्सफॉर्मरच्या दुय्यम वळणावर व्होल्टेजच्या सकारात्मक ध्रुवीयतेसह (कंसांशिवाय ध्रुवीयता दर्शविली जाते) मध्यांतर 0 — υ1 (0 — π), डायोड D1 आणि D2 द्वारे विद्युत प्रवाह वाहून नेला जातो. कंडक्शन इंटरव्हलमधील डायोड्सवरील व्होल्टेज ड्रॉप शून्य (आदर्श वाल्व) च्या जवळ आहे, म्हणून ट्रान्सफॉर्मरच्या दुय्यम वळणावरील व्होल्टेजची सकारात्मक अर्ध-वेव्ह लोडवर लागू केली जाते, त्यावर व्होल्टेज ud = u2 तयार करते. मध्यांतर υ1 — υ2 (π — 2π) मध्ये u1 आणि u2 व्होल्टेजची ध्रुवीयता उलट होईल, ज्यामुळे डायोड D3 आणि D4 अनलॉक होईल. या प्रकरणात, व्होल्टेज u2 मागील मध्यांतराप्रमाणे समान ध्रुवीयतेसह लोडशी कनेक्ट केले जाईल. म्हणून, ब्रिज रेक्टिफायरच्या पूर्णपणे प्रतिरोधक लोडसह आउटपुट व्होल्टेज ud मध्ये एकध्रुवीय व्होल्टेज अर्ध-वेव्ह (ud = u2) चे स्वरूप आहे.

3.लोड रेक्टिफायर्सद्वारे वीज वापर कमी पॉवर (केडब्ल्यूची एकके), मध्यम शक्ती (दहापट किलोवॅट) आणि उच्च शक्ती (पीपोट> 100 किलोवॅट) मध्ये विभागली जाते.

4. रेक्टिफायरची शक्ती विचारात न घेता, सर्व सर्किट्स सिंगल-सायकल किंवा अर्ध-सायकल आणि दोन-सायकल (फुल-वेव्ह) मध्ये विभागली जातात.

सिंगल-सायकल - ही अशी सर्किट्स आहेत ज्यात विद्युत प्रवाह ट्रान्सफॉर्मरच्या दुय्यम विंडिंगमधून प्रति कालावधी एकदा (अर्धा कालावधी किंवा त्याचा काही भाग) जातो. सर्व शून्य सर्किट एकल आहेत.

ट्रान्सफॉर्मर शून्य-बिंदू आउटपुटसह सिंगल-फेज फुल-वेव्ह रेक्टिफायर सर्किट

सक्रिय लोडसह सिंगल-फेज झिरो-आउटपुट रेक्टिफायरचे टाइमिंग डायग्राम

दोन दुय्यम विंडिंगसह ट्रान्सफॉर्मर बनवून सर्किटमध्ये पूर्ण लहरी सुधारणे प्राप्त केले जाते. विंडिंग्स मालिकेत जोडलेले आहेत आणि एक सामान्य शून्य (मध्यभागी) बिंदू आहे. ट्रान्सफॉर्मरच्या दुय्यम विंडिंग्सचे मुक्त टोक वाल्व डी 1 आणि डी 2 च्या एनोड्सशी जोडलेले असतात आणि व्हॉल्व्हचे कॅथोड एकत्र जोडलेले असतात जे रेक्टिफायरचे सकारात्मक ध्रुव बनवतात. रेक्टिफायरचा नकारात्मक ध्रुव हा दुय्यम विंडिंगचा सामान्य (तटस्थ) कनेक्शन बिंदू आहे. अशा प्रकारे, ट्रान्सफॉर्मर या सर्किटमध्ये पुरवठा व्होल्टेज आणि लोडमधील व्होल्टेजची परिमाण जुळण्यासाठी आणि मध्यम (शून्य) बिंदू तयार करण्यासाठी दोन्ही काम करतो. हे स्पष्ट आहे की ट्रान्सफॉर्मर u1 आणि u2 (किंवा EMF e1 आणि e2) च्या दुय्यम विंडिंग्सच्या टर्मिनल्सवरील व्होल्टेज परिमाणात समान आहेत आणि शून्य बिंदूच्या सापेक्ष 180 ° ने हलवले जातात, म्हणजे. antiphase मध्ये आहेत.

कोणत्याही क्षणी, हा डायोड विद्युत प्रवाह चालवतो ज्याची एनोड क्षमता सकारात्मक असते.म्हणून, मध्यांतर 0 — π मध्ये, डायोड D1 खुला आहे आणि ट्रान्सफॉर्मर ud = u2-1 च्या दुय्यम वळणाचा फेज व्होल्टेज लोड रेझिस्टन्स Rn (Rd) वर लागू केला जातो. ० — π श्रेणीतील डायोड D2 बंद आहे कारण त्यावर ऋण व्होल्टेज लागू केले आहे. मध्यांतराच्या शेवटी, सर्किटमधील व्होल्टेज आणि प्रवाह शून्य आहेत.

π — 2π सर्किटच्या पुढील ऑपरेटिंग इंटरव्हलमध्ये, प्राथमिक आणि दुय्यम विंडिंग्सचे व्होल्टेज त्यांची ध्रुवीयता उलट करतात, ज्यामुळे डायोड D2 खुला असेल आणि डायोड D1 बंद होईल. तसेच, सुधारणा साखळीतील प्रक्रिया पुनरावृत्ती आहेत. सुधारित व्होल्टेज वक्र ud मध्ये ट्रान्सफॉर्मरच्या दुय्यम वळणाच्या फेज व्होल्टेजच्या एकध्रुवीय अर्ध-लहरी असतात. पूर्णपणे प्रतिरोधक लोडसह लोड करंटचा आकार व्होल्टेजच्या आकाराचे अनुसरण करतो. डायोड्स D1 आणि D2 अर्ध्या कालावधीसाठी मालिकेत विद्युत प्रवाह चालवतात.

5. पूर्व व्यवस्थेनुसार:

अ) लो-पॉवर रेक्टिफायर्स, नियमानुसार, सिंगल-फेज, कंट्रोल सिस्टममध्ये, इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांच्या वैयक्तिक ब्लॉकला, मोजमाप उपकरणांमध्ये, इ.

b) मध्यम आणि उच्च पॉवर रेक्टिफायर्स औद्योगिक प्रतिष्ठानांसाठी उर्जा स्त्रोत म्हणून काम करतात.

6. सरळ करण्याच्या योजना सोप्या आणि जटिल मध्ये विभागल्या जातात. साध्या सर्किट्समध्ये सिंगल-फेज आणि थ्री-फेज, न्यूट्रल आणि ब्रिज सर्किट्सचा समावेश होतो. कॉम्प्लेक्स (किंवा कॉम्प्लेक्स सर्किट्स) मध्ये, अनेक साधे सर्किट्स मालिका किंवा समांतर जोडलेले असतात.

7. लोडच्या प्रकारानुसार (स्वभाव). सिंगल-फेज रेक्टिफायर सर्किट्स रेक्टिफाइड व्होल्टेजच्या महत्त्वपूर्ण पल्सेशनद्वारे दर्शविले जातात. लोडवरील व्होल्टेज रिपल कमी करण्यासाठी, चोक्स (एल) च्या प्रतिक्रियात्मक घटकांवर आधारित स्मूथिंग फिल्टर वापरले जातात आणि कॅपेसिटर (सी). लोडसह स्मूथिंग फिल्टरच्या इनपुट सर्किटचे स्वरूप रेक्टिफायरवरील लोडचा प्रकार निर्धारित करते. सक्रिय लोड (R — NG), सक्रिय-प्रेरणात्मक लोड (RL — NG), सक्रिय लोड आणि कॅपेसिटिव्ह फिल्टर (RC — NG) साठी रेक्टिफायर ऑपरेशनमध्ये फरक केला जातो.

सर्व रेक्टिफायर्समध्ये सामान्यतः त्यांचा वापर प्रामुख्याने RL — NG सह आहे. हे या वस्तुस्थितीमुळे आहे की कमी-पॉवर रेक्टिफायर्स बहुतेकदा एलसी फिल्टरसह आणि उच्च-पॉवर रेक्टिफायर्स एल फिल्टरसह कार्य करतात.

7. नियंत्रणाद्वारे, अनियंत्रित आणि नियंत्रित रेक्टिफायर्समध्ये फरक करा.

पीएच.डी. कोल्याडा L.I.