व्होल्टेज गुणक सह रेक्टिफायर्स

रेक्टिफायर हे पर्यायी विद्युत् प्रवाह थेट प्रवाहात रूपांतरित करण्यासाठी तसेच सुधारित व्होल्टेज स्थिर करण्यासाठी आणि नियंत्रित करण्यासाठी एक उपकरण आहे.

अंजीर च्या चित्रात. 1, आणि ट्रान्सफॉर्मरमध्ये मध्यबिंदूसह दुहेरी-व्होल्टेज बूस्ट वाइंडिंग नाही, परंतु त्याच वेळी पूर्ण लहर सुधारणा रेक्टिफायर व्होल्टेज दुप्पट करतो.

पहिल्या अर्ध-चक्रादरम्यान, डायोड डी 1 द्वारे, व्होल्टेज ज्या ओलांडून थेट आहे, कॅपेसिटर सी 1 वर दुय्यम वळणाच्या मोठेपणाच्या व्होल्टेजवर अंदाजे शुल्क आकारले जाते. दुस-या अर्ध-चक्रादरम्यान, फॉरवर्ड व्होल्टेज डायोड D2 वर असेल आणि कॅपेसिटर C2 वर त्याच प्रकारे चार्ज होईल.

कॅपेसिटर C1 आणि C2 मालिकेत जोडलेले आहेत आणि त्यांच्यावरील एकूण व्होल्टेज ट्रान्सफॉर्मरच्या अॅम्प्लिट्यूड व्होल्टेजच्या दुप्पट आहे. प्रत्येक डायोडवर समान कमाल रिव्हर्स व्होल्टेज असेल. कॅपेसिटर C1 आणि C2 च्या चार्जिंगसह, ते लोड R द्वारे डिस्चार्ज केले जातात, परिणामी कॅपेसिटरमधील व्होल्टेज कमी होते.

लोड रेझिस्टन्स आर जितका कमी असेल, म्हणजेच लोड करंट जितका जास्त असेल आणि कॅपेसिटर C1 आणि C2 ची क्षमता जितकी कमी असेल तितक्या वेगाने ते डिस्चार्ज होतील आणि त्यांच्यावरील व्होल्टेज कमी होईल. म्हणून, व्यावहारिकदृष्ट्या व्होल्टेज दुप्पट करणे अशक्य आहे. कमीतकमी 10 μF च्या कॅपेसिटर क्षमतेसह आणि 100 एमए पेक्षा जास्त लोड करंट नसताना, ट्रान्सफॉर्मरने दिलेल्या व्होल्टेजपेक्षा 1.7 किंवा अगदी 1.9 पट जास्त व्होल्टेज मिळवता येते.

तांदूळ. 1. दुप्पट (अ) आणि चौपट (ब) व्होल्टेजसह रेक्टिफायर सर्किट्स

सर्किटचा फायदा असा आहे की कॅपेसिटर दुरुस्त करंटमधील तरंगांना गुळगुळीत करतात.

व्होल्टेज गुणक असलेले रेक्टिफायर सर्किट कितीही वेळा लागू केले जाऊ शकतात. अंजीर मध्ये. 1b एक सर्किट दाखवते जे व्होल्टेजच्या तिप्पट करते आणि त्यात चार डायोड आणि चार कॅपेसिटर असतात. विचित्र अर्ध्या चक्रांमध्ये, कॅपेसिटर C1 डायोड D1 द्वारे ट्रान्सफॉर्मर Et च्या व्होल्टेजच्या शिखर मूल्यापर्यंत चार्ज केला जातो. चार्ज केलेला कॅपेसिटर C1 हा स्वतः एक स्रोत आहे.

म्हणून, ट्रान्सफॉर्मर व्होल्टेजची ध्रुवीयता उलटी केली जाईल अशा अर्ध-चक्रांमध्ये देखील, कॅपेसिटर C2 डायोड D2 द्वारे अंदाजे व्होल्टेज 2Em च्या दुप्पट चार्ज केला जातो. हे व्होल्टेज मालिका-कनेक्टेड ट्रान्सफॉर्मर आणि कॅपेसिटर C1 च्या एकूण व्होल्टेजचे कमाल मूल्य आहे.

त्याचप्रमाणे, कॅपेसिटर C3 डायोड D3 द्वारे विषम अर्ध-चक्रांमध्ये 2Em च्या व्होल्टेजवर चार्ज केला जातो, जो मालिका-कनेक्ट C1, ट्रान्सफॉर्मर आणि C2 चे एकूण व्होल्टेज आहे (हे लक्षात घेतले पाहिजे की व्होल्टेज C1 आणि C2 एकमेकांवर कार्य करतात).

त्याचप्रकारे पुढे तर्क करताना, आम्हाला आढळले की कॅपेसिटर C4 डायोड D4 द्वारे अर्धी सायकल देखील चार्ज करेल.पुन्हा व्होल्टेज 2Em कडे जे C1, C3, ट्रान्सफॉर्मर आणि C2 च्या व्होल्टेजची बेरीज आहे. अर्थात, रेक्टिफायर चालू केल्यानंतर कॅपेसिटर निर्दिष्ट व्होल्टेजवर हळूहळू अनेक अर्ध-चक्रांमध्ये चार्ज केले जातात. परिणामी, कॅपेसिटर सी 1 आणि सी 4 वरून आपण चौपट व्होल्टेज 4Et मिळवू शकता.

कॅपेसिटर C1 आणि C3 सह एकाच वेळी आपण ट्रिपल व्होल्टेज ZET मिळवू शकता. जर आपण सर्किटमध्ये समान तत्त्वानुसार जोडलेले अधिक कॅपेसिटर आणि डायोड जोडले तर C1, C3, C5, इत्यादी अनेक कॅपेसिटरमधून, व्होल्टेज मिळतील जे विषम संख्येने (3, 5, 7) वाढतात. , इ. n.), आणि अनेक कॅपेसिटर C2, C4, C6, इ. समान संख्येने (2, 4, 6, इ.) वाढलेले व्होल्टेज मिळवणे शक्य होईल.

लोड चालू केल्यावर, कॅपेसिटर डिस्चार्ज होतील आणि त्यांच्यावरील व्होल्टेज कमी होईल. लोड रेझिस्टन्स जितका कमी होईल तितक्या वेगाने कॅपेसिटर डिस्चार्ज होतील आणि त्यांच्यावरील व्होल्टेज कमी होईल. म्हणून, अपर्याप्त मोठ्या भार प्रतिरोधांसह, अशा योजनांचा वापर तर्कहीन बनतो.

सराव मध्ये, अशा योजना केवळ कमी लोड प्रवाहांवर प्रभावी व्होल्टेज गुणाकार प्रदान करतात. अर्थात, जर तुम्ही कॅपेसिटरची क्षमता वाढवली तर तुम्हाला उच्च प्रवाह मिळू शकतात. वरील योजनेचा फायदा म्हणजे उच्च व्होल्टेज ट्रान्सफॉर्मरशिवाय उच्च व्होल्टेज मिळविण्याची क्षमता. याव्यतिरिक्त, कॅपेसिटरमध्ये फक्त 2Em चा ऑपरेटिंग व्होल्टेज असणे आवश्यक आहे, कितीही वेळा व्होल्टेजचा गुणाकार केला जातो आणि प्रत्येक डायोड केवळ 2Em च्या कमाल रिव्हर्स व्होल्टेजवर कार्य करतो.

रेक्टिफायर भाग

डायोड्स त्यांच्या मुख्य पॅरामीटर्सनुसार निवडले जातात: कमाल सुधारित वर्तमान I0max आणि मर्यादित रिव्हर्स व्होल्टेज Urev. फिल्टरच्या इनपुटवर कॅपेसिटरच्या उपस्थितीत, ब्रिज सर्किट वगळता सर्व रेक्टिफायर सर्किट्समध्ये ट्रान्सफॉर्मर U2 च्या दुय्यम वळणाच्या व्होल्टेजचे प्रभावी मूल्य - युरेव्हच्या मूल्याच्या 35% पेक्षा जास्त नसावे. शून्य-बिंदू पूर्ण-वेव्ह सर्किटमध्ये, व्होल्टेज U2 वळणाच्या अर्ध्या भागाचा संदर्भ देते. ब्रिज सर्किटमध्ये, y युरेव्ह मूल्याच्या 70% पेक्षा जास्त नसावा.

उच्च व्होल्टेज दुरुस्त करण्यासाठी, डायोडची योग्य संख्या मालिकेत जोडलेली आहे.

जर्मेनियम आणि सिलिकॉन डायोड जेव्हा मालिकेत जोडलेले असतात, तेव्हा ते दहापट किंवा शेकडो किलो-ओहम (चित्र 2) च्या क्रमाने समान प्रतिरोधक प्रतिरोधकांसह हाताळले जातात. जर हे केले नाही तर, डायोड्सच्या रिव्हर्स रेझिस्टन्समध्ये लक्षणीय पसरल्यामुळे, रिव्हर्स व्होल्टेज त्यांच्यामध्ये असमानपणे वितरीत केले जाते आणि डायोडचे ब्रेकडाउन शक्य आहे. आणि शंट प्रतिरोधकांच्या उपस्थितीत, रिव्हर्स व्होल्टेज डायोड्समध्ये व्यावहारिकपणे समान प्रमाणात विभाजित केले जाते.

मोठे प्रवाह मिळविण्यासाठी डायोड्सचे समांतर कनेक्शन अवांछित आहे, कारण पॅरामीटर्स आणि वैयक्तिक डायोड्सच्या वैशिष्ट्यांमुळे ते असमानपणे प्रवाहाने लोड केले जातील. या प्रकरणात प्रवाहांची बरोबरी करण्यासाठी, समानीकरण प्रतिरोधक वैयक्तिक डायोडसह मालिकेत जोडलेले आहेत, ज्याचे प्रतिरोधक प्रायोगिकपणे निवडले जातात.

रेक्टिफायर ट्रान्सफॉर्मरसाठी, प्राथमिक विंडिंगमध्ये सहसा 110, 127 आणि 220 V मेन व्होल्टेजवर स्विच करणारे अनेक विभाग असतात.

तांदूळ. 2. सेमीकंडक्टर डायोडचे मालिका कनेक्शन

तांदूळ. 3.व्होल्टेज समायोजित करण्याचे मार्ग

दुय्यम वळण आवश्यक व्होल्टेजसाठी डिझाइन केले आहे. फुल-वेव्ह सर्किटसह, त्यात मध्यबिंदू आउटपुट आहे. रिसीव्हर्सना फीड करणार्‍या रेक्टिफायर ट्रान्सफॉर्मर्समधील नेटवर्कमधील हस्तक्षेप कमी करण्यासाठी, प्राथमिक आणि दुय्यम विंडिंग्समध्ये एक शील्डिंग कॉइल ठेवली जाते, ज्याचे एक टोक सामान्य नकारात्मकशी जोडलेले असते.

फिल्टरसाठी चोक्स, नियमानुसार, कोरमध्ये असतात डायमॅग्नेटिक अंतर चुंबकीय संपृक्तता दूर करण्यासाठी, ज्यामुळे प्रेरण कमी होते. इंडक्टर कॉइलचा डायरेक्ट करंटचा प्रतिकार सामान्यतः अनेक दहापट किंवा शेकडो ओहमच्या बरोबरीचा असतो. सुधारित व्होल्टेजचा काही भाग त्यावर आणि ट्रान्सफॉर्मरच्या स्टेप-अप विंडिंगवर पडतो.

आणीबाणीच्या प्रसंगी रेक्टिफायर आपोआप बंद करण्यासाठी मेन विंडिंग सर्किटमध्ये एक स्विच आणि फ्यूज स्थापित केले जातात. जर, उदाहरणार्थ, फिल्टर कॅपेसिटर तुटलेला असेल, तर सुधारित वर्तमान सर्किटमध्ये शॉर्ट सर्किट होईल. प्राथमिक प्रवाह सामान्यपेक्षा लक्षणीयरीत्या जास्त होईल आणि फ्यूज उडेल. त्याशिवाय ट्रान्सफॉर्मर जळून जाऊ शकतो. याव्यतिरिक्त, असा शॉर्ट सर्किट डायोडसाठी खूप धोकादायक आहे, जो खूप जास्त विद्युत् प्रवाहाने ओव्हरहाटिंग करून नष्ट होऊ शकतो.

कधीकधी ट्रान्सफॉर्मरचे प्राथमिक वळण वेगवेगळ्या व्होल्टेजसाठी आउटपुटसह केले जाते, उदाहरणार्थ 190, 200, 210, 220 आणि 230 V, म्हणून स्विचच्या मदतीने रेक्टिफायरचा अंदाजे स्थिर व्होल्टेज राखणे शक्य होते. मेन व्होल्टेजमधील चढउतारांदरम्यान स्विच करा (चित्र 3, अ).नियमन करण्याचा दुसरा मार्ग म्हणजे रेग्युलेटिंग ऑटोट्रान्सफॉर्मर समाविष्ट करणे ज्यामध्ये भिन्न व्होल्टेज आणि स्विचसाठी आउटपुट आहेत.

चालू करणे ऑटोट्रान्सफॉर्मरचे नियमन जेव्हा मेन व्होल्टेज कमी केले जाते तेव्हा पॉवर ट्रान्सफॉर्मरच्या प्राथमिक विंडिंगला सामान्य व्होल्टेज पुरवण्याची परवानगी देते (चित्र 3, ब). मुख्य व्होल्टेज 127 आणि 220 V साठी विशेष अॅडजस्टिंग ऑटोट्रान्सफॉर्मर देखील आहेत, ज्यामुळे व्होल्टेजचे सहज समायोजन होऊ शकते. 0 ते 250 व्ही.

रेक्टिफायरसह काम करताना, विशेषत: जर ते उच्च व्होल्टेज देत असेल तर, सावधगिरी बाळगणे आवश्यक आहे, कारण अनेक शंभर व्होल्टच्या व्होल्टेजसह एखाद्या व्यक्तीला दुखापत करणे जीवघेणे आहे.

अंजीर. 4. तीन वेगवेगळ्या व्होल्टेजसाठी डिव्हायडर चालू करणे

रेक्टिफायरचे सर्व उच्च व्होल्टेज भाग अपघाती संपर्कापासून संरक्षित केले पाहिजेत. कार्यरत असलेल्या रेक्टिफायरच्या कोणत्याही भागाला कधीही स्पर्श करू नका. रेक्टिफायर बंद असताना आणि फिल्टर कॅपेसिटर डिस्चार्ज झाल्यावर रेक्टिफायर सर्किटशी सर्व कनेक्शन किंवा बदल केले जातात. उच्च व्होल्टेजचे सूचक (पॉइंटर) म्हणून सुधारित व्होल्टेजवर निऑन दिवा समाविष्ट करणे उपयुक्त आहे. त्याची चमक उच्च व्होल्टेजची उपस्थिती दर्शवते.

निऑन दिवा अनेक दहा किलो-ओहमच्या प्रतिकारासह मर्यादित रेझिस्टरद्वारे चालू केला जातो. अशा दिव्याच्या स्वरूपात स्थिर लोडची उपस्थिती फिल्टर कॅपेसिटरला ओव्हरव्होल्टेज ब्रेकडाउनपासून संरक्षण करते. रेक्टिफायर निष्क्रिय वेगाने चालत असल्यास नंतरचे होऊ शकते. लोड नसताना, रेक्टिफायरच्या आत व्होल्टेज ड्रॉप होत नाही आणि म्हणून फिल्टर कॅपेसिटरमध्ये व्होल्टेज जास्तीत जास्त असेल.

हे देखील वाचा: व्होल्टेज अनुनाद