అత్యంత సాధారణ AC నుండి DC సరిదిద్దే పథకాలు

రెక్టిఫైయర్ అనేది విద్యుత్ శక్తిని ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ నుండి డైరెక్ట్ కరెంట్‌గా మార్చడానికి రూపొందించబడిన ఎలక్ట్రానిక్ పరికరం. రెక్టిఫైయర్లు ఒకే-వైపు ప్రసరణతో సెమీకండక్టర్ పరికరాలపై ఆధారపడి ఉంటాయి - డయోడ్లు మరియు థైరిస్టర్లు.

తక్కువ లోడ్ శక్తి వద్ద (అనేక వందల వాట్ల వరకు), ఏక-దశ రెక్టిఫైయర్‌లను ఉపయోగించి ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్‌ను డైరెక్ట్ కరెంట్‌గా మార్చడం జరుగుతుంది. ఇటువంటి రెక్టిఫైయర్‌లు వివిధ ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలను డైరెక్ట్ కరెంట్, చిన్న మరియు మధ్యస్థ శక్తి యొక్క DC మోటార్స్ యొక్క ఉత్తేజిత వైండింగ్‌లతో శక్తివంతం చేయడానికి రూపొందించబడ్డాయి.

రెక్టిఫైయర్ సర్క్యూట్ల ఆపరేషన్ యొక్క సులభమైన అవగాహన కోసం, రెక్టిఫైయర్ రెసిస్టివ్ లోడ్పై పని చేస్తుందనే గణన నుండి మేము ముందుకు వెళ్తాము.

సింగిల్-ఫేజ్, హాఫ్-వేవ్ (సింగిల్-సైకిల్) రెక్టిఫికేషన్ సర్క్యూట్

మూర్తి 1 సరళమైన సరిదిద్దే సర్క్యూట్‌ను చూపుతుంది. సర్క్యూట్ ట్రాన్స్ఫార్మర్ మరియు లోడ్ యొక్క ద్వితీయ వైండింగ్ మధ్య అనుసంధానించబడిన రెక్టిఫైయర్ను కలిగి ఉంటుంది.

మూర్తి 1 - సింగిల్-ఫేజ్ హాఫ్-వేవ్ రెక్టిఫైయర్: ఎ) సర్క్యూట్ - డయోడ్ ఓపెన్, బి) సర్క్యూట్ - డయోడ్ మూసివేయబడింది, సి) ఆపరేషన్ టైమింగ్ రేఖాచిత్రాలు

వోల్టేజ్ u2 సైనూసోయిడల్ పద్ధతిలో మారుతుంది, అనగా.సానుకూల మరియు ప్రతికూల సగం తరంగాలను (సగం కాలాలు) కలిగి ఉంటుంది. డయోడ్ VD (Fig. 1, a) యొక్క యానోడ్‌కు సానుకూల సంభావ్యత వర్తించినప్పుడు లోడ్ సర్క్యూట్‌లోని కరెంట్ సానుకూల సగం-చక్రాలలో మాత్రమే వెళుతుంది. వోల్టేజ్ u2 యొక్క రివర్స్ ధ్రువణతతో, డయోడ్ మూసివేయబడింది, లోడ్లో ప్రస్తుత ప్రవాహం లేదు, కానీ రివర్స్ వోల్టేజ్ యురేవ్ డయోడ్కు వర్తించబడుతుంది (Fig. 1, b).

చే. సెకండరీ వైండింగ్ వోల్టేజ్ యొక్క ఒక సగం-వేవ్ మాత్రమే లోడ్ అంతటా విడుదల చేయబడుతుంది. లోడ్లో కరెంట్ ఒక దిశలో మాత్రమే ప్రవహిస్తుంది మరియు ఇది పల్సేటింగ్ క్యారెక్టర్ (Fig. 1, c) కలిగి ఉన్నప్పటికీ డైరెక్ట్ కరెంట్. ఈ వోల్టేజ్ (కరెంట్) రూపాన్ని DC పల్స్ అంటారు.

సరిదిద్దబడిన వోల్టేజీలు మరియు ప్రవాహాలు DC (ఉపయోగకరమైన) భాగం మరియు AC భాగం (అలలు) కలిగి ఉంటాయి. రెక్టిఫైయర్ ఆపరేషన్ యొక్క నాణ్యత వైపు ఉపయోగకరమైన భాగం మరియు వోల్టేజ్ మరియు కరెంట్ ఉత్తేజితం మధ్య సంబంధం ద్వారా అంచనా వేయబడుతుంది. ఈ సర్క్యూట్ యొక్క అలల కారకం 1.57. Un = 0.45U2 కాలానికి సరిదిద్దబడిన వోల్టేజ్ యొక్క సగటు విలువ. డయోడ్ యొక్క రివర్స్ వోల్టేజ్ యొక్క గరిష్ట విలువ Urev.max = 3.14Un.

ఈ సర్క్యూట్ యొక్క ప్రయోజనం దాని సరళత, నష్టాలు: ట్రాన్స్ఫార్మర్ యొక్క పేద ఉపయోగం, డయోడ్ యొక్క పెద్ద రివర్స్ వోల్టేజ్, సరిదిద్దబడిన వోల్టేజ్ యొక్క అధిక అలల నిష్పత్తి.

సింగిల్-ఫేజ్ బ్రిడ్జ్ రెక్టిఫైయర్ సర్క్యూట్

ఇది వంతెన సర్క్యూట్లో అనుసంధానించబడిన నాలుగు డయోడ్లను కలిగి ఉంటుంది. ట్రాన్స్ఫార్మర్ యొక్క ద్వితీయ వైండింగ్ వంతెన యొక్క ఒక వికర్ణానికి అనుసంధానించబడి ఉంది, మరియు మరొకదానికి లోడ్ (Fig. 2). డయోడ్ల VD2 యొక్క కాథోడ్ల యొక్క సాధారణ పాయింట్, VD4 అనేది రెక్టిఫైయర్ యొక్క సానుకూల పోల్, డయోడ్ల VD1 యొక్క యానోడ్ల యొక్క సాధారణ పాయింట్, VD3 ప్రతికూల పోల్.

మూర్తి 2-సింగిల్-ఫేజ్ బ్రిడ్జ్ రెక్టిఫైయర్: ఎ) పాజిటివ్ హాఫ్-వేవ్ రెక్టిఫికేషన్ సర్క్యూట్, బి) నెగటివ్ హాఫ్-వేవ్ రెక్టిఫికేషన్, సి) ఆపరేషన్ టైమింగ్ రేఖాచిత్రాలు

ద్వితీయ మూసివేతలో వోల్టేజ్ యొక్క ధ్రువణత సరఫరా నెట్వర్క్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీతో మారుతుంది. ఈ సర్క్యూట్‌లోని డయోడ్‌లు సిరీస్‌లో జతలుగా పనిచేస్తాయి. వోల్టేజ్ u2 యొక్క సానుకూల సగం-చక్రంలో, డయోడ్లు VD2, VD3 ప్రస్తుతాన్ని నిర్వహిస్తాయి మరియు రివర్స్ వోల్టేజ్ డయోడ్లు VD1, VD4కి వర్తించబడుతుంది మరియు అవి మూసివేయబడతాయి. వోల్టేజ్ u2 యొక్క ప్రతికూల అర్ధ-చక్రం సమయంలో, ప్రస్తుత డయోడ్లు VD1, VD4 ద్వారా ప్రవహిస్తుంది మరియు డయోడ్లు VD2, VD3 మూసివేయబడతాయి.లోడ్ కరెంట్ అన్ని సమయాలలో ఒక దిశలో ప్రవహిస్తుంది.

సర్క్యూట్ పూర్తి-వేవ్ (పుష్-పుల్), మెయిన్స్ వోల్టేజ్ యొక్క రెండు అర్ధ-కాలాలు Un = 0.9U2, అలల గుణకం - 0.67 లోడ్ మీద పంపిణీ చేయబడుతుంది.

డయోడ్ స్విచింగ్ బ్రిడ్జ్ సర్క్యూట్ యొక్క ఉపయోగం రెండు అర్ధ-చక్రాలను సరిచేయడానికి సింగిల్-ఫేజ్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్‌ను ఉపయోగించడానికి అనుమతిస్తుంది. అదనంగా, డయోడ్కు వర్తించే రివర్స్ వోల్టేజ్ 2 రెట్లు తక్కువగా ఉంటుంది.

నుండి డైరెక్ట్ కరెంట్‌తో మధ్యస్థ మరియు అధిక విద్యుత్ వినియోగదారులకు సరఫరా చేయబడుతుంది మూడు-దశల రెక్టిఫైయర్లు, దీని ఉపయోగం డయోడ్‌లపై ప్రస్తుత లోడ్‌ను తగ్గిస్తుంది మరియు అలల కారకాన్ని తగ్గిస్తుంది.

మూడు-దశల వంతెన రెక్టిఫైయర్ సర్క్యూట్

సర్క్యూట్ ఆరు డయోడ్లను కలిగి ఉంటుంది, ఇవి రెండు సమూహాలుగా విభజించబడ్డాయి (Fig. 2.61, a): కాథోడ్ - డయోడ్లు VD1, VD3, VD5 మరియు యానోడ్ VD2, VD4, VD6. డయోడ్ల యొక్క కాథోడ్లు మరియు యానోడ్ల కనెక్షన్ పాయింట్ల మధ్య లోడ్ అనుసంధానించబడి ఉంది, అనగా. నిలబడి ఉన్న వంతెన యొక్క వికర్ణానికి. సర్క్యూట్ మూడు-దశల నెట్వర్క్కి కనెక్ట్ చేయబడింది.

మూర్తి 3 — త్రీ-ఫేజ్ బ్రిడ్జ్ రెక్టిఫైయర్: ఎ) సర్క్యూట్, బి) ఆపరేషన్ టైమింగ్ రేఖాచిత్రాలు

ఏ క్షణంలోనైనా, లోడ్ కరెంట్ రెండు డయోడ్ల ద్వారా ప్రవహిస్తుంది.కాథోడ్ సమూహంలో, అత్యధిక యానోడ్ సంభావ్యత కలిగిన డయోడ్ వ్యవధిలో ప్రతి మూడవ సమయంలో పనిచేస్తుంది (Fig. 3, b). యానోడ్ సమూహంలో, కాలం యొక్క ఈ భాగంలో, కాథోడ్ గొప్ప ప్రతికూల సంభావ్యతను కలిగి ఉన్న డయోడ్ పనిచేస్తుంది. ప్రతి డయోడ్లు మూడింట ఒక వంతు వ్యవధిలో పనిచేస్తాయి. ఈ సర్క్యూట్ యొక్క అలల కారకం 0.057 మాత్రమే.

నియంత్రిత రెక్టిఫైయర్లు - ప్రత్యామ్నాయ వోల్టేజ్ (కరెంట్) యొక్క దిద్దుబాటుతో పాటు సరిదిద్దబడిన వోల్టేజ్ (కరెంట్) యొక్క విలువ నియంత్రణను అందించే రెక్టిఫైయర్లు.

నియంత్రిత రెక్టిఫైయర్‌లు DC మోటారుల వేగం, ప్రకాశించే దీపాల గ్లో యొక్క ప్రకాశం, బ్యాటరీలను ఛార్జ్ చేసేటప్పుడు మొదలైనవాటిని నియంత్రించడానికి ఉపయోగిస్తారు.

నియంత్రిత రెక్టిఫైయర్ సర్క్యూట్‌లు థైరిస్టర్‌లపై నిర్మించబడ్డాయి మరియు థైరిస్టర్‌ల ప్రారంభ క్షణాన్ని నియంత్రించడంపై ఆధారపడి ఉంటాయి.

మూర్తి 4a సింగిల్-ఫేజ్ కంట్రోల్డ్ రెక్టిఫైయర్ యొక్క రేఖాచిత్రాన్ని చూపుతుంది. మెయిన్స్ వోల్టేజ్ యొక్క రెండు సగం-తరంగాలను సరిచేసే అవకాశం కోసం, రెండు-దశల ద్వితీయ మూసివేతతో ట్రాన్స్ఫార్మర్ ఉపయోగించబడుతుంది, దీనిలో వ్యతిరేక దశలతో రెండు వోల్టేజ్లు ఏర్పడతాయి. ప్రతి దశలో ఒక థైరిస్టర్ స్విచ్ ఆన్ చేయబడుతుంది. వోల్టేజ్ U2 యొక్క సానుకూల సగం-చక్రం థైరిస్టర్ VS1 ను సరిదిద్దుతుంది, ప్రతికూల - VS2.

CS కంట్రోల్ సర్క్యూట్ థైరిస్టర్‌లను తెరవడానికి పప్పులను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. ప్రారంభ పల్స్ యొక్క సమయం లోడ్లో ఎంత సగం-వేవ్ విడుదల చేయబడుతుందో నిర్ణయిస్తుంది. యానోడ్‌పై సానుకూల వోల్టేజ్ మరియు కంట్రోల్ ఎలక్ట్రోడ్‌లో ఓపెనింగ్ పల్స్ ఉన్నప్పుడు థైరిస్టర్ తెరుచుకుంటుంది.

t0 (Fig. 4, b) సమయానికి పల్స్ వస్తే, థైరిస్టర్ మొత్తం సగం-చక్రం మరియు లోడ్ వద్ద గరిష్ట వోల్టేజ్ కోసం తెరిచి ఉంటుంది, సమయాల్లో t1, t2, t3, అప్పుడు నెట్‌వర్క్ వోల్టేజ్‌లో కొంత భాగం మాత్రమే ఉంటుంది. లోడ్ లోకి విడుదల.

మూర్తి 4 — సింగిల్-ఫేజ్ రెక్టిఫైయర్: ఎ) సర్క్యూట్, బి) ఆపరేషన్ టైమింగ్ రేఖాచిత్రాలు

థైరిస్టర్ యొక్క సహజ జ్వలన క్షణం నుండి కొలవబడిన ఆలస్యం కోణం, డిగ్రీలలో వ్యక్తీకరించబడుతుంది, దీనిని నియంత్రణ లేదా సర్దుబాటు కోణం అని పిలుస్తారు మరియు అక్షరం α ద్వారా సూచించబడుతుంది. కోణాన్ని మార్చడం ద్వారా α (థైరిస్టర్స్ యొక్క యానోడ్ల వోల్టేజ్కు సంబంధించి నియంత్రణ పప్పుల దశల షిఫ్ట్), మేము థైరిస్టర్ల యొక్క బహిరంగ స్థితి యొక్క సమయాన్ని మారుస్తాము మరియు తదనుగుణంగా, లోడ్లో సరిదిద్దబడిన వోల్టేజ్.