फुल वेव मिडपॉइंट रेक्टिफायर

यदि हम सामान्य रूप से सिंगल-फेज डायोड रेक्टिफायर्स के बारे में बात करते हैं, तो मिड-पॉइंट फुल-वेव रेक्टिफायर आपको डायोड पर कम नुकसान प्राप्त करने की अनुमति देता है, क्योंकि केवल दो डायोड हैं।

इसके अलावा, आमतौर पर ऐसे रेक्टिफायर का उपयोग कम वोल्टेज वाले उपकरणों में किया जाता है जहां डायोड के माध्यम से करंट आवश्यक होता है। इसलिए, इस पहलू में, एक फुल-वेव मिडपॉइंट सर्किट अधिक फायदेमंद होता है, क्योंकि डायोड में ऊर्जा की हानि वर्ग के समानुपाती होती है। उनके माध्यम से बहने वाली धारा के औसत मूल्य का।

और जब आप उपलब्धता और गुणवत्ता पर विचार करते हैं डायोड शोट्की (लो फॉरवर्ड वोल्टेज ड्रॉप) जो आज बाजार में व्यापक रूप से उपलब्ध हैं, मिडपॉइंट सर्किट के पक्ष में चुनाव स्पष्ट है।

और अगर हम ट्रांसफॉर्मर-पल्स कन्वर्टर्स के बारे में बात कर रहे हैं, तो एक पुश-पुल ट्रांसफॉर्मर (ब्रिज, हाफ-ब्रिज, पुश-पुल) सामान्य नेटवर्क फ्रीक्वेंसी की तुलना में बहुत अधिक फ्रीक्वेंसी पर काम कर रहा है, तो केवल एक मध्य बिंदु वाला रेक्टिफायर सर्किट ही रहता है और नहीं अन्य।

हालांकि, इस लेख में हम 50 हर्ट्ज की कम लाइन फ्रीक्वेंसी के संबंध में रेक्टिफायर की गणना पर ध्यान केंद्रित करेंगे, जहां रेक्टिफाइड करंट साइनसॉइडल है।

सबसे पहले, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि रेक्टिफायर में, जो इस योजना के अनुसार बनाया गया है, यह हमें दो समान माध्यमिक वाइंडिंग के साथ या एक माध्यमिक वाइंडिंग के साथ एक ट्रांसफार्मर रखने के लिए बाध्य करता है, लेकिन बीच में एक आउटपुट के साथ (जो अनिवार्य रूप से है) जो उसी)।

इस तरह के ट्रांसफॉर्मर की अर्ध-वाइंडिंग से श्रृंखला में प्राप्त वोल्टेज वास्तव में मध्य बिंदु के संबंध में दो-चरण है, जो सुधार के दौरान शून्य बिंदु के रूप में कार्य करता है, क्योंकि दो ईएमएफ परिमाण के बराबर लेकिन दिशा में विपरीत यहां बनते हैं। अर्थात्, ट्रांसफार्मर के द्वितीयक वाइंडिंग के अंत टर्मिनलों पर वोल्टेज, जो इसके संचालन के किसी भी क्षण उत्पन्न होता है, 180 डिग्री से चरण-स्थानांतरित होता है।

वाइंडिंग के विपरीत टर्मिनल w21 और w22 डायोड VD1 और VD2 के एनोड से जुड़े हैं, जबकि डायोड पर लगाए गए वोल्टेज u21 और u22 एंटीपेज़ में हैं।

इसलिए, डायोड बारी-बारी से करंट का संचालन करते हैं - प्रत्येक आपूर्ति वोल्टेज के अपने आधे-चक्र के दौरान: एक आधे-चक्र के दौरान, डायोड VD1 के एनोड में एक सकारात्मक क्षमता होती है और करंट i21 इसके माध्यम से, लोड के माध्यम से और के माध्यम से प्रवाहित होता है। कॉइल (सेमी-कॉइल) w21, जबकि डायोड VD2 रिवर्स बायस कंडीशन में है, यह लॉक है, इसलिए हाफ-कॉइल w22 से कोई करंट प्रवाहित नहीं होता है।

अगले आधे चक्र के दौरान, VD2 डायोड के एनोड में एक सकारात्मक क्षमता होती है और वर्तमान i22 लोड के माध्यम से और कॉइल (सेमी-कॉइल) w22 के माध्यम से प्रवाहित होता है, जबकि डायोड VD1 रिवर्स बायस्ड अवस्था में होता है, यह बंद है, इसलिए करंट अर्ध-कुंडली w21 से प्रवाहित नहीं होता है।

प्राप्त परिणाम यह है कि भार के माध्यम से धारा हमेशा एक ही दिशा में प्रवाहित होती है, अर्थात धारा को सुधारा जाता है। और ट्रांसफार्मर की द्वितीयक वाइंडिंग के प्रत्येक आधे हिस्से को दो की केवल आधी अवधि के लिए लोड किया जाता है। एक ट्रांसफॉर्मर के लिए, इसका मतलब है कि इसके चुंबकीय सर्किट में चुंबकीयकरण कभी नहीं होता है क्योंकि घुमावदार धाराओं के डीसी घटकों के मैग्नेटोमोटिव बलों को विपरीत दिशा में निर्देशित किया जाता है।

आइए हम आधे-घुमावदारों में से एक के मध्य बिंदु और दूर के टर्मिनल के बीच प्रभावी वोल्टेज को U2 के रूप में निरूपित करें। तब माध्यमिक वाइंडिंग के मध्य बिंदु और डायोड के कैथोड के कनेक्शन बिंदु के बीच औसत सुधारित वोल्टेज Ud प्राप्त होता है। इस मामले में, लोड में वोल्टेज का औसत मूल्य होगा:

हम देखते हैं कि रेक्टिफाइड वोल्टेज का औसत मान आरएमएस वैल्यू से उसी तरह संबंधित होता है जैसे कि करंट का औसत वैल्यू करंट के आरएमएस वैल्यू से एक अनरेक्टीफाइड साइनसोइडल वोल्टेज से संबंधित होता है।

लोड करंट का औसत मान सूत्र द्वारा पाया जाता है (जहाँ Rd लोड प्रतिरोध है):

और चूंकि धारा श्रृंखला में डायोड के माध्यम से प्रवाहित होती है, अब आप प्रत्येक डायोड का औसत वर्तमान और प्रत्येक डायोड के लिए वर्तमान का आयाम पा सकते हैं। ऐसे रेक्टिफायर के लिए डायोड चुनते समय, इस तथ्य पर ध्यान देना जरूरी है कि डायोड की अधिकतम स्वीकार्य धारा इस सूत्र के अनुसार स्थापित मूल्य से थोड़ी अधिक है:

फुल-वेव मिडपॉइंट रेक्टिफायर को डिजाइन करते समय, यह याद रखना भी महत्वपूर्ण है कि एक लॉक डायोड पर लगाया गया रिवर्स वोल्टेज, जबकि दूसरा डायोड संचालन कर रहा है, अर्ध-कुंडल वोल्टेज के दोगुने आयाम तक पहुंचता है।इसलिए, चयनित डायोड के लिए अधिकतम रिवर्स वोल्टेज हमेशा इस मान से अधिक होना चाहिए:

जब आउटपुट (सही) वोल्टेज Ud निर्दिष्ट किया जाता है, तो द्वितीयक अर्ध-घुमावदार के वोल्टेज U2 का प्रभावी मान इससे संबंधित होगा (पहले सूत्र के साथ तुलना करें):

इसके अलावा, जब एक रेक्टिफायर डिजाइन किया जाता है और लोड के तहत प्राप्त होने वाले औसत आउटपुट वोल्टेज Ud को सेट किया जाता है, तो इसे डायोड Uf में फॉरवर्ड वोल्टेज ड्रॉप में जोड़ना आवश्यक होता है (यह डायोड प्रलेखन में दिया गया है)। डायोड में आगे वोल्टेज ड्रॉप द्वारा औसत लोड करंट का आधा गुणा करने से हमें वह शक्ति मिलती है जो अनिवार्य रूप से गर्मी के रूप में दो डायोड में से प्रत्येक में फैलनी होगी:

डायोड चुनते समय, डायोड आवास की क्षमताओं का आकलन करने के लिए इसे ध्यान में रखना महत्वपूर्ण है, चाहे वह इतनी शक्ति को समाप्त कर सके और एक ही समय में विफल न हो। यदि आवश्यक हो, तो आपको हीटसिंक के चयन के संबंध में अतिरिक्त थर्मल गणना करने की आवश्यकता होगी जिससे ये डायोड जुड़े होंगे।