डायोड ब्रिज
 डायोड ब्रिज विभिन्न संकुल में | |
| प्रकार | अर्धचालक |
|---|---|
| आविष्कार किया | करोल पोलाक में1895 |
| Electronic symbol | |
 2 प्रत्यावर्ती धारा (एसी) इनपुट 2 में परिवर्तित हो गए एकदिश धारा(डीसी) आउटपुट | |
डायोड ब्रिज चार डायोड का ब्रिज दिष्टकारी परिपथ है जो आउटपुट टर्मिनलों पर इनपुट टर्मिनलों से प्रत्यावर्ती धारा (एसी) को एकदिश धारा (डीसी, यानी फिक्स्ड विद्युत ध्रुवीयता) में बदलने की प्रक्रिया में उपयोग किया जाता है। इसका कार्य नेगेटिव-गोइंग एसी पल्स को पॉजिटिव गोइंग पल्स में बदलना है, जिसके बाद परिणाम को डीसी में स्मूद करने के लिए लो पास फिल्टर का उपयोग किया जा सकता है।[1]: 2
प्रत्यावर्ती-धारा (एसी) इनपुट को एकदिश धारा (डीसी) आउटपुट में बदलने के लिए, इसके सबसे सामान्य अनुप्रयोग में उपयोग किए जाने पर, इसे ब्रिज सही करने वाला के रूप में जाना जाता है। ब्रिज दिष्टकारी या पूर्ण-तरंग परिशोधन प्रदान करता है। टू-वायर एसी इनपुट से पूर्ण-तरंग परिशोधन, जिसके परिणामस्वरूप केंद्र-टैप किए गए माध्यमिक घुमाव वाले ट्रांसफार्मर से तीन-वायर इनपुट वाले दिष्टकारी की तुलना में कम लागत और वजन होता है।[2]
डायोड ब्रिज की आवश्यक विशेषता यह है कि इनपुट पर ध्रुवीयता की ध्यान दिए बगैर आउटपुट की ध्रुवीयता समान होती है। डायोड ब्रिज परिपथ का आविष्कार पोलिश विद्युत अभियन्त्रण करोल पोलाक द्वारा किया गया था और ग्रेट ब्रिटेन में दिसंबर 1895 में पेटेंट कराया गया था[3] और जनवरी 1896 में जर्मनी में।[4][5] 1897 में, जर्मन भौतिक विज्ञानी लियो ग्रेट्ज़ ने स्वतंत्र रूप से समान परिपथ का आविष्कार किया और प्रकाशित किया।[6][7] आज परिपथ को कभी-कभी ग्रेट्ज़ परिपथ या ग्रेट्ज़ ब्रिज के रूप में जाना जाता है।[8]
एकीकृत परिपथ की उपलब्धता से पहले, असतत घटकों, यानी अलग डायोड से ब्रिज दिष्टकारी का निर्माण किया गया था। 1950 के बाद से, एक एकल चार-टर्मिनल घटक जिसमें चार डायोड एक ब्रिज कॉन्फ़िगरेशन में जुड़े हुए हैं, मानक वाणिज्यिक घटक बन गया है और अब विभिन्न वोल्टेज और धारा रेटिंग के साथ उपलब्ध है।
डायोड का उपयोग संधारित्र के साथ ब्रिज टोपोलॉजी में वोल्टेज गुणक के रूप में भी किया जाता है।
धारा प्रवाह
धारा (विद्युत्) प्रवाह के पारंपरिक प्रवाह के अनुसार (मूल रूप से बेंजामिन फ्रैंकलिन द्वारा स्थापित किया गया था और आज भी अधिकांश इंजीनियरों द्वारा इसका पालन किया जाता है[9]), विद्युत चालकों के माध्यम से धनात्मक से ऋणात्मक ध्रुव की ओर प्रवाहित होता है (सकारात्मक प्रवाह के रूप में परिभाषित)। वास्तविकता में, सुचालक में मुक्त इलेक्ट्रॉन मॉडल लगभग सदैव ऋणात्मक से धनात्मक ध्रुव की ओर प्रवाहित होता है। अधिकांश अनुप्रयोगों में, चूंकि, धारा प्रवाह की वास्तविक दिशा अप्रासंगिक है। इसलिए, नीचे की चर्चा में पारंपरिक मॉडल को बरकरार रखा गया है।
डायोड की मूलभूत विशेषता यह है कि धारा इसके माध्यम से केवल एक ही दिशा में प्रवाहित हो सकती है, जिसे आगे की दिशा के रूप में परिभाषित किया गया है। डायोड ब्रिज एसी चक्र के सकारात्मक भाग के समय धारा को आगे की दिशा में पारित करने की अनुमति देने के लिए श्रृंखला घटकों के रूप में डायोड का उपयोग करता है और एसी चक्र के नकारात्मक भाग के समय विपरीत दिशा में प्रवाहित धारा को विपरीत रेल पर पुनर्निर्देशित करने के लिए शंट घटकों के रूप में उपयोग करता है।
दिष्टकारी
नीचे दिए गए आरेख में, जब हीरे के बाएं कोने से जुड़ा इनपुट धनात्मक होता है, और दाएं कोने से जुड़ा इनपुट ऋणात्मक होता है, तो ऊपरी आपूर्ति टर्मिनल से आउटपुट के लिए लाल (सकारात्मक) पथ के साथ दाईं ओर प्रवाहित होता है और नीले (नकारात्मक) पथ के माध्यम से निचले आपूर्ति टर्मिनल पर लौटता है।
जब बाएं कोने से जुड़ा इनपुट ऋणात्मक होता है, और दाएं कोने से जुड़ा इनपुट सकारात्मक होता है, तो निचले आपूर्ति टर्मिनल से आउटपुट के लिए लाल (सकारात्मक) पथ के साथ दाईं ओर प्रवाहित होता है नीला (नकारात्मक) पथ और ऊपरी आपूर्ति टर्मिनल पर वापस लौटता है ।[10]
प्रत्येक स्तिथि में, ऊपरी दाएँ आउटपुट सकारात्मक रहता है,[11] और निचला दायां आउटपुट नकारात्मक। चूंकि यह सच है कि इनपुट एसी या डीसी है, यह परिपथ न केवल एसी इनपुट से डीसी आउटपुट उत्पन्न करता है, किंतु यह कभी-कभी विपरीत-पोलरिटी सुरक्षा भी प्रदान कर सकता है। यही है, जब बैटरी (विद्युत्) को पीछे की ओर स्थापित किया गया हो, या जब डीसी पावर स्रोत से लीड्स (तारों) को उल्टा कर दिया गया हो, तो यह डीसी-संचालित उपकरणों के सामान्य कामकाज की अनुमति देता है, और उपकरण को विपरीत पोलरिटी के कारण होने वाली संभावित क्षति से बचाता है।
डायोड-ब्रिज पूर्ण-तरंग दिष्टकारी के विकल्प हैं पूर्ण-तरंग दिष्टकारी | सेंटर-टैप्ड ट्रांसफॉर्मर और डबल-डायोड दिष्टकारी, और ब्रिज टोपोलॉजी में दो डायोड और दो संधारित्र का उपयोग करके वोल्टेज डबलर या ब्रिज परिपथ दिष्टकारी आदि है।
स्मूदिंग परिपथ
एसी इनपुट के साथ, डायोड ब्रिज का आउटपुट (इस उद्देश्य के लिए पूर्ण-तरंग दिष्टकारी कहा जाता है; इसमें अर्ध तरंग सुधार भी होता है, जो डायोड ब्रिज का उपयोग नहीं करता है) गैर-साइनसोइडल तरंग का ध्रुवीकृत स्पंदन होता है। एक ही आयाम किंतु इनपुट की आवृत्ति से दोगुनी। इसे डीसी वोल्टेज के रूप में माना जा सकता है, जिस पर बहुत बड़ा रिपल वोल्टेज लगाया जाता है। इस तरह की विद्युत शक्ति बहुत उपयोगी नहीं है, क्योंकि तरंग डीसी परिपथ घटकों में अपशिष्ट गर्मी के रूप में फैल जाती है और परिपथ ऑपरेशन के समय ध्वनि या विरूपण का कारण बन सकती है। तो लगभग सभी दिष्टकारी बैंडपास या बैंडस्टॉप निस्पंदन और/या विद्युत् दाब नियामक की श्रृंखला द्वारा पीछा किया जाता है ताकि अधिकांश या सभी रिपल वोल्टेज को चिकनी और संभवतः उच्च डीसी आउटपुट में परिवर्तित किया जा सके। निस्यंदक पर्याप्त रूप से बड़े संधारित्र या चोक (इलेक्ट्रॉनिक्स) के रूप में सरल हो सकता है, किंतु अधिकांश विद्युत् आपूर्ति निस्यंदक में कई वैकल्पिक श्रृंखला और शंट घटक होते हैं। जब तरंग वोल्टेज बढ़ता है, प्रतिक्रियाशील शक्ति फ़िल्टर घटकों में संग्रहीत होती है, वोल्टेज को कम करती है; जब तरंग वोल्टेज गिरता है, तो निस्यंदक घटकों से प्रतिक्रियाशील शक्ति का निर्वहन होता है, जिससे वोल्टेज बढ़ जाता है। सुधार के अंतिम चरण में जेनर डायोड-आधारित वोल्टेज रेगुलेटर सम्मिलित हो सकता है, जो किसी भी अवशिष्ट तरंग को लगभग पूरी तरह से समाप्त कर देता है।
स्नबर परिपथ
विद्युत् आपूर्ति ट्रांसफार्मर में रिसाव अधिष्ठापन और परजीवी समाई है। जब ब्रिज दिष्टकारी में डायोड बंद हो जाते हैं, तो ये गैर-आदर्श तत्व गुंजयमान परिपथ बनाते हैं, जो उच्च आवृत्ति पर दोलन कर सकते हैं। यह उच्च-आवृत्ति दोलन तब बाकी परिपथ्री में जोड़े जा सकते हैं। इस समस्या को कम करने के प्रयास में स्नबर परिपथ का उपयोग किया जाता है। स्नबर परिपथ में या तो बहुत छोटा संधारित्र होता है या डायोड में सीरीज संधारित्र और अवरोधक होता है।
पॉलीफ़ेज़ डायोड ब्रिज
डायोड ब्रिज को पॉलीफ़ेज़ प्रणाली एसी इनपुट को सुधारने के लिए सामान्यीकृत किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, तीन-चरण एसी इनपुट के लिए, अर्ध-तरंग दिष्टकारी में तीन डायोड होते हैं, किंतु पूर्ण-तरंग ब्रिज दिष्टकारी में छह डायोड होते हैं।[citation needed]
अर्ध-तरंग दिष्टकारी को थ्री-फेज_विद्युत_पॉवर या वाई (या, स्टार; वाई) (स्टार कनेक्शन) माना जा सकता है, क्योंकि यह केंद्र (तटस्थ) तार के माध्यम से धारा लौटाता है। पूर्ण-तरंग दिष्टकारी थ्री-फेज_विद्युत_पॉवर या डेल्टा_(Δ) की तरह अधिक है, चूंकि इसे वाई या डेल्टा के तीन-चरण स्रोत से जोड़ा जा सकता है और यह केंद्र (तटस्थ) तार का उपयोग नहीं करता है।[citation needed]
यह भी देखें
- 1N400x सामान्य प्रयोजन के डायोड को दिष्टकारी डायोड भी कहा जाता है
- सक्रिय सुधार
- एचवीडीसी परिवर्त्तक
संदर्भ
- ↑ Yazdani, Amirnaser; Iravani, Reza. पावर सिस्टम्स मॉडलिंग, नियंत्रण और अनुप्रयोगों में वोल्टेज-सोर्स कन्वर्टर्स (in English). Willey. ISBN 9780470521564.
- ↑ Horowitz, Paul; Hill, Winfield (1989). इलेक्ट्रॉनिक्स की कला (Second ed.). Cambridge University Press. pp. 44–47. ISBN 0-521-37095-7.
- ↑ British patent 24398.
- ↑ (Graetz, 1897), p. 327 footnote.
- ↑ (Editorial staff) (24 June 1897). "एक नया सुधारक तरीका" [A new method of rectification]. Elektrotechnische Zeitschrift (in Deutsch). 18 (25): 359 and footnote.
- ↑ See:
- Graetz, L. (1 May 1897). "Electrochemisches Verfahren, um Wechselströme in Gleichströme zu verwandeln" [Electrochemical method of changing alternating into direct currents]. Sitzungsberichte der Mathematisch-Physikalischen Classe der Königlich Bayerischen Akademie der Wissenschaften zu München (Transactions of the Mathematical-Physical Classes of the Royal Bavarian Academy of Sciences in Munich) (in Deutsch). 27 (10): 223–228. Bibcode:1897AnP...298..323G. doi:10.1002/andp.18972981008.
- Graetz, L. (1897). "Electrochemisches Verfahren, um Wechselströme in Gleichströme zu verwandeln" [Electrochemical method of changing alternating into direct currents]. Annalen der Physik und Chemie. 3rd series (in Deutsch). 62 (10): 323–327. Bibcode:1897AnP...298..323G. doi:10.1002/andp.18972981008.
- Graetz, L. (22 July 1897). "Electrochemisches Verfahren, um Wechselströme in Gleichströme zu verwandeln" [Electrochemical method of changing alternating into direct currents]. Elektrotechnische Zeitschrift (in Deutsch). 18 (29): 423–424. Bibcode:1897AnP...298..323G. doi:10.1002/andp.18972981008.
- ↑ Strzelecki, R. Power Electronics in Smart Electrical Energy Networks. Springer, 2008, p. 57.
- ↑ "ग्रेट्ज़ फ्लो कंट्रोल सर्किट". Archived from the original on 2013-11-04.
- ↑ Stutz, Michael (stutz@dsl.org), "Conventional versus electron flow", All About Circuits, Vol. 1, Chapter 1, 2000.
- ↑ Sears, Francis W., Mark W. Zemansky and Hugh D. Young, University Physics, Sixth Ed., Addison-Wesely Publishing Co., Inc., 1982, p. 685.
- ↑ "ब्रिज रेक्टीफायर सर्किट - इलेक्ट्रॉनिक्स मूल बातें". The Geek Pub. Retrieved 3 September 2019.
- ↑ "Rectifier", Concise Encyclopedia of Science and Technology, Third Edition, Sybil P. Parker, ed. McGraw-Hill, Inc., 1994, p. 1589.
