डायोड ब्रिज
 Diode bridge in various packages | |
| प्रकार | Semiconductor |
|---|---|
| आविष्कार किया | Karol Pollak in 1895 |
| Electronic symbol | |
 2 alternating-current (AC) inputs converted into 2 direct-current (DC) outputs | |
एक डायोड ब्रिज चार डायोड का एक ब्रिज सर्किट रेक्टिफायर सर्किट है जो आउटपुट टर्मिनलों पर इनपुट टर्मिनलों से प्रत्यावर्ती धारा (AC) को डायरेक्ट करंट (DC, 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 एक लो पास फिल्टर का उपयोग किया जा सकता है।[1]: 2
एक प्रत्यावर्ती-धारा (AC) इनपुट को एकदिश धारा (DC) आउटपुट में बदलने के लिए, इसके सबसे सामान्य अनुप्रयोग में उपयोग किए जाने पर, इसे ब्रिज सही करनेवाला के रूप में जाना जाता है। एक ब्रिज रेक्टिफायर रेक्टिफायर # फुल-वेव रेक्टिफिकेशन प्रदान करता है। टू-वायर एसी इनपुट से फुल-वेव रेक्टिफिकेशन, जिसके परिणामस्वरूप केंद्र नल वाले ट्रांसफार्मर से तीन-वायर इनपुट वाले रेक्टिफायर की तुलना में कम लागत और वजन होता है। सेंटर- टैप की गई सेकेंडरी वाइंडिंग।[2] डायोड ब्रिज की आवश्यक विशेषता यह है कि इनपुट पर ध्रुवीयता की परवाह किए बिना आउटपुट की ध्रुवीयता समान होती है। डायोड ब्रिज सर्किट 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 एक समान सर्किट का आविष्कार किया और प्रकाशित किया।[6][7] आज सर्किट को कभी-कभी ग्रेट्ज़ सर्किट या ग्रेट्ज़ ब्रिज के रूप में जाना जाता है।[8] एकीकृत परिपथों की उपलब्धता से पहले, असतत घटकों, यानी अलग डायोड से एक ब्रिज रेक्टिफायर का निर्माण किया गया था। 1950 के बाद से, एक एकल चार-टर्मिनल घटक जिसमें चार डायोड एक ब्रिज कॉन्फ़िगरेशन में जुड़े हुए हैं, एक मानक वाणिज्यिक घटक बन गया है और अब विभिन्न वोल्टेज और वर्तमान रेटिंग के साथ उपलब्ध है।
डायोड का उपयोग कैपेसिटर के साथ ब्रिज टोपोलॉजी में वोल्टेज गुणक के रूप में भी किया जाता है।
वर्तमान प्रवाह
वर्तमान (बिजली) 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, एक कंडक्टर में मुक्त इलेक्ट्रॉन मॉडल लगभग हमेशा ऋणात्मक से धनात्मक ध्रुव की ओर प्रवाहित होता है। अधिकांश अनुप्रयोगों में, हालांकि, वर्तमान प्रवाह की वास्तविक दिशा अप्रासंगिक है। इसलिए, नीचे की चर्चा में पारंपरिक मॉडल को बरकरार रखा गया है।
एक 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। एक डायोड ब्रिज एसी चक्र के सकारात्मक भाग के दौरान करंट 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 दौरान रिवर्स दिशा में प्रवाहित धारा को विपरीत रेल पर पुनर्निर्देशित करने के लिए शंट घटकों के रूप में उपयोग करता है।
सुधारक
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 और ऊपरी आपूर्ति टर्मिनल पर वापस लौटता है नीला (नकारात्मक) पथ।[10]
प्रत्येक मामले में, ऊपरी दाएँ आउटपुट सकारात्मक रहता है,[11] और निचला दायां आउटपुट नकारात्मक। चूंकि यह सच है कि इनपुट एसी या डीसी है, यह सर्किट न केवल एसी इनपुट से डीसी आउटपुट उत्पन्न करता है, बल्कि यह कभी-कभी रिवर्स-पोलरिटी सुरक्षा भी प्रदान कर सकता है। यही है, जब बैटरी (बिजली) 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 रिवर्स पोलरिटी के कारण होने वाली संभावित क्षति से बचाता है।
डायोड-ब्रिज फुल-वेव रेक्टिफायर्स के विकल्प हैं फुल-वेव रेक्टिफायर | सेंटर-टैप्ड ट्रांसफॉर्मर और डबल-डायोड रेक्टिफायर, और ब्रिज टोपोलॉजी में दो डायोड और दो कैपेसिटर का उपयोग करके वोल्टेज डबलर # ब्रिज सर्किट रेक्टिफायर।
चौरसाई सर्किट
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एसी इनपुट के साथ, एक डायोड ब्रिज का आउटपुट (इस उद्देश्य के लिए एक फुल-वेव रेक्टिफायर कहा जाता है; इसमें आधा लहर सुधार भी होता है, जो डायोड ब्रिज का उपयोग नहीं करता है) गैर-साइनसोइडल तरंग का ध्रुवीकृत स्पंदन होता है। एक ही आयाम लेकिन इनपुट की आवृत्ति से दोगुनी। इसे डीसी वोल्टेज के रूप में माना जा सकता है, जिस पर एक बहुत बड़ा रिपल वोल्टेज लगाया जाता है। इस तरह की विद्युत शक्ति बहुत उपयोगी नहीं है, क्योंकि लहर डीसी सर्किट घटकों में अपशिष्ट गर्मी के रूप में फैल जाती है और सर्किट ऑपरेशन के दौरान शोर या विरूपण का कारण बन सकती है। तो लगभग सभी रेक्टीफायर्स बैंडपास या बैंडस्टॉप फ़िल्टर और/या एक विद्युत् दाब नियामक की एक श्रृंखला द्वारा पीछा किया जाता है ताकि अधिकांश या सभी रिपल वोल्टेज को एक चिकनी और संभवतः उच्च डीसी आउटपुट में परिवर्तित किया जा सके। एक फिल्टर पर्याप्त रूप से बड़े संधारित्र या चोक (इलेक्ट्रॉनिक्स) के रूप में सरल हो सकता है, लेकिन अधिकांश बिजली आपूर्ति फिल्टर 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 फिल्टर घटकों से प्रतिक्रियाशील शक्ति का निर्वहन होता है, जिससे वोल्टेज बढ़ जाता है। सुधार के अंतिम चरण में एक जेनर डायोड-आधारित वोल्टेज रेगुलेटर शामिल हो सकता है, जो किसी भी अवशिष्ट तरंग को लगभग पूरी तरह से समाप्त कर देता है।
स्नबर सर्किट
बिजली आपूर्ति ट्रांसफार्मर में रिसाव अधिष्ठापन और परजीवी समाई है। जब एक ब्रिज रेक्टिफायर में डायोड बंद हो जाते हैं, तो ये गैर-आदर्श तत्व एक गुंजयमान सर्किट बनाते हैं, जो उच्च आवृत्ति पर दोलन कर सकते हैं। यह उच्च-आवृत्ति दोलन तब बाकी सर्किट्री में जोड़े जा सकते हैं। इस समस्या को कम करने के प्रयास में स्नबर सर्किट का उपयोग किया जाता है। एक स्नबर सर्किट में या तो बहुत छोटा कैपेसिटर होता है या एक डायोड में सीरीज कैपेसिटर और रेसिस्टर होता है।
पॉलीफ़ेज़ डायोड ब्रिज
डायोड ब्रिज को पॉलीफ़ेज़ सिस्टम एसी इनपुट को सुधारने के लिए सामान्यीकृत किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, तीन-चरण एसी इनपुट के लिए, एक आधा-तरंग दिष्टकारी में तीन डायोड होते हैं, लेकिन एक पूर्ण-तरंग पुल दिष्टकारी में छह डायोड होते हैं।[citation needed]
एक हाफ-वेव रेक्टिफायर को थ्री-फेज_इलेक्ट्रिक_पॉवर#वाई (या, स्टार; वाई) (स्टार कनेक्शन) माना जा सकता है, क्योंकि यह केंद्र (तटस्थ) तार के माध्यम से करंट लौटाता है। एक फुल-वेव रेक्टीफायर थ्री-फेज_इलेक्ट्रिक_पॉवर#डेल्टा_(Δ) की तरह अधिक है, हालांकि 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 कनवर्टर
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.
बाहरी संबंध
