سب سے عام AC سے DC اصلاحی اسکیمیں

ایک ریکٹیفائر ایک الیکٹرانک ڈیوائس ہے جو برقی توانائی کو متبادل کرنٹ سے براہ راست کرنٹ میں تبدیل کرنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔ ریکٹیفائر سیمی کنڈکٹر ڈیوائسز پر مبنی ہوتے ہیں جن میں یک طرفہ کنڈکشن ہوتا ہے - ڈائیوڈس اور تھائرسٹرس۔

کم لوڈ پاور پر (کئی سو واٹ تک)، متبادل کرنٹ کو ڈائریکٹ کرنٹ میں تبدیل کرنا سنگل فیز ریکٹیفائر کا استعمال کرتے ہوئے کیا جاتا ہے۔ اس طرح کے ریکٹیفائر کو مختلف الیکٹرانک آلات کو براہ راست کرنٹ، چھوٹی اور درمیانی طاقت کی ڈی سی موٹرز کی ایکسائٹیشن وائنڈنگ وغیرہ کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔

ریکٹیفائر سرکٹس کے آپریشن کو آسان سمجھنے کے لیے، ہم اس حساب سے آگے بڑھیں گے کہ ریکٹیفائر ایک مزاحمتی بوجھ پر کام کرتا ہے۔

سنگل فیز، ہاف ویو (سنگل سائیکل) رییکٹیفکیشن سرکٹ

شکل 1 سب سے آسان اصلاحی سرکٹ دکھاتا ہے۔ سرکٹ میں ٹرانسفارمر کی سیکنڈری وائنڈنگ اور لوڈ کے درمیان جڑا ہوا ایک ریکٹیفائر ہوتا ہے۔

شکل 1 - سنگل فیز ہاف ویو ریکٹیفائر: a) سرکٹ - ڈائیوڈ اوپن، ب) سرکٹ - ڈایڈڈ بند، c) آپریشن کے ٹائمنگ ڈایاگرام

وولٹیج u2 سائنوسائیڈل انداز میں بدلتا ہے، یعنیمثبت اور منفی نصف لہروں (نصف ادوار) پر مشتمل ہے۔ لوڈ سرکٹ میں کرنٹ صرف مثبت نصف سائیکلوں میں گزرتا ہے جب ڈایڈڈ VD کے انوڈ پر مثبت پوٹینشل کا اطلاق ہوتا ہے (تصویر 1، اے)۔ وولٹیج u2 کی معکوس قطبیت کے ساتھ، ڈایڈڈ بند ہے، لوڈ میں کرنٹ نہیں بہہ رہا ہے، لیکن ریورس وولٹیج Urev کو ڈایڈڈ پر لگایا جاتا ہے (تصویر 1، b)۔

چے ثانوی وائنڈنگ وولٹیج کی صرف ایک آدھی لہر پورے بوجھ میں جاری ہوتی ہے۔ لوڈ میں کرنٹ صرف ایک ہی سمت میں بہتا ہے اور یہ براہ راست کرنٹ ہے، حالانکہ اس میں دھڑکنے والا کردار ہوتا ہے (تصویر 1، سی)۔ وولٹیج کی اس شکل (موجودہ) کو ڈی سی پلس کہا جاتا ہے۔

درست شدہ وولٹیجز اور کرنٹ میں ایک DC (مفید) جز اور ایک AC جزو (لہریں) ہوتے ہیں۔ ریکٹیفائر آپریشن کے کوالٹی سائیڈ کا اندازہ مفید جزو اور وولٹیج اور کرنٹ ایکسائٹیشن کے درمیان تعلق سے کیا جاتا ہے۔ اس سرکٹ کا ریپل فیکٹر 1.57 ہے۔ مدت کے لیے درست وولٹیج کی اوسط قدر Un = 0.45U2۔ ڈایڈڈ کے ریورس وولٹیج کی زیادہ سے زیادہ قیمت Urev.max = 3.14Un۔

اس سرکٹ کا فائدہ اس کی سادگی ہے، نقصانات: ٹرانسفارمر کا ناقص استعمال، ڈائیوڈ کا بڑا ریورس وولٹیج، رییکٹیفائیڈ وولٹیج کا ہائی ریپل ریشو۔

سنگل فیز برج ریکٹیفائر سرکٹ

یہ ایک پل سرکٹ میں جڑے چار ڈایڈس پر مشتمل ہے۔ ٹرانسفارمر کا ثانوی وائنڈنگ پل کے ایک اخترن سے اور بوجھ دوسرے سے منسلک ہوتا ہے (تصویر 2)۔ diodes VD2 کے کیتھوڈس کا مشترکہ نقطہ VD2، VD4 ریکٹیفائر کا مثبت قطب ہے، diodes VD1 کے anodes کا مشترکہ نقطہ، VD3 منفی قطب ہے۔

شکل 2-سنگل فیز برج رییکٹیفائر: a) مثبت ہاف ویو رییکٹیفکیشن سرکٹ، ب) منفی ہاف ویو رییکٹیفیکیشن، c) آپریشن کے ٹائمنگ ڈایاگرام

سپلائی نیٹ ورک کی فریکوئنسی کے ساتھ سیکنڈری وائنڈنگ میں وولٹیج کی قطبیت بدل جاتی ہے۔ اس سرکٹ میں ڈایڈس سیریز میں جوڑوں میں کام کرتے ہیں۔ وولٹیج u2 کے مثبت نصف سائیکل میں، ڈایڈس VD2، VD3 کرنٹ چلاتے ہیں، اور ریورس وولٹیج diodes VD1، VD4 پر لاگو ہوتا ہے اور وہ بند ہو جاتے ہیں۔ وولٹیج u2 کے منفی نصف سائیکل کے دوران، کرنٹ diodes VD1, VD4، اور diodes VD2, VD3 سے گزرتا ہے۔ لوڈ کرنٹ ہر وقت ایک سمت میں بہتا رہتا ہے۔

سرکٹ فل ویو (پش پل) ہے، چونکہ مینز وولٹیج کے دونوں آدھے ادوار Un = 0.9U2 ہیں، لہر کے گتانک — 0.67 کو بوجھ پر تقسیم کیا جاتا ہے۔

ڈائیوڈ سوئچنگ برج سرکٹ کا استعمال سنگل فیز ٹرانسفارمر کو دو آدھے چکروں کو درست کرنے کے لیے استعمال کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ اس کے علاوہ، ڈائیوڈ پر لاگو ریورس وولٹیج 2 گنا کم ہے۔

درمیانے اور زیادہ طاقت والے صارفین کو براہ راست کرنٹ کی طرف سے فراہم کیا جاتا ہے۔ تین فیز ریکٹیفائر، جس کا استعمال ڈائیوڈس پر موجودہ بوجھ کو کم کرتا ہے اور لہر کے عنصر کو کم کرتا ہے۔

تھری فیز برج رییکٹیفائر سرکٹ

سرکٹ چھ ڈایڈس پر مشتمل ہے، جنہیں دو گروپس میں تقسیم کیا گیا ہے (تصویر 2.61، a): کیتھوڈ — diodes VD1, VD3, VD5 اور anode VD2, VD4, VD6۔ لوڈ کیتھوڈس کے کنکشن پوائنٹس اور ڈائیوڈس کے اینوڈس کے درمیان جڑا ہوا ہے، یعنی کھڑے پل کے اخترن تک۔ سرکٹ تین فیز نیٹ ورک سے جڑا ہوا ہے۔

شکل 3 — تھری فیز برج رییکٹیفائر: ا) سرکٹ، ب) آپریشن کے ٹائمنگ ڈایاگرام

کسی بھی لمحے، لوڈ کرنٹ دو ڈایڈس سے گزرتا ہے۔کیتھوڈ گروپ میں، سب سے زیادہ اینوڈ پوٹینشل والا ڈائیوڈ ہر تہائی مدت کے دوران کام کرتا ہے (تصویر 3، بی)۔ انوڈ گروپ میں، مدت کے اس حصے میں، وہ ڈایڈڈ جس کے کیتھوڈ میں سب سے زیادہ منفی صلاحیت کام کرتی ہے۔ ڈایڈس میں سے ہر ایک مدت کے ایک تہائی تک کام کرتا ہے۔ اس سرکٹ کا ریپل فیکٹر صرف 0.057 ہے۔

کنٹرول شدہ ریکٹیفائر - وہ ریکٹیفائر جو متبادل وولٹیج (کرنٹ) کی اصلاح کے ساتھ، درست شدہ وولٹیج (موجودہ) کی قدر کا ضابطہ فراہم کرتے ہیں۔

کنٹرول شدہ ریکٹیفائر کا استعمال ڈی سی موٹرز کی رفتار، تاپدیپت لیمپوں کی چمک کی چمک، بیٹریوں کو چارج کرتے وقت وغیرہ کو کنٹرول کرنے کے لیے کیا جاتا ہے۔

کنٹرول شدہ ریکٹیفائر سرکٹس thyristors پر بنائے جاتے ہیں اور thyristors کے افتتاحی لمحے کو کنٹرول کرنے پر مبنی ہوتے ہیں۔

شکل 4a سنگل فیز کنٹرولڈ ریکٹیفائر کا خاکہ دکھاتا ہے۔ مینز وولٹیج کی دو نصف لہروں کو درست کرنے کے امکان کے لیے، دو فیز سیکنڈری وائنڈنگ والا ٹرانسفارمر استعمال کیا جاتا ہے، جس میں مخالف مراحل کے ساتھ دو وولٹیج بنتے ہیں۔ ہر مرحلے میں ایک تھائرسٹر کو آن کیا جاتا ہے۔ وولٹیج U2 کا مثبت نصف سائیکل thyristor VS1 کو درست کرتا ہے، منفی - VS2۔

CS کنٹرول سرکٹ thyristors کو کھولنے کے لیے دالیں پیدا کرتا ہے۔ کھلنے والی نبض کا وقت اس بات کا تعین کرتا ہے کہ بوجھ میں آدھی لہر کا کتنا حصہ جاری ہوتا ہے۔ thyristor اس وقت کھلتا ہے جب انوڈ پر مثبت وولٹیج اور کنٹرول الیکٹروڈ پر اوپننگ پلس ہو۔

اگر نبض t0 وقت پر پہنچتی ہے (تصویر 4، بی)، تھائرسٹر پورے نصف سائیکل کے لیے کھلا رہتا ہے اور لوڈ پر زیادہ سے زیادہ وولٹیج، اگر اوقات t1، t2، t3، تو نیٹ ورک وولٹیج کا صرف ایک حصہ ہوتا ہے۔ بوجھ میں جاری.

شکل 4 — سنگل فیز ریکٹیفائر: ا) سرکٹ، ب) آپریشن کے ٹائمنگ ڈایاگرام

تاخیر کا زاویہ، تھائیرسٹر کے قدرتی اگنیشن کے لمحے سے ماپا جاتا ہے، جس کا اظہار ڈگریوں میں ہوتا ہے، اسے کنٹرول یا ایڈجسٹمنٹ اینگل کہا جاتا ہے اور اسے حرف α سے ظاہر کیا جاتا ہے۔ زاویہ α (تھائریسٹرس کے اینوڈس کے وولٹیج کے مقابلے میں کنٹرول دالوں کی فیز شفٹ) کو تبدیل کرکے، ہم تھائرسٹرس کی کھلی حالت کا وقت اور اس کے مطابق بوجھ میں درست وولٹیج کو تبدیل کرتے ہیں۔