रूपरेखा:
एक फिल्टर के रूप में एक संधारित्र
फुल वेव रेक्टिफायर
सेंटर टैप्ड और ब्रिज रेक्टिफायर अंतर
निष्कर्ष
एक फिल्टर के रूप में एक संधारित्र
कैपेसिटर एक प्रतिक्रियाशील उपकरण है जिसकी प्रतिक्रिया लागू आवृत्ति के आधार पर भिन्न होती है, और इसका मतलब है कि सिग्नल पर कैपेसिटर का प्रभाव आवृत्ति पर आधारित होगा। चूँकि फ़िल्टर में आवृत्तियों का भी बहुत अधिक समावेश होता है, इसीलिए फ़िल्टर पर कैपेसिटर का उपयोग किया जाता है। इसके अलावा, कैपेसिटर निष्क्रिय घटक होते हैं क्योंकि उन्हें संचालित करने के लिए ऊर्जा की आवश्यकता नहीं होती है और इस प्रकार निष्क्रिय फिल्टर सर्किट में उपयोग किया जाता है।
आम तौर पर, एक संधारित्र एक खुला सर्किट बन जाता है जब यह पूरी तरह से चार्ज हो जाता है और आम तौर पर उच्च आवृत्ति पर प्रतिक्रिया कम होती है, इसलिए संधारित्र शॉर्ट सर्किट के रूप में कार्य करता है और इस प्रकार उच्च आवृत्ति को पारित करने की अनुमति देता है। दूसरी ओर, जब आवृत्ति कम होती है तो संधारित्र की प्रतिक्रिया अधिक होती है जिससे कम आवृत्ति को पारित करना मुश्किल हो जाता है। अधिकांश समय तरंगों और अन्य क्षणकों की आवृत्ति काफी कम होती है, इसीलिए संधारित्र उन्हें अवरुद्ध कर देता है।
फुल वेव रेक्टिफायर
जैसा कि ऊपर बताया गया है, रेक्टिफायर एक सर्किट है जो डायोड की मदद से एसी सप्लाई को डीसी में परिवर्तित करता है। सुधार के लिए सर्किट को दो तरह से डिज़ाइन किया जा सकता है, एक दो डायोड का उपयोग करके और दूसरा चार डायोड का एक पुल बनाकर।
सेंटर टैप्ड फुल वेव रेक्टिफायर
दो डायोड वाले फुल वेव रेक्टिफायर सर्किट के लिए एक ट्रांसफार्मर की आवश्यकता होती है, इसलिए यहां दो डायोड वाले फुल वेव रेक्टिफायर सर्किट के लिए सर्किट है:
डायोड लोड आर के पार जुड़े हुए हैं एल और जब बिंदु A में बिंदु C के संबंध में सकारात्मक ध्रुवता होती है, तो डायोड D 1 आगे के पूर्वाग्रह में जैसा होगा वैसा आचरण करेंगे। हालाँकि, जब बिंदु B, बिंदु C के संबंध में सकारात्मक क्षमता पर होता है तो डायोड D 2 करंट के प्रवाह की अनुमति देता है, और फुल वेव रेक्टिफायर इसी तरह काम करता है। इस व्यवहार के परिणामस्वरूप, एसी आपूर्ति का नकारात्मक आधा भाग कट जाता है, और आउटपुट पर एक शुद्ध डीसी तरंग उत्पन्न होती है।
दूसरे शब्दों में, पहला डायोड एसी आपूर्ति के सकारात्मक आधे चक्र में संचालित होता है और दूसरा डायोड रिवर्स बायस स्थिति में होता है। जबकि नकारात्मक आधे चक्र में, दूसरा डायोड संचालित होता है और पहला रिवर्स बायस्ड रहता है।
कैपेसिटर फिल्टर के साथ फुल वेव रेक्टिफायर
फुल वेव रेक्टिफायर से प्राप्त डीसी आउटपुट में अभी भी कुछ तरंगें होती हैं जो सिग्नल की गुणवत्ता को प्रभावित करती हैं। इसलिए, इन तरंगों को फ़िल्टर करने के लिए आमतौर पर एक संधारित्र का उपयोग किया जाता है जो कनेक्टेड लोड के समानांतर जुड़ा होता है। अब बिजली की आपूर्ति चालू हो गई है और डायोड डी होने पर कैपेसिटर चार्ज होना शुरू हो जाता है 1 आगे के पूर्वाग्रह में है जो सकारात्मक आधे चक्र में है। नकारात्मक आधे चक्र में, संधारित्र डिस्चार्ज होना शुरू हो जाता है लेकिन पूरी तरह से डिस्चार्ज नहीं होता है।
रेक्टिफायर के आउटपुट में AC और DC दोनों घटक होते हैं और जैसा कि हम जानते हैं कि कैपेसिटर डायरेक्ट करंट को रोकते हैं। तो, रेक्टिफायर आउटपुट में सभी एसी घटक कैपेसिटर से गुजरेंगे, जिससे लोड के लिए एक शुद्ध डीसी सिग्नल निकल जाएगा:
संधारित्र के साथ रेक्टिफायर आउटपुट के लिए अंतिम तरंगरूप होगा:
फुल वेव ब्रिज रेक्टिफायर
फुल वेव ब्रिज रेक्टिफायर में चार डायोड शामिल होते हैं जो एक ब्रिज के रूप में व्यवस्थित होते हैं। हालाँकि, इसके लिए सेंटर टैप ट्रांसफार्मर की आवश्यकता नहीं होती है जो इसे अन्य प्रकार की तुलना में कम महंगा बनाता है। ब्रिज रेक्टिफायर का आउटपुट लगभग सेंटर-टैप्ड फुल-वेव रेक्टिफायर के समान है, फुल-वेव ब्रिज रेक्टिफायर का सर्किट नीचे दिया गया है:
यहां डायोड एक दूसरे के साथ श्रृंखला में हैं, और दोनों डायोड हर आधे चक्र के दौरान संचालित होंगे, सकारात्मक आधे चक्र में डायोड डी 1 और डी 2 आगे की ओर पक्षपाती होंगे, और अन्य दो गैर-संचालन स्थिति में होंगे। हालाँकि, नकारात्मक आधे चक्र में, अन्य दो डायोड डी 3 और डी 4 आगे के पूर्वाग्रह में होगा.
फुल-वेव ब्रिज रेक्टिफायर में सेंटर-टैप्ड ट्रांसफार्मर फुल-वेव रेक्टिफायर की तुलना में अधिक वोल्टेज ड्रॉप होता है क्योंकि प्रत्येक चक्र के लिए संचालन स्थिति में दो डायोड होते हैं। इसके अलावा, ब्रिज रेक्टिफायर का शिखर व्युत्क्रम वोल्टेज द्वितीयक पक्ष पर ट्रांसफार्मर में वोल्टेज के बराबर है, और इस प्रकार इसका उपयोग उच्च-वोल्टेज अनुप्रयोगों में किया जा सकता है। चूँकि दोनों प्रकार के रेक्टिफायर सर्किट की कार्यप्रणाली समान है, इसलिए आउटपुट तरंग समान होगी।
कैपेसिटर फिल्टर के साथ ब्रिज रेक्टिफायर
सेंटर-टैप्ड ट्रांसफार्मर फुल वेव रेक्टिफायर की तरह, ब्रिज रेक्टिफायर में कैपेसिटर लोड के समानांतर जुड़ा होता है। इस संधारित्र को स्मूथिंग संधारित्र के रूप में भी जाना जाता है, क्योंकि यह डीसी को अवरुद्ध करता है और सिग्नल के एसी घटक को इसके माध्यम से गुजरने की अनुमति देता है:
ब्रिज रेक्टिफायर में कैपेसिटर फिल्टर का कार्य सेंटर-टैप फुल-वेव रेक्टिफायर के समान होता है, और दोनों प्रकार के लिए रिपल फैक्टर समान होता है। इसलिए, स्मूथिंग कैपेसिटर को ब्रिज रेक्टिफायर से कनेक्ट करने के बाद तरंगरूप समान होगा। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि यदि हम उच्च धारिता वाले संधारित्र का चयन करते हैं तो तरंग कारक और कम हो जाता है लेकिन डिस्चार्ज वोल्टेज बढ़ जाएगा।
सेंटर टैप्ड फुल वेव रेक्टिफायर और ब्रिज रेक्टिफायर के बीच अंतर
हालाँकि दोनों सर्किट एक ही तरह से काम करते हैं और समान आउटपुट देते हैं, फिर भी दोनों के बीच कुछ मामूली अंतर हैं:
| रेक्टिफायर पैरामीटर्स | ब्रिज रेक्टिफायर | सेंटर टैप फुल वेव रेक्टिफायर |
| पीक व्युत्क्रम वोल्टेज | PIV=V एम | पीआईवी = 2 वी एम |
| ट्रांसफार्मर उपयोग कारक | 0.812 | 0.693 |
| डायोड पर वोल्टेज गिरता है | उच्च | कम |
| केंद्र दोहन | आवश्यक नहीं | आवश्यक |
| ट्रांसफार्मर केवीए रेटिंग | कम | उच्च |
| तरंग कारक | 0.48 | 0.48 |
निष्कर्ष
कैपेसिटर चार्ज स्टोरेज निष्क्रिय डिवाइस हैं जिनका उपयोग विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए किया जाता है, जिनमें से एक सर्किट के आउटपुट पर किसी भी क्षणिक को फ़िल्टर करना है। रेक्टिफायर सर्किट में, कैपेसिटर का उपयोग उनके आउटपुट में तरंगों को फ़िल्टर करने के लिए किया जाता है जो संक्षेप में एसी घटक होते हैं। चूंकि कैपेसिटर हमेशा डीसी को अवरुद्ध करते हैं, यह केवल एसी घटक को इसके माध्यम से गुजरने की अनुमति देगा जो फिर जमीन पर चला जाएगा।
फुल वेव रेक्टिफायर को दो प्रकारों में विभाजित किया गया है, एक सेंटर-टैप ट्रांसफार्मर के साथ है जबकि दूसरे में चार डायोड का एक ब्रिज है। तो, दोनों फुल वेव रेक्टिफायर सर्किट वाले कैपेसिटर का व्यवहार समान होगा।