برقی توانائی کو آسانی سے منتقل کیا جاتا ہے اور متبادل وولٹیج کی شکل میں شدت میں تبدیل کیا جاتا ہے۔ یہ اس شکل میں ہے کہ اسے آخری صارف تک پہنچایا جاتا ہے۔ لیکن بہت سے آلات کو طاقت دینے کے لیے، آپ کو اب بھی ایک مستقل وولٹیج کی ضرورت ہے۔
مواد
ہمیں الیکٹریکل انجینئرنگ میں ریکٹیفائر کی ضرورت کیوں ہے؟
AC وولٹیج کو DC میں تبدیل کرنے کا کام ریکٹیفائر کو تفویض کیا گیا ہے۔ یہ آلہ بڑے پیمانے پر استعمال کیا جاتا ہے، اور ریڈیو اور الیکٹریکل انجینئرنگ میں اصلاحی آلات کے استعمال کے اہم شعبے یہ ہیں:
- بجلی کی بجلی کی تنصیبات کے لیے براہ راست کرنٹ کی تشکیل (کرشن سب سٹیشنز، الیکٹرولیسس پلانٹس، سنکرونس جنریٹرز کے اکسیٹیشن سسٹم) اور طاقتور ڈی سی موٹرز؛
- الیکٹرانک آلات کے لئے بجلی کی فراہمی؛
- ماڈیولڈ ریڈیو سگنلز کا پتہ لگانا؛
- خودکار گین کنٹرول سسٹم بنانے کے لیے ان پٹ سگنل کی سطح کے متناسب ایک مستقل وولٹیج کی تشکیل۔
ریکٹیفائر کا پورا دائرہ وسیع ہے، اور اسے ایک جائزے کے فریم ورک میں درج کرنا ناممکن ہے۔
ریکٹیفائر کے آپریشن کے اصول
آلات کو درست کرنے کا عمل عناصر کی یک طرفہ چالکتا کی خاصیت پر مبنی ہے۔ آپ یہ مختلف طریقوں سے کر سکتے ہیں۔ صنعتی ایپلی کیشنز کے بہت سے طریقے ماضی کی بات بن چکے ہیں، جیسے مکینیکل سنکرونس مشینوں یا الیکٹرو ویکیوم آلات کا استعمال۔ اب والوز استعمال کیے جاتے ہیں جو کرنٹ کو ایک سمت میں چلاتے ہیں۔ کچھ عرصہ پہلے، مرکری ڈیوائسز ہائی پاور ریکٹیفائر کے لیے استعمال کی جاتی تھیں۔ اس وقت، وہ عملی طور پر سیمی کنڈکٹر (سلیکون) عناصر کے ذریعے ختم کر دیے گئے ہیں۔
عام ریکٹیفائر سرکٹس
درست کرنے والا آلہ مختلف اصولوں کے مطابق بنایا جا سکتا ہے۔ ڈیوائس سرکٹس کا تجزیہ کرتے وقت، یہ یاد رکھنا چاہیے کہ کسی بھی ریکٹیفائر کے آؤٹ پٹ پر مستقل وولٹیج کو صرف مشروط طور پر کہا جا سکتا ہے۔ یہ نوڈ ایک دھڑکتا ہوا یک سمت وولٹیج پیدا کرتا ہے، جسے زیادہ تر صورتوں میں فلٹرز کے ذریعے ہموار کیا جانا چاہیے۔ کچھ صارفین کو بھی درست شدہ وولٹیج کے استحکام کی ضرورت ہوتی ہے۔
سنگل فیز ریکٹیفائر
سب سے آسان AC وولٹیج ریکٹیفائر ایک ہی ڈایڈڈ ہے۔
یہ سائنوسائیڈ کی مثبت آدھی لہروں کو صارف تک پہنچاتا ہے اور منفی لہروں کو "کاٹ" دیتا ہے۔
اس طرح کے آلہ کا دائرہ کار چھوٹا ہے - بنیادی طور پر، سوئچنگ پاور سپلائی ریکٹیفائرنسبتاً زیادہ تعدد پر کام کرنا۔ اگرچہ یہ ایک سمت میں بہنے والا کرنٹ پیدا کرتا ہے، لیکن اس کے اہم نقصانات ہیں:
- لہر کی اعلی سطح - براہ راست کرنٹ کو ہموار کرنے اور حاصل کرنے کے لیے، آپ کو ایک بڑے اور بھاری کپیسیٹر کی ضرورت ہوگی؛
- سٹیپ ڈاؤن (یا سٹیپ اپ) ٹرانسفارمر کی طاقت کا نامکمل استعمال، جس کے نتیجے میں مطلوبہ وزن اور سائز کے اشارے میں اضافہ ہوتا ہے۔
- آؤٹ پٹ پر اوسط EMF فراہم کردہ EMF کے نصف سے بھی کم ہے۔
- ڈایڈڈ کی ضروریات میں اضافہ (دوسری طرف، صرف ایک والو کی ضرورت ہے)۔
لہذا، زیادہ وسیع مکمل لہر (پل) سرکٹ.
یہاں، کرنٹ ایک سمت میں فی مدت میں دو بار بوجھ کے ذریعے بہتا ہے:
- سرخ تیروں کے ذریعہ اشارہ کردہ راستے کے ساتھ مثبت نصف لہر؛
- سبز تیروں کے ذریعہ اشارہ کردہ راستے کے ساتھ منفی نصف لہر۔
منفی لہر غائب نہیں ہوتی، بلکہ استعمال بھی ہوتی ہے، اس لیے ان پٹ ٹرانسفارمر کی طاقت زیادہ مکمل طور پر استعمال ہوتی ہے۔ اوسط EMF نصف لہر ورژن سے دوگنا ہے۔ ریپل کرنٹ کی شکل سیدھی لکیر کے بہت قریب ہے، لیکن پھر بھی ہموار کرنے والے کیپسیٹر کی ضرورت ہے۔ اس کی گنجائش اور طول و عرض پچھلے کیس سے کم ہوں گے، کیونکہ لہر کی فریکوئنسی مینز وولٹیج کی فریکوئنسی سے دوگنا ہے۔
اگر ایک ٹرانسفارمر ہے جس میں دو ایک جیسی وائنڈنگ ہیں جو سیریز میں جڑی جا سکتی ہیں یا وسط سے نل کے ساتھ وائنڈنگ کے ساتھ، ایک مختلف اسکیم کے مطابق ایک فل ویو ریکٹیفائر بنایا جا سکتا ہے۔
یہ آپشن دراصل نصف ویو ریکٹیفائر کا ڈبل سرکٹ ہے، لیکن اس میں فل ویو ریکٹیفائر کے تمام فوائد ہیں۔ نقصان ایک مخصوص ڈیزائن کا ٹرانسفارمر استعمال کرنے کی ضرورت ہے۔
اگر ٹرانسفارمر شوقیہ حالات میں بنایا گیا ہے تو ضرورت کے مطابق سیکنڈری وائنڈنگ کو سمیٹنے میں کوئی رکاوٹ نہیں ہے لیکن تھوڑا بڑا آئرن استعمال کرنا پڑے گا۔ لیکن 4 ڈائیوڈ کے بجائے صرف 2 استعمال کیے جاتے ہیں۔ اس سے وزن اور سائز کے اشاریوں میں ہونے والے نقصان کی تلافی ممکن ہو جائے گی، اور جیت بھی جا سکتی ہے۔
اگر ریکٹیفائر ہائی کرنٹ کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے اور ریڈی ایٹرز پر والوز کو انسٹال کرنا ضروری ہے، تو ڈیوڈس کی نصف تعداد کو انسٹال کرنے سے اہم بچت ہوتی ہے۔ اس بات کو بھی مدنظر رکھنا چاہیے کہ اس طرح کے ریکٹیفائر کی اندرونی مزاحمت ایک پل سرکٹ میں جمع ہونے والی مزاحمت سے دوگنا ہوتی ہے، اس لیے ٹرانسفارمر ونڈنگز کو گرم کرنا اور اس سے متعلقہ نقصانات بھی زیادہ ہوں گے۔
تھری فیز ریکٹیفائر
پچھلے سرکٹ سے، تین فیز وولٹیج ریکٹیفائر کی طرف بڑھنا منطقی ہے، اسی طرح کے اصول کے مطابق جمع کیا گیا ہے۔
آؤٹ پٹ وولٹیج کی شکل سیدھی لائن کے بہت قریب ہے، لہر کی سطح صرف 14٪ ہے، اور فریکوئنسی مینز وولٹیج کی فریکوئنسی کے تین گنا کے برابر ہے۔
اور پھر بھی اس سرکٹ کا ماخذ ایک آدھی لہر ریکٹیفائر ہے، اس لیے تین فیز وولٹیج کے ذریعہ سے بھی بہت سی خامیوں کو دور نہیں کیا جا سکتا۔ سب سے اہم ٹرانسفارمر پاور کا نامکمل استعمال ہے، اور اوسط EMF 1.17⋅E ہے۔2eff (ٹرانسفارمر کے سیکنڈری وائنڈنگ کے EMF کی موثر قدر)۔
بہترین پیرامیٹرز میں تھری فیز برج سرکٹ ہوتا ہے۔
یہاں، آؤٹ پٹ وولٹیج کی لہر کا طول و عرض ایک ہی 14% ہے، لیکن فریکوئنسی ان پٹ AC وولٹیج کی ہیکساگونل فریکوئنسی کے برابر ہے، لہذا فلٹر کیپیسیٹر کی گنجائش پیش کردہ تمام آپشنز میں سب سے چھوٹی ہوگی۔ اور آؤٹ پٹ EMF پچھلے سرکٹ سے دوگنا زیادہ ہوگا۔
اس ریکٹیفائر کو ایک آؤٹ پٹ ٹرانسفارمر کے ساتھ استعمال کیا جاتا ہے جس میں اسٹار سیکنڈری وائنڈنگ ہوتا ہے، لیکن وہی والو اسمبلی بہت کم موثر ہو گی جب اس ٹرانسفارمر کے ساتھ مل کر استعمال کیا جائے جس کا آؤٹ پٹ ڈیلٹا میں جڑا ہو۔
یہاں طول و عرض اور دھڑکنوں کی فریکوئنسی وہی ہے جو پچھلے سرکٹ میں تھی۔ لیکن اوسط EMF اوقات میں پچھلی اسکیم سے کم ہے۔ لہذا، یہ شمولیت شاذ و نادر ہی استعمال ہوتی ہے۔
وولٹیج ملٹی پلیئر ریکٹیفائر
ایسا ریکٹیفائر بنانا ممکن ہے جس کا آؤٹ پٹ وولٹیج ان پٹ وولٹیج کا ملٹیپل ہو گا۔ مثال کے طور پر، وولٹیج کو دوگنا کرنے والے سرکٹس ہیں:
یہاں، کیپسیٹر C1 منفی نصف سائیکل کے دوران چارج ہوتا ہے اور ان پٹ سائن ویو کی مثبت لہر کے ساتھ سیریز میں تبدیل ہوتا ہے۔ اس تعمیر کا نقصان ریکٹیفائر کی کم بوجھ کی گنجائش ہے، ساتھ ہی یہ حقیقت بھی ہے کہ کیپسیٹر C2 وولٹیج کی قیمت سے دوگنا کم ہے۔ لہذا، اس طرح کے سرکٹ کا استعمال ریڈیو انجینئرنگ میں طول و عرض کا پتہ لگانے والوں کے لیے کم طاقت والے سگنلز کو دوگنا کرنے کے لیے، خودکار گین کنٹرول سرکٹس وغیرہ میں پیمائشی عنصر کے طور پر کیا جاتا ہے۔
الیکٹریکل انجینئرنگ اور پاور الیکٹرانکس میں، ڈبلنگ اسکیم کا ایک اور ورژن استعمال کیا جاتا ہے۔
لاٹور اسکیم کے مطابق اسمبل کیے گئے ڈبلر میں بوجھ کی بڑی گنجائش ہے۔ کیپسیٹرز میں سے ہر ایک ان پٹ وولٹیج کے تحت ہے، لہذا، وزن اور سائز کے لحاظ سے، یہ اختیار بھی پچھلے ایک سے بہتر ہے. مثبت نصف سائیکل کے دوران، capacitor C1 چارج کیا جاتا ہے، منفی کے دوران - C2. Capacitors سیریز میں جڑے ہوئے ہیں، اور بوجھ کے سلسلے میں - متوازی طور پر، لہذا پورے بوجھ میں وولٹیج رقم کے برابر ہے۔ چارج شدہ کیپسیٹرز کا وولٹیج. لہر کی فریکوئنسی مینز وولٹیج کی دوگنا فریکوئنسی کے برابر ہے، اور قدر منحصر ہے۔ صلاحیتوں کی قدر سے. وہ جتنے بڑے ہوں گے، لہر اتنی ہی کم ہوگی۔ اور یہاں ایک معقول سمجھوتہ تلاش کرنا ضروری ہے۔
سرکٹ کا نقصان لوڈ ٹرمینلز میں سے ایک کو گراؤنڈ کرنے کی ممانعت ہے - اس معاملے میں ڈایڈس یا کیپسیٹرز میں سے ایک کو چھوٹا کیا جائے گا۔
اس سرکٹ کو کئی بار جھڑکایا جا سکتا ہے۔ لہذا، شامل کرنے کے اصول کو دو بار دہراتے ہوئے، آپ کو چار گنا وولٹیج وغیرہ والا سرکٹ مل سکتا ہے۔
سرکٹ میں پہلے کیپسیٹر کو بجلی کی فراہمی کے وولٹیج کو برداشت کرنا ہوگا، باقی - سپلائی وولٹیج سے دوگنا۔ تمام والوز کو ڈبل ریورس وولٹیج کے لیے درجہ بندی کرنی چاہیے۔ بلاشبہ، سرکٹ کے قابل اعتماد آپریشن کے لیے، تمام پیرامیٹرز کا مارجن کم از کم 20% ہونا چاہیے۔
اگر کوئی مناسب ڈایڈڈ نہیں ہیں، تو وہ سیریز میں منسلک ہوسکتے ہیں - اس صورت میں، زیادہ سے زیادہ قابل اجازت وولٹیج 1 کے عنصر سے بڑھ جائے گا. لیکن ہر ڈایڈڈ کے ساتھ متوازی طور پر، مساوی ریزسٹرس کو جوڑنا ضروری ہے۔ یہ ہونا ضروری ہے، کیونکہ دوسری صورت میں، والوز کے پیرامیٹرز کے پھیلاؤ کی وجہ سے، ریورس وولٹیج کو ڈایڈس کے درمیان غیر مساوی طور پر تقسیم کیا جا سکتا ہے. نتیجہ ڈایڈس میں سے کسی ایک کے لیے سب سے بڑی قدر سے زیادہ ہو سکتا ہے۔ اور اگر زنجیر کے ہر عنصر کو ریزسٹر کے ساتھ بند کر دیا جائے (ان کی قدر ایک جیسی ہونی چاہیے)، تو ریورس وولٹیج بالکل اسی طرح تقسیم ہو جائے گا۔ ہر ریزسٹر کی مزاحمت ڈائیوڈ کی ریورس ریزسٹنس سے تقریباً 10 گنا کم ہونی چاہیے۔ اس صورت میں، سرکٹ کے آپریشن پر اضافی عناصر کے اثر کو کم سے کم کیا جائے گا.
اس سرکٹ میں ڈایڈس کے متوازی کنکشن کی ضرورت نہیں ہے، یہاں کرنٹ چھوٹے ہیں۔ لیکن یہ دوسرے ریکٹیفائر سرکٹس میں کارآمد ثابت ہو سکتا ہے جہاں بوجھ شدید طاقت استعمال کرتا ہے۔ متوازی کنکشن والو کے ذریعے قابل اجازت موجودہ کو ضرب دیتا ہے، لیکن ہر چیز پیرامیٹرز کے انحراف کو خراب کر دیتی ہے۔ نتیجے کے طور پر، ایک ڈایڈڈ سب سے زیادہ کرنٹ لے سکتا ہے اور اسے برداشت نہیں کر سکتا۔ اس سے بچنے کے لیے، ہر ڈائیوڈ کے ساتھ ایک ریزسٹر کو سیریز میں رکھا جاتا ہے۔
مزاحمتی قدر کا انتخاب کیا جاتا ہے تاکہ زیادہ سے زیادہ کرنٹ پر اس کے پار وولٹیج ڈراپ 1 وولٹ ہو۔ لہذا، 1 A کے کرنٹ پر، مزاحمت 1 اوہم ہونی چاہیے۔ اس معاملے میں پاور کم از کم 1 واٹ ہونی چاہیے۔
نظریہ میں، وولٹیج کی ضرب کو غیر معینہ مدت تک بڑھایا جا سکتا ہے۔ عملی طور پر، یہ یاد رکھنا چاہئے کہ اس طرح کے ریکٹیفائر کی بوجھ کی صلاحیت ہر اضافی مرحلے کے ساتھ تیزی سے گرتی ہے۔ نتیجے کے طور پر، آپ ایسی صورت حال میں آ سکتے ہیں جہاں پورے بوجھ میں وولٹیج کی کمی ضرب کے عنصر سے زیادہ ہو جاتی ہے اور ریکٹیفائر کے آپریشن کو بے معنی بنا دیتا ہے۔ یہ خرابی ایسی تمام اسکیموں میں شامل ہے۔
اکثر ایسے وولٹیج ملٹی پلائرز اچھی موصلیت میں ایک ہی ماڈیول کے طور پر تیار کیے جاتے ہیں۔ اسی طرح کے آلات استعمال کیے گئے تھے، مثال کے طور پر، مانیٹر کے طور پر کیتھوڈ رے ٹیوب کے ساتھ ٹیلی ویژن یا آسیلوسکوپس میں ہائی وولٹیج بنانے کے لیے۔ چوکس کا استعمال کرتے ہوئے دوگنا کرنے کی اسکیمیں بھی معلوم ہیں، لیکن انہیں تقسیم نہیں ملی ہے - سمیٹنے والے پرزے تیار کرنا مشکل ہیں اور کام میں زیادہ قابل اعتماد نہیں ہیں۔
بہت سارے ریکٹیفائر سرکٹس ہیں۔ اس نوڈ کے وسیع دائرہ کار کو دیکھتے ہوئے، سرکٹ کے انتخاب اور عناصر کے حساب سے شعوری طور پر رجوع کرنا ضروری ہے۔ صرف اس صورت میں ایک طویل اور قابل اعتماد آپریشن کی ضمانت دی جاتی ہے.
ملتے جلتے مضامین:
