বিদ্যুৎ সরবরাহ ও রেক্টিফায়ার কীভাবে কাজ করে

ডায়োড কারেন্ট প্রবাহের জন্য একটি দিককে প্রাধান্য দেয়।

সরল মডেলে ডায়োড এক দিকে সহজে বিদ্যুৎ প্রবাহিত করে এবং অন্য দিকে প্রবাহে বাধা দেয়। বাস্তব ডায়োডে সম্মুখ ভোল্টেজ পতন এবং কারেন্ট, তাপমাত্রা ও বিপরীত ভোল্টেজের সীমা থাকে।

রেক্টিফায়ার সার্কিট এই একমুখী আচরণ দিয়ে পরিবর্তিত ইনপুটকে এক মেরুতার আউটপুটে রূপান্তর করে।

রেকটিফায়েড হলেই মসৃণ হয় না।

হাফ-ওয়েভ রেকটিফায়ার প্রতিটি ইনপুট চক্রের এক অর্ধেক ব্যবহার করে। ফুল-ওয়েভ রেকটিফায়ার উভয় অর্ধেক ব্যবহার করে; ব্রিজ বিন্যাস প্রতিটি অর্ধচক্রে লোডের মধ্য দিয়ে কারেন্ট একই দিকে চালায়।

ফল হয় স্পন্দিত DC। শুধু রেক্টিফিকেশন করলে আউটপুট ভোল্টেজ স্থির হয় না।

1. AC ইনপুট: মেরুত্ব উল্টে যায়

2. অর্ধতরঙ্গ: শুধু ধনাত্মক অর্ধগুলি থাকে

3. পূর্ণতরঙ্গ: উভয় অর্ধ ধনাত্মক আউটপুট তৈরি করে

মূল আদর্শ ভোল্টেজের চিত্র, সবগুলির সময় ও ভোল্টেজের স্কেল একই। ইনপুট হল 50 Hz-এ 12 V সর্বোচ্চ মান; এটি শেখানোর উদাহরণ, মেইনস বা লিফট নিয়ন্ত্রণের সরবরাহের নির্দিষ্টকরণ নয়। ডায়োডের ভোল্টেজ ড্রপ বাদ দেওয়া হয়েছে। অর্ধতরঙ্গ ও পূর্ণতরঙ্গের চিত্রে দুটি আলাদা রেকটিফায়ার বিন্যাস তুলনা করা হয়েছে।

ইনপুটের একটি চক্র অনুসরণ করুন: 50 Hz অর্থ প্রতি সেকেন্ডে 50টি পূর্ণ চক্র, তাই একটি চক্রের সময় 20 মিলিসেকেন্ড। ওই সময়ে হাফ-ওয়েভ আউটপুটে একটি পালস থাকে; ফুল-ওয়েভ আউটপুটে দুটি। ফুল-ওয়েভ আউটপুটে ঋণাত্মক অর্ধাংশের দিক ঘুরিয়ে দেওয়া হয়েছে, সেটি বাদ দেওয়া হয়নি।

মসৃণকরণ ও নিয়ন্ত্রণের কাজ আলাদা।

রেকটিফিকেশন, মসৃণকরণ ও নিয়ন্ত্রণ ভিন্ন সমস্যার সমাধান করে। রেকটিফিকেশন আউটপুটের পোলারিটি একই দিকে রাখে। মসৃণকরণ পালসগুলির মাঝে ওঠানামা কমায়। নিয়ন্ত্রণ আউটপুটকে একটি নির্বাচিত লক্ষ্যমাত্রার কাছাকাছি রাখে।

মসৃণকরণ ধারক চার্জিং পালসের মাঝখানে ভারে বিদ্যুৎ দিতে পারে। নিয়ন্ত্রক পরিবর্তিত অবস্থায় সাড়া দিয়ে আউটপুট নির্দিষ্ট সীমার মধ্যে রাখে।

4. মসৃণকরণ: শীর্ষগুলির মধ্যবর্তী ফাঁক পূরণ করা

কমলা রেখাটি ক্যাপাসিটরের ভোল্টেজ। ভাঙা রেখাটি উপলব্ধ রেকটিফায়েড ভোল্টেজ। প্রতিটি সর্বোচ্চ মানের কাছে রেকটিফায়ার লোডে সরবরাহ দেয় এবং ক্যাপাসিটর পুনরায় ভরে; ওই সময়গুলির মাঝখানে সঞ্চিত শক্তি লোডে সরবরাহ দেয় এবং ক্যাপাসিটরের ভোল্টেজ কমে।

5. নিয়ন্ত্রণ: আউটপুটের লক্ষ্যমান নিয়ন্ত্রণ করা

সরলরেখাটি একটি আদর্শ নিয়ন্ত্রিত 8 V আউটপুট বোঝায়। এটি একটি স্বতন্ত্র ধাপ, শুধু মসৃণকারী ধারক থেকে এমন আউটপুট পাওয়া যায় না। বাস্তব নিয়ন্ত্রকের জন্য যথেষ্ট ইনপুট ভোল্টেজ ও উপলভ্য ক্ষমতা দরকার; এতে সীমা, সহনসীমা এবং কিছু অবশিষ্ট রিপল থাকে।

পাঁচটি চিত্রেই একই অক্ষ ব্যবহার করা হয়েছে। মসৃণীকরণের উদাহরণে শুরুর পরিবর্তন স্থির হওয়ার পরে একটি আদর্শ পূর্ণতরঙ্গ ব্রিজ, আদর্শ 12 V সর্বোচ্চ মানের উৎস, 1 kΩ রোধী লোড এবং 50 µF ক্যাপাসিটর (RC = 50 ms) ধরে নেওয়া হয়েছে। উৎসের রোধ, ডায়োডের ভোল্টেজ ড্রপ এবং যন্ত্রাংশের শক্তিক্ষয় বাদ দেওয়া হয়েছে। 8 V নিয়ন্ত্রণ রেখা শুধু একটি লক্ষ্য বোঝায়, যেখানে ইনপুটে পর্যাপ্ত অতিরিক্ত ভোল্টেজ এবং আউটপুট ক্ষমতা আছে ধরে নেওয়া হয়েছে; এটি সিমুলেট করা রেগুলেটর বা সার্কিটের নির্দিষ্টকরণ নয়।

লিনিয়ার ও সুইচ-মোড পাওয়ার সাপ্লাই।

রৈখিক সরবরাহে মেইনস কম্পাঙ্কের ট্রান্সফরমারের পরে রেক্টিফিকেশন, ফিল্টারিং ও নিয়ন্ত্রণ থাকতে পারে। সুইচ-মোড সরবরাহ দ্রুত ইলেকট্রনিক সুইচিং দিয়ে শক্তি স্থানান্তর নিয়ন্ত্রণ করে।

অনেক সুইচ-মোড নকশায় উচ্চ-কম্পাঙ্কের ট্রান্সফরমার থাকে; অন্যগুলি বিচ্ছিন্নতাবিহীন। সম্পূর্ণ নকশাই প্রদত্ত বিচ্ছিন্নতা ও সুরক্ষা নির্ধারণ করে।

বিদ্যুৎ সরবরাহ ও লোড একসঙ্গে বিবেচনা করুন।

ধারণাগত 24 V DC নিয়ন্ত্রণের ভার

লোড স্থিরভাবে 0.5 A নিলে 12 W পায়। 2 A সরবরাহের রেটিংযুক্ত উৎস সাধারণত ওই লোডে জোর করে 2 A চালায় না।

লিফট কন্ট্রোলার ও সেন্সরগুলি একটি যৌথ DC সরবরাহের ওপর নির্ভর করতে পারে। তাই কয়েকটি সিগন্যাল হারিয়ে গেলে কয়েকটি সম্পর্কহীন সেন্সর নষ্ট হওয়ার পরিবর্তে সরবরাহ বা বণ্টনব্যবস্থা জড়িত থাকতে পারে। প্রকৃত ত্রুটি-নির্ণয়ের জন্য স্থাপনার নথিপত্র প্রয়োজন।

আরও কাছ থেকে দেখুন

রিপল হলো DC আউটপুটে থেকে যাওয়া ওঠানামা। 50 Hz সরবরাহের সরল এক-ফেজ ফুল-ওয়েভ রেকটিফায়ারে রেকটিফায়েড পালস 100 Hz-এ হয়। এটি সুইচ-মোড সরবরাহের সুইচিং কম্পাঙ্ক থেকে আলাদা।

রিজার্ভার ক্যাপাসিটরের চিত্রটি গণনা করা উদাহরণ: আদর্শ রেকটিফায়ার পরিবহন করার সময় ক্যাপাসিটর রেকটিফায়েড উৎস অনুসরণ করে; চার্জিংয়ের মধ্যবর্তী সময়ে লোডের মাধ্যমে V(t + Δt) = V(t)e^(−Δt/RC) অনুযায়ী ডিসচার্জ হয়। এটি ধ্রুব রোধের লোডের সরলীকৃত মডেল। অল্প রিপল এবং প্রায় ধ্রুব লোড কারেন্টের জন্য প্রচলিত আনুমানিক হিসাব ΔV ≈ I/(fᵣC), যেখানে fᵣ হল রেকটিফায়েড পালসের কম্পাঙ্ক (50 Hz ইনপুটের একফেজ পূর্ণতরঙ্গ রেকটিফিকেশনের জন্য 100 Hz)। ক্যাপাসিট্যান্স বাড়ালে রিপল কমতে পারে, তবে চার্জিং কারেন্টের চাহিদা বদলায়; এতে ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণ যোগ হয় না।

নিজের বোঝাপড়া যাচাই করুন

নিখুঁত স্থির DC দিতে শুধু রেক্টিফায়ারই কি যথেষ্ট?

ব্যাখ্যা দেখুন

না। এর আউটপুট স্পন্দিত হতে পারে। মসৃণকরণ ও নিয়ন্ত্রণ অতিরিক্ত কাজ সম্পাদন করে।

বিদ্যুৎ সরবরাহ ও রেকটিফায়ার কীভাবে কাজ করে