AC को बिना बैटरी या ट्रांसफॉर्मर के DC में परिवर्तित करना संभव है? इस उद्देश्य के लिए रेक्टिफायर का उपयोग किया जा सकता है?

बिना बैटरी या ट्रांसफोर्मर के प्रत्यावर्ती धारा को सीधी धारा में परिवर्तित करना संभव है। इसके लिए एक रेक्टिफायर का उपयोग किया जा सकता है।

I. रेक्टिफायरों का कार्य-सिद्धांत

रेक्टिफायर एक इलेक्ट्रॉनिक उपकरण है जो प्रत्यावर्ती धारा को सीधी धारा में परिवर्तित कर सकता है। यह मुख्य रूप से डायोड जैसे अर्धचालक उपकरणों की एकदिशीय चालकता के गुणों के माध्यम से रेक्टिफिकेशन कार्य को संभव बनाता है।

आधा-तरंग रेक्टिफिकेशन

• एक आधा-तरंग रेक्टिफायर सर्किट में, जब इनपुट प्रत्यावर्ती धारा का सकारात्मक आधा चक्र मौजूद होता है, तो डायोड चालक हो जाता है, और धारा लोड के माध्यम से प्रवाहित होती है, जिससे एक सीधी धारा आउटपुट बनता है। इनपुट प्रत्यावर्ती धारा के नकारात्मक आधा चक्र के दौरान, डायोड कट ऑफ हो जाता है, और लोड के माध्यम से कोई धारा प्रवाहित नहीं होती। इस तरह, आउटपुट पर केवल सकारात्मक आधा चक्र के साथ एक पल्सेटिंग सीधी धारा प्राप्त होती है। उदाहरण के लिए, एक सरल आधा-तरंग रेक्टिफायर सर्किट एक डायोड और एक लोड रेजिस्टर से बना हो सकता है।

• आधा-तरंग रेक्टिफिकेशन का लाभ यह है कि सर्किट सरल और कम लागत वाला होता है। लेकिन इसका दोष यह है कि आउटपुट सीधी धारा वोल्टेज बहुत अधिक उतार-चढ़ाव दर्शाता है, और दक्षता कम होती है, केवल प्रत्यावर्ती धारा तरंगफलक का आधा भाग का उपयोग किया जाता है।

पूर्ण-तरंग रेक्टिफिकेशन

• पूर्ण-तरंग रेक्टिफायर सर्किट आधा-तरंग रेक्टिफिकेशन की कमजोरियों को दूर कर सकता है। यह दो डायोड या एक सेंटर-टैप्ड ट्रांसफोर्मर का उपयोग करके प्रत्यावर्ती धारा के दोनों सकारात्मक और नकारात्मक आधा चक्रों को लोड के माध्यम से प्रवाहित करने की सुविधा प्रदान करता है, जिससे एक अपेक्षाकृत नियमित सीधी धारा आउटपुट प्राप्त होता है। उदाहरण के लिए, एक पूर्ण-तरंग ब्रिज रेक्टिफायर सर्किट में, चार डायोड एक ब्रिज बनाते हैं। चाहे इनपुट प्रत्यावर्ती धारा सकारात्मक आधा चक्र में हो या नकारात्मक आधा चक्र में, हमेशा दो डायोड चालक होते हैं, और धारा हमेशा लोड के माध्यम से प्रवाहित होती है।

• पूर्ण-तरंग रेक्टिफिकेशन अधिक दक्षता और कम उतार-चढ़ाव वाली आउटपुट सीधी धारा वोल्टेज के साथ होता है, लेकिन सर्किट अपेक्षाकृत जटिल होता है।

II. अन्य संभावित विधियाँ

रेक्टिफायरों के अलावा, अन्य विधियों का भी उपयोग प्रत्यावर्ती धारा को सीधी धारा में परिवर्तित करने के लिए किया जा सकता है, लेकिन इन विधियों के लिए आमतौर पर कुछ विशिष्ट इलेक्ट्रॉनिक घटकों की आवश्यकता होती है।

कैपेसिटर फिल्टरिंग

• रेक्टिफायर सर्किट के आउटपुट छोर पर एक कैपेसिटर को समान्तर जोड़ने से फिल्टरिंग का कार्य किया जा सकता है और आउटपुट सीधी धारा को अधिक नियमित बनाया जा सकता है। जब इनपुट प्रत्यावर्ती धारा का शिखर वोल्टेज मौजूद होता है, तो कैपेसिटर चार्ज होता है; जब इनपुट वोल्टेज गिरता है, तो कैपेसिटर डिस्चार्ज होता है और लोड पर वोल्टेज को बनाए रखता है। उदाहरण के लिए, एक सरल आधा-तरंग रेक्टिफायर सर्किट में कैपेसिटर फिल्टरिंग के साथ, कैपेसिटर आउटपुट वोल्टेज के उतार-चढ़ाव को बहुत कम कर सकता है।

• कैपेसिटर का फिल्टरिंग प्रभाव कैपेसिटर की क्षमता और लोड के आकार पर निर्भर करता है। सामान्य रूप से, क्षमता जितनी बड़ी होगी, फिल्टरिंग प्रभाव उतना ही बेहतर होगा, लेकिन लागत भी बढ़ जाएगी।

वोल्टेज स्थिरीकरण सर्किट

• आउटपुट सीधी धारा वोल्टेज को आगे स्थिर करने के लिए, रेक्टिफायर सर्किट और फिल्टरिंग सर्किट पर एक वोल्टेज स्थिरीकरण सर्किट जोड़ा जा सकता है। वोल्टेज स्थिरीकरण सर्किट लोड के परिवर्तन के अनुसार आउटपुट वोल्टेज को स्वत: समायोजित कर सकता है ताकि यह एक अपेक्षाकृत स्थिर सीमा में रहे। उदाहरण के लिए, आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले वोल्टेज स्थिरीकरण डायोड, तीन-अंत वोल्टेज रेगुलेटर आदि का उपयोग करके एक वोल्टेज स्थिरीकरण सर्किट बनाया जा सकता है।

• वोल्टेज स्थिरीकरण सर्किट सीधी धारा की गुणवत्ता में सुधार कर सकता है और वोल्टेज स्थिरता की उच्च आवश्यकता वाली परिस्थितियों के लिए उपयुक्त है।

निष्कर्ष में, जब बैटरी या ट्रांसफोर्मर का उपयोग नहीं किया जाता है, तो प्रत्यावर्ती धारा को सीधी धारा में परिवर्तित करने के लिए रेक्टिफायर, कैपेसिटर फिल्टरिंग और वोल्टेज स्थिरीकरण सर्किट जैसी विधियों का उपयोग किया जा सकता है।