Aina ya Instrument ya Rectifier | Sifa za Ujengo na Mfano wa Kufanya Kazi

Sasa ya aina ya rectifier inamalizia umbo wa mzunguko na umbo wa chenji kwa kutumia vipengele vya rectifying na aina ya sasa ya chenji yenye magamba ya mwisho. Hata hivyo, kazi asili ya sasa za aina ya rectifier ni kama voltmeter. Sasa swali la kawaida linajitokeza katika akili yetu, kwa nini tunatumia sasa za aina ya rectifier zaidi katika ulimwengu wa kiuchumi ingawa tuna aina mbalimbali za AC voltmeter kama vile electrodynamometer, aina za thermocouple, na vyema? Jibu la swali hili ni rahisi sana na liko hapa chini.

1. Bei ya aina ya electrodynamometer ni juu zaidi kuliko aina ya rectifier. Hata hivyo, aina ya rectifier ni sawa na aina ya electrodynamometer kwa uwepo wa ukweli. Kwa hiyo, aina ya rectifier zinapendelekana zaidi kuliko aina za electrodynamometer.

2. Aina za instrument za thermocouple zinazozuri zaidi kuliko aina za rectifier. Hata hivyo, aina za thermocouple zinatumika zaidi katika maeneo ya kingerezi sana.

Kabla tutafikirie kuhusu msingi wa ujenguzi na kazi ya sasa za aina ya rectifier, kuna hatua ya kuzungumzia kwa undani vigezo vya umbo wa voltage na current vya ideal na practical rectifier element ambayo inatafsiriwa kama diode.
Tutafikirie kwanza vigezo vya ideal vya vipengele vya rectifying. Ni nini kitu cha ideal rectifying? Vipengele vya rectifying ni vya kunipa upinzani sifuri ikiwa vinavyo biased forward na kunipa upinzani wa milele ikiwa vinavyo biased reverse.

Uwezo huu unatumika kurekebisha umbo wa voltage (rectification inamaanisha kutengeneza umbo wa alternating kwenye umbo wa direct i.e. AC to DC). Tufikirie mfano wa circuit unaotolewa chini.

Katika mfano wa circuit unaotolewa, diode ideal imeunganishwa kwenye series na chanzo cha voltage na resistance ya load. Mara tu tunavyoweza biased forward diode itakuwa inakubali njia ya upinzani sifuri. Kwa hiyo, itaonekana kama short circuited. Tunaweza kufanya diode biased forward kwa kuunganisha anoda na enda ya positive ya battery na cathode na enda ya negative ya battery. Mfano wa biased forward wa rectifying element au diode unatoa kwenye umbo wa voltage na current.

Sasa tukitemea voltage hasi i.e. kuunganisha enda ya negative ya battery na anoda ya diode na enda ya positive ya battery na cathode ya diode. Kwa sababu ya biased reverse itakubali upinzani wa milele na kwa hiyo itaonekana kama open circuit. Umbo kamili wa voltage na current linatoa chini.

Tufikirie tena circuit sawa lakini tofauti ni hapa tunatumia practical rectifying element badala ya ideal. Practical rectifying element ina voltage ya blocking forward ya finite na voltage ya blocking reverse ya juu. Tutatumia hatua sawa ili kupata umbo wa voltage na current wa practical rectifying element. Mara tu tunavyoweza biased forward practical rectifying element itakuwa hakikubali hadi voltage iliyopewa ikawa zaidi ya voltage ya breakdown forward au tunaweza kusema knee voltage. Mara voltage iliyopewa ikawa zaidi ya knee voltage basi diode au rectifying element itakuwa kwenye mode ya conduction. Kwa hiyo, itaonekana kama short circuited lakini kwa sababu ya upinzani wa current kuna voltage drop kwenye practical diode. Tunaweza kufanya rectifying element biased forward kwa kuunganisha enda ya positive ya battery na anoda na enda ya negative na cathode. Mfano wa biased forward wa practical rectifying element au diode unatoa kwenye umbo wa voltage na current. Mara tu tunavyoweza biased reverse practical rectifying element itakubali upinzani wa finite na voltage hasi hadi voltage iliyopewa ikawa sawa na reverse break down voltage na kwa hiyo itaonekana kama open circuit. Umbo kamili linatoa chini

Sasa sasa za aina ya rectifier hutumia aina mbili za circuits za rectifier:

Mazingira ya Half Wave Rectifier za Sasa za Aina ya Rectifier

Tufikirie mazingira ya half wave rectifier iliyotolewa chini ambako rectifying element imeunganishwa kwenye series na chanzo cha sinusoidal voltage, sasa ya permanent magnet moving coil, na resistor multiplier.

Funguo ya resistor electrical ni kusimamia current iliyotokana na sasa ya permanent magnet moving coil. Ni muhimu sana kusimamia current iliyotokana na sasa ya permanent magnet moving coil kwa sababu ikiwa current ikawa zaidi ya rating ya current ya PMMC basi itakatilia sasa. Sasa hapa tutafanyia kazi katika sehemu mbili. Katika sehemu ya kwanza tutatumia DC voltage constant kwenye circuit. Katika diagram ya circuit tunachukulia rectifying element kama ideal.

Tutaeleze resistance ya multiplier kuwa R, na ya sasa ya permanent magnet moving coil kuwa R1. DC voltage inahudumu deflection full scale ya umbo wa I=V/(R+R1) ambapo V ni root mean square value ya voltage. Sasa tufikirie sehemu ya pili, katika sehemu hii tutatumia AC sinusoidal AC voltage kwenye circuit v =Vm × sin(wt) na tutapata waveform ya output kama inavyoonyeshwa. Katika cycle ya positive rectifying element itakubali na katika cycle ya hasi itaonekana siyo. Kwa hiyo, tutapata pulse ya voltage kwenye sasa ya moving coil ambayo hutokana na current ya pulsating na kwa hiyo current ya pulsating itakubali torque ya pulsating.

Deflection itayotokana na umbo wa average wa voltage. Sasa tufikirie umbo wa average wa electric current, kwa ajili ya kuhesabu umbo wa average wa voltage tunapaswa kusambaza instantaneous expression ya voltage kutoka 0 hadi 2 pi. Kwa hiyo, umbo wa average wa voltage unatuonekana kuwa 0.45V. Ten tena V ni root mean square value ya current. Kwa hiyo, tunapata kuwa sensitivity ya ac input ni 0.45 mara sensitivity ya DC input katika sehemu ya half wave rectifier.

Mazingira ya Full Wave Rectifier za Sasa za Aina ya Rectifier

Tufikirie mazingira ya full wave rectifier iliyotolewa chini.

Tumetumia hapa mazingira ya bridge rectifier kama inavyoonekana. Ten tena tutafanyia kazi katika sehemu mbili. Katika sehemu ya kwanza tutaanaliza output kwa kutumia DC voltage na katika sehemu ya pili tutatumia AC voltage kwenye circuit. Resistance multiplier ya series imeunganishwa kwenye series na chanzo cha voltage ambayo inafanya kazi sawa kama ilivyoelezwa hapo juu. Tufikirie sehemu ya kwanza hapa tunatumia DC voltage source kwenye circuit. Mara tu umbo wa current wa deflection full scale katika sehemu hii ni tena V/(R+R1), ambapo V ni root mean square value ya voltage iliyotokana, R ni resistance ya resistance multiplier na R1 ni resistance ya sasa. R na R1 imeelezea kwenye diagram ya circuit. Sasa tufikirie sehemu ya pili, katika sehemu hii tutatumia AC sinusoidal voltage kwenye circuit ambayo inatolewa v = Vmsin(wt) ambapo Vm ni umbo wa peak wa voltage iliyotokana tena ikiwa tutahesabu umbo wa current wa deflection full scale katika sehemu hii kwa kutumia njia ya similar basi tutapata expression ya full scale current kama .9V/(R+R1). Kumbuka kwa ajili ya kupata umbo wa average wa voltage tunapaswa kusambaza instantaneous expression ya voltage kutoka zero hadi pi. Kwa hiyo, kulinganisha na output ya DC tunapata kuwa sensitivity na AC input voltage source ni 0.9 mara kama katika sehemu ya DC input voltage source.

Output wave unatoa chini. Sasa tunakutana kuzungumzia viwango vilivyovutia ufanisi wa Sasa za Aina ya Rectifier:

1. Sasa za aina ya rectifier zinapatikana kwa msingi wa umbo wa root mean square values wa sinusoidal wave wa voltages na current. Matatizo ni kwamba umbo wa input unaweza kuwa na form factor sawa au usawa na scale ya meter haya yamepatikana.

2. Inaweza kuwa na makosa baada ya rectifier circuit kwa sababu hatukujumuisha resistance ya rectifier bridge circuits katika sehemu zote. Characteristics nonlinear za bridge zinaweza kusababisha current na voltage waveform.

3. Inaweza kuwa na mabadiliko ya joto kwa sababu resistance ya bridge inabadilika kwa hiyo kwa ajili ya kusambaza makosa haya tunapaswa kutumia multiplier resistor na high temperature coefficient.

4. Mfano wa capacitance ya bridge rectifier: Bridge rectifier ina capacitance imperfect kwa hiyo kwa sababu hiyo itaongeza currents ya kingerezi. Kwa hiyo, itakuwa na decrement kwenye reading.

5. Sensitivity ya Sasa za Aina ya Rectifier ni chini kwa AC input voltage.

Faida za Sasa za Aina ya Rectifier

Yafuatayo ni faida za sasa za aina ya rectifier:

• Ukweli wa sasa ya aina ya rectifier ni karibu 5 percent kwenye masharti ya normal operating.

• Urefu wa kingerezi wa kazi unaweza kuongezeka kwa thamani ya juu.

• Wana scale uniform kwenye meter.

• Wana umbo wa current na voltages chini.

Effect ya loading ya AC rectifier voltmeter katika sehemu zote (i.e. half wave diode rectifier na full wave diode rectifier) ni juu zaidi kuliko effect ya loading ya DC voltmeters kwa sababu sensitivity ya voltmeter ikiwa inatumika kwenye half wave au full wave rectification ni chini kuliko sensitivity ya DC voltmeters.

Taarifa: Respect asili, vitabu vyenye maana viwazi kushiriki, ikiwa kuna upindaji tafadhali wasiliana kuondoka.