বৈদ্যুতিক শক্তি প্রাথমিকভাবে অল্টারনেটিং কারেন্ট (AC) আকারে সরবরাহ করা হয়, যার দিক এদিক-ওদিক পরিবর্তিত হয়। কিন্তু বেশিরভাগ ইলেকট্রনিক ডিভাইসের জন্য ডাইরেক্ট কারেন্ট (DC) প্রয়োজন হয়, যা শুধুমাত্র এক দিকে প্রবাহিত হয়। অল্টারনেটিং কারেন্টকে ডাইরেক্ট কারেন্টে রূপান্তর করার প্রক্রিয়াকে রেক্টিফিকেশন বলা হয় এবং এই প্রক্রিয়াটি সম্পন্ন করার জন্য ব্যবহৃত সার্কিটকে রেক্টিফায়ার বলা হয়।
একটি পূর্ণ তরঙ্গ সংশোধনকারী একটি সাধারণ এবং অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ সংশোধনকারী সার্কিট, যা প্রায়শই বিদ্যুৎ সরবরাহ, চার্জার এবং বিভিন্ন ইলেকট্রনিক ডিভাইসে ব্যবহৃত হয়। অর্ধ তরঙ্গ সংশোধনকারীর বিপরীতে, যা কেবলমাত্র একটি অর্ধ চক্র বিকল্প প্রবাহ ব্যবহার করে, পূর্ণ তরঙ্গ সংশোধনকারী সার্কিট ধনাত্মক এবং ঋণাত্মক উভয় অর্ধ-চক্র ব্যবহার করে। অতএব, এটি আরও দক্ষ, এবং আউটপুট প্রত্যক্ষ প্রবাহের একটি ছোট এবং আরও স্থিতিশীল তরঙ্গ থাকে।
এই নির্দেশিকায়, আমরা পূর্ণ তরঙ্গ সংশোধনকারীর বিস্তারিত পরিচয় করিয়ে দেব, যার মধ্যে রয়েছে এর সংজ্ঞা, পূর্ণ তরঙ্গ সংশোধনকারী চিত্র, কার্য নীতি, আউটপুট তরঙ্গরূপ, সম্পর্কিত সূত্র, প্রধান সুবিধা এবং অর্ধ তরঙ্গ সংশোধনকারীর থেকে এর পার্থক্য।
ফুল ওয়েভ রেক্টিফায়ার কী?
একটি পূর্ণ তরঙ্গ রেক্টিফায়ার হল একটি ইলেকট্রনিক রেক্টিফায়ার সার্কিট যা অল্টারনেটিং কারেন্ট (AC) এর ধনাত্মক এবং ঋণাত্মক উভয় অর্ধ-চক্রকে স্পন্দিত প্রত্যক্ষ প্রবাহে (DC) রূপান্তর করতে পারে। এর মূল উপাদান হল রেক্টিফায়ার ডায়োড, যা কারেন্টকে শুধুমাত্র এক দিকে প্রবাহিত করতে দেয়, যার ফলে অল্টারনেটিং কারেন্ট থেকে সরাসরি প্রবাহে রূপান্তর অর্জন করা যায়।
অর্ধ-তরঙ্গ সংশোধনকারী, যা কেবলমাত্র একটি অর্ধ-চক্র বিকল্প কারেন্ট ব্যবহার করে, তার তুলনায়, পূর্ণ-তরঙ্গ সংশোধনকারী উচ্চ গড় সরাসরি বর্তমান ভোল্টেজ পেতে পারে এবং কম তরঙ্গের কারণে আরও স্থিতিশীল আউটপুট থাকে। এটি বাস্তবায়নের প্রধানত দুটি উপায় রয়েছে: একটি হল দুটি রেক্টিফায়ার ডায়োডের সাথে একটি সেন্টার ট্যাপ সহ একটি ট্রান্সফরমার ব্যবহার করা; অন্য ধরণের কাঠামো হল একটি কাঠামো যা একটি ব্রিজ রেক্টিফায়ার তৈরি করতে চারটি ডায়োড ব্যবহার করে।
পর্যায়ক্রমিক স্রোতের ধনাত্মক এবং ঋণাত্মক চক্রকে একযোগে ব্যবহার করে সরাসরি স্রোতে রূপান্তর করার প্রক্রিয়াকে পূর্ণ তরঙ্গ সংশোধন বলা হয়।
ফুল ওয়েভ রেকটিফায়ার সার্কিট কনফিগারেশন
পূর্ণ তরঙ্গ সংশোধনকারী সার্কিটের জন্য প্রধানত দুটি বাস্তবায়ন পদ্ধতি রয়েছে:
সেন্টার-ট্যাপড ফুল ওয়েভ রেকটিফায়ার
এই সার্কিটে একটি সেন্টার-ট্যাপড ট্রান্সফরমার, দুটি রেক্টিফায়ার ডায়োড এবং একটি লোড রেজিস্টর থাকে। অপারেশন চলাকালীন, AC এর ধনাত্মক অর্ধচক্রের সময়, ডায়োড D1 সঞ্চালন করে এবং D2 বিপরীত হয়, এবং লোডের মধ্য দিয়ে কারেন্ট একমুখীভাবে প্রবাহিত হয়। ঋণাত্মক অর্ধচক্রের সময়, D2 সঞ্চালন করে এবং D1 বিপরীত-পক্ষপাতী হয়, কিন্তু লোড কারেন্ট এখনও একই দিকে প্রবাহিত হয়। এইভাবে, প্রতিটি অর্ধচক্রের একটি ডায়োড কাজ করে, যা শেষ পর্যন্ত ক্রমাগত স্পন্দিত প্রত্যক্ষ কারেন্ট (DC) আউটপুট করে।
এর সুবিধা হলো এর গঠন সহজ এবং এর জন্য মাত্র দুটি ডায়োডের প্রয়োজন। এবং হাফ ওয়েভ রেক্টিফায়ারের তুলনায়, এর ডিসি ভোল্টেজ বেশি এবং আউটপুট মসৃণ। তবে, একটি বিশেষ সেন্টার-ট্যাপড ট্রান্সফরমার ব্যবহার করতে হবে, যা খরচ এবং আয়তন উভয়ই বৃদ্ধি করবে। তাছাড়া, প্রতিটি ডায়োডকে ইনপুট ভোল্টেজের দ্বিগুণ পিক ইনভার্স ভোল্টেজ (PIV) সহ্য করতে হবে। এই সার্কিটটি ফুল ওয়েভ রেক্টিফায়ার সার্কিটের একটি প্রাথমিক রূপ।
ব্রিজ ফুল ওয়েভ রেকটিফায়ার
ব্রিজ রেক্টিফায়ার, অথবা ফুল ব্রিজ রেক্টিফায়ার, একটি ব্রিজ কনফিগারেশনে চারটি রেক্টিফায়ার ডায়োড দিয়ে গঠিত এবং এর জন্য সেন্টার-ট্যাপড ট্রান্সফরমারের প্রয়োজন হয় না। ধনাত্মক অর্ধ-চক্রের সময়, ডায়োড D1 এবং D2 সঞ্চালন করে, যেখানে D3 এবং D4 বিপরীত-পক্ষপাতী, এবং লোডের মধ্য দিয়ে কারেন্ট একমুখীভাবে প্রবাহিত হয়। ঋণাত্মক অর্ধ-চক্রের সময়, D3 এবং D4 4 সঞ্চালন করে, যেখানে D1 এবং D2 বিপরীত-পক্ষপাতী, এবং কারেন্ট একই দিকে থাকে।
এই কাঠামোর জন্য সেন্টার-ট্যাপড ট্রান্সফরমারের প্রয়োজন হয় না, ট্রান্সফরমার ব্যবহারের হার বেশি এবং সেন্টার ট্যাপ ডিজাইনের তুলনায় এটি ছোট এবং আরও কম্প্যাক্ট। তবে, অসুবিধা হল প্রতিটি অর্ধচক্রের দুটি ডায়োড একই সাথে সঞ্চালিত হয়, যার ফলে প্রায় 1.4V ভোল্টেজ ড্রপ হয় (সিলিকন ডায়োডের জন্য)। উচ্চ কারেন্ট পরিস্থিতিতে, এটি তাপ উৎপাদনের প্রবণতা রাখে এবং একটি হিট সিঙ্ক যুক্ত করার প্রয়োজন হয়। ব্রিজ ফুল ওয়েভ রেক্টিফায়ার এখন সর্বাধিক ব্যবহৃত এবং সাধারণ রেক্টিফায়ার সার্কিট।
একটি পূর্ণ তরঙ্গ সংশোধনকারীর আউটপুট তরঙ্গরূপ
একটি পূর্ণ-তরঙ্গ সংশোধনকারী সার্কিটের আউটপুট আসলে একটি স্পন্দিত ডিসি তরঙ্গরূপ। ফিল্টার ছাড়া, আউটপুট হবে ধনাত্মক পালসের একটি সিরিজ। AC-এর প্রতিটি অর্ধচক্র একবার সংশোধন করা হবে, তাই আউটপুট ফ্রিকোয়েন্সি ইনপুট ফ্রিকোয়েন্সির দ্বিগুণ হবে। উদাহরণস্বরূপ, যদি ইনপুট 50 Hz হয়, তাহলে আউটপুট হবে 100 Hz।
লোড জুড়ে একটি ক্যাপাসিটরের সংযোগের মতো একটি ফিল্টার যুক্ত করলে তরঙ্গরূপ মসৃণ হতে পারে, তরঙ্গ কমাতে পারে এবং একটি স্থিতিশীল ডিসি ভোল্টেজের কাছাকাছি আউটপুট পাওয়া যায়। ঠিক এই কারণেই, পূর্ণ তরঙ্গ সংশোধনের আউটপুট অর্ধ তরঙ্গ সংশোধনের তুলনায় অনেক মসৃণ হয়, তাই এটি পাওয়ার সাপ্লাই অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহারের জন্য খুবই উপযুক্ত।
পূর্ণ তরঙ্গ সংশোধনকারী সূত্র
পূর্ণ তরঙ্গ সংশোধনকারীর জন্য গুরুত্বপূর্ণ সূত্রগুলি এখানে দেওয়া হল:
• ডিসি আউটপুট ভোল্টেজ:
• আরএমএস কারেন্ট:
• ফর্ম ফ্যাক্টর:
• পিক ফ্যাক্টর:
• রিপল ফ্যাক্টর:
(হাফ ওয়েভ রেক্টিফায়ারের চেয়ে অনেক কম, যার মান ১.২১)।
• দক্ষতা:
• পিক ইনভার্স ভোল্টেজ (PIV):
সেন্টার-ট্যাপড রেকটিফায়ারের জন্য: PIV = 2Vm
ব্রিজ রেকটিফায়ারের জন্য: PIV = Vm
এই সূত্রগুলি বাস্তব-বিশ্বের অ্যাপ্লিকেশনের জন্য একটি পূর্ণ তরঙ্গ সংশোধনকারী সার্কিট ডিজাইন এবং বিশ্লেষণে সহায়তা করে।
PCBasic সম্পর্কে
আপনার প্রকল্পগুলিতে সময়ই অর্থ - এবং PCBasic এটা পায় PCমৌলিক ইহা একটি পিসিবি অ্যাসেম্বলি কোম্পানি যা প্রতিবার দ্রুত, ত্রুটিহীন ফলাফল প্রদান করে। আমাদের বিস্তৃত পিসিবি সমাবেশ পরিষেবা প্রতিটি ধাপে বিশেষজ্ঞ প্রকৌশল সহায়তা অন্তর্ভুক্ত করুন, প্রতিটি বোর্ডে সর্বোচ্চ মানের নিশ্চিত করুন। একটি নেতৃস্থানীয় হিসাবে PCB সমাবেশ প্রস্তুতকারক, আমরা একটি ওয়ান-স্টপ সমাধান প্রদান করি যা আপনার সরবরাহ শৃঙ্খলকে সুগম করে। আমাদের উন্নত সংস্থার সাথে অংশীদার হন পিসিবি প্রোটোটাইপ কারখানা দ্রুত পরিবর্তন এবং উচ্চতর ফলাফলের জন্য যা আপনি বিশ্বাস করতে পারেন।
ফুল ওয়েভ রেকটিফায়ারের সুবিধা
হাফ ওয়েভ রেক্টিফায়ারের তুলনায়, ফুল ওয়েভ রেক্টিফায়ার অনেক দিক থেকে ভালো কাজ করে এবং তাই ব্যবহারিক সার্কিটগুলিতে এটি ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়:
• উচ্চ দক্ষতা: অর্ধ-তরঙ্গ সংশোধনকারী শুধুমাত্র একটি অর্ধ চক্রের জন্য বিকল্প প্রবাহ (AC) ব্যবহার করে, যার দক্ষতা প্রায় মাত্র 40%। পূর্ণ-তরঙ্গ সংশোধনকারী একই সাথে ধনাত্মক এবং ঋণাত্মক উভয় অর্ধ-চক্র ব্যবহার করতে পারে, যার ফলে প্রায় 81% দক্ষতা এবং বৈদ্যুতিক শক্তির উচ্চ ব্যবহারের হার অর্জন করা যায়।
• মসৃণ আউটপুট: যেহেতু পূর্ণ তরঙ্গ সংশোধনের আউটপুট ফ্রিকোয়েন্সি ইনপুট AC এর দ্বিগুণ, তাই ভোল্টেজের ওঠানামা দ্রুত হয়, লহর স্বাভাবিকভাবেই ছোট হয় এবং ফলস্বরূপ সরাসরি কারেন্ট (DC) আরও স্থিতিশীল হয়।
• উচ্চতর গড় আউটপুট ভোল্টেজ: একটি পূর্ণ-তরঙ্গ রেক্টিফায়ারের ডিসি আউটপুট ভোল্টেজ সর্বোচ্চ এসি ভোল্টেজের প্রায় 0.637 গুণ, যেখানে একটি অর্ধ-তরঙ্গ রেক্টিফায়ারের মাত্র 0.318Vm। উচ্চতর ভোল্টেজের অর্থ হল লোডের জন্য একটি শক্তিশালী চালিকা শক্তি সরবরাহ করা যেতে পারে।
• উন্নত ট্রান্সফরমার ইউটিলাইজেশন ফ্যাক্টর (TUF): ফুল ওয়েভ রেক্টিফায়ার ট্রান্সফরমারের সেকেন্ডারি ওয়াইন্ডিং পাওয়ারের আরও পূর্ণ ব্যবহার করতে পারে, রিসোর্স অপচয় কমাতে পারে এবং ট্রান্সফরমারের আয়তন এবং খরচের মান সর্বাধিক করতে পারে।
• ছোট ফিল্টার ক্যাপাসিটরের প্রয়োজন: যেহেতু রিপল অ্যামপ্লিটিউড কম এবং আউটপুট ভোল্টেজ ইতিমধ্যেই তুলনামূলকভাবে স্থিতিশীল, হাফ ওয়েভ রেকটিফিকেশনের তুলনায়, তরঙ্গরূপকে আরও মসৃণ করার জন্য শুধুমাত্র একটি ছোট ফিল্টার ক্যাপাসিটরের প্রয়োজন। এটি কেবল স্থান এবং উপাদান খরচই সাশ্রয় করে না, বরং সার্কিটগুলিকে ক্ষুদ্রাকৃতিতেও সহায়তা করে।
• উচ্চ নির্ভরযোগ্যতা: লোডে কারেন্ট প্রবাহ সর্বদা একই দিকে থাকে, যা ঘন ঘন বিপরীত কারেন্টের বিপরীতমুখী পরিবর্তনের ফলে ডিভাইসের সম্ভাব্য ক্ষতি হ্রাস করে, যার ফলে সার্কিটের স্থায়িত্ব এবং আয়ুষ্কাল বৃদ্ধি পায়।
• ব্যাপক প্রয়োগ: ফুল ওয়েভ রেক্টিফায়ার পাওয়ার সার্কিটে প্রায় একটি স্ট্যান্ডার্ড কনফিগারেশন এবং এটি এমন পরিস্থিতিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় যেখানে এসিকে ডিসিতে রূপান্তর করা হয়, যেমন সুইচিং পাওয়ার সাপ্লাই, ব্যাটারি চার্জার, ল্যাপটপ এবং মোবাইল ফোনের জন্য অ্যাডাপ্টার, ইউপিএস সিস্টেম এবং বিভিন্ন ভোক্তা ইলেকট্রনিক পণ্য।
হাফ ওয়েভ বনাম ফুল ওয়েভ রেকটিফায়ার
অর্ধ-তরঙ্গ রেক্টিফায়ার হল সবচেয়ে সহজ রেক্টিফায়ার সার্কিটগুলির মধ্যে একটি। এর কার্যকারী নীতি হল অল্টারনেটিং কারেন্ট (AC) তরঙ্গরূপের একটি অর্ধ-চক্রকে অতিক্রম করার অনুমতি দেওয়া এবং অন্য অর্ধ-চক্রকে ব্লক করা। শুধুমাত্র একটি PN জংশন ডায়োড, একটি লোড রেজিস্টার এবং কখনও কখনও বিচ্ছিন্নতা বা ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণের জন্য একটি ট্রান্সফরমার, সাইনোসয়েডাল অল্টারনেটিং কারেন্টকে স্পন্দিত ডিসি ভোল্টেজে রূপান্তর করতে পারে।
এই ধরণের সার্কিটের আউটপুট কারেন্ট একমুখী, কিন্তু এটি মসৃণ নয়; বরং এটি পালসের একটি সিরিজ। অতএব, আরও স্থিতিশীল প্রত্যক্ষ কারেন্ট পেতে সাধারণত একটি ফিল্টারের প্রয়োজন হয়। পূর্ণ-তরঙ্গ সংশোধনকারীর তুলনায়, এর কার্যকারিতা অনেক কম কারণ বিকল্প প্রবাহের তরঙ্গরূপের অর্ধেক নষ্ট হয়ে যায়। তবে এর খুব সহজ কাঠামোর কারণে, এটি প্রায়শই পাঠ্যপুস্তক, পরীক্ষাগার পরীক্ষা এবং কিছু দ্রুত প্রোটোটাইপিং সার্কিটে দেখা যায়। এটা বলা যেতে পারে যে অর্ধ-তরঙ্গ সংশোধনকারী হল সংশোধন নীতি বোঝার এবং সংশোধনকারীর ধরণগুলি, বিশেষ করে পূর্ণ-তরঙ্গ সংশোধনকারী সম্পর্কে আরও শেখার প্রথম পদক্ষেপ।
একটি টেবিলে হাফ ওয়েভ বনাম ফুল ওয়েভ রেকটিফায়ার
|
বৈশিষ্ট্য
|
হাফ ওয়েভ রেকটিফায়ার
|
ফুল ওয়েভ রেকটিফায়ার
|
|
চক্র ব্যবহার
|
মাত্র অর্ধেক এসি
|
এসির উভয় অংশ
|
|
গড় ডিসি আউটপুট
|
0.318 ভিএম
|
0.637 ভিএম
|
|
দক্ষতা
|
৮০%
|
৮০%
|
|
রিপল ফ্যাক্টর
|
1.21 (উচ্চ)
|
0.482 (নিম্ন)
|
|
ফ্রিকোয়েন্সি
|
f
|
2f
|
|
ডায়োডের সংখ্যা
|
1
|
২ (সেন্টার-ট্যাপ) / ৪ (ব্রিজ রেকটিফায়ার)
|
|
ট্রান্সফরমারের প্রয়োজনীয়তা
|
আবশ্যক না
|
সেন্টার-ট্যাপ অথবা সাধারণ ট্রান্সফরমার
|
|
মূল্য
|
কম
|
ঊর্ধ্বতন
|
|
অ্যাপ্লিকেশন
|
কম শক্তি, AM সনাক্তকরণ
|
বিদ্যুৎ সরবরাহ, শিল্প ইলেকট্রনিক্স
|
এই টেবিলটি তুলে ধরেছে কেন বেশিরভাগ রেক্টিফায়ার সার্কিটে ফুল ওয়েভ রেক্টিফায়ার পছন্দের পছন্দ।
উপসংহার
পূর্ণ তরঙ্গ সংশোধনকারী ইলেকট্রনিক সার্কিটের একটি অত্যন্ত মৌলিক এবং গুরুত্বপূর্ণ অংশ। এটি বিকল্প প্রবাহের (AC) ধনাত্মক এবং ঋণাত্মক উভয় অর্ধ-চক্র ব্যবহার করতে পারে, তাই অর্ধ তরঙ্গ সংশোধনকারীর তুলনায় এটি আরও দক্ষ এবং আউটপুট সরাসরি প্রবাহ (DC) কম তরঙ্গ সহ আরও স্থিতিশীল।
শিক্ষার্থী, প্রকৌশলী এবং ইলেকট্রনিক্স উৎসাহীদের জন্য পূর্ণ তরঙ্গ সংশোধনকারী চিত্র, সূত্র এবং কাজের নীতি শেখা এবং আয়ত্ত করা অপরিহার্য। কারণ পাওয়ার সাপ্লাই, ব্যাটারি চার্জার বা অন্যান্য ডিসি সিস্টেম ডিজাইন করার সময়, পূর্ণ তরঙ্গ সংশোধন সার্কিটের স্থিতিশীল এবং নির্ভরযোগ্য অপারেশন নিশ্চিত করতে পারে।
