رکتیفایر چیست؟

هم‌رسانی

تاریخ:

۰۳ دی ۱۳۹۷

در خیلی از موارد برای راه اندازی مدارات الکترونیکی به ولتاژهای DC نیاز داریم.
برای این منظور می توانیم به راحتی ولتاژ یا جریان AC را به ولتاژ یا جریان DC تبدیل کنیم اینکار توسط دستگاهی به نام رکتیفایر که شامل یک یا چنددیود اتصال p-n می باشد، صورت می گیرد.
دیود اتصال p-n، مانند یک شیر یک طرفه عمل کرده و فقط اجازه عبور جریان الکتریکی در یک جهت را می دهد و از عبور آن در جهت مخالف پیشگیری می‌کند، این عمل را یکسو سازی می نامند.
علاوه بر این جهت به دست آوردن سیگنال جریان d.c. می‌توان از رکتیفایر تریستور، رکتیفایر IGBT و یا رکتیفایر Diode+IGBT استفاده کرد.

یک رکتیفایر می تواند به شکل های مختلفی مانند دیودهای حالت جامد، دیودهای لامپ خلأ، شیر قوس جیوه، یکسو کننده های تحت کنترل سیلیکون و دیگر سوئیچ های نیمه هادی مبتنی بر سیلیکون ارائه شود. اغتشاش هارمونیک کلی در جریان ورودی و مقادیر ضریب توان از تفاوت‌های عمده و اصلی در بین گونه‌های مختلف رکتیفایر هستند. براساس محدودیت‌های THDi&PF می‌توان مدل رکتیفایر مناسب را انتخاب کرد.

از یکسو کننده ها در دستگاه های مختلفی استفاده می شود از جمله:

منابع تغذیه DC

سیگنال های رادیویی یا آشکارسازها

منابع قدرت به جای تولید جریان

سیستم های انتقال توان با ولتاژ بالا

بسیاری از لوازم خانگی مانند نوت بوک یا لپ تاپ ها، سیستم های بازی ویدیویی و تلویزیون از یکسو کننده های توان استفاده می کنند.

یکسوساز تکفاز (بسته به شیوه طراحی) معمولاً شامل یک یا دو یا چهار نیمه‌رسانای یکسوساز غیر قابل کنترل مانند دیود و یا یکسوساز قابل کنترل مانند تریستور است. برای کاهش ریپل یا نوسانات ناخواسته ولتاژ DC در خروجی مدار فوق، خازن موازی و برای کاهش نوسانات جریان DC در خروجی، سلف سری اضافه می شود. استفاده از یکسوسازهای چند فاز یکی از راه‌های کاهش نوسانات ناخواسته یا ریپل خروجی است.
در نوع پیشرفته آن از آی سی استفاده می‌گردد. مدارات جدید از تکنولوژی سوییچینگ استفاده می‌کنند که با نمونه برداری از خروجی سیستم المان هایی را در داخل سیستم تغییر داده تا حداقل نوسانات در خروجی ظاهر گردد.

یکسوکننده نوعی ولتاژ و جریان اکتیو تولید کرده سپس آن را به صورت ولتاژ DC ثابت تنظیم می کند، هر چنداین کار بسته به جریان مصرف کننده نهایی متفاوت خواهد بود. یک رکتیفایر همچنین دارای شکل موج های متفاوتی است مانند:

نیم موج: در مدار یکسوساز نیم موج وقتی ولتاژ ورودی بزرگتر از صفر است دیود جریان را از خود عبور داده و ولتاژ خروجی با ولتاژ ورودی برابر می شود. اما زمانی که ولتاژ ورودی کوچکتر از صفر است دیود در حالت معکوس قرار گرفته و جریانی از خود عبور نمی دهد. در این وضعیت ولتاژ خروجی برابر صفر می باشد. از آنجایی که این مدار نصف موج سینوسی را عبور می دهد به آن یکسوساز نیم موج می گویند. این روش به دلیل اینکه تنها نیمی از موج ورودی به خروجی می رسد، کارآمد نمی باشد.

تمام موج: مداری است که با استفاده از پل دیود و با تغییردادن پلاریته تغذیه ورودی آن، پلاریته خروجی آن تغییر نمی‌کند و معمولاً برای یکسوسازی جریان متناوب و به دست آوردن جریانِ مستقیمِ تمام‌موج استفاده می‌شود.قسمت منفی شکل موج AC را عوض می کند و آن را با قسمت مثبت ترکیب می کند.

تکفاز AC :در صورتی که دارای ترانسفورماتورسر وسط باشد، با استفاده از دو دیود می توان یکسوکننده تمام موج را تشکیل داد و اگر ترانس سر وسط نداشته باشد باید از چهار دیود(پل دیود) استفاده کرد.

سه فاز AC : به طور کلی از سه جفت دیود استفاه می کند.

مسئله مهمی که در رکتیفایرها مطرح می شود این است که توان AC دارای پیک موج و حداقل دامنه موج می باشد که باعث می شود نتوان ولتاژ DC ثابتی تولید کرد. معمولا برای بدست آوردن جریان DC صافتر، لازم است که همراه رکتیفایر توان یک مدار صاف کننده موج و یا فیلتر به کار برده شود.