SEO Checker Tool (Paste Your HTML)
👇 તમારી Blogger પોસ્ટ / પેજ નું HTML અહીં paste કરો
આ બ્લોગ માં ઇલેક્ટ્રિકલ થિયોરી ના વિષય માં દરેક વિષય પર સંપૂર્ણ માહિતી આપવાનો અમે પ્રયાસ કરીએ છીએ
👇 તમારી Blogger પોસ્ટ / પેજ નું HTML અહીં paste કરો
Solar Cell એ એક એવો ઈલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણ છે જે સૂર્યપ્રકાશને સીધો Direct Current (DC) વીજપ્રવાહમાં બદલવાનું કામ કરે છે. તેમાં કોઈપણ પ્રકારનું મિકેનિકલ મૂવિંગ પાર્ટ્સ નથી એટલે તે લાંબા સમય સુધી કોઈ મેન્ટેનન્સ વગર ચાલે છે.
Solar Cell મુખ્યત્વે Photovoltaic Effect પર કાર્ય કરે છે. જયારે સૂર્યપ્રકાશના ફોટોન (Photons) સિલિકોન પર પડે છે ત્યારે ઇલેક્ટ્રોન્સ સક્રિય થાય છે અને ઈલેક્ટ્રિક કરંટ બનાવે છે.
Solar Cell ભવિષ્યની સૌથી વધારે માંગ ધરાવતી ટેક્નોલોજી છે. ઊર્જા બચત, પર્યાવરણ રક્ષણ અને ઓછા ખર્ચમાં વીજળી મેળવવા માટે Solar System શ્રેષ્ઠ વિકલ્પ છે. જો તમે ઘર અથવા બિઝનેસ માટે Solar લગાવવાની વિચારણા કરો છો તો લાંબા ગાળે તે ખૂબ ફાયદાકારક સાબિત થશે.
EMF (Electromotive Force) અને Voltage (Potential Difference) બંને Electrical terms છે, પરંતુ બંનેનો અર્થ અને કામ જુદું છે. ઘણાં લોકો EMF અને Voltage ને એક સમજે છે, પરંતુ સર્કિટના હિસાબથી બંનેમાં સ્પષ્ટ તફાવત છે.
EMF એટલે Electromotive Force. તે કોઈપણ સ્ત્રોત (Battery, Generator, Solar Cell) દ્વારા બનાવવામાં આવતો Voltage છે, જ્યારે સર્કિટમાં કોઈ Current વહેતો નથી.
Voltage એટલે Potential Difference. તે સર્કિટના બે points વચ્ચેનો ફરક છે, જ્યાં Current વહેતો હોય ત્યારે માપવામાં આવે છે.
| EMF | Voltage |
|---|---|
| Source દ્વારા બનાવવામાં આવતો Total Voltage | સર્કિટમાં બે points વચ્ચેનું Potential Difference |
| Current વહેતો નથી ત્યારે | Current વહે છે ત્યારે |
| Internal resistance નું અસર નથી દેખાતું | Internal resistance ના કારણે Voltage Drop થાય છે |
| Open-circuit Voltage | Closed-circuit Voltage |
જો Battery 12V ની છે, તો આ 12V એ તેની EMF છે (open-circuit). પણ જ્યારે તમે load જોડો છો, જેમ કે LED અથવા Motor, ત્યારે internal resistance ના કારણે Voltage 11.6V અથવા 11.8V થઈ શકે છે. આ 11.6V → Voltage છે.
Electrical સર્કિટમાં EMF અને Voltage સમજવું ખૂબ જરૂરી છે. EMF power source નો મૂળભૂત પ્રેશર છે, જ્યારે Voltage સર્કિટમાં energy deliver કરે છે. આ તફાવત જાણવાથી Electrical measurements, troubleshooting અને power calculations સરળ થઈ જાય છે.
AC to DC Bridge Rectifier એ એવો સર્કિટ છે જે AC (Alternating Current) ને શુદ્ધ DC (Direct Current) માં કન્વર્ટ કરવા માટે ઉપયોગ થાય છે. Electrical & Electronics project, chargers, power supplies, battery systems, LED drivers જેવી જગ્યાએ Bridge Rectifier સાથેનું Filtering ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે કારણ કે Filter વગર DC આઉટપુટ સ્મૂથ નથી મળતું.
આ પોસ્ટમાં આપણે Bridge Rectifier શું છે, કેવી રીતે કામ કરે છે, Filtering શું છે અને કેમ જરૂરી છે – સંપૂર્ણ સરળ ભાષામાં સમજીએ.
Bridge Rectifier નો મુખ્ય ફાયદો:
Rectifier ના DC આઉટપુટમાં એક સમસ્યા હોય છે — Ripple. Ripple એટલે “ચઢાવ-ઉતારવાળી DC”.
આ Ripple દૂર કરવા માટે filter capacitor ઉમેરવામાં આવે છે.
Bridge Rectifier પછી મળેલી DC સંપૂર્ણ smooth નથી. તેમાં AC જેવી હલચલ રહે છે જેને Ripple કહેવામાં આવે છે.
Filtering એટલે:
Filtering માટે સામાન્ય રીતે Capacitor નો ઉપયોગ થાય છે.
Capacitor AC ripple ને absorb કરવામાં મદદ કરે છે.
C = (I × 1000) / (Vr × f)
જેમાં:
General values:
AC to DC Bridge Rectifier સાથે Filtering power supply systems માટે અત્યંત મહત્વનું છે. Rectifier AC ને DC માં બદલતો હોય, Filtering DC ને smooth અને stable બનાવે છે.
જેને Electronics project અથવા power supply બનાવવી હોય – તેના માટે આ base concept ખૂબ જ જરૂરી છે.
Bridge Rectifier એ એક Electronic Circuit છે જે AC (Alternating Current) ને DC (Direct Current) માં Convert કરે છે. આ સિસ્ટમ ચાર ડાયોડ (4-Diode Configuration) નો ઉપયોગ કરીને Full-Wave Rectification આપે છે.
આ Household appliances, chargers અને નાના power supplies માં ઉપયોગ થાય છે. તે 4 diode થી બનેલું હોય છે અને Single-Phase AC ને DC માં convert કરે છે.
Industrial machines, motor drives અને heavy load systems માટે. તે 6 diode નો ઉપયોગ કરે છે અને High-power DC output આપે છે.
Diode બદલે SCR અથવા Thyristor નો ઉપયોગ થાય છે. Output Voltage control કરી શકાય છે, તેથી Industrial automation અને motor speed control માં ઉપયોગ થાય છે.
આ માત્ર diode આધારીત હોય છે. Output સ્થિર રહે છે અને control ન મળે. Mobile chargers, TV power supplies માં સામાન્ય રીતે ઉપયોગ થાય છે.
AC voltage Positive બને ત્યારે બે diode conduct કરે છે અને Negative half-cycle દરમ્યાન બીજા બે diode conduct કરે છે. બંને half-cycle માં DC output મળે છે. તેથી તેને Full-Wave Bridge Rectifier કહેવાય છે.
Bridge Rectifier આજના લગભગ દરેક ઈલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણનો મુખ્ય ભાગ છે. તે સરળ, low-cost અને efficient હોવાથી power supply systems માં સૌથી વધુ ઉપયોગ થાય છે.
Bridge Rectifier એ એક એવું સર્કિટ છે જે AC વોલ્ટેજને DC વોલ્ટેજમાં રૂપાંતરિત કરે છે. આ સર્કિટમાં 4 Diodes નો ઉપયોગ થાય છે જે બ્રિજની ગોઠવણીમાં જોડાયેલા હોય છે. તેથી તેને 4-Diode Bridge Rectifier પણ કહેવામાં આવે છે.
નીચે દર્શાવેલા ડાયાગ્રામમાં 4 ડાયોડ્સ (D1, D2, D3, D4) બ્રિજની જેમ જોડાયેલા છે અને AC ઇનપુટ ટ્રાન્સફોર્મરથી આપવામાં આવે છે.
AC Supply માં બે અર્ધ-ચક્ર હોય છે — Positive Half Cycle અને Negative Half Cycle. Bridge Rectifier બંને હાફ-ચક્રને DC માં રૂપાંતરિત કરે છે.
આ સર્કિટમાંથી મળતું DC Pulsating DC હોય છે. એટલે કે વોલ્ટેજ સતત રહેતો નથી.
Output ને Smooth અને Pure DC બનાવવા માટે Capacitor નો ઉપયોગ થાય છે.
4 Diode Bridge Rectifier એ સૌથી સરળ અને અસરકારક rectification પદ્ધતિ છે. તેના દ્વારા AC ને સરળતાથી DC માં રૂપાંતરિત કરી શકાય છે અને કોઈપણ DC લોડને સપ્લાય આપી શકાય છે.
બ્રિજ રેક્ટિફાયર AC (વૈકલ્પિક પ્રવાહ) ને DC (ડાયરેક્ટ કરંટ) માં રૂપાંતરિત કરવા માટે ચાર ડાયોડનો ઉપયોગ કરે છે. નીચે સરળ રીતે પગલું-દર-પગલાં સમજાવેલું છે, સાથે ડાયગ્રામ અને waveforms.
બ્રિજ રેક્ટિફાયરમાં સામાન્ય રીતે ચાર ડાયોડ (D1, D2, D3, D4) હીરા અથવા સબનું બ્રિજ ગોઠવણીમાં જોડાયેલા હોય છે. બે ટર્મિનલ AC ઇનપુટ માટે અને બે ટર્મિનલ DC આઉટપુટ માટે હોય છે (positive અને negative)।
AC સર્કુલેશનમાં દરેક ચક્રમાં બ્લોક બે ભાગમાં આવે છે: સકારાત્મક અર્ધ-ચક્ર અને નકારાત્મક અર્ધ-ચક્ર. દરેક અર્ધ-ચક્રમાં બજારમાં ધન અથવા ઋણ લાઇનો બહાર આવે છે.
જ્યારે AC1 પર વોલ્ટેજ AC2 કરતા વધારે પોઝિટિવ હોય છે, corriente D1 થી + ટર્મિનલ તરફ અને પછી લોડથી - ટર્મિનલ તરફ D2 મારફતે AC2 પર વાપસી આવે છે. પરિણામે લોડ પર સકારાત્મક DC current આવે છે.
જ્યારે AC2 પર વોલ્ટેજ વધારે પોઝિટિવ થાય છે (અથવા AC1 ની tulna માં negative), તો corriente AC2 → D3 → + → લોડ → - → D4 → AC1 તરીકે વહેતી હોય છે. ફરીથી લોડ પર સરખો દિશામાં current જાય છે — એટલે કે હંમેશા એક જ દિશા.
બ્રિજ રેક્ટિફાયરનું આઉટપુટ એક pulsating DC હોય છે — હरेक અર્ધ-ચક્રને DCના પલ્સ તરીકે ફેરવાય છે. તેને વધુ મસત અને સ્થિર બનાવવા માટે કેપેસિટર અથવા ઇન્ડક્ટર સાથે ફિલ્ટર કરવાની જરૂર પડે છે.
ડાયોડ આઉટપુટ પછી સામાન્ય રીતે એક મોટો કેપેસિટર (જેમ કે 100μF) જોડવામાં આવે છે. કેપેસિટર પલ્સ વચ્ચે energia સ્ટોર કરે છે અને રિપ્પલ ઘટે છે — તેને રેગ્યુલર DC બનાવવા માટે રેગ્યુલેટર (જેમ કે 7805) લગાવવામાં આવે છે.
સામાન્ય સિલિકોન ડાયોડમાં સન્મુખ વોલ્ટેજ ડ્રોપ ~0.7V હોય છે. ચાર ડાયોડમાં ક્યારેક બે સીરિયલ પાસે વહેતી હોય ત્યારે માપવેલા સમગ્ર ડ્રોપ ઓછું પોતે અસર કરે છે — આનો અર્થ એ કે આઉટપુટ પીક માં થોડી ઘટાડો જોવા મળે છે. તાપમાન નિયંત્રણ અને હીટસિંક મહત્વપૂર્ણ છે જો વર્તમાન વધારે હોય.
તકાશત્રિક રીતે, "ફુલ-વેવ" રેક્ટિફિકેશન એક પૂરો વિચાર છે — બ્રિજ રેક્ટિફાયર એ ફુલ-વેવ ટેક્નિકનો એક પ્રકાર છે જે ટ્રાન્સફોર્મરના કેન્દ્ર ટૅપ વિના પણ કાર્ય કરે છે.
જો વિદેશી રીતે મોટી વોલ્ટેજ અથવા રિવર્સ કરંટ આવે તો ડાયોડ તૂટવા શકશે — યોગ્ય વર્તમાન અને વોલ્ટેજ રેટિંગ હંમેશા પસંદ કરો.
પલ્સેટ ડીસી માટે RMS ગણતરી અલગ હોય છે; પરંતુ સામાન્ય રીતે DC ડીએસી માટે પ્રથમ રીતે પીક વેલ્યુથી (Vpeak - 2*Vf) નો અંદાજ લો, જ્યાં Vf ડાયોડ ફોરવર્ડ ડ્રોપ છે.