রেকটিফায়ার

রেকটিফায়ার হলো একটি বৈদ্যুতিক যন্ত্র যা পরিবর্তনশীল বিদ্যুৎ প্রবাহকে (যার দিক পর্যায়ক্রমিকভাবে পরিবর্তন হয়), একমুখী বিদ্যুৎ প্রবাহে রূপান্তরিত করে, যার দিক হলো একটি নির্দিষ্ট দিকে এবং এই প্রক্রিয়াকে বলে একমুখীকরন (রেকটিফিকেশন)। রেকটিফায়ারের অনেক ব্যবহার আছে যেমনঃ পাওয়ার সাপ্লাইয়ের উপাদান হিসেবে এবং রেডিও সংকেতের সনাক্তকরণ যন্ত্র হিসেবে। রেকটিফায়ার হতে পারে সলিড স্টেট ডায়োড, ভ্যাকুয়াম টিউব ডায়োড, মার্কারী আর্ক ভালভ এবং অন্যান্য উপাদান থেকে নির্মিত। যে যন্ত্র এর বিপরীত কার্য সম্পাদন করে (ডিসিকে এসিতে পরিবর্তিত করে) তাকে বলে বৈদ্যুতিক ইনভার্টার। যখন শুধুমাত্র একটি ডায়োড ব্যবহার করা হয় এসিকে রেকটিফাই করতে (তরঙ্গের ধনাত্নক বা ঋণাত্নক অংশকে বাধাগ্রস্ত করতে) তখন ডায়োড ও রেকটিফায়ারের মধ্যে ব্যবধান খুব সামান্য থাকে অর্থাৎ রেকটিফায়ার শব্দটা তখন বর্ণনা করে একটি ডায়োডকে যা এসিকে ডিসিতে রূপান্তর করতে ব্যবহৃত হয়। একটি ডায়োড ব্যবহার করার চেয়ে প্রায় সব রেকটিফায়ারই একটি নির্দিষ্ট সংখ্যক ডায়োডকে অন্তর্ভুক্ত করে এসি থেকে ডিসিকে রূপান্তর করতে আরো বেশি কর্মদক্ষতার সাথে। সিলিকন অর্ধপরিবাহী রেকটিফায়ারের উন্নতির আগে, ভ্যাকুয়াম টিউব ডায়োড এবং কপার(১) অক্সাইড বা সেলেনিয়াম রেকটিফায়ারের গাদা ব্যবহৃত হত। প্রথম দিকের রেডিও গ্রাহক যন্ত্রে যাকে ক্রিস্টাল রেডিও বলা হত, ব্যবহৃত হত বিড়ালের গোঁফ নামের একটি যন্ত্র যাতে গ্যালেনার তৈরি একটি ক্রিস্টালে তার দিয়ে একটি বিন্দু সংযোগের রেকটিফায়ার বা বিড়ালের গোঁফের ডিটেকটর তৈরি হত। রেকটিফিকেশন মাঝে মাঝে ডিসি বিদ্যুৎ তৈরি করা ছাড়াও অন্য কাজ করে। উদাহরণ স্বরূপ, গ্যাসীয় তাপের ব্যবস্থায় আগুনের শিখার একমুখীকরণ ব্যবহৃত হয় আগুনের উপস্থিতি নির্ণয় করতে। আগুনের সরবরাহকারী যন্ত্রের বহিঃস্থ স্তরে দুইটি ধাতুর ইলেকট্রোড ব্যবহৃত হয় একটি বিদ্যুতের পথ তৈরি করতে এবং একটি প্রায়োগিক পরিবর্তনশীল বিভবের রেকটিফিকেশন সংগঠিত হয় প্লাজমাতে, যখন শুধু মাত্র আগুনের শিখা উপস্থিত থাকে এটা প্রস্তুত করতে। অর্ধেক তরঙ্গ রেকটিফিকেশনে যখন এসি বিদ্যুত প্রবাহের ধনাত্নক বা ঋণাত্নক অংশ সঞ্চালিত হয়, তখন অন্য অর্ধেক অংশকে বাধাগ্রস্ত করা হয়। যদি এটাকে পাওয়ার(P) পরিবহনের কাজে ব্যবহার করা হয় তবে এটা খুবই অদক্ষ ব্যবস্থা হবে, কারণ ইনপুট তরঙ্গের শুধুমাত্র অর্ধেক অংশ আউটপুটে পৌছায়। অর্ধেক তরঙ্গের রেকটিফিকেশন পাওয়া যেতে পারে একটি একক ডায়োডের সাথে একটি একক দশার সরবরাহ লাইনে বা তিনটি ডায়োড একটি তিনদশার একটি অর্ধেক তরঙ্গ রেকটিফায়ারের আউটপুট ডিসি বিভব নির্ণয় করা যেতে পারে নিচের ২টি আদর্শ সমীকরণের মাধ্যমেঃ V r m s = V p e a k 2 {\displaystyle V_{rms}={\frac {V_{peak}}{2}}} V d c = V p e a k π {\displaystyle V_{dc}={\frac {V_{peak}}{\pi }}} একটি পূর্ণ তরঙ্গের রেকটিফায়ার রূপান্তরিত করে পুরো ইনপুট তরঙ্গকে আউটপুটে এর একটি স্থির পোলারিটির (ধনাত্নক বা ঋণাত্নক) তরঙ্গে। পুরো তরঙ্গের রেকটিফায়ার উভয় পোলারিটির ইনপুট তরঙ্গকে রূপান্তরিত করে ডিসিতে যা আরো বেশি কার্যকর। যাইহোক, একটি বর্তনীতে নন সেন্টার ট্যাপড ট্রান্সফরমার থাকলে, একটির পরিবর্তে ৪টি ডায়োডের প্রয়োজন হয় অর্ধেক তরঙ্গের রেকটিফিকেশনের জন্য। ৪টি ডায়োড এমন ব্যবস্থাতে সাজানো হয় যাকে ডায়োড ব্রিজ বা ব্রিজ রেকটিফায়ার বলা হয়। একটি একক দশার এসির জন্য, যদি ট্রান্সফরমার সেন্টার ট্যাপড থাকে, তখন ২টি ডায়োড পেছনে পেছনে ব্যবহৃত হয়ে(মানে অ্যানোডে অ্যানোড বা ক্যাথোডের সাথে ক্যাথাড) যা একটি পূর্ণ তরঙ্গের রেকটিফায়ার গঠন করে। দ্বিগুণের মতো তারের কুন্ডুলী দরকার হয় ট্রান্সফরমারের সেকেন্ডারী কুন্ডুলীতে একই আউটপুট বিভব পেতে ব্রিজ রেকটিফায়ারের মতো। একটি সাধারণ ভ্যাকুয়াম টিউব রেকটিফায়ারে থাকে একটি ক্যাথোড এবং যমজ অ্যানোড একটি একক এনভেলপের ভেতরে; এই ভাবে ২টি ডায়োড দরকার হয় শুধু একটি ভ্যাকুয়াম টিউবে। ৫U৪ এবং ৫Y৩ হলো খুবই জনপ্রিয় উদাহরণ এই ধরনের ব্যবস্থার। তিন দশার ইলেকট্রিক পাওয়ারে, ছয়টি ডায়োড ব্যবহৃত হয়। সাধারণত থাকে ৩ জোড়া ডায়োড, যদিও প্রত্যেকটি জোড়া একই জাতের থাকে না যা ব্যবহৃত হয় পূর্ণ তরঙ্গের একক দশার রেকটিফায়ারে।জোড়াগুলোকে সিরিজে (অ্যানোড থেকে ক্যাথোড) রাখার পরিবর্তে এভাবে রাখা হয়।সাধারণত বাণিজ্যিকভাবে পাওয়া ডাবল ডায়োডে থাকে ৪টি প্রান্ত যাতে এর ব্যবহারকারীরা এদের একক দশার বিচ্ছিন্ন সরবরাহের উপযোগী করতে পারে অর্ধেক ব্রিজের জন্য বা তিন দশার জন্য। বেশির ভাগ যন্ত্র যা তৈরি করে পরিবর্তনশীল বিদ্যুৎ প্রবাহ (এসব যন্ত্রকে অল্টারনেটর বলে) প্রস্তুত থাকে তিন দশার এসি ব্যবস্থার জন্য।উদাহরণ স্বরূপ, একটি অটোমোবাইল অল্টারনেটরের ভেতরে থাকে ৬টি ডায়োড যাতে এটি পূর্ণ তরঙ্গের রেকটিফায়ার হিসেবে কাজ করতে পারে ব্যাটারীকে চার্জ করার জন্য। গড় এবং একটি আদর্শ একক দশার পূর্ণ তরঙ্গের রেকটিফায়ারের রুট মিন স্কয়ার আউটপুট বিভব গণনা করা যেতে পারে নিমোক্ত উপায়ে: V d c = V a v = 2 V p π {\displaystyle V_{dc}=V_{av}={\frac {2V_{p}}{\pi }}} V r m s = V p 2 {\displaystyle V_{rms}={\frac {V_{p}}{\sqrt {2}}}} যেখানেঃ Vdc,Vav - গড় বা ডিসি আউটপুট বিভব, Vp -অর্ধেক তরঙ্গের শীর্ষ মান, Vrms - আউটপুট বিভবের রুট মিন স্কয়ার মান π = ~ ৩.১৪১৫৯ আইডাহো জাতীয় গবেষণাগারের গবেষকরা প্রস্তাব করেছেন উচ্চ গতির রেকটিফায়ারের ব্যাপারে যা থাকবে কুন্ডলীত ন্যানো এন্টেনার মাঝে এবং এটি ইনফ্রারেড ফ্রিকুয়েন্সির বিদ্যুৎকে রূপান্তরিত করবে এসি থেকে ডিসিতে ইনফ্রারেড ফ্রিকুয়েন্সির সীমা হবে ০.৩ থেকে ৪০০ টেরাহার্জ পর্যন্ত। একটি একক অণু বিশিষ্ট রেকটিফায়ার হলো একটি একক জৈব অণু যা কাজ করে রেকটিফায়ার হিসেবে। এই ধরনের টেকনোলজি এখনো পরীক্ষাধীন অবস্থাতে আছে। ধারক ডায়োড ইনভার্টার হারভেস্টিং দ্যা সান’স এনার্জি উইথ এন্টিনাস ওয়েব্যাক মেশিনে আর্কাইভকৃত ১৪ মার্চ ২০১৫ তারিখে (২০০৭) আইডাহো জাতীয় গবেষণাগার