அலைத்திருத்தி

அலைத்திருத்தி (இலங்கை வழக்கு: சீராக்கி, Rectifier) என்பது மாறுதிசை மின்னழுத்தத்தையோ மின்னோட்டத்தையோ முறையே நேர்த்திசை மின்னழுத்தமாகவோ மின்னோட்டமாகவோ மாற்றும் ஒரு இலத்திரனியல் கருவி ஆகும். உயர் மின்னழுத்த மதிப்பீடுகளில் பயன்படும் ஆற்றல் மின்னணுவியல் அலைத்திருத்திகளும் உள்ளன. இதற்கு மிகவும் இன்றியமையாததாக திண்மநிலை மின்னணு உறுப்பான இருமுனையம் விளங்குகிறது.. அமைப்புநிலையில் திருத்திகள் பலவடிவங்களில் அமைகின்றன. அவை வெற்றிடக்குழல் இருமுனையங்களாகவோ, இதள்வில் கவாடங்களாகவோ செம்பு-செலினியம் ஆக்சைடு திருத்திகளாகவோ, அரைக்கடத்தி இருமுனையங்களாகவோ சிலிக்கான் கடுபாட்டுத் திருத்திகளாகவோ பிற சிலிக்கான் சார்ந்த அரைக்கடத்தி நிலைமாற்றிகளாகவோ அமையலாம். வரலாற்றியலாக, ஒத்தியங்குவகை நிலைமாற்றிகளும் மின்னோடிகளும் கூட இதற்குப் பயன்பட்டன. படிக வானொலிகள் எனப்பட்ட தொடக்க கால வானொலி அலைவாங்கிகளில் கலீனா எனும் ஈயச் சல்பைடுகளில் கம்பி பொதித்த பூனை மீசை ஒற்றிகள் புள்ளித் தொடுகைத் திருத்திகளாகப் பயன்பட்டன. இவை படிகத் திருத்திகள் எனப்பட்டன.

ஒரு திருத்தி இருமுனையம் (சிலிக்கான் கட்டுபாட்டுத் திருத்தி)யும் அதன் நிறுவலுக்கான வன்கலமும். பருந்திருகுள்ள மரையாணி கருவியை வெப்பவேற்பிக்கு இணைத்து வெப்பத்தைச் சிதர்த்தும்.

சைன் அலை சமிக்கைகள் அரை அலைச் சீராக்கம், முழு அலைச் சீராக்கம் செய்யப்பட்டபின்பு

அலைத்திருத்திகள் நேர்மின்சார ஆற்றல் மூலங்களாகவும் உயர் மின்னழுத்த நேர்மின்சாரத்(HVDC) திறன் செலுத்துகை அமைப்புகளிலும் மிகவும் பயன்படுகின்றன. நேர்த்திசை மின்சாரத்தை உற்பத்தி செய்வதற்குப் பதிலாக திருத்திகளைப் பயன்படுத்துவது எளிதாகும்.

சைன் அலையானது அலைத்திருத்தம் செய்யப்பட்டு ஒரு நேர்த்திசை மின்னழுத்தமாக மாற்றப்பட்டு மின்னோட்டமானது ஒருமுக மின்னோட்டமாக மாற்றப்படினும் சில துடிப்புகள் அம்மின்னோட்ட அலைவில் காணப்படும். ஆனால் அலைத்திருத்தி பயன்படக்கூடிய கணினி, தொலைக்காட்சி போன்ற சாதனங்கள் சிறப்பாக செயல்பட, வழங்கப்படும் நேர்மின்னோட்டமானது உறுதியாகவும் மாறாலியாகவும் இருத்தல் வேண்டும். இத்தகு சாதனங்களில் அலைத்திருத்தியின் வெளியீடு ஒரு வடிப்பியினுள்(filter) இடப்பட்டு அதன்மூலம் துடிப்புகள் அகற்றப்பட்டு ஒரு சீரான மாறா மின்னோட்டம் பெறப்படுகிறது.

ஒரு அலைத்திருத்தியின் செயல்பாட்டைத் தலைகீழாகச் செய்யக்கூடிய ஆற்றல் மின்னணுவியல் கருவி, புரட்டி அல்லது மாறுதிசையாக்கி அல்லது நேர்மாற்றி(inverter) ஆகும். இது நேர்த்திசை மின்னழுத்தத்தையோ மின்னோட்டத்தையோ முறையே மாறுதிசை மின்னழுத்தமாகவோ மின்னோட்டமாகவோ மாற்றுகிறது.

அரையலைத் திருத்தி

ஒரு அரையலைத் திருத்தி

அலைத்திருத்திச் சுற்றுகளில் மிகவும் எளிய அமைப்புடையது இது. மாறுதிசை மின்னோட்டத்தின் மேற்பாதியை (+ve அரையலை) மட்டும் செலுத்தி கீழ்ப்பாதியைத்(-ve அரையலை) தடுத்துவிடும் அமைப்பே அரையலைத் திருத்தி ஆகும்.

செயல்பாடு

இவ்வமைப்பில் தாழ்வடுக்கு மின்மாற்றியின் வெளியீட்டுச் சுற்றில் ஒரு இருமுனையம் இணைக்கப்படுகிறது. தாழ்வடுக்கு மின்மாற்றியால் மின்னழுத்தம் குறைக்கப்பட்ட மாறுதிசை மின்னோட்ட அலையின் முதல் அரைப்பகுதியின்(+ve அரையலை) போது தாழ்வடுக்கு முன்னோக்குச் சார்பில் இருக்கும்; எனவே, மின்னோட்டம் அதன் வழியே கடத்தப்படும். அலையின் இரண்டாவது அரைப்பகுதியின்(-ve அரையலை) போது இருமுனையம் பின்னோக்குச் சார்பில் இருப்பதால் மின்னோட்டத்தை அது தடுத்து விடுகிறது.

இந்நிகழ்வின் விளைவாக உள்ளிடப்பட்ட மாறுதிசை மின்னழுத்தம் நேர்த்திசை மின்னழுத்தமாக மாற்றப்படுகிறது.

வெளியீட்டு மின்னழுத்த அளவின் சமன்பாடுகள்

ஒரு இலட்சிய அரையலைத்திருத்தியின் (சுமையில்லா) வெளியீட்டு நேர்த்திசை மின்னழுத்தத்தின் அளவு :

$V_{\mathrm {rms} }={\frac {V_{\mathrm {peak} }}{2}}$ $V_{\mathrm {dc} }={\frac {V_{\mathrm {peak} }}{\pi }}$

ஆகும்.

இங்கு,

V_dc, V_av - சராசரி வெளியீட்டு நேர்த்திசை மின்னழுத்தம்,

V_peak - உள்ளீட்டுத் தறுவாய் மின்னழுத்தத்தின் உச்ச அளவு,

V_rms - வெளியீட்டு மின்னழுத்தத்தின் சராசரி வர்க்கமூல அளவு.

முழு அலைத்திருத்தி

முழு அலைத்திருத்தி என்பது ஒரு மாறுதிசை மின்னழுத்தத்தின் இரு பகுதியையும் திருத்தும் சுற்று ஆகும். சமனச்சுற்று அலைத்திருத்தியும் (bridge rectifier) மைய மடை மின்மாற்றியைக் கொண்ட அலைத்திருத்தியும் (center tapped transformer type rectifier) முழு அலைத்திருத்திகளேயாகும்.

சமனச்சுற்று முழுவலைத்திருத்தியின் செயல்பாடு

4 இருமுனையங்களைக் கொண்ட சமனச்சுற்று முழுவலைத்திருத்தி

ஒரு தாழ்வடுக்கு மின்மாற்றியால் மின்னழுத்தம் குறைக்கப்பட்ட மாறுதிசை மின்னழுத்த அலை, அலைத்திருத்தியினுள்ளிடப்படுகிறது. முதற்பாதி (+ve) அரையலையின் போது (படத்திலுள்ள 4 இருமுனையங்களில்) அனைத்திற்கும் மேலுள்ள இருமுனையமும் அனைத்திற்கும் கீழுள்ள இருமுனையமும் ஆகிய இரண்டு மட்டும் முன்னோக்குச் சார்பில் உள்ளன. எனவே முதற்பாதி (+ve) அரையலையின் மின்சாரம் இவ்விரண்டு இருமுனையங்களாலும் மின்சுமையின் வழியே கடத்தப்படுகிறது. பிற்பாதி (-ve) அரையலையின் போது (படத்திலுள்ள 4 இருமுனையங்களில்) நடுவிலுள்ள இரண்டு இருமுனையங்கள் மட்டும் முன்னோக்குச் சார்பில் உள்ளன. எனவே பிற்பாதி (-ve) அரையலையின் மின்சாரம் இவ்விரண்டு இருமுனையங்களாலும் மின்சுமையின் வழியே கடத்தப்படுகிறது. மேற்கண்ட இரண்டு மின்கடத்தல் நிலைகளிலும் மின்சுமைக்குக் குறுக்கே உள்ள மின்னழுத்தங்கள் ஒரே கதிர்வுடனும், இரு நிலைகளிலும் அதன் வழியே செல்லும் மின்னோட்டங்கள் ஒரே திசையிலும் உள்ளமையால், வெளியீடாக நேர்த்திசை மின்சாரம் கிடைக்கப்பெறுகிறது.

மைய மடை மின்மாற்றி கொண்ட முழுவலைத்திருத்தியின் செயல்பாடு

2 இருமுனையங்களையும் ஒரு மைய மடை மின்மாற்றியையும் கொண்ட முழுவலைத்திருத்தி

இங்கும் ஒரு தாழ்வடுக்கு மின்மாற்றியால் மின்னழுத்தம் குறைக்கப்பட்ட மாறுதிசை மின்னழுத்த அலை, அலைத்திருத்தியினுள்ளிடப்படுகிறது. இங்குள்ள மின்மாற்றி மையத்தில் ஒரு மடை கொண்டுள்ள மின்மாற்றி ஆகும். முதற்பாதி (+ve) அரையலையின் போது (படத்திலுள்ள 2 இருமுனையங்களில்) மேலுள்ள இருமுனையம்(D1) மட்டும் முன்னோக்குச் சார்பில் உள்ளது. எனவே முதற்பாதி (+ve) அரையலையின் மின்சாரம் இருமுனையம்(D1) மூலம் மின்சுமையின் வழியே மின்மாற்றியின் மைய மடைக்குக் கடத்தப்படுகிறது. பிற்பாதி (-ve) அரையலையின் போது (படத்திலுள்ள 2 இருமுனையங்களில்) மேலுள்ள இருமுனையம்(D2) மட்டும் முன்னோக்குச் சார்பில் உள்ளது. எனவே பிற்பாதி (-ve) அரையலையின் மின்சாரம் இருமுனையம்(D2) மூலம் மின்சுமையின் வழியே மின்மாற்றியின் மைய மடைக்குக் கடத்தப்படுகிறது. மேற்கண்ட இரண்டு மின்கடத்தல் நிலைகளிலும் மின்சுமைக்குக் குறுக்கே உள்ள மின்னழுத்தங்கள் ஒரே கதிர்வுடனும், இரு நிலைகளிலும் அதன் வழியே செல்லும் மின்னோட்டங்கள் ஒரே திசையிலும் உள்ளமையால், வெளியீடாக நேர்த்திசை மின்சாரம் கிடைக்கப்பெறுகிறது.

இவ்வழியாக முழுவலைத்திருத்திகளின் மூலம் மாறுதிசை மின்சாரம், நேர்த்திசை மின்சாரமாக மாற்றம் செய்யப்படுகிறது.

வெளியீட்டு மின்னழுத்த அளவின் சமன்பாடுகள்

ஒரு இலட்சிய ஒற்றைத் தறுவாய் முழுவலைத்திருத்தியின் (சுமையில்லா) வெளியீட்டு நேர்த்திசை மின்னழுத்தத்தின் அளவு :

$V_{\mathrm {dc} }=V_{\mathrm {av} }={\frac {2V_{\mathrm {peak} }}{\pi }}$ $V_{\mathrm {rms} }={\frac {V_{\mathrm {peak} }}{\sqrt {2}}}$

ஆகும்.

இங்கு,

V_dc, V_av - சராசரி வெளியீட்டு நேர்த்திசை மின்னழுத்தம்,

V_peak - உள்ளீட்டுத் தறுவாய் மின்னழுத்தத்தின் உச்ச அளவு,

V_rms - வெளியீட்டு மின்னழுத்தத்தின் சராசரி வர்க்கமூல அளவு.