یکسوساز دیودی چیست؟
یکسوساز دیودی (Diode Rectifier) یک مدار الکترونیکی است که از دیودها برای تبدیل جریان متناوب (AC) به جریان مستقیم (DC) استفاده می‌کند. فرآیند تبدیل AC به DC به عنوان یکسوسازی یا تصفیه جریان شناخته می‌شود. دیود در این مدار عمل می‌کند تا جریان را تنها در یک جهت عبور دهد و در نتیجه، تنها نیمی از سیگنال AC عبور می‌کند.
یکسوسازهای دیودی در بسیاری از منابع تغذیه، دستگاه‌های الکترونیکی و سیستم‌های قدرت استفاده می‌شوند.
انواع یکسوسازهای دیودی
یکسوسازها به طور کلی به سه دسته اصلی تقسیم می‌شوند که هر کدام بسته به نحوه استفاده از دیودها و شکل موج ورودی، ویژگی‌ها و کاربردهای متفاوتی دارند:
- یکسوساز نیم‌موج (HalfWave Rectifier)
در این نوع یکسوسازی، تنها یک نیم‌سیکل از جریان متناوب عبور می‌کند. در این مدار، فقط یک دیود مورد استفاده قرار می‌گیرد.
عملکرد: دیود در یک نیم‌سیکل (مثلاً نیم‌سیکل مثبت) هدایت می‌کند و در نیم‌سیکل دیگر (مثلاً نیم‌سیکل منفی) جریان را مسدود می‌کند.
ویژگی‌ها:
ارزان و ساده است.
فقط از یک دیود استفاده می‌کند.
کیفیت جریان DC پایین است و دارای ریپل (نوسانات) زیادی است.
کاربرد: در کاربردهای ساده‌ای که نیاز به جریان DC صاف و بدون نوسان نیست، مانند تغذیه لامپ‌های LED کم مصرف.
مدار یکسوساز نیم‌موج:
دیود به‌طور سری با بار متصل می‌شود.
در نیم‌سیکل مثبت جریان عبور کرده و در نیم‌سیکل منفی مسدود می‌شود.
- یکسوساز تمام‌موج (FullWave Rectifier)
یکسوساز تمام‌موج از دو یا چهار دیود استفاده می‌کند تا هر دو نیم‌سیکل موج ورودی را تبدیل به جریان DC کند. این نوع یکسوسازی باعث تولید سیگنال DC صاف‌تر و با ریپل کمتر می‌شود.
عملکرد: هر دو نیم‌سیکل جریان متناوب در این نوع یکسوسازی استفاده می‌شود. در یک سیستم با دو دیود، یک نیم‌سیکل از دیودهای مختلف عبور می‌کند و در نیم‌سیکل دیگر دیودها عبور می‌کنند.
ویژگی‌ها:
دو برابر کارایی بیشتر نسبت به یکسوساز نیم‌موج دارد.
ریپل کمتری دارد.
نیاز به دو یا چهار دیود دارد.
کاربرد: در منابع تغذیه پیچیده‌تر و دستگاه‌هایی که نیاز به ولتاژ DC صاف و پایدار دارند.
مدار یکسوساز تمام‌موج (پل‌دیودی):
چهار دیود به صورت پل متصل می‌شوند تا هر دو نیم‌سیکل سیگنال AC به جریان DC تبدیل شود.
- یکسوساز پل دیودی (Bridge Rectifier)
یکسوساز پل دیودی، نوعی از یکسوساز تمام‌موج است که با استفاده از چهار دیود به‌صورت پل عمل می‌کند. این مدار از دو نیم‌سیکل کامل سیگنال ورودی استفاده می‌کند و یک ولتاژ DC بدون نوسان در بار ایجاد می‌کند.
عملکرد: در هر دو نیم‌سیکل ورودی، دیودهای مختلف هدایت می‌کنند تا جریان همیشه در یک جهت عبور کند.
ویژگی‌ها:
به راحتی قابل طراحی و استفاده است.
به ولتاژ AC ورودی منفی و مثبت حساس نیست.
معمولاً در مدارهای قدرت و منابع تغذیه استفاده می‌شود.
کاربرد: در منابع تغذیه برای تبدیل AC به DC با بازده بالا و با ریپل کم.
مدار یکسوساز پل دیودی:
چهار دیود به‌صورت پل متصل می‌شوند تا در هر دو نیم‌سیکل AC از دیودهای مختلف برای هدایت جریان استفاده شود.
کاربردهای یکسوساز دیودی:
منابع تغذیه: برای تأمین انرژی DC از ورودی AC.
مدارهای الکترونیکی: در طراحی مدارهای تصحیح‌کننده جریان (rectification) برای دستگاه‌های مختلف.
آمپرومترهای دیجیتال: در اندازه‌گیری جریان DC.
شارژر باتری: برای شارژ باتری‌های قابل شارژ از ورودی AC.
یکسوسازهای دیودی جزء اجزای حیاتی بسیاری از مدارهای الکترونیکی هستند و بسته به نیاز به کیفیت جریان DC، یکی از انواع آن‌ها انتخاب می‌شود.
