स्विचिंग बिजली आपूर्ति की विश्वसनीयता में सुधार के लिए विधि

इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों की गुणवत्ता के लिए दो गुण अपरिहार्य हैं - तकनीकी और विश्वसनीयता। एक सफल इलेक्ट्रॉनिक उत्पाद के रूप में, दो पहलुओं का व्यापक स्तर उत्पाद की गुणवत्ता को प्रभावित करता है। इलेक्ट्रॉनिक प्रणाली में एक महत्वपूर्ण घटक के रूप में, बिजली प्रणाली की विश्वसनीयता पूरे सिस्टम के सुरक्षा प्रदर्शन को निर्धारित करती है। स्विचिंग बिजली आपूर्ति का उपयोग उनके छोटे आकार और उच्च दक्षता के कारण विभिन्न क्षेत्रों में व्यापक रूप से किया जाता है। हालाँकि, स्विचिंग बिजली आपूर्ति की विश्वसनीयता में सुधार कैसे किया जाए, यह पावर इलेक्ट्रॉनिक तकनीक है। प्रगति में एक महत्वपूर्ण मोड़.

1. विद्युत चुम्बकीय संगतता (ईएमसी) डिजाइन प्रौद्योगिकी

स्विचिंग बिजली आपूर्ति ज्यादातर पल्स चौड़ाई मॉड्यूलेशन (पीडब्लूएम) तकनीक को अपनाती है। पल्स वेवफॉर्म आयताकार है, और इसके बढ़ते और गिरते किनारों में बड़ी संख्या में हार्मोनिक घटक होते हैं। इसके अलावा, आउटपुट रेक्टिफायर की रिवर्स रिकवरी भी विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप (ईएमआई) उत्पन्न करती है, जो कि प्रभाव है। विश्वसनीयता के प्रतिकूल कारक सिस्टम की विद्युत चुम्बकीय अनुकूलता को एक महत्वपूर्ण मुद्दा बनाते हैं। विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप उत्पन्न करने के लिए तीन आवश्यक शर्तें हैं: हस्तक्षेप स्रोत, ट्रांसमिशन माध्यम, संवेदनशील प्राप्त इकाई, और ईएमसी डिज़ाइन इन तीन स्थितियों में से एक को नष्ट करना है।

स्विचिंग बिजली आपूर्ति के लिए, हस्तक्षेप स्रोत को मुख्य रूप से दबा दिया जाता है, और हस्तक्षेप स्रोत स्विचिंग सर्किट और आउटपुट रेक्टिफायर सर्किट में केंद्रित होता है। उपयोग की जाने वाली तकनीकों में फ़िल्टरिंग तकनीक, लेआउट और वायरिंग तकनीक, परिरक्षण तकनीक, ग्राउंडिंग तकनीक और सीलिंग तकनीक शामिल हैं।

2, बिजली उपकरण विश्वसनीयता थर्मल डिजाइन प्रौद्योगिकी

विशेषज्ञों ने बताया कि विद्युत तनाव के अलावा, तापमान उपकरण की विश्वसनीयता को प्रभावित करने वाले सबसे महत्वपूर्ण कारकों में से एक है। आंकड़े बताते हैं कि इलेक्ट्रॉनिक घटकों के तापमान में प्रत्येक 2 डिग्री की वृद्धि के लिए, विश्वसनीयता 10 से कम हो जाती है; जब तापमान 50 डिग्री बढ़ जाता है, तो जीवनकाल केवल 25 1/6 डिग्री बढ़ जाता है। तापमान के प्रभाव के कारण, चेसिस और घटकों - थर्मल डिज़ाइन के तापमान में वृद्धि को सीमित करने के लिए तकनीकी उपाय करना आवश्यक है। थर्मल डिज़ाइन का सिद्धांत गर्मी उत्पादन को कम करना है, यानी, बेहतर नियंत्रण विधियों और प्रौद्योगिकियों का चयन करना है, जैसे कि चरण शिफ्ट नियंत्रण तकनीक, सिंक्रोनस रेक्टिफिकेशन तकनीक इत्यादि, इसके अलावा, कम-शक्ति वाले उपकरणों का चयन करना, संख्या कम करना गर्मी पैदा करने वाले उपकरणों की, और रफ लाइन की चौड़ाई बढ़ने से बिजली आपूर्ति की दक्षता बढ़ जाती है। दूसरा है गर्मी लंपटता को बढ़ाना, अर्थात गर्मी को स्थानांतरित करने के लिए चालन, विकिरण, संवहन तकनीक का उपयोग, जिसमें रेडिएटर डिजाइन, वायु शीतलन (प्राकृतिक संवहन और मजबूर वायु शीतलन) डिजाइन, तरल शीतलन (पानी, तेल) डिजाइन, थर्मोइलेक्ट्रिक शामिल हैं। कूलिंग डिज़ाइन, हीट पाइप डिज़ाइन इत्यादि। मजबूर वायु शीतलन ताप अपव्यय प्राकृतिक शीतलन से दस गुना अधिक है, लेकिन पंखे, पंखे की बिजली आपूर्ति, इंटरलॉकिंग डिवाइस आदि को बढ़ाना आवश्यक है। डिजाइन में, वास्तविक स्थिति के अनुसार ताप अपव्यय विधि का चयन किया जाना चाहिए।

3. स्विचिंग बिजली आपूर्ति विद्युत विश्वसनीयता इंजीनियरिंग डिजाइन प्रौद्योगिकी

पावर फैक्टर सुधार तकनीक के लिए, यह विशेष रूप से है कि स्विचिंग पावर सप्लाई का हार्मोनिक करंट पावर ग्रिड को प्रदूषित करता है और अन्य सामान्य नेटवर्क उपकरणों के साथ हस्तक्षेप करता है, जिससे तीन-चरण चार-तार प्रणाली का तटस्थ करंट बहुत बड़ा हो सकता है। , जिससे दुर्घटना होती है। सामान्य समाधान पावर फैक्टर सुधार तकनीक के साथ स्विचिंग बिजली आपूर्ति को अपनाना है।

सुरक्षा सर्किट के संदर्भ में, विभिन्न कठोर वातावरणों में बिजली आपूर्ति को विश्वसनीय रूप से काम करने के लिए, डिज़ाइन के दौरान विभिन्न सुरक्षा सर्किट जैसे सर्ज प्रोटेक्शन, ओवरवॉल्टेज और अंडरवॉल्टेज, ओवरलोड, शॉर्ट सर्किट और ओवरहीटिंग को जोड़ा जाना चाहिए।

नियंत्रण रणनीति के चुनाव के लिए, इसका पता मध्यम और छोटी बिजली आपूर्ति से लगाया जाता है। वर्तमान-मोड PWM नियंत्रण एक व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली विधि है। डीसी-डीसी कनवर्टर में, आउटपुट रिपल को 10mV पर नियंत्रित किया जा सकता है, जो वोल्टेज-प्रकार नियंत्रण के लिए पारंपरिक बिजली आपूर्ति से बेहतर है। हार्ड स्विचिंग तकनीक स्विचिंग हानि द्वारा सीमित है, स्विचिंग आवृत्ति आम तौर पर 350kHz से नीचे है; सॉफ्ट स्विचिंग तकनीक स्विचिंग डिवाइस को शून्य वोल्टेज या शून्य वर्तमान स्थिति पर स्विच करने के लिए है, यह एहसास कराती है कि स्विचिंग हानि शून्य है, ताकि स्विचिंग आवृत्ति को मेगाहर्ट्ज़ के स्तर तक बढ़ाया जा सके। इस तकनीक का उपयोग मुख्य रूप से उच्च-शक्ति प्रणालियों में किया जाता है, जो कम-शक्ति प्रणालियों में कम आम हैं।

बिजली आपूर्ति मोड के लिए, इसे आम तौर पर एक केंद्रीकृत बिजली आपूर्ति प्रणाली और वितरित बिजली आपूर्ति में विभाजित किया जाता है। आधुनिक बिजली इलेक्ट्रॉनिक प्रणालियाँ आमतौर पर उच्च विश्वसनीयता वाले उपकरणों की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए वितरित बिजली आपूर्ति प्रणालियों का उपयोग करती हैं।

चूंकि घटक सीधे बिजली आपूर्ति की विश्वसनीयता निर्धारित करते हैं, इसलिए घटकों का चयन विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। घटक विफलताएँ मुख्य रूप से निम्नलिखित चार बिंदुओं पर केंद्रित हैं: विनिर्माण गुणवत्ता के मुद्दे, डिवाइस की विश्वसनीयता के मुद्दे, डिज़ाइन के मुद्दे और हानि के मुद्दे। उपयोग में इस पर पर्याप्त ध्यान दिया जाना चाहिए।

सर्किट टोपोलॉजी के लिए, स्विचिंग पावर सप्लाई आम तौर पर आठ प्रकार की टोपोलॉजी को अपनाती है जैसे सिंगल-एंडेड फॉरवर्ड टाइप, सिंगल-एंडेड फ्लाईबैक टाइप, डबल-ट्यूब फॉरवर्ड टाइप, डबल सिंगल-एंडेड फॉरवर्ड टाइप, डबल फॉरवर्ड टाइप, पुश-पुल टाइप। , आधा पुल, और पूरा पुल। उनमें से, डबल-ट्यूब फॉरवर्ड-एक्साइटेड, डबल-एक्साइटेड और हाफ-ब्रिज सर्किट का स्विचिंग दबाव केवल इनपुट पावर सप्लाई वोल्टेज है, और 60 व्युत्पन्न होने पर 600V स्विचिंग ट्यूब का चयन करना अपेक्षाकृत आसान है, और वहां है यूनिडायरेक्शनल ध्रुवीकरण संतृप्ति की कोई समस्या नहीं। सामान्य तौर पर, इन तीन टोपोलॉजी का उपयोग उच्च वोल्टेज इनपुट सर्किट में व्यापक रूप से किया जाता है।