स्विचिंग बिजली आपूर्ति और रैखिक बिजली आपूर्ति को पहचानें

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स्विचिंग बिजली आपूर्ति और रैखिक बिजली आपूर्ति को पहचानें

यह सर्वविदित है कि कई इलेक्ट्रॉनिक उपकरण और विद्युत नियंत्रण उपकरण डीसी पावर स्रोत से संचालित होते हैं। स्विचिंग बिजली की आपूर्ति दिखाई देने से पहले, इन उपकरणों की परिचालन शक्ति ज्यादातर रैखिक शक्ति का उपयोग करती थी।

एक रैखिक बिजली आपूर्ति एक उपकरण है जो आउटपुट डीसी वोल्टेज या करंट को स्थिर करने के लिए लोड के साथ श्रृंखला में एक बिजली समायोजन ट्यूब का उपयोग करता है, जिसे श्रृंखला-विनियमित डीसी विनियमित बिजली आपूर्ति भी कहा जाता है। इसमें दो प्रकार के DC वोल्टेज रेगुलेटर और DC करंट रेगुलेटर होते हैं। रैखिक बिजली आपूर्ति आम तौर पर एक बिजली आवृत्ति ट्रांसफार्मर, एक अनियंत्रित रेक्टिफायर फिल्टर सर्किट, एक समायोजन ट्यूब और एक नियंत्रण सर्किट से बनी होती है। इनपुट एसी पावर को अलग किया जाता है और पावर फ़्रीक्वेंसी ट्रांसफार्मर द्वारा परिवर्तित किया जाता है, सुधारा और फ़िल्टर किया जाता है, और लोड को एक स्थिर वोल्टेज या करंट प्रदान करने के लिए रेगुलेटिंग ट्यूब द्वारा समायोजित किया जाता है। जब इनपुट एसी वोल्टेज या लोड टर्मिनल करंट में बदलाव के कारण आउटपुट अस्थिर हो जाता है, तो नियंत्रण सर्किट आउटपुट के परिवर्तन के अनुसार समायोजन ट्यूब के वोल्टेज ड्रॉप (चालन डिग्री) को बदल देता है, ताकि आउटपुट डीसी वोल्टेज या करंट बना रहे स्थिर। रैखिक बिजली आपूर्ति में सरल सर्किट, छोटी तरंग, अच्छी विद्युत चुम्बकीय संगतता, उच्च वोल्टेज विनियमन सटीकता और कम लागत के फायदे हैं। हालाँकि, इसकी आंतरिक बिजली खपत, कम दक्षता, बड़ी मात्रा, भारी वजन, इनपुट वोल्टेज की छोटी गतिशील रेंज और आउटपुट वोल्टेज इनपुट वोल्टेज से अधिक नहीं हो सकता है, यह भी स्पष्ट है। इसकी तुलना कम-शक्ति डीसी बिजली आपूर्ति, विशेष रूप से माइक्रो-पावर डीसी बिजली आपूर्ति के रूप में की जाती है। उपयुक्त।

इलेक्ट्रॉनिक प्रौद्योगिकी के निरंतर विकास के साथ, इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों का एकीकरण बढ़ रहा है, कार्य मजबूत और मजबूत होते जा रहे हैं, और वॉल्यूम आवश्यकताएं छोटी और छोटी होती जा रही हैं। इसलिए, इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की विकास आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए छोटे आकार, हल्के वजन, उच्च दक्षता और अच्छे प्रदर्शन के साथ एक नई प्रकार की बिजली आपूर्ति की तत्काल आवश्यकता है, और यह मांग स्विचिंग बिजली आपूर्ति प्रौद्योगिकी के विकास के लिए एक शक्तिशाली प्रेरक शक्ति बन गई है।

रैखिक बिजली आपूर्ति की दक्षता अधिक नहीं होने का कारण यह है कि समायोजन ट्यूब एक रैखिक प्रवर्धन अवस्था में काम करती है और समायोजन ट्यूब लोड के साथ श्रृंखला में होती है। ऑपरेशन का यह तरीका नियामक ट्यूब में बड़े वोल्टेज ड्रॉप का कारण बनता है, और भारी भार पर बिजली की हानि आवश्यक रूप से अधिक होती है, खासकर जब एसी इनपुट वोल्टेज रेटेड मूल्य से ऊपर होता है।

बिजली हानि को कम करने के लिए, पहली चीज़ जो इंजीनियर बदलना चाहते हैं वह है पावर ट्यूब की कार्यशील स्थिति। अर्थात्, समायोजन ट्यूब प्रवर्धित अवस्था में नहीं बल्कि संतृप्ति और कटऑफ की दो अवस्थाओं में काम करती है, अर्थात पावर ट्यूब का उपयोग स्विच के रूप में किया जाता है, जिससे पावर ट्यूब कम हो जाती है। सिरों पर वोल्टेज गिरने से इसकी बिजली हानि कम हो जाती है। ऑपरेटिंग मोड में यह बदलाव दो समस्याएं लाता है, एक यह कि लोड को सुचारू डीसी पावर कैसे प्रदान की जाए, और दूसरी यह कि आउटपुट डीसी वोल्टेज को कैसे स्थिर किया जाए। पहली समस्या का समाधान कम-पास फ़िल्टर फ़िल्टरिंग का उपयोग करना है। दूसरी समस्या का समाधान समय अनुपात नियंत्रण (TRC) का उपयोग करके किया जाता है। तथाकथित समय आनुपातिक नियंत्रण का अर्थ है कि नियंत्रण पावर ट्यूब की संतृप्ति चालन कटऑफ के समय के समानुपाती होती है। विशिष्ट कार्यान्वयन विधि यह हो सकती है कि संतृप्ति चालन और कुल कटऑफ समय तय हो, और समय अनुपात को बदलने के लिए पावर ट्यूब के संतृप्ति चालन समय को बदल दिया जाए। इस विधि को पल्स चौड़ाई मॉड्यूलेशन कहा जाता है; दूसरे, पावर ट्यूब संतृप्ति चालन समय तय हो गया है, और बिजली बदल दी गई है। ट्यूब की संतृप्ति चालन और कट-ऑफ कुल समय समय अनुपात को बदल देता है। इस विधि को पल्स फ़्रीक्वेंसी मॉड्यूलेशन कहा जाता है। तीसरा यह है कि पावर ट्यूब का संतृप्ति संचालन और कट-ऑफ कुल समय और पावर ट्यूब का संतृप्ति समय निश्चित नहीं है। समय के अनुपात को बदलने के लिए अवधि और संतृप्ति को समय-समय पर बदलना हाइब्रिड मॉड्यूलेशन कहलाता है। उपरोक्त तीन मॉड्यूलेशन विधियों में से, पल्स चौड़ाई मॉड्यूलेशन का अनुप्रयोग सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है और लोकप्रिय है।

दूसरे, रैखिक बिजली आपूर्ति की मात्रा को कम करने और उसके वजन को कम करने के लिए, एसी इनपुट पावर फ्रीक्वेंसी ट्रांसफार्मर को कैसे हटाया जाए यह एक महत्वपूर्ण मुद्दा बन जाता है। यदि बिजली आवृत्ति ट्रांसफार्मर को आसानी से हटा दिया जाता है, तो सर्किट में सुधारित डीसी वोल्टेज और उसके बाद के सर्किट का मिलान होता है। इंजीनियरों द्वारा अनुसंधान और अन्वेषण के बाद इनपुट और आउटपुट के विद्युत अलगाव में पाया गया कि ट्रांसफार्मर को पावर स्विचिंग डिवाइस के बाद डाला जा सकता है, पावर स्विचिंग डिवाइस की आवृत्ति बढ़ने पर ट्रांसफार्मर की मात्रा और वजन कम हो जाएगा, जिससे कम हो जाएगा बिजली आपूर्ति का संपूर्ण आकार और वजन। इस विचार के अनुसार, बिजली आवृत्ति वोल्टेज (उच्च आवृत्ति ट्रांसफार्मर) के बिना एक स्विचिंग बिजली की आपूर्ति प्राप्त की गई थी, और एक स्विचिंग बिजली की आपूर्ति का जन्म हुआ था।

डीसी वोल्टेज प्राप्त करने के लिए मेन सीधे इनपुट फिल्टर, डायोड रेक्टिफायर सर्किट और कैपेसिटर फिल्टर से गुजरता है। डीसी वोल्टेज को इन्वर्टर सर्किट द्वारा एक उच्च-आवृत्ति वर्ग तरंग पल्स वोल्टेज में उलट दिया जाता है, जिसे उच्च-आवृत्ति ट्रांसफार्मर द्वारा अलग किया जाता है और एक उपयुक्त एसी वोल्टेज बन जाता है। आउटपुट सुधार और फ़िल्टरिंग सर्किट को आवश्यक डीसी वोल्टेज आउटपुट में परिवर्तित किया जाता है। जब इनपुट एसी वोल्टेज या लोड बदलता है, तो डीसी आउटपुट वोल्टेज भी परिवर्तन की प्रवृत्ति दिखाता है। इस समय, इन्वर्टर सर्किट द्वारा आउटपुट स्क्वायर वेव पल्स वोल्टेज का समय अनुपात समायोजित किया जा सकता है, ताकि डीसी आउटपुट वोल्टेज स्थिर रखा जा सके। उपरोक्त के माध्यम से, हम समझ सकते हैं कि इन्वर्टर सर्किट स्विचिंग बिजली आपूर्ति का मूल है। इसके अलावा, चूंकि मानव कान द्वारा सुनी जा सकने वाली ऑडियो की सीमा आम तौर पर 20 हर्ट्ज से 20 किलोहर्ट्ज़ होती है, जब इन्वर्टर सर्किट की स्विचिंग आवृत्ति 20 किलोहर्ट्ज़ या उससे अधिक चुनी जाती है, तो परेशान करने वाले शोर से बचा जा सकता है।