પાવર સપ્લાય સ્વિચ કરવું — સામાન્ય સિદ્ધાંતો, ફાયદા અને ગેરફાયદા

આજે, કોઈપણ ઘરગથ્થુ ઉપકરણ અથવા વીજ પુરવઠામાં આયર્ન ટ્રાન્સફોર્મર શોધવાનું પહેલેથી જ મુશ્કેલ છે. 1990 ના દાયકામાં, તેઓ ઝડપથી ભૂતકાળમાં ઝાંખા પડવા લાગ્યા, જેનાથી કન્વર્ટરને બદલવા અથવા પાવર સપ્લાયને બદલવાનો માર્ગ મળ્યો (સંક્ષિપ્તમાં SMPS).

સ્વિચિંગ પાવર સપ્લાય કદ, પરિણામી ડીસી વોલ્ટેજની ગુણવત્તાની દ્રષ્ટિએ ટ્રાન્સફોર્મરને વટાવી દે છે, આઉટપુટ વોલ્ટેજ અને વર્તમાનને નિયંત્રિત કરવા માટે વિશાળ વિકલ્પો ધરાવે છે અને પરંપરાગત રીતે આઉટપુટ ઓવરલોડ સંરક્ષણથી સજ્જ છે. અને તેમ છતાં સ્વિચિંગ પાવર સપ્લાય ઘરગથ્થુ નેટવર્કમાં હસ્તક્ષેપના મુખ્ય પ્રદાતાઓ હોવાનું માનવામાં આવે છે, તેમનો વ્યાપક ઉપયોગ ઉલટાવી શકાતો નથી.

ટ્રાન્સફોર્મર પુરવઠો:

વર્તમાન સ્વિચિંગ:

સ્વિચિંગ પાવર સપ્લાય તેમની સર્વવ્યાપકતા સેમિકન્ડક્ટર સ્વીચોને આપે છે- ક્ષેત્ર અસર ટ્રાન્ઝિસ્ટર અને ડાયોડ Schottky… તે ફિલ્ડ-ઇફેક્ટ ટ્રાન્ઝિસ્ટર છે, જે ચોક અથવા ટ્રાન્સફોર્મર સાથે મળીને કામ કરે છે, જે દરેક આધુનિક સ્વિચિંગ પાવર સપ્લાયનું હાર્દ છે: ઇન્વર્ટર, વેલ્ડીંગ મશીન, અવિરત પાવર સપ્લાય, ટીવી, મોનિટર વગેરે માટે બિલ્ટ-ઇન પાવર સપ્લાયમાં. — આજકાલ લગભગ દરેક જગ્યાએ વોલ્ટેજ માત્ર પલ્સ કન્વર્ઝન સર્કિટનો ઉપયોગ થાય છે.

પલ્સ કન્વર્ટરના સંચાલનનો સામાન્ય સિદ્ધાંત ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શનના નિયમ પર આધારિત છે અને આમાં સમાન છે દરેક ટ્રાન્સફોર્મર સાથે… માત્ર એટલો જ તફાવત છે કે 50 હર્ટ્ઝની મુખ્ય આવર્તન સાથેનો વૈકલ્પિક વોલ્ટેજ પરંપરાગત મેઈન ટ્રાન્સફોર્મરના પ્રાથમિક વિન્ડિંગ પર સીધો જ લાગુ કરવામાં આવે છે અને સીધા જ રૂપાંતરિત થાય છે (પછી, જો જરૂરી હોય તો, સુધારેલ), અને સ્વિચિંગ પાવર સપ્લાયમાં, મેઈન વોલ્ટેજ તેને પહેલા સુધારીને ડીસીમાં રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છે અને પછી સ્પેશિયલ હાઈ ફ્રીક્વન્સી (50 હર્ટ્ઝ મેઈનની સરખામણીમાં) સર્કિટનો ઉપયોગ કરીને વધુ વધારવા અથવા ઘટાડવા માટે પલ્સમાં રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છે.

સ્વિચિંગ પાવર સપ્લાય સર્કિટમાં ઘણા મુખ્ય ઘટકોનો સમાવેશ થાય છે: એક મુખ્ય રેક્ટિફાયર, એક સ્વીચ (અથવા સ્વીચો), ટ્રાન્સફોર્મર (અથવા ચોક), આઉટપુટ રેક્ટિફાયર, કંટ્રોલ યુનિટ અને સ્ટેબિલાઈઝેશન અને પ્રોટેક્શન યુનિટ. રેક્ટિફાયર, સ્વીચ અને ટ્રાન્સફોર્મર (ચોક) SMPS સર્કિટના પાવર ભાગનો આધાર બનાવે છે, જ્યારે ઇલેક્ટ્રોનિક બ્લોક્સ (PWM કંટ્રોલર સહિત) કહેવાતા ડ્રાઇવરના છે.

તેથી, મેઈન વોલ્ટેજ રેક્ટિફાયર દ્વારા મેઈન ફિલ્ટરના કેપેસિટરને આપવામાં આવે છે, જ્યાં આ રીતે સતત વોલ્ટેજ મેળવવામાં આવે છે, જેમાંથી મહત્તમ 305 થી 340 વોલ્ટ છે, જે મેઈન વોલ્ટેજના વર્તમાન સરેરાશ મૂલ્યના આધારે છે ( 215 થી 240 વોલ્ટ સુધી).

સુધારેલ વોલ્ટેજ કઠોળના સ્વરૂપમાં ટ્રાન્સફોર્મર (ચોક) ના પ્રાથમિક વિન્ડિંગ પર લાગુ થાય છે, જેની પુનરાવર્તન આવર્તન સામાન્ય રીતે કી કંટ્રોલ સર્કિટ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે, અને જેનો સમયગાળો પૂરા પાડવામાં આવેલ લોડના સરેરાશ પ્રવાહ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. .

કેટલાક દસથી લઈને સો કિલોહર્ટ્ઝની આવર્તન સાથેની સ્વીચ ટ્રાન્સફોર્મર અથવા ચોકના પ્રાથમિક વિન્ડિંગને ફિલ્ટર કેપેસિટર સાથે જોડે છે અને ડિસ્કનેક્ટ કરે છે, જેનાથી ટ્રાન્સફોર્મર અથવા ચોક કોરના ચુંબકીયકરણને ઉલટાવી શકાય છે.

ટ્રાન્સફોર્મર અને ચોક વચ્ચેનો તફાવત: ચોકમાં, સ્ત્રોતમાંથી કોર સુધી ઊર્જા સંગ્રહિત કરવાના તબક્કાઓ અને વિન્ડિંગ દ્વારા કોરમાંથી લોડમાં ઊર્જા સ્થાનાંતરિત કરવાના તબક્કાઓ સમયસર અલગ પડે છે, જ્યારે ટ્રાન્સફોર્મરમાં આ એક સાથે થાય છે.

ટોપોલોજીના ગેલ્વેનિક આઇસોલેશન વિના કન્વર્ટર્સમાં ચોકનો ઉપયોગ થાય છે: બૂસ્ટ - બૂસ્ટ, સ્ટેપ - ડાઉન, તેમજ રિવર્સ ટોપોલોજીના ગેલ્વેનિક આઇસોલેશનવાળા કન્વર્ટર્સમાં. ટ્રાન્સફોર્મરનો ઉપયોગ નીચેના ટોપોલોજીના ગેલ્વેનિક આઇસોલેશનવાળા કન્વર્ટરમાં થાય છે: બ્રિજ-ફુલ-બ્રિજ, હાફ-બ્રિજ-હાફ-બ્રિજ, પુશ-પુલ-પુશ-પુલ, ફોરવર્ડ-ફોરવર્ડ.

સ્વિચ એક જ હોઈ શકે છે (બક-અપ કન્વર્ટર, ફોરવર્ડ કન્વર્ટર, બૂસ્ટ અથવા બક કન્વર્ટર ગેલ્વેનિક આઇસોલેશન વિના) અથવા પાવર સેક્શનમાં ઘણી સ્વીચો (અર્ધ-બ્રિજ, પુલ, પુશ) શામેલ હોઈ શકે છે.

સ્વીચનું કંટ્રોલ સર્કિટ સ્ત્રોતના આઉટપુટમાંથી વોલ્ટેજ માટે અથવા વોલ્ટેજ અને લોડના વર્તમાન માટે પ્રતિસાદ સિગ્નલ મેળવે છે, આ સિગ્નલના મૂલ્ય અનુસાર, પલ્સની પહોળાઈ (ડ્યુટી સાયકલ), જે સ્વીચની વાહક સ્થિતિની અવધિને નિયંત્રિત કરે છે તે આપમેળે ગોઠવાય છે.

આઉટપુટ નીચે પ્રમાણે ગોઠવાયેલ છે. ટ્રાન્સફોર્મર અથવા ઇન્ડક્ટરના સેકન્ડરી વિન્ડિંગમાંથી, અથવા ઇન્ડક્ટરના સિંગલ વિન્ડિંગમાંથી (જો આપણે ગેલ્વેનિક આઇસોલેશન વિના કન્વર્ટર વિશે વાત કરી રહ્યા છીએ), ફુલ-વેવ રેક્ટિફાયરના શોટકી ડાયોડ્સ દ્વારા, ફિલ્ટરને સ્પંદિત વોલ્ટેજ પૂરું પાડવામાં આવે છે. કેપેસિટર

ત્યાં એક વોલ્ટેજ વિભાજક પણ છે જેમાંથી વોલ્ટેજ પ્રતિસાદ સિગ્નલ પ્રાપ્ત થાય છે, અને વર્તમાન સેન્સર પણ હાજર હોઈ શકે છે. લોડ વધારાના આઉટપુટ લો-પાસ ફિલ્ટર દ્વારા અથવા સીધા ફિલ્ટર કેપેસિટર સાથે જોડાયેલ છે.