પાવર સપ્લાયના પ્રકાર

વિદ્યુત ઇજનેરીમાં, વીજ પુરવઠો એ ​​એક ઉપકરણ છે જે વિદ્યુત ઊર્જાને આઉટપુટ વિદ્યુત વોલ્ટેજ, વર્તમાન અને આવર્તનમાં કનેક્ટેડ વિદ્યુત ઉપકરણ દ્વારા જરૂરી રૂપાંતરિત કરે છે. તે વૈકલ્પિક પ્રવાહને ડાયરેક્ટ કરંટમાં રૂપાંતરિત કરે છે અને વિવિધ ઈલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણો (કમ્પ્યુટર, ટીવી, પ્રિન્ટર, રાઉટર વગેરે) ને શક્તિ આપે છે. પાવર સપ્લાયના બે અલગ અલગ પ્રકારો છે: વોલ્ટેજ સ્ત્રોત (સતત વોલ્ટેજ પૂરો પાડે છે) અને વર્તમાન સ્ત્રોત (સતત પ્રવાહ પૂરો પાડે છે).

ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણો માટે પાવર સપ્લાય મુખ્યત્વે રેખીય અને સ્પંદિતમાં વિભાજિત કરી શકાય છે:

• રેખીય પાવર સપ્લાય જેમાં અનુરૂપ તત્વ ટ્રાન્સફોર્મર છે (ત્યાં ટ્રાન્સફોર્મર વિના રેખીય પાવર સપ્લાય પણ છે);
• વિવિધ પ્રકારની ઇલેક્ટ્રોનિક સિસ્ટમ્સ (વોલ્ટેજ કન્વર્ટર્સ) નો ઉપયોગ કરીને પાવર સપ્લાય સ્વિચ કરવું;

રેખીય લોકો પ્રમાણમાં સરળ ડિઝાઇન ધરાવે છે જે વધુ જટિલ બની શકે છે કારણ કે તેઓને સપ્લાય કરવા માટે જરૂરી પ્રવાહ વધે છે, પરંતુ તેમનું વોલ્ટેજ નિયમન તેમના માટે ખૂબ કાર્યક્ષમ નથી.

પાવર એ ઘણા ઉપકરણોનો અભિન્ન ભાગ છે. કેટલાક મુખ્ય પ્રકારો છે:

• ઇમ્પલ્સ પાવર સપ્લાય યુનિટ. હાલમાં, મોટાભાગના પાવર સપ્લાય સ્વિચિંગ પાવર સપ્લાયના સ્વરૂપમાં બનાવવામાં આવે છે. તેમનો ફાયદો મુખ્યત્વે ઓછું વજન છે. જ્યારે સોલિડ-સ્ટેટ કંટ્રોલ અને પાવર સપ્લાય હજી સુધી ઉપલબ્ધ નહોતા, ત્યારે ઓછા ખર્ચે સ્વિચિંગ પાવર સપ્લાય ડિઝાઇનને મંજૂરી આપવા માટે ભારે, વધુ ટકાઉ ટ્રાન્સફોર્મર પાવર સપ્લાયનો ઉપયોગ કરવામાં આવતો હતો.
• કમ્પ્યુટર પાવર સપ્લાય. કમ્પ્યુટર્સમાં સ્વિચિંગ પાવર સપ્લાય હોય છે જે ડિસ્ટ્રિબ્યુશન નેટવર્ક (230 V, 50 Hz) માંથી નીચા AC વોલ્ટેજને કમ્પ્યુટરના ઇલેક્ટ્રિકલ સર્કિટ (DC 3.3 V, 5 V અને 12 V) માં વપરાતા નીચા વોલ્ટેજમાં રૂપાંતરિત કરે છે.
• નેટવર્ક એડેપ્ટર. તે 230 વોલ્ટના મેઈન સપ્લાય પર ઉપયોગમાં લેવાતા પ્રમાણભૂત વિદ્યુત પ્લગ (જેમ કે મોબાઈલ ફોન ચાર્જર) જેવો આકાર અને કદનો એક નાનો સ્વિચિંગ પાવર સ્ત્રોત છે જે ચોક્કસ વિદ્યુત અથવા ઈલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણ માટે જરૂરી નીચા વોલ્ટેજ પ્રદાન કરે છે. AC એડેપ્ટરોનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે એવા ઉપકરણો અને ઉપકરણો સાથે થાય છે કે જેની પાસે પોતાનો આંતરિક વીજ પુરવઠો નથી.
• વેલ્ડીંગ પાવર સ્ત્રોત. વેલ્ડીંગ સ્ત્રોતો ઉચ્ચ પ્રવાહ (સામાન્ય રીતે સેંકડો એમ્પીયર) પ્રદાન કરે છે જે ધાતુને સ્થાનિક રીતે ઓગળવા દે છે અને આમ જોડાય છે. અગાઉ, કહેવાતા વેલ્ડીંગ ટ્રાન્સફોર્મર્સનો ઉપયોગ થતો હતો (ઉચ્ચ વેલ્ડીંગ કરંટ માટે રચાયેલ ખાસ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ટ્રાન્સફોર્મર્સ સાથે), વધુ આધુનિક છે. ઇલેક્ટ્રોનિક નિયંત્રણ સાથે વેલ્ડિંગ ઇન્વર્ટર.

પાવર સપ્લાયનો આંતરિક પ્રતિકાર

એક આદર્શ પાવર સપ્લાય, વોલ્ટેજ સ્ત્રોત તરીકે, કનેક્ટેડ લોડને ધ્યાનમાં લીધા વિના હંમેશા સમાન વોલ્ટેજ પ્રદાન કરે છે (એટલે ​​​​કે સપ્લાય વોલ્ટેજ વિવિધ વર્તમાન ડ્રો પર સ્થિર છે).

જો કે, ત્યાં કોઈ સંપૂર્ણ સ્ત્રોત નથી કારણ કે આંતરિક પ્રતિકાર સાચો સ્ત્રોત મહત્તમ પ્રવાહને મર્યાદિત કરે છે જે સર્કિટમાંથી પસાર થઈ શકે છે.

આ વીજ પુરવઠો સ્થિર આઉટપુટ વોલ્ટેજ પ્રદાન કરવા માટે વોલ્ટેજ રેગ્યુલેટરનો ઉપયોગ કરી શકે છે, જે વોલ્ટેજ ડ્રોપ (નિયમનકારના ઇનપુટ અને આઉટપુટ વોલ્ટેજ વચ્ચેનો તફાવત) દ્વારા પ્રદાન કરવામાં આવે છે. ઉદાહરણ - સ્વિચિંગ વોલ્ટેજ રેગ્યુલેટર

તેથી આઉટપુટ વોલ્ટેજની ગુણવત્તા અનુસાર, પાવર સપ્લાયને અલગ પાડવામાં આવે છે:

• સ્થિર સ્ત્રોતો, જેનું વોલ્ટેજ સતત સ્તરે જાળવવામાં આવે છે, વર્તમાન વધઘટને ધ્યાનમાં લીધા વિના,
• અનિયંત્રિત સ્ત્રોતો જ્યાં આઉટપુટ વોલ્ટેજ વર્તમાન વધઘટ સાથે બદલાઈ શકે છે.

ટ્રાન્સફોર્મર રેખીય પાવર સપ્લાય

ક્લાસિકલ રેખીય સ્ત્રોતોમાં નીચેના તત્વો હોય છે: ટ્રાન્સફોર્મર, રેક્ટિફાયર, ફિલ્ટર અને વોલ્ટેજ રેગ્યુલેટર.

લીનિયર પાવર સપ્લાય યોજનાકીય ડાયાગ્રામ

પ્રથમ, ટ્રાન્સફોર્મર મુખ્ય વોલ્ટેજને ઘટાડેલા વોલ્ટેજમાં રૂપાંતરિત કરે છે અને પ્રદાન કરે છે ગેલ્વેનિક અલગતા… એક સર્કિટ કે જે વૈકલ્પિક પ્રવાહને પલ્સ્ડ ડાયરેક્ટ કરંટમાં રૂપાંતરિત કરે છે તેને કહેવામાં આવે છે સુધારક (ડાયોડ બ્રિજ સર્કિટનો ઉપયોગ સુધારણા માટે થાય છે), પછી કેપેસિટર્સ અને ઇન્ડક્ટર્સ સાથેનું ફિલ્ટર લહેરિયાંને ઘટાડે છે. ફિલ્ટર્સ વિશે વધુ - પાવર ફિલ્ટર્સ.

આપેલ મૂલ્યમાં વોલ્ટેજનું નિયમન અથવા સ્થિરીકરણ કહેવાતાનો ઉપયોગ કરીને પ્રાપ્ત થાય છે જેના બાંધકામમાં વોલ્ટેજ રેગ્યુલેટર ટ્રાન્ઝિસ્ટર.

સર્કિટમાં ટ્રાન્ઝિસ્ટર એડજસ્ટેબલ પ્રતિકાર તરીકે કાર્ય કરે છે.આ તબક્કાના આઉટપુટ પર, તરંગમાં વધુ સ્થિરતા હાંસલ કરવા માટે, ત્યાં એક બીજું ફિલ્ટરિંગ સ્ટેજ છે (જોકે તે જરૂરી નથી, તે બધું ડિઝાઇન જરૂરિયાતો પર આધારિત છે), તે પરંપરાગત કેપેસિટર હોઈ શકે છે.

પાવર સપ્લાયમાં તે છે જેમાં લોડને આપવામાં આવતી પાવર છે thyristors દ્વારા નિયમનલોડને જરૂરી વોલ્ટેજ અને પાવર સપ્લાય કરવા માટે.

જર્મન લેબોરેટરી પાવર સપ્લાય

આધુનિક રેખીય પાવર સપ્લાય

મૂળભૂત પ્રકારના રેખીય સ્ત્રોતોમાં વોલ્ટેજનું સ્થિરીકરણ યોગ્ય રેઝિસ્ટર દ્વારા ઉચ્ચ વોલ્ટેજના અનિયંત્રિત સ્ત્રોત દ્વારા આપવામાં આવતા સર્કિટ સાથે સમાંતરમાં વિશિષ્ટ તત્વને કનેક્ટ કરીને પ્રાપ્ત થાય છે, જેની વર્તમાન-વોલ્ટેજ લાક્ષણિકતા આવશ્યકતા પર વર્તમાનમાં તીવ્ર વધારો દર્શાવે છે. વિદ્યુત્સ્થીતિમાન. તે એક એવું તત્વ છે ઝેનર ડાયોડ, જે થ્રેશોલ્ડ વોલ્ટેજની વિશાળ શ્રેણી પર કાર્ય કરે છે.

ઝેનર ડાયોડ પાવર સપ્લાયના ગેરફાયદા પ્રમાણમાં ઓછી આઉટપુટ વોલ્ટેજ સ્થિરતા, પ્રમાણમાં નાની વર્તમાન શ્રેણી અને ખાસ કરીને ઓછી કાર્યક્ષમતા છે, કારણ કે વિદ્યુત ઉર્જા સીરિઝ રેઝિસ્ટરમાં અને ઝેનર ડાયોડમાં જ ગરમીમાં રૂપાંતરિત થાય છે.

આધુનિક રેખીય સ્ત્રોતો (સામાન્ય રીતે સંકલિત સર્કિટના સ્વરૂપમાં) ચલ અવબાધ તત્વ (રેખીય મોડ ટ્રાન્ઝિસ્ટર) નો ઉપયોગ કરે છે જે આંતરિક સંદર્ભ વોલ્ટેજ (ડાયોડ પર આધારિત) માંથી આઉટપુટ વોલ્ટેજ અને ડીસી વોલ્ટેજ વચ્ચેના તફાવતના આધારે પ્રતિક્રિયા દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે. સર્કિટ, પરંતુ નાના સીધા પ્રવાહ સાથે).

લાક્ષણિક રેખીય સ્ત્રોતો 78xx ICs છે (દા.ત. 7805 એ 5V વોલ્ટેજ સ્ત્રોત છે) અને તેમના ડેરિવેટિવ્ઝ.

આવા રેખીય પાવર સપ્લાયનો ગેરલાભ તેમની ઓછી કાર્યક્ષમતા છે (અને કારણ કે સંકલિત સર્કિટમાં પાવર ડિસીપેશન ગરમી અને ઠંડકની જરૂરિયાત સાથે બદલાય છે), ખાસ કરીને જ્યારે ઇનપુટ અને આઉટપુટ વોલ્ટેજ અને ઉચ્ચ પ્રવાહો વચ્ચે મોટો તફાવત હોય છે. કેટલીકવાર નુકસાનકારક પણ છે કે આઉટપુટ વોલ્ટેજ હંમેશા ઇનપુટ વોલ્ટેજ કરતા ઓછું હોય છે.

ફાયદો તેમની ઓછી કિંમત, નાના કદ, ઉપયોગમાં સરળતા અને બહારથી અને ઇલેક્ટ્રિકલ સર્કિટમાં દખલગીરીના અભાવમાં રહેલો છે.

ઇલેક્ટ્રિકલ એન્જિનિયરિંગ લેબોરેટરીમાં બિલ્ટ-ઇન પાવર સપ્લાય

સ્વિચિંગ પાવર સપ્લાય

પલ્સ્ડ પાવર સપ્લાયમાં, ફીલ્ડ-ઇફેક્ટ ટ્રાન્ઝિસ્ટરનો ઉપયોગ થાય છે, જે સમયાંતરે પ્રમાણમાં ઊંચી આવર્તન (દસ કેએચઝેડ અથવા વધુ) પર બંધ થાય છે અને કોઇલ, કેપેસિટર અને ડાયોડના સંયોજનથી બનેલા સર્કિટના ઇનપુટ વોલ્ટેજમાં વધારો કરે છે. આ તત્વોના યોગ્ય સંયોજન સાથે, વોલ્ટેજમાં ઘટાડો અને વધારો પ્રાપ્ત કરવો શક્ય છે.

સ્પંદિત વીજ પુરવઠોનો બીજો પ્રકાર એ ટ્રાન્સફોર્મર અને ત્યારબાદ ડાયોડ રેક્ટિફાયર સાથેનો વીજ પુરવઠો છે, જે ઉચ્ચ આવર્તન પર આધુનિક ચુંબકીય સામગ્રી (ફેરીટ)ના ફાયદાકારક ગુણધર્મો (ઉચ્ચ પ્રવાહ પર ટ્રાન્સફોર્મરનું નાનું કદ, ચુંબકીય નુકસાન)નો લાભ લે છે. . આવર્તન બદલીને, તમે આઉટપુટ વોલ્ટેજમાં ફેરફાર પ્રાપ્ત કરી શકો છો.

આમ, આવા પાવર સપ્લાયમાં એક સર્કિટ (સામાન્ય રીતે એકીકૃત સર્કિટના સ્વરૂપમાં) નો સમાવેશ થાય છે જે વિવિધ લોડ હેઠળ સ્થિર આઉટપુટ વોલ્ટેજ પ્રદાન કરવા માટે આઉટપુટ વોલ્ટેજમાંથી પ્રતિસાદના આધારે આવર્તન વિવિધતા પ્રદાન કરે છે.

પાવર સપ્લાય સ્વિચ કરવા પર વધુ: પાવર સપ્લાય બદલવાના સામાન્ય સિદ્ધાંતો, ફાયદા અને ગેરફાયદા

કારણ કે સ્વિચિંગ પાવર સપ્લાય સ્ક્વેર-વેવ વોલ્ટેજ અને પ્રવાહો સાથે કાર્ય કરે છે, તેઓ સામાન્ય રીતે વિશાળ આવર્તન શ્રેણીમાં ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગો ઉત્સર્જન કરે છે. તેથી, તેમને બનાવતી વખતે અને તેનો ઉપયોગ કરતી વખતે, ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક સુસંગતતા (EMC) ના સિદ્ધાંતોનું પાલન કરવું જરૂરી છે.

લેબોરેટરી સાધનો

વર્કશોપ અથવા લેબોરેટરીમાં, માપન, પરીક્ષણ અને મુશ્કેલીનિવારણ માટે ચોક્કસ પાવર સપ્લાયનો ઉપયોગ થાય છે. આ લેબ પાવર સપ્લાય વોલ્ટેજ તેમજ આઉટપુટ કરંટને કન્વર્ટ કરે છે, સુધારે છે અને નિયમન કરે છે જેથી પરીક્ષણ હેઠળના ઉપકરણોને નુકસાન પહોંચાડ્યા વિના માપન કરી શકાય.

આ પણ જુઓ:ઔદ્યોગિક ઓટોમેશન ઉપકરણો માટે પાવર સપ્લાય