పరికరం యొక్క అంతర్గత మూలకాల ద్వారా అవసరమైన విలువకు ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ను మార్చడానికి స్విచ్చింగ్ పవర్ సప్లై ఉపయోగించబడుతుంది. పల్సెడ్ మూలాల కోసం మరొక పేరు, ఇది విస్తృతంగా మారింది, ఇన్వర్టర్లు.
విషయము
అదేంటి?
ఇన్వర్టర్ అనేది AC ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ యొక్క డబుల్ కన్వర్షన్ను ఉపయోగించే ద్వితీయ శక్తి వనరు. అవుట్పుట్ పారామితుల విలువ పప్పుల వ్యవధి (వెడల్పు) మరియు కొన్ని సందర్భాల్లో, వాటి పునరావృతం యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీని మార్చడం ద్వారా నియంత్రించబడుతుంది. ఈ రకమైన మాడ్యులేషన్ను పల్స్ వెడల్పు మాడ్యులేషన్ అంటారు.
స్విచ్చింగ్ విద్యుత్ సరఫరా యొక్క ఆపరేషన్ సూత్రం
ఇన్వర్టర్ యొక్క ఆపరేషన్ ప్రాధమిక వోల్టేజ్ యొక్క సరిదిద్దడం మరియు అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ పప్పుల క్రమంలో దాని తదుపరి రూపాంతరం మీద ఆధారపడి ఉంటుంది. దీనిలో ఇది సంప్రదాయ ట్రాన్స్ఫార్మర్కి భిన్నంగా ఉంటుంది.బ్లాక్ యొక్క అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ ప్రతికూల ఫీడ్బ్యాక్ సిగ్నల్ను రూపొందించడానికి ఉపయోగించబడుతుంది, ఇది పప్పుల పారామితులను సర్దుబాటు చేయడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది. పప్పుల వెడల్పును నియంత్రించడం ద్వారా, అవుట్పుట్ పారామితులు, వోల్టేజ్ లేదా కరెంట్ యొక్క స్థిరీకరణ మరియు సర్దుబాటును నిర్వహించడం సులభం. అంటే, ఇది వోల్టేజ్ స్టెబిలైజర్ మరియు కరెంట్ స్టెబిలైజర్ రెండూ కావచ్చు.
స్విచ్చింగ్ పవర్ సప్లై ఎలా పనిచేస్తుందనే దానిపై ఆధారపడి అవుట్పుట్ విలువల సంఖ్య మరియు ధ్రువణత చాలా భిన్నంగా ఉంటుంది.
విద్యుత్ సరఫరా రకాలు
అనేక రకాల ఇన్వర్టర్లు ఉపయోగించబడ్డాయి, ఇవి వాటి నిర్మాణ పథకంలో విభిన్నంగా ఉంటాయి:
- ట్రాన్స్ఫార్మర్ లేని;
- ట్రాన్స్ఫార్మర్.
పల్స్ సీక్వెన్స్ నేరుగా అవుట్పుట్ రెక్టిఫైయర్కు మరియు పరికరం యొక్క స్మూటింగ్ ఫిల్టర్కి వెళ్లడంలో మొదటివి విభిన్నంగా ఉంటాయి. ఇటువంటి పథకం కనీస భాగాలను కలిగి ఉంటుంది. ఒక సాధారణ ఇన్వర్టర్లో ప్రత్యేకమైన ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ ఉంటుంది - పల్స్-వెడల్పు జనరేటర్.
ట్రాన్స్ఫార్మర్లెస్ పరికరాల యొక్క ప్రతికూలతలలో, ప్రధానమైనది ఏమిటంటే అవి మెయిన్స్ నుండి గాల్వానిక్ ఐసోలేషన్ను కలిగి ఉండవు మరియు విద్యుత్ షాక్ ప్రమాదాన్ని కలిగిస్తాయి. అలాగే, వారు సాధారణంగా తక్కువ శక్తిని కలిగి ఉంటారు మరియు 1 అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ మాత్రమే ఇస్తారు.
ట్రాన్స్ఫార్మర్ యొక్క ప్రాధమిక వైండింగ్కు అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ పల్స్ రైలు అందించబడే ట్రాన్స్ఫార్మర్ పరికరాలు సర్వసాధారణం. మీకు నచ్చినన్ని సెకండరీ వైండింగ్లు ఉండవచ్చు, ఇది అనేక అవుట్పుట్ వోల్టేజ్లను రూపొందించడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది. ప్రతి ద్వితీయ వైండింగ్ దాని స్వంత రెక్టిఫైయర్ మరియు మృదువైన ఫిల్టర్తో లోడ్ చేయబడుతుంది.
ఏదైనా కంప్యూటర్ కోసం శక్తివంతమైన స్విచ్చింగ్ విద్యుత్ సరఫరా అధిక విశ్వసనీయత మరియు భద్రత కలిగిన పథకం ప్రకారం నిర్మించబడింది. ఫీడ్బ్యాక్ సిగ్నల్ కోసం, 5 లేదా 12 వోల్ట్ల వోల్టేజ్ ఇక్కడ ఉపయోగించబడుతుంది, ఎందుకంటే ఈ విలువలకు అత్యంత ఖచ్చితమైన స్థిరీకరణ అవసరం.
అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ వోల్టేజీని (50 Hzకి బదులుగా పదుల కిలోహెర్ట్జ్) మార్చడానికి ట్రాన్స్ఫార్మర్లను ఉపయోగించడం వల్ల వాటి కొలతలు మరియు బరువును చాలాసార్లు తగ్గించడం సాధ్యమైంది మరియు విద్యుత్ ఇనుమును కాకుండా, అధిక బలవంతపు శక్తి కలిగిన ఫెర్రో అయస్కాంత పదార్థాలను ప్రధాన పదార్థంగా ఉపయోగించడం సాధ్యమైంది ( మాగ్నెటిక్ సర్క్యూట్).
DC కన్వర్టర్లు కూడా పల్స్-వెడల్పు మాడ్యులేషన్ ఆధారంగా నిర్మించబడ్డాయి. ఇన్వర్టర్ సర్క్యూట్లను ఉపయోగించకుండా, మార్పిడి గొప్ప ఇబ్బందులతో ముడిపడి ఉంది.
PSU పథకం
పల్స్ కన్వర్టర్ యొక్క అత్యంత సాధారణ కాన్ఫిగరేషన్ యొక్క సర్క్యూట్ వీటిని కలిగి ఉంటుంది:
- నెట్వర్క్ శబ్దం అణిచివేత ఫిల్టర్;
- రెక్టిఫైయర్;
- సున్నితంగా వడపోత;
- పల్స్-వెడల్పు కన్వర్టర్;
- కీ ట్రాన్సిస్టర్లు;
- అవుట్పుట్ హై-ఫ్రీక్వెన్సీ ట్రాన్స్ఫార్మర్;
- అవుట్పుట్ రెక్టిఫైయర్లు;
- అవుట్పుట్ వ్యక్తిగత మరియు సమూహ ఫిల్టర్లు.
నాయిస్ సప్రెషన్ ఫిల్టర్ యొక్క ఉద్దేశ్యం పరికరం యొక్క ఆపరేషన్ నుండి మెయిన్స్లోకి జోక్యాన్ని ఆలస్యం చేయడం. స్విచింగ్ పవర్ సెమీకండక్టర్ ఎలిమెంట్స్ విస్తృత ఫ్రీక్వెన్సీ పరిధిలో స్వల్పకాలిక పప్పుల సృష్టితో కూడి ఉంటుంది. అందువల్ల, ఫిల్టరింగ్ యూనిట్ల ఫీడ్-త్రూ కెపాసిటర్లుగా ఈ ప్రయోజనం కోసం ప్రత్యేకంగా రూపొందించిన మూలకాలను ఉపయోగించడం ఇక్కడ అవసరం.
ఇన్పుట్ AC వోల్టేజ్ను DCకి మార్చడానికి రెక్టిఫైయర్ ఉపయోగించబడుతుంది మరియు తదుపరి స్మూటింగ్ ఫిల్టర్ సరిదిద్దబడిన వోల్టేజ్ యొక్క అలలను తొలగిస్తుంది.
DC/DC కన్వర్టర్ను ఉపయోగించినప్పుడు, రెక్టిఫైయర్ మరియు ఫిల్టర్ అనవసరంగా మారతాయి మరియు ఇన్పుట్ సిగ్నల్, నాయిస్ ఫిల్టర్ సర్క్యూట్లను దాటిన తర్వాత, నేరుగా PWMగా సంక్షిప్తీకరించబడిన పల్స్-వెడల్పు కన్వర్టర్ (మాడ్యులేటర్)కి అందించబడుతుంది.
PWM అనేది స్విచ్చింగ్ పవర్ సప్లై సర్క్యూట్ యొక్క అత్యంత క్లిష్టమైన భాగం. దీని విధిలో ఇవి ఉన్నాయి:
- అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ పప్పుల ఉత్పత్తి;
- బ్లాక్ యొక్క అవుట్పుట్ పారామితుల నియంత్రణ మరియు ఫీడ్బ్యాక్ సిగ్నల్కు అనుగుణంగా పల్స్ సీక్వెన్స్ యొక్క దిద్దుబాటు;
- నియంత్రణ మరియు ఓవర్లోడ్ రక్షణ.
PWM సిగ్నల్ బ్రిడ్జ్ లేదా హాఫ్-బ్రిడ్జ్ సర్క్యూట్లో కనెక్ట్ చేయబడిన శక్తివంతమైన కీ ట్రాన్సిస్టర్ల నియంత్రణ అవుట్పుట్లకు అందించబడుతుంది. ట్రాన్సిస్టర్ల పవర్ అవుట్పుట్లు హై-ఫ్రీక్వెన్సీ అవుట్పుట్ ట్రాన్స్ఫార్మర్ యొక్క ప్రాధమిక వైండింగ్పై లోడ్ చేయబడతాయి. సాంప్రదాయ బైపోలార్ ట్రాన్సిస్టర్లకు బదులుగా, IGBT లేదా MOSFET ట్రాన్సిస్టర్లు ఉపయోగించబడతాయి, ఇవి జంక్షన్లలో తక్కువ వోల్టేజ్ డ్రాప్ మరియు అధిక వేగంతో ఉంటాయి. మెరుగైన ట్రాన్సిస్టర్ పారామితులు అదే కొలతలు మరియు సాంకేతిక రూపకల్పన పారామితులతో శక్తి వెదజల్లడాన్ని తగ్గించడంలో సహాయపడతాయి.
అవుట్పుట్ పల్స్ ట్రాన్స్ఫార్మర్ క్లాసికల్ వలె అదే మార్పిడి సూత్రాన్ని ఉపయోగిస్తుంది. అధిక ఫ్రీక్వెన్సీలో పని చేయడం మినహాయింపు. ఫలితంగా, అదే ప్రసార శక్తితో అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ ట్రాన్స్ఫార్మర్లు చిన్న కొలతలు కలిగి ఉంటాయి.
పవర్ ట్రాన్స్ఫార్మర్ యొక్క ద్వితీయ వైండింగ్ నుండి వోల్టేజ్ (అనేక ఉండవచ్చు) అవుట్పుట్ రెక్టిఫైయర్లకు సరఫరా చేయబడుతుంది. ఇన్పుట్ రెక్టిఫైయర్ కాకుండా, సెకండరీ సర్క్యూట్ యొక్క రెక్టిఫైయర్ డయోడ్లు తప్పనిసరిగా పెరిగిన ఆపరేటింగ్ ఫ్రీక్వెన్సీని కలిగి ఉండాలి.సర్క్యూట్ యొక్క ఈ విభాగంలో షాట్కీ డయోడ్లు ఉత్తమంగా పని చేస్తాయి. సాంప్రదాయ వాటి కంటే వారి ప్రయోజనాలు:
- అధిక ఆపరేటింగ్ ఫ్రీక్వెన్సీ;
- తగ్గిన కెపాసిటెన్స్ p-n జంక్షన్;
- చిన్న వోల్టేజ్ డ్రాప్.
స్విచ్చింగ్ పవర్ సప్లై యొక్క అవుట్పుట్ ఫిల్టర్ యొక్క ఉద్దేశ్యం సరిదిద్దబడిన అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ యొక్క అలలను అవసరమైన కనిష్టానికి తగ్గించడం. అలల ఫ్రీక్వెన్సీ మెయిన్స్ వోల్టేజ్ కంటే చాలా ఎక్కువగా ఉన్నందున, కెపాసిటర్ల యొక్క పెద్ద కెపాసిటెన్స్ విలువలు మరియు కాయిల్స్ యొక్క ఇండక్టెన్స్ అవసరం లేదు.
విద్యుత్ సరఫరాను మార్చే పరిధి
సెమీకండక్టర్ స్టెబిలైజర్లతో సాంప్రదాయ ట్రాన్స్ఫార్మర్లకు బదులుగా స్విచింగ్ వోల్టేజ్ కన్వర్టర్లు చాలా సందర్భాలలో ఉపయోగించబడతాయి. అదే శక్తితో, ఇన్వర్టర్లు చిన్న మొత్తం కొలతలు మరియు బరువు, అధిక విశ్వసనీయత, మరియు ముఖ్యంగా - అధిక సామర్థ్యం మరియు విస్తృత ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ పరిధిలో పనిచేసే సామర్థ్యం. మరియు పోల్చదగిన కొలతలతో, గరిష్ట ఇన్వర్టర్ శక్తి అనేక రెట్లు ఎక్కువ.
ప్రత్యక్ష వోల్టేజ్ మార్పిడి వంటి ప్రాంతంలో, పల్సెడ్ మూలాలకు ఆచరణాత్మకంగా ప్రత్యామ్నాయ ప్రత్యామ్నాయం లేదు మరియు వోల్టేజ్ను తగ్గించడానికి మాత్రమే కాకుండా, ధ్రువణ మార్పును నిర్వహించడానికి పెరిగినదాన్ని ఉత్పత్తి చేయడానికి కూడా పని చేయగలదు. అధిక మార్పిడి ఫ్రీక్వెన్సీ అవుట్పుట్ పారామితుల ఫిల్టరింగ్ మరియు స్థిరీకరణను బాగా సులభతరం చేస్తుంది.
ప్రత్యేకమైన ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ల ఆధారంగా చిన్న-పరిమాణ ఇన్వర్టర్లు అన్ని రకాల గాడ్జెట్లకు ఛార్జర్లుగా ఉపయోగించబడతాయి మరియు వాటి విశ్వసనీయత ఏమిటంటే ఛార్జింగ్ యూనిట్ యొక్క సేవ జీవితం మొబైల్ పరికరం యొక్క ఆపరేటింగ్ సమయాన్ని అనేక రెట్లు అధిగమించగలదు.
LED లైటింగ్ మూలాలను ఆన్ చేయడానికి 12 వోల్ట్ పవర్ డ్రైవర్లు కూడా పల్సెడ్ సర్క్యూట్ ప్రకారం నిర్మించబడ్డాయి.
మీ స్వంత చేతులతో స్విచ్చింగ్ విద్యుత్ సరఫరాను ఎలా తయారు చేయాలి
ఇన్వర్టర్లు, ముఖ్యంగా శక్తివంతమైనవి, సంక్లిష్టమైన సర్క్యూట్ని కలిగి ఉంటాయి మరియు అనుభవజ్ఞులైన రేడియో ఔత్సాహికులచే మాత్రమే పునరావృతం కోసం అందుబాటులో ఉంటాయి. నెట్వర్క్ విద్యుత్ సరఫరాల స్వీయ-అసెంబ్లీ కోసం, ప్రత్యేకమైన PWM కంట్రోలర్ చిప్లను ఉపయోగించి మేము సాధారణ తక్కువ-శక్తి సర్క్యూట్లను సిఫార్సు చేయవచ్చు. ఇటువంటి ICలు తక్కువ సంఖ్యలో స్ట్రాపింగ్ మూలకాలను కలిగి ఉంటాయి మరియు ఆచరణాత్మకంగా సర్దుబాటు మరియు ట్యూనింగ్ అవసరం లేని సాధారణ స్విచ్చింగ్ సర్క్యూట్లను నిరూపించాయి.
గృహనిర్మాణ నిర్మాణాలతో పని చేస్తున్నప్పుడు లేదా పారిశ్రామిక పరికరాలను మరమత్తు చేస్తున్నప్పుడు, సర్క్యూట్ యొక్క భాగం ఎల్లప్పుడూ నెట్వర్క్ యొక్క సంభావ్యతలో ఉంటుందని గుర్తుంచుకోవాలి, అందువల్ల, భద్రతా చర్యలను గమనించాలి.
ఇలాంటి కథనాలు:
