একটি সুইচিং পাওয়ার সাপ্লাই কি এবং এটি কোথায় ব্যবহার করতে হয়

একটি ডিভাইসের অভ্যন্তরীণ উপাদানগুলির জন্য প্রয়োজনীয় মানের ইনপুট ভোল্টেজকে রূপান্তর করতে সুইচিং পাওয়ার সাপ্লাই ব্যবহার করা হয়। পাওয়ার সাপ্লাই স্যুইচ করার জন্য আরেকটি বহুল ব্যবহৃত নাম হল ইনভার্টার।

একটি সুইচিং পাওয়ার সাপ্লাই কি?

একটি বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল হল একটি সেকেন্ডারি পাওয়ার সাপ্লাই যা ইনপুট এসি ভোল্টেজের দ্বিগুণ রূপান্তর ব্যবহার করে। আউটপুট মানগুলি ডালগুলির সময়কাল (প্রস্থ) এবং কিছু ক্ষেত্রে তাদের পুনরাবৃত্তির ফ্রিকোয়েন্সি পরিবর্তন করে সামঞ্জস্য করা হয়। এই ধরনের মড্যুলেশনকে পালস উইডথ মড্যুলেশন বলে।

একটি সুইচিং পাওয়ার সাপ্লাই পরিচালনার নীতি

বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল এর মূল নীতি হল প্রাথমিক ভোল্টেজ সংশোধন করা এবং তারপর এটিকে উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি পালসের ট্রেনে রূপান্তর করা। এটি একটি প্রচলিত ট্রান্সফরমার থেকে এটিকে আলাদা করে। ইউনিটের আউটপুট ভোল্টেজ একটি নেতিবাচক প্রতিক্রিয়া সংকেত গঠন করে, যা পালস পরামিতিগুলিকে নিয়ন্ত্রণ করতে দেয়। পালস প্রস্থ নিয়ন্ত্রণ করে, আউটপুট প্যারামিটার, ভোল্টেজ বা কারেন্টের স্থিতিশীলতা এবং নিয়ন্ত্রণের ব্যবস্থা করা সহজ। অর্থাৎ, এটি একটি ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রক এবং সেইসাথে একটি বর্তমান নিয়ন্ত্রক হতে পারে।

সুইচিং পাওয়ার সাপ্লাই কীভাবে কাজ করে তার উপর নির্ভর করে আউটপুট মানগুলির সংখ্যা এবং পোলারিটি খুব আলাদা হতে পারে।

বিভিন্ন ধরনের পাওয়ার সাপ্লাই

বিভিন্ন ধরণের ইনভার্টার ব্যবহার পাওয়া গেছে, যা সার্কিট ডিজাইনে ভিন্ন:

• ট্রান্সফরমারহীন;
• ট্রান্সফরমার

প্রথমটি এই সত্য দ্বারা আলাদা করা হয় যে পালস সিকোয়েন্সটি সরাসরি ডিভাইসের আউটপুট রেকটিফায়ার এবং স্মুথিং ফিল্টারে যায়। এই ধরনের সার্কিটে ন্যূনতম উপাদান থাকে। একটি সাধারণ বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল একটি বিশেষ ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট অন্তর্ভুক্ত - একটি পালস-প্রস্থ দোলক।

ট্রান্সফরমারহীন ডিভাইসগুলির প্রধান অসুবিধা হল যে তাদের পাওয়ার সাপ্লাই নেটওয়ার্ক থেকে কোনও গ্যালভানিক বিচ্ছিন্নতা নেই এবং বৈদ্যুতিক শক হওয়ার ঝুঁকি তৈরি করতে পারে। তাদের সাধারণত কম শক্তি থাকে এবং আউটপুট ভোল্টেজের মাত্র 1 মান প্রদান করে।

আরও সাধারণ হল ট্রান্সফরমার ডিভাইস, যেখানে একটি উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি পালস সিকোয়েন্স ট্রান্সফরমারের প্রাথমিক উইন্ডিংয়ে যায়। আপনি চান হিসাবে অনেক সেকেন্ডারি windings হতে পারে, বিভিন্ন আউটপুট ভোল্টেজ গঠন করার অনুমতি দেয়. প্রতিটি সেকেন্ডারি উইন্ডিং এর নিজস্ব রেকটিফায়ার এবং স্মুথিং ফিল্টার দিয়ে লোড করা হয়।

যে কোনও কম্পিউটারের একটি শক্তিশালী সুইচিং-মোড পাওয়ার সাপ্লাই এমন একটি সার্কিট অনুসারে তৈরি করা হয়, যার উচ্চ নির্ভরযোগ্যতা এবং সুরক্ষা রয়েছে। প্রতিক্রিয়া সংকেতের জন্য এখানে 5 বা 12 ভোল্টের একটি ভোল্টেজ ব্যবহার করা হয়, কারণ এই মানগুলির জন্য সবচেয়ে সঠিক স্থিতিশীলতা প্রয়োজন।

উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি ভোল্টেজ রূপান্তরের জন্য ট্রান্সফরমারের ব্যবহার (50 Hz এর পরিবর্তে দশ হাজার কিলোহার্টজ) তাদের আকার এবং ওজন অনেকবার কমাতে এবং বৈদ্যুতিক লোহার পরিবর্তে মূল উপাদান (চৌম্বকীয় তার) হিসাবে উচ্চ বলপ্রয়োগযুক্ত ফেরোম্যাগনেটিক উপকরণ ব্যবহার করার অনুমতি দেয়।

DC-DC রূপান্তরকারীগুলিও পালস প্রস্থ মড্যুলেশনের উপর ভিত্তি করে। বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল সার্কিট ব্যবহার ছাড়া, রূপান্তর মহান অসুবিধা সঙ্গে যুক্ত ছিল.

পাওয়ার সাপ্লাই স্কিম্যাটিক

সবচেয়ে সাধারণ পালস কনভার্টার কনফিগারেশনের সার্কিট্রির মধ্যে রয়েছে:

• প্রধান শব্দ ফিল্টার;
• সংশোধনকারী
• একটি মসৃণ ফিল্টার;
• পালস-প্রস্থ রূপান্তরকারী;
• কী ট্রানজিস্টর;
• উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি আউটপুট ট্রান্সফরমার;
• আউটপুট সংশোধনকারী;
• পৃথক এবং গ্রুপ আউটপুট ফিল্টার.

হস্তক্ষেপ দমন ফিল্টারের উদ্দেশ্য হল ডিভাইসের অপারেশন থেকে সরবরাহ নেটওয়ার্কে হস্তক্ষেপ আটকানো। শক্তিশালী সেমিকন্ডাক্টর উপাদানগুলির স্যুইচিং একটি বিস্তৃত ফ্রিকোয়েন্সি বর্ণালীতে স্বল্পমেয়াদী ডাল তৈরির সাথে হতে পারে। তাই ফিল্টারিং লিঙ্কের পাস-থ্রু ক্যাপাসিটার হিসাবে বিশেষভাবে ডিজাইন করা উপাদানগুলি ব্যবহার করা এখানে প্রয়োজনীয়।

ইনপুট এসি ভোল্টেজকে ডিসিতে রূপান্তর করতে একটি রেকটিফায়ার ব্যবহার করা হয় এবং একটি ডাউনস্ট্রিম স্মুথিং ফিল্টার রেক্টিফায়েড ভোল্টেজের রিপলস দূর করে।

যখন একটি DC রূপান্তরকারী ব্যবহার করা হয়, তখন সংশোধনকারী এবং ফিল্টার অপ্রয়োজনীয়, এবং ইনপুট সংকেত, নয়েজ ফিল্টার সার্কিটের মধ্য দিয়ে যাওয়ার পরে, সরাসরি নাড়ি-প্রস্থ রূপান্তরকারী (মডুলেটর), সংক্ষেপে PWM-এ দেওয়া হয়।

PWM একটি সুইচিং পাওয়ার সাপ্লাই সার্কিটের সবচেয়ে জটিল অংশ। এর কাজ অন্তর্ভুক্ত:

• উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি ডাল প্রজন্ম;
• ফিডব্যাক সিগন্যাল অনুযায়ী ইউনিট আউটপুট প্যারামিটার এবং পালস ট্রেন সংশোধন নিয়ন্ত্রণ;
• ওভারলোডের বিরুদ্ধে পর্যবেক্ষণ এবং সুরক্ষা।

একটি সেতু বা অর্ধ-ব্রিজ সার্কিটে পাওয়ার কী ট্রানজিস্টরের কন্ট্রোল পিনে PWM সংকেত দেওয়া হয়। ট্রানজিস্টরগুলির পাওয়ার লিডগুলি উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি আউটপুট ট্রান্সফরমারের প্রাথমিক ওয়াইন্ডিংয়ে লোড করা হয়। প্রথাগত বাইপোলার ট্রানজিস্টরগুলিকে IGBT বা MOSFET ট্রানজিস্টর দিয়ে প্রতিস্থাপিত করা হয়, যার কম জংশন ভোল্টেজ ড্রপ এবং উচ্চ গতির কর্মক্ষমতা রয়েছে। ট্রানজিস্টরগুলির উন্নত পরামিতিগুলি একই আকার এবং প্রযুক্তিগত নকশা পরামিতিগুলি বজায় রেখে শক্তি অপচয় কমাতে সহায়তা করে।

আউটপুট পালস ট্রান্সফরমার ক্লাসিক্যাল ট্রান্সফরমার হিসাবে একই রূপান্তর নীতি ব্যবহার করে। ব্যতিক্রম একটি বর্ধিত ফ্রিকোয়েন্সি অপারেশন হয়. ফলস্বরূপ, একই ট্রান্সমিটেড পাওয়ার সহ উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি ট্রান্সফরমারের ছোট মাত্রা থাকে।

পাওয়ার ট্রান্সফরমারের সেকেন্ডারি উইন্ডিং থেকে ভোল্টেজ (এখানে বেশ কয়েকটি হতে পারে) আউটপুট রেকটিফায়ারে যায়। ইনপুট রেকটিফায়ারের বিপরীতে, সেকেন্ডারি সার্কিটের রেকটিফায়ার ডায়োডগুলির একটি উচ্চতর অপারেটিং ফ্রিকোয়েন্সি থাকতে হবে। Schottky ডায়োড সার্কিটের এই বিভাগে সবচেয়ে ভালো কাজ করে। প্রচলিত ডায়োডগুলির তুলনায় তাদের সুবিধাগুলি হল:

• উচ্চ অপারেটিং ফ্রিকোয়েন্সি;
• p-n জংশনের নিম্ন ক্যাপাসিট্যান্স;
• কম ভোল্টেজ ড্রপ।

একটি সুইচিং-মোড পাওয়ার সাপ্লাইয়ের আউটপুট ফিল্টারের উদ্দেশ্য হল সংশোধন করা আউটপুট ভোল্টেজের লহরকে প্রয়োজনীয় ন্যূনতম পর্যন্ত কমিয়ে আনা। যেহেতু রিপল ফ্রিকোয়েন্সি লাইন ভোল্টেজের চেয়ে অনেক বেশি, তাই কয়েলগুলিতে উচ্চ ক্যাপাসিট্যান্স এবং ইন্ডাকট্যান্সের প্রয়োজন নেই।

সুইচড-মোড পাওয়ার সাপ্লাই প্রয়োগের সুযোগ

পালস ভোল্টেজ কনভার্টারগুলি বেশিরভাগ ক্ষেত্রে সেমিকন্ডাক্টর স্টেবিলাইজারগুলির সাথে প্রচলিত ট্রান্সফরমারগুলির পরিবর্তে ব্যবহৃত হয়। একই শক্তির সাথে, ইনভার্টারগুলি ছোট সামগ্রিক মাত্রা এবং ওজন, উচ্চ নির্ভরযোগ্যতা এবং সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণভাবে - উচ্চতর দক্ষতা এবং ইনপুট ভোল্টেজের বিস্তৃত পরিসরে কাজ করার ক্ষমতা দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। এবং তুলনামূলক মাত্রা সহ, বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল এর সর্বোচ্চ শক্তি কয়েকগুণ বেশি।

ডিসি ভোল্টেজ রূপান্তরের মতো একটি এলাকায়, পালস উত্সগুলির প্রায় কোনও বিকল্প নেই এবং তারা কেবল ভোল্টেজ কমাতেই নয়, উচ্চ ভোল্টেজ তৈরি করতে, পোলারিটি রিভার্সাল সংগঠিত করতেও কাজ করতে সক্ষম। উচ্চ রূপান্তর ফ্রিকোয়েন্সি ব্যাপকভাবে আউটপুট পরামিতি ফিল্টারিং এবং স্থিতিশীলতা সহজতর.

বিশেষায়িত ইন্টিগ্রেটেড সার্কিটে ছোট-আকারের ইনভার্টারগুলি সমস্ত ধরণের গ্যাজেটের জন্য চার্জার হিসাবে ব্যবহৃত হয় এবং তাদের নির্ভরযোগ্যতা এমন যে চার্জিং ইউনিটের পরিষেবা জীবন একটি মোবাইল ডিভাইসের পরিষেবা জীবন কয়েকগুণ অতিক্রম করতে পারে৷

LED আলোর উত্সগুলি চালু করার জন্য 12 ভোল্ট পাওয়ার ড্রাইভারগুলিও একটি পালস সার্কিটের উপর ভিত্তি করে।

কীভাবে আপনার নিজের হাতে একটি সুইচিং পাওয়ার সাপ্লাই তৈরি করবেন

ইনভার্টার, বিশেষত শক্তিশালী, জটিল সার্কিটরি আছে এবং শুধুমাত্র অভিজ্ঞ রেডিও অপেশাদারদের জন্য প্রতিলিপির জন্য উপলব্ধ। আমরা প্রধান শক্তি সরবরাহের স্ব-সমাবেশের জন্য বিশেষায়িত PWM কন্ট্রোলার চিপ সহ সাধারণ লো-পাওয়ার সার্কিটগুলি সুপারিশ করতে পারি। এই ধরনের আইসি-তে পাইপিংয়ের উপাদানগুলির একটি ছোট সংখ্যক থাকে এবং ভাল-পরীক্ষিত সাধারণ স্যুইচিং সার্কিট থাকে, যার কার্যত সমন্বয় এবং টিউনিংয়ের প্রয়োজন হয় না।

বাড়িতে তৈরি ডিজাইনের সাথে কাজ করার সময় বা শিল্প ডিভাইসগুলি মেরামত করার সময়, মনে রাখবেন যে সার্কিটের অংশটি সর্বদা নেটওয়ার্কের সম্ভাবনার অধীনে থাকবে, তাই নিরাপত্তা সতর্কতা অবশ্যই পালন করা উচিত।

সম্পরকিত প্রবন্ধ: