12 से 220 वोल्ट के वोल्टेज कन्वर्टर्स

12 से 220 वी वोल्टेज कन्वर्टर्स का उपयोग किया जाता है जहां बिजली के उपकरणों को जोड़ने की आवश्यकता होती है जो वैकल्पिक वोल्टेज के स्रोत के लिए मानक एसी करंट की खपत करते हैं। कई मामलों में, यह नेटवर्क उपलब्ध नहीं है। एक स्वायत्त गैसोलीन जनरेटर के उपयोग के लिए इसके रखरखाव के नियमों के अनुपालन की आवश्यकता होती है: ऑपरेटिंग ईंधन स्तर की निरंतर निगरानी, ​​​​वेंटिलेशन सुनिश्चित करना। कार बैटरी के साथ कन्वर्टर्स का उपयोग आपको समस्या को सर्वोत्तम तरीके से हल करने की अनुमति देता है।

पदनाम और संचालन का सिद्धांत

वोल्टेज कनवर्टर क्या है। यह उस इलेक्ट्रॉनिक उपकरण का नाम है जो इनपुट सिग्नल के परिमाण को बदलता है। इसका उपयोग एक उपकरण के रूप में किया जा सकता है जो इसके मूल्य को बढ़ाता या घटाता है। रूपांतरण के बाद, इनपुट वोल्टेज इसकी परिमाण और आवृत्ति दोनों को बदल सकता है। ऐसे उपकरण जो डीसी वोल्टेज (इसे परिवर्तित) को एसी आउटपुट सिग्नल में बदलते हैं, इनवर्टर कहलाते हैं।

वोल्टेज कन्वर्टर्स का उपयोग उपभोक्ताओं को एसी बिजली की आपूर्ति करने वाले एक स्वायत्त उपकरण के रूप में किया जाता है, और अन्य उत्पादों का हिस्सा हो सकता है: सिस्टम और निर्बाध बिजली की आपूर्ति, डीसी वोल्टेज को आवश्यक मूल्य तक बढ़ाने के लिए उपकरण।

इनवर्टर हार्मोनिक वोल्टेज जनरेटर हैं।एक विशेष नियंत्रण सर्किट के साथ एक प्रत्यक्ष वर्तमान स्रोत ध्रुवीयता के आवधिक स्विचिंग का एक तरीका बनाता है। नतीजतन, डिवाइस के आउटपुट संपर्कों पर एक वैकल्पिक वोल्टेज सिग्नल बनता है, जिससे लोड जुड़ा हुआ है। इसका परिमाण (आयाम) और आवृत्ति कनवर्टर सर्किट के तत्वों द्वारा निर्धारित की जाती है।

नियंत्रण उपकरण (नियंत्रक) स्रोत के स्विचिंग की आवृत्ति और आउटपुट सिग्नल के रूप को सेट करता है, और इसका आयाम सर्किट के आउटपुट चरण के तत्वों द्वारा निर्धारित किया जाता है। वे एसी सर्किट में लोड द्वारा खपत अधिकतम बिजली के लिए डिज़ाइन किए गए हैं।

नियंत्रक का उपयोग आउटपुट सिग्नल को नियंत्रित करने के लिए भी किया जाता है, जो पल्स चौड़ाई (पल्स चौड़ाई को बढ़ाने या घटाने) को नियंत्रित करके प्राप्त किया जाता है। लोड पर आउटपुट सिग्नल वैल्यू में बदलाव की जानकारी फीडबैक सर्किट के माध्यम से कंट्रोलर को आती है, जिसके आधार पर कंट्रोलर में आवश्यक मापदंडों को बनाए रखने के लिए कंट्रोल सिग्नल बनता है। इस विधि को PWM (पल्स चौड़ाई मॉडुलन) सिग्नल कहा जाता है।

12V वोल्टेज कनवर्टर के पावर आउटपुट स्विच सर्किट शक्तिशाली यौगिक द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर, अर्धचालक थाइरिस्टर, क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर का उपयोग कर सकते हैं। नियंत्रक सर्किट microcircuits पर बनाए जाते हैं, जो आवश्यक कार्यों (माइक्रोकंट्रोलर) के साथ तैयार-टू-ऑपरेट डिवाइस हैं, विशेष रूप से ऐसे कन्वर्टर्स के लिए डिज़ाइन किए गए हैं।

नियंत्रण सर्किट उपभोक्ता उपकरणों के सामान्य संचालन के लिए आवश्यक सिग्नल के साथ इन्वर्टर आउटपुट प्रदान करने के लिए महत्वपूर्ण अनुक्रम प्रदान करता है। इसके अलावा, नियंत्रण सर्किटरी को अर्ध-लहर आउटपुट वोल्टेज की समरूपता सुनिश्चित करनी चाहिए। यह उन सर्किटों के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है जो आउटपुट पर स्टेप-अप पल्स ट्रांसफॉर्मर का उपयोग करते हैं। उनके लिए, वोल्टेज निरंतर घटक जो समरूपता के टूटने पर प्रकट हो सकता है, अस्वीकार्य है।

वोल्टेज इन्वर्टर सर्किट (वीआईसी) के कई प्रकार हैं, लेकिन 3 बुनियादी हैं:

• गैर-ट्रांसफार्मर पुल IN;
• शून्य कंडक्टर के साथ ट्रांसफार्मर;
• एक ट्रांसफार्मर के साथ ब्रिज सर्किट।

उनमें से प्रत्येक अपने क्षेत्र में उपयोग की जाने वाली बिजली आपूर्ति और उपभोक्ताओं को बिजली देने के लिए आवश्यक आउटपुट पावर के आधार पर आवेदन पाता है। उनमें से प्रत्येक में सुरक्षा और सिग्नलिंग तत्व होने चाहिए।

डीसी स्रोत के अंडरवॉल्टेज और ओवरवॉल्टेज के खिलाफ सुरक्षा "इनपुट द्वारा" इनवर्टर के संचालन की सीमा निर्धारित करती है। उपभोक्ता के उपकरण के सामान्य संचालन के लिए ओवर-वोल्टेज और अंडरवॉल्टेज एसी आउटपुट सुरक्षा आवश्यक है। ऑपरेटिंग रेंज उपयोग किए गए लोड की आवश्यकताओं के अनुसार निर्धारित की जाती है। इस प्रकार की सुरक्षा प्रतिवर्ती होती है, अर्थात जब उपकरण को सामान्य ऑपरेशन में बहाल किया जाता है तो उसे बहाल किया जा सकता है।

यदि लोड में शॉर्ट सर्किट या आउटपुट करंट में अत्यधिक वृद्धि के कारण सुरक्षा ट्रिप हो गई है, तो उपकरण को संचालित करने से पहले घटना के कारण का गहन विश्लेषण आवश्यक है।

स्थानीय बिजली व्यवस्था बनाने के लिए 12V इन्वर्टर सबसे उपयुक्त है। बड़ी संख्या में कारों और 12-वोल्ट डीसी बैटरी की उपलब्धता उन्हें उपयोगकर्ता के अनुरोधों की आपूर्ति के लिए उपयोग करने की अनुमति देती है। इस तरह के नेटवर्क आपकी अपनी कार से शुरू करके कई जगहों पर बनाए जा सकते हैं। वे मोबाइल हैं और पार्किंग की जगह पर निर्भर नहीं हैं।

12 से 220 वोल्ट कन्वर्टर्स की किस्में

12 से 220 तक के साधारण कन्वर्टर्स छोटे बिजली उपभोक्ताओं के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। आउटपुट आपूर्ति वोल्टेज की गुणवत्ता और सिग्नल के आकार के लिए आवश्यकताएं कम हैं। उनके क्लासिक सर्किट PWM माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग नहीं करते हैं। I-NE लॉजिक एलिमेंट्स पर असेंबल किया गया मल्टीवीब्रेटर, 100 Hz की फ्रीक्वेंसी के साथ इलेक्ट्रिकल पल्स जेनरेट करता है। एक डी-ट्रिगर का उपयोग एंटीपेज़ सिग्नल बनाने के लिए किया जाता है। यह मास्टर थरथरानवाला की आवृत्ति को 2 से विभाजित करता है। आयताकार दालों के रूप में काउंटर-चरण संकेत ट्रिगर के प्रत्यक्ष और व्युत्क्रम आउटपुट पर उत्पन्न होता है।

तर्क तत्वों पर बफर तत्वों के माध्यम से यह संकेत इन्वर्टर के आउटपुट सर्किट को नियंत्रित नहीं करता है, जो कि प्रमुख ट्रांजिस्टर पर बनाया गया है। उनकी शक्ति इनवर्टर की आउटपुट पावर निर्धारित करती है।

ट्रांजिस्टर समग्र द्विध्रुवी और क्षेत्र प्रभाव ट्रांजिस्टर हो सकते हैं। ड्रेन या कलेक्टर सर्किट में ट्रांसफॉर्मर के प्राइमरी का आधा हिस्सा शामिल होता है। इसकी सेकेंडरी वाइंडिंग को 220 वी के आउटपुट वोल्टेज के लिए डिज़ाइन किया गया है। चूंकि ट्रिगर ने 100 हर्ट्ज मल्टीवीब्रेटर की आवृत्ति को 2 से विभाजित किया है, आउटपुट आवृत्ति 50 हर्ट्ज होगी। घरेलू विद्युत और रेडियो उपकरणों के विशाल बहुमत को शक्ति प्रदान करने के लिए यह मान आवश्यक है।

सभी सर्किट तत्व अतिरिक्त स्थिरीकरण और उच्च आवृत्ति शोर संरक्षण तत्वों के साथ कार बैटरी द्वारा संचालित होते हैं। बैटरी खुद भी इनसे सुरक्षित रहती है।

सरल ट्रांसड्यूसर की योजनाओं में सुरक्षा और स्वचालित नियंत्रण तत्व शामिल नहीं हैं। आउटपुट सिग्नल की आवृत्ति ऑसीलेटर के सर्किट में शामिल कैपेसिटर और प्रतिरोधी प्रतिरोध की पसंद से निर्धारित होती है। लोड में सबसे सरल शॉर्ट-सर्किट सुरक्षा के रूप में, कार बैटरी को सर्किट की आपूर्ति करने वाले सर्किट में फ्यूज का उपयोग किया जाता है। इसलिए हमेशा फ़्यूज़ का एक अतिरिक्त सेट रखना आवश्यक है।

अधिक शक्तिशाली आधुनिक डीसी से एसी कन्वर्टर्स अन्य सर्किट द्वारा बनाए जाते हैं। PWM कंट्रोलर ऑपरेटिंग मोड सेट करता है। यह आउटपुट सिग्नल के आयाम और आवृत्ति को भी निर्धारित करता है।

2000W कनवर्टर सर्किट (12V+220V+2000W) आवश्यक आउटपुट पावर प्राप्त करने के लिए अपने आउटपुट चरणों में बिजली सक्रिय तत्वों के समानांतर कनेक्शन का उपयोग करता है। इस सर्किट डिजाइन के साथ ट्रांजिस्टर की धाराओं को अभिव्यक्त किया जाता है।

लेकिन पावर पैरामीटर को बढ़ाने का एक अधिक विश्वसनीय तरीका कई डीसी/डीसी कन्वर्टर्स को एक सामान्य डीसी/एसी (डायरेक्ट करंट/अल्टरनेटिंग करंट) इन्वर्टर के इनपुट के रूप में संयोजित करना है, जिसका आउटपुट भारी-शुल्क लोड को जोड़ने के लिए उपयोग किया जाता है।प्रत्येक डीसी/डीसी कनवर्टर में एक ट्रांसफॉर्मर आउटपुट के साथ एक इन्वर्टर और उस वोल्टेज के लिए एक रेक्टिफायर होता है। आउटपुट टर्मिनलों पर लगभग 300 V का DC वोल्टेज होता है। वे सभी आउटपुट पर समानांतर में जुड़े हुए हैं।

एक इन्वर्टर से 600 वाट से ज्यादा बिजली मिलना मुश्किल है। डिवाइस का पूरा सर्किट बैटरी वोल्टेज द्वारा संचालित होता है।

इस तरह के सर्किट थर्मल सुरक्षा सहित सभी प्रकार की सुरक्षा प्रदान करते हैं। तापमान सेंसर आउटपुट ट्रांजिस्टर के हीट सिंक की सतहों पर लगे होते हैं। वे एक वोल्टेज उत्पन्न करते हैं जो हीटिंग की डिग्री पर निर्भर करता है। थ्रेशोल्ड डिवाइस इसकी तुलना डिज़ाइन चरण में एक सेट से करता है और संबंधित अलार्म के साथ डिवाइस के संचालन को रोकने के लिए एक संकेत देता है। प्रत्येक प्रकार की सुरक्षा अपने स्वयं के सिग्नलिंग डिवाइस से सुसज्जित होती है, जो अक्सर श्रव्य होती है।

अतिरिक्त मजबूर शीतलन का उपयोग आवास में स्थापित एक एयर कूलर के माध्यम से किया जाता है, जो स्वचालित रूप से संबंधित थर्मल सेंसर के आदेश पर सक्रिय होता है। इसके अलावा, मामला अपने आप में एक विश्वसनीय हीट सिंक है, क्योंकि यह नालीदार धातु से बना है।

आउटपुट वोल्टेज सिग्नल के रूप के अनुसार

एकल-चरण वोल्टेज कन्वर्टर्स को दो समूहों में विभाजित किया जा सकता है:

• शुद्ध साइन वेव आउटपुट के साथ;
• एक संशोधित साइनसोइडल आउटपुट के साथ।

इनवर्टर के पहले समूह में, एक उच्च आवृत्ति कनवर्टर एक निरंतर वोल्टेज बनाता है। इसका मान साइनसॉइडल सिग्नल के आयाम के करीब है, जो डिवाइस आउटपुट पर आवश्यक है। ब्रिज सर्किट में, इस वोल्टेज से नियंत्रक के पल्स चौड़ाई मॉड्यूलेशन और एक कम-पास फिल्टर द्वारा निरंतर वोल्टेज निकाला जाता है, जो एक साइनसॉइडल आकार के बहुत करीब है। आउटपुट ट्रांजिस्टर हार्मोनिक कानून के अनुसार अलग-अलग समय के लिए प्रत्येक आधे अवधि में कई बार खुलते हैं।

एक इनपुट के रूप में ट्रांसफार्मर या मोटर वाले उपकरणों के लिए एक शुद्ध साइन लहर की आवश्यकता होती है।आज के अधिकांश उपकरण वोल्टेज के साथ बिजली की आपूर्ति की अनुमति देते हैं जिसका आकार साइन लहर का अनुमान लगाता है। स्विच्ड-मोड बिजली आपूर्ति वाले उत्पादों की विशेष रूप से कम आवश्यकताएं होती हैं।

ट्रांसफार्मर डिवाइस

वोल्टेज कन्वर्टर्स में ट्रांसफार्मर हो सकते हैं। इन्वर्टर सर्किट में, वे मास्टर ब्लॉकिंग जनरेटर के संचालन में शामिल होते हैं, जो दालों का उत्पादन करते हैं जो आकार में आयताकार के करीब होते हैं। ऐसे जनरेटर के हिस्से के रूप में एक पल्स ट्रांसफार्मर का उपयोग किया जाता है। इसकी वाइंडिंग्स को इस तरह से जोड़ा जाता है कि एक सकारात्मक प्रतिक्रिया पैदा होती है, जिसके परिणामस्वरूप अप्रकाशित दोलनों का निर्माण होता है।

चुंबकीय कोर एक मिश्र धातु से बना होता है, जिसमें उच्च चुंबकीय बैंडविड्थ होती है। यह ट्रांसफार्मर को असंतृप्त मोड में संचालित करने की अनुमति देता है। विभिन्न प्रकार के फेराइट, पर्मलोय में ये गुण होते हैं।

ट्रांसफॉर्मर ब्लॉकिंग जेनरेटर को मल्टीवीब्रेटर से बदल दिया गया है। वे एक आधुनिक तत्व आधार का उपयोग करते हैं और अपने पूर्ववर्तियों की तुलना में उच्च आवृत्ति स्थिरता रखते हैं। इसके अलावा, मल्टीवीब्रेटर सर्किट थरथरानवाला की ऑपरेटिंग आवृत्ति को सरल तरीके से बदलते हैं।

इनवर्टर के आधुनिक मॉडल में ट्रांसफार्मर आउटपुट चरणों में काम करते हैं। प्राथमिक वाइंडिंग के केंद्र बिंदु से संग्राहकों या उनमें प्रयुक्त ट्रांजिस्टर के नालियों तक लेड के माध्यम से, बैटरी से आपूर्ति वोल्टेज लागू किया जाता है। द्वितीयक वाइंडिंग की गणना 220 वी के एसी वोल्टेज में परिवर्तन अनुपात का उपयोग करके की जाती है। इस मान का उपयोग अधिकांश घरेलू उपभोक्ताओं को बिजली देने के लिए किया जाता है।

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