12 నుండి 220 V వోల్టేజ్ కన్వర్టర్లు ప్రామాణిక AC కరెంట్‌ను వినియోగించే విద్యుత్ పరికరాలను ప్రత్యామ్నాయ వోల్టేజ్ మూలానికి కనెక్ట్ చేయాల్సిన అవసరం ఉన్న చోట ఉపయోగించబడతాయి. చాలా సందర్భాలలో, ఈ నెట్‌వర్క్ అందుబాటులో లేదు. స్వయంప్రతిపత్త గ్యాసోలిన్ జనరేటర్ యొక్క ఉపయోగం దాని నిర్వహణ యొక్క నియమాలకు అనుగుణంగా అవసరం: ఆపరేటింగ్ ఇంధన స్థాయిని నిరంతరం పర్యవేక్షించడం, వెంటిలేషన్ను నిర్ధారించడం. కారు బ్యాటరీలతో కలిపి కన్వర్టర్ల ఉపయోగం సమస్యను ఉత్తమ మార్గంలో పరిష్కరించడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది.
కంటెంట్‌లు
హోదా మరియు ఆపరేషన్ సూత్రం
వోల్టేజ్ కన్వర్టర్ అంటే ఏమిటి. ఇన్పుట్ సిగ్నల్ పరిమాణాన్ని మార్చే ఎలక్ట్రానిక్ పరికరం పేరు ఇది. ఇది దాని విలువను పెంచే లేదా తగ్గించే పరికరంగా ఉపయోగించవచ్చు. మార్పిడి తర్వాత, ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ దాని పరిమాణం మరియు ఫ్రీక్వెన్సీ రెండింటినీ మార్చగలదు. DC వోల్టేజ్ (దానిని మార్చడం) AC అవుట్పుట్ సిగ్నల్‌గా మార్చే ఇటువంటి పరికరాలను ఇన్వర్టర్లు అంటారు.
వోల్టేజ్ కన్వర్టర్లు వినియోగదారులకు AC శక్తిని సరఫరా చేసే స్వయంప్రతిపత్త పరికరంగా ఉపయోగించబడతాయి మరియు ఇతర ఉత్పత్తులలో భాగం కావచ్చు: వ్యవస్థలు మరియు నిరంతర విద్యుత్ సరఫరా, DC వోల్టేజ్‌ను అవసరమైన విలువకు పెంచే పరికరాలు.
ఇన్వర్టర్లు హార్మోనిక్ వోల్టేజ్ జనరేటర్లు.ఒక ప్రత్యేక నియంత్రణ సర్క్యూట్తో ప్రత్యక్ష ప్రస్తుత మూలం ధ్రువణత యొక్క ఆవర్తన స్విచ్చింగ్ మోడ్‌ను సృష్టిస్తుంది. ఫలితంగా, పరికరం యొక్క అవుట్పుట్ పరిచయాలపై ప్రత్యామ్నాయ వోల్టేజ్ సిగ్నల్ ఏర్పడుతుంది, దీనికి లోడ్ కనెక్ట్ చేయబడింది. దాని పరిమాణం (వ్యాప్తి) మరియు ఫ్రీక్వెన్సీ కన్వర్టర్ సర్క్యూట్ యొక్క మూలకాలచే నిర్ణయించబడతాయి.
నియంత్రణ పరికరం (కంట్రోలర్) మూలం యొక్క స్విచింగ్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీని మరియు అవుట్పుట్ సిగ్నల్ యొక్క రూపాన్ని సెట్ చేస్తుంది మరియు దాని వ్యాప్తి సర్క్యూట్ యొక్క అవుట్పుట్ దశ యొక్క మూలకాల ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది. AC సర్క్యూట్లో లోడ్ ద్వారా వినియోగించబడే గరిష్ట శక్తి కోసం అవి రూపొందించబడ్డాయి.
కంట్రోలర్ అవుట్పుట్ సిగ్నల్‌ను నియంత్రించడానికి కూడా ఉపయోగించబడుతుంది, ఇది పల్స్ వెడల్పును నియంత్రించడం ద్వారా సాధించబడుతుంది (పల్స్ వెడల్పును పెంచడం లేదా తగ్గించడం). లోడ్‌పై అవుట్పుట్ సిగ్నల్ విలువలో మార్పుల గురించి సమాచారం ఫీడ్‌బ్యాక్ సర్క్యూట్ ద్వారా కంట్రోలర్‌కు వస్తుంది, దీని ఆధారంగా అవసరమైన పారామితులను నిర్వహించడానికి కంట్రోలర్‌లో కంట్రోల్ సిగ్నల్ ఏర్పడుతుంది. ఈ పద్ధతిని PWM (పల్స్ వెడల్పు మాడ్యులేషన్) సిగ్నల్స్ అంటారు.
12V వోల్టేజ్ కన్వర్టర్ యొక్క పవర్ అవుట్పుట్ స్విచ్ సర్క్యూట్లు శక్తివంతమైన సమ్మేళనం బైపోలార్ ట్రాన్సిస్టర్‌లు, సెమీకండక్టర్ థైరిస్టర్‌లు, ఫీల్డ్-ఎఫెక్ట్ ట్రాన్సిస్టర్‌లను ఉపయోగించవచ్చు. కంట్రోలర్ సర్క్యూట్లు మైక్రో సర్క్యూట్‌లపై తయారు చేయబడతాయి, ఇవి అవసరమైన ఫంక్షన్‌లతో (మైక్రోకంట్రోలర్‌లు) సిద్ధంగా ఉన్న పరికరాలు, అటువంటి కన్వర్టర్ల కోసం ప్రత్యేకంగా రూపొందించబడ్డాయి.
నియంత్రణ సర్క్యూట్ వినియోగదారు పరికరాల సాధారణ ఆపరేషన్ కోసం అవసరమైన సిగ్నల్‌తో ఇన్వర్టర్ అవుట్‌పుట్‌ను అందించడానికి కీ క్రమాన్ని అందిస్తుంది. అదనంగా, కంట్రోల్ సర్క్యూట్రీ తప్పనిసరిగా సగం-వేవ్ అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ యొక్క సమరూపతను నిర్ధారించాలి. అవుట్పుట్ వద్ద స్టెప్-అప్ పల్స్ ట్రాన్స్ఫార్మర్లను ఉపయోగించే సర్క్యూట్‌లకు ఇది చాలా ముఖ్యం. వాటి కోసం, సమరూపత విచ్ఛిన్నమైతే కనిపించే వోల్టేజ్ స్థిరమైన భాగం ఆమోదయోగ్యం కాదు.
వోల్టేజ్ ఇన్వర్టర్ సర్క్యూట్ల (VIC) యొక్క అనేక రకాలు ఉన్నాయి, కానీ 3 ప్రాథమికమైనవి ఉన్నాయి:
- నాన్-ట్రాన్స్ఫార్మర్ వంతెన IN;
- సున్నా కండక్టర్తో ట్రాన్స్ఫార్మర్;
- ట్రాన్స్ఫార్మర్తో వంతెన సర్క్యూట్.
వాటిలో ప్రతి ఒక్కటి దానిలో ఉపయోగించిన విద్యుత్ సరఫరా మరియు వినియోగదారులకు శక్తినివ్వడానికి అవసరమైన అవుట్పుట్ శక్తిని బట్టి దాని రంగంలో అప్లికేషన్ను కనుగొంటుంది. వాటిలో ప్రతి ఒక్కటి రక్షణ మరియు సిగ్నలింగ్ అంశాలను కలిగి ఉండాలి.
DC మూలం యొక్క అండర్ వోల్టేజ్ మరియు ఓవర్ వోల్టేజ్ నుండి రక్షణ "ఇన్పుట్ ద్వారా" ఇన్వర్టర్ల ఆపరేషన్ పరిధిని నిర్ణయిస్తుంది. వినియోగదారు పరికరాల సాధారణ ఆపరేషన్ కోసం ఓవర్-వోల్టేజ్ మరియు అండర్ వోల్టేజ్ AC అవుట్పుట్ రక్షణ అవసరం. ఉపయోగించిన లోడ్ యొక్క అవసరాలకు అనుగుణంగా ఆపరేటింగ్ పరిధి సెట్ చేయబడింది. ఈ రకమైన రక్షణ రివర్సిబుల్, అనగా పరికరాలు సాధారణ ఆపరేషన్‌కు పునరుద్ధరించబడినప్పుడు పునరుద్ధరించబడతాయి.
లోడ్‌లో షార్ట్ సర్క్యూట్ లేదా అవుట్పుట్ కరెంట్‌లో అధిక పెరుగుదల కారణంగా రక్షణ పడిపోయినట్లయితే, పరికరాలను ఆపరేట్ చేయడానికి ముందు ఈవెంట్ యొక్క కారణాన్ని పూర్తిగా విశ్లేషించడం అవసరం.
స్థానిక విద్యుత్ వ్యవస్థను రూపొందించడానికి 12V ఇన్వర్టర్ అత్యంత అనుకూలమైనది. పెద్ద సంఖ్యలో కార్లు మరియు 12-వోల్ట్ DC బ్యాటరీల లభ్యత వినియోగదారు అభ్యర్థనలను సరఫరా చేయడానికి వాటిని ఉపయోగించడానికి అనుమతిస్తుంది. ఇటువంటి నెట్‌వర్క్‌లను మీ స్వంత కారు నుండి ప్రారంభించి వివిధ ప్రదేశాలలో సృష్టించవచ్చు. అవి మొబైల్ మరియు పార్కింగ్ స్థలంపై ఆధారపడవు.
12 నుండి 220 వోల్ట్ కన్వర్టర్ల రకాలు
12 నుండి 220 వరకు సాధారణ కన్వర్టర్లు చిన్న విద్యుత్ వినియోగదారుల కోసం రూపొందించబడ్డాయి. అవుట్పుట్ సరఫరా వోల్టేజ్ యొక్క నాణ్యత మరియు సిగ్నల్ ఆకారం కోసం అవసరాలు తక్కువగా ఉంటాయి. వారి క్లాసిక్ సర్క్యూట్లు PWM మైక్రోకంట్రోలర్‌లను ఉపయోగించవు. మల్టీవైబ్రేటర్, I-NE లాజిక్ మూలకాలపై సమీకరించబడి, 100 Hz ఫ్రీక్వెన్సీతో విద్యుత్ పల్స్‌లను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. యాంటీఫేస్ సిగ్నల్‌ను రూపొందించడానికి D-ట్రిగ్గర్ ఉపయోగించబడుతుంది. ఇది మాస్టర్ ఓసిలేటర్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీని 2 ద్వారా విభజిస్తుంది. దీర్ఘచతురస్రాకార పప్పుల రూపంలో కౌంటర్-ఫేజ్ సిగ్నల్ ట్రిగ్గర్ యొక్క ప్రత్యక్ష మరియు విలోమ అవుట్‌పుట్‌ల వద్ద ఉత్పత్తి చేయబడుతుంది.
లాజిక్ మూలకాలపై బఫర్ మూలకాల ద్వారా ఈ సిగ్నల్ కీ ట్రాన్సిస్టర్‌లపై నిర్మించబడిన ఇన్వర్టర్ యొక్క అవుట్పుట్ సర్క్యూట్‌ను నియంత్రించదు. వారి శక్తి ఇన్వర్టర్ల అవుట్పుట్ శక్తిని నిర్ణయిస్తుంది.
ట్రాన్సిస్టర్‌లు మిశ్రమ బైపోలార్ మరియు ఫీల్డ్ ఎఫెక్ట్ ట్రాన్సిస్టర్‌లు కావచ్చు. డ్రెయిన్ లేదా కలెక్టర్ సర్క్యూట్‌లలో ట్రాన్స్ఫార్మర్ యొక్క ప్రాధమిక భాగం సగం ఉంటుంది. దీని ద్వితీయ వైండింగ్ 220 V యొక్క అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ కోసం రూపొందించబడింది. ట్రిగ్గర్ 100 Hz మల్టీవైబ్రేటర్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీని 2 ద్వారా విభజించినందున, అవుట్పుట్ ఫ్రీక్వెన్సీ 50 Hz అవుతుంది. దేశీయ ఎలక్ట్రికల్ మరియు రేడియో పరికరాలలో అధిక భాగాన్ని శక్తివంతం చేయడానికి ఈ విలువ అవసరం.
అన్ని సర్క్యూట్ మూలకాలు అదనపు స్థిరీకరణ మరియు అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ నాయిస్ ప్రొటెక్షన్ ఎలిమెంట్స్‌తో కారు బ్యాటరీ ద్వారా శక్తిని పొందుతాయి. బ్యాటరీ కూడా వాటి నుండి రక్షించబడుతుంది.
సాధారణ ట్రాన్స్‌డ్యూసర్‌ల పథకాలు రక్షణ మరియు స్వయంచాలక నియంత్రణ అంశాలను కలిగి ఉండవు. అవుట్పుట్ సిగ్నల్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ కెపాసిటర్ మరియు రెసిస్టర్ నిరోధకత యొక్క ఎంపిక ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది, ఇది ఓసిలేటర్ యొక్క సర్క్యూట్లో చేర్చబడుతుంది. లోడ్‌లో సరళమైన షార్ట్-సర్క్యూట్ రక్షణగా, కారు బ్యాటరీకి సర్క్యూట్‌ను సరఫరా చేసే సర్క్యూట్లో ఫ్యూజ్ ఉపయోగించబడుతుంది. అందువల్ల ఎల్లప్పుడూ ఫ్యూజుల విడి సెట్‌ను కలిగి ఉండటం అవసరం.
మరింత శక్తివంతమైన ఆధునిక DC నుండి AC కన్వర్టర్లు ఇతర సర్క్యూట్ల ద్వారా తయారు చేయబడ్డాయి. PWM కంట్రోలర్ ఆపరేటింగ్ మోడ్‌ను సెట్ చేస్తుంది. ఇది అవుట్పుట్ సిగ్నల్ యొక్క వ్యాప్తి మరియు ఫ్రీక్వెన్సీని కూడా నిర్ణయిస్తుంది.
2000W కన్వర్టర్ సర్క్యూట్ (12V+220V+2000W) అవసరమైన అవుట్పుట్ శక్తిని పొందడానికి దాని అవుట్పుట్ దశల్లో పవర్ యాక్టివ్ ఎలిమెంట్‌ల సమాంతర కనెక్షన్‌ను ఉపయోగిస్తుంది. ఈ సర్క్యూట్ డిజైన్‌తో ట్రాన్సిస్టర్ల ప్రవాహాలు సంగ్రహించబడతాయి.
కానీ పవర్ పరామితిని పెంచడానికి మరింత నమ్మదగిన మార్గం ఏమిటంటే, అనేక DC/DC కన్వర్టర్లను సాధారణ DC/AC (డైరెక్ట్ కరెంట్/ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్) ఇన్‌వర్టర్‌కి ఇన్‌పుట్‌గా కలపడం, దీని అవుట్పుట్ హెవీ-డ్యూటీ లోడ్‌ను కనెక్ట్ చేయడానికి ఉపయోగించబడుతుంది.ప్రతి DC/DC కన్వర్టర్‌లో ట్రాన్స్ఫార్మర్ అవుట్‌పుట్‌తో కూడిన ఇన్వర్టర్ మరియు ఆ వోల్టేజ్ కోసం రెక్టిఫైయర్ ఉంటుంది. అవుట్పుట్ టెర్మినల్స్‌లో దాదాపు 300 V DC వోల్టేజ్ ఉంది. అవన్నీ అవుట్‌పుట్‌లో సమాంతరంగా కనెక్ట్ చేయబడ్డాయి.
ఒక ఇన్వర్టర్ నుండి 600 W కంటే ఎక్కువ శక్తిని పొందడం కష్టం. పరికరం యొక్క మొత్తం సర్క్యూట్ బ్యాటరీ వోల్టేజ్ ద్వారా శక్తిని పొందుతుంది.
ఇటువంటి సర్క్యూట్లు థర్మల్ రక్షణతో సహా అన్ని రకాల రక్షణతో అందించబడతాయి. అవుట్పుట్ ట్రాన్సిస్టర్ల హీట్‌సింక్‌ల ఉపరితలాలపై ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్లు అమర్చబడి ఉంటాయి. వారు తాపన స్థాయిపై ఆధారపడిన వోల్టేజ్ని ఉత్పత్తి చేస్తారు. థ్రెషోల్డ్ పరికరం డిజైన్ దశలో ఉన్న ఒక సెట్‌తో పోల్చి చూస్తుంది మరియు సంబంధిత అలారంతో పరికరం యొక్క ఆపరేషన్‌ను ఆపడానికి సిగ్నల్ ఇస్తుంది. ప్రతి రకమైన రక్షణ దాని స్వంత సిగ్నలింగ్ పరికరంతో అమర్చబడి ఉంటుంది, తరచుగా వినవచ్చు.
హౌసింగ్‌లో ఇన్‌స్టాల్ చేయబడిన ఎయిర్ కూలర్ ద్వారా అదనపు బలవంతపు శీతలీకరణ ఉపయోగించబడుతుంది, ఇది సంబంధిత థర్మల్ సెన్సార్ కమాండ్ వద్ద స్వయంచాలకంగా సక్రియం అవుతుంది. అదనంగా, కేసు కూడా నమ్మదగిన హీట్ సింక్, ఇది ముడతలు పెట్టిన లోహంతో తయారు చేయబడింది.
అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ సిగ్నల్ రూపం ప్రకారం
సింగిల్-ఫేజ్ వోల్టేజ్ కన్వర్టర్లను రెండు గ్రూపులుగా విభజించవచ్చు:
- స్వచ్ఛమైన సైన్ వేవ్ అవుట్‌పుట్‌తో;
- సవరించిన సైనూసోయిడల్ అవుట్‌పుట్‌తో.
ఇన్వర్టర్ల మొదటి సమూహంలో, అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ కన్వర్టర్ స్థిరమైన వోల్టేజ్ని సృష్టిస్తుంది. దీని విలువ సైనూసోయిడల్ సిగ్నల్ యొక్క వ్యాప్తికి దగ్గరగా ఉంటుంది, ఇది పరికర అవుట్పుట్ వద్ద అవసరం. వంతెన సర్క్యూట్లో, స్థిరమైన వోల్టేజ్ ఈ వోల్టేజ్ నుండి కంట్రోలర్ యొక్క పల్స్ వెడల్పు మాడ్యులేషన్ మరియు తక్కువ-పాస్ ఫిల్టర్ ద్వారా సంగ్రహించబడుతుంది, ఇది సైనోసోయిడల్ ఆకారానికి చాలా దగ్గరగా ఉంటుంది. అవుట్పుట్ ట్రాన్సిస్టర్‌లు ప్రతి అర్ధ వ్యవధిలో చాలా సార్లు హార్మోనిక్ చట్టం ప్రకారం మారుతూ ఉంటాయి.
ట్రాన్స్ఫార్మర్ లేదా మోటార్ ఇన్‌పుట్‌గా ఉన్న పరికరాల కోసం స్వచ్ఛమైన సైన్ వేవ్ అవసరం.నేటి పరికరాలు చాలా వరకు వోల్టేజ్‌లతో విద్యుత్ సరఫరాను అనుమతిస్తాయి, దీని ఆకారం సైన్ వేవ్‌ను అంచనా వేస్తుంది. స్విచ్డ్-మోడ్ పవర్ సప్లై ఉన్న ఉత్పత్తులు ముఖ్యంగా తక్కువ అవసరాలను కలిగి ఉంటాయి.
ట్రాన్స్ఫార్మర్ పరికరాలు
వోల్టేజ్ కన్వర్టర్లు ట్రాన్స్ఫార్మర్లను కలిగి ఉంటాయి. ఇన్వర్టర్ సర్క్యూట్‌లలో, వారు మాస్టర్ బ్లాకింగ్ జనరేటర్‌ల ఆపరేషన్‌లో పాల్గొంటారు, ఇవి దీర్ఘచతురస్రాకార ఆకృతికి దగ్గరగా ఉండే పప్పులను ఉత్పత్తి చేస్తాయి. అటువంటి జనరేటర్లో భాగంగా పల్స్ ట్రాన్స్ఫార్మర్ ఉపయోగించబడుతుంది. దాని వైండింగ్‌లు సానుకూల అభిప్రాయాన్ని సృష్టించే విధంగా అనుసంధానించబడి ఉంటాయి, ఫలితంగా అన్‌డంప్డ్ డోలనాలు ఏర్పడతాయి.
అయస్కాంత కోర్ ఒక మిశ్రమంతో తయారు చేయబడింది, ఇది అధిక అయస్కాంత బ్యాండ్‌విడ్త్‌ను కలిగి ఉంటుంది. ఇది ట్రాన్స్ఫార్మర్ అసంతృప్త మోడ్‌లో పనిచేయడానికి అనుమతిస్తుంది. వివిధ రకాల ఫెర్రైట్, పెర్మల్లాయ్ ఈ లక్షణాలను కలిగి ఉంటాయి.
ట్రాన్స్ఫార్మర్ నిరోధించే జనరేటర్లు మల్టీవైబ్రేటర్లచే భర్తీ చేయబడ్డాయి. వారు ఆధునిక మూలకం స్థావరాన్ని ఉపయోగిస్తున్నారు మరియు వారి పూర్వీకుల కంటే అధిక ఫ్రీక్వెన్సీ స్థిరత్వాన్ని కలిగి ఉంటారు. ఇంకా, మల్టీవైబ్రేటర్ సర్క్యూట్లు ఓసిలేటర్ యొక్క ఆపరేటింగ్ ఫ్రీక్వెన్సీని సరళమైన మార్గంలో మారుస్తాయి.
ఇన్వర్టర్ల యొక్క ఆధునిక నమూనాలలో ట్రాన్స్ఫార్మర్లు అవుట్పుట్ దశల్లో పని చేస్తాయి. ప్రాథమిక వైండింగ్ యొక్క సెంటర్ పాయింట్ నుండి కలెక్టర్లు లేదా వాటిలో ఉపయోగించిన ట్రాన్సిస్టర్ల కాలువలకు ప్రధాన ద్వారా, బ్యాటరీ నుండి సరఫరా వోల్టేజ్ వర్తించబడుతుంది. ద్వితీయ వైండింగ్‌లు 220 V యొక్క AC వోల్టేజ్‌కు పరివర్తన నిష్పత్తిని ఉపయోగించి లెక్కించబడతాయి. ఈ విలువ చాలా మంది గృహ వినియోగదారులకు శక్తిని అందించడానికి ఉపయోగించబడుతుంది.
సంబంధిత కథనాలు:
