পাওয়ার ইলেকট্রনিক্স কি

এই নিবন্ধে আমরা পাওয়ার ইলেকট্রনিক্স সম্পর্কে কথা বলব। পাওয়ার ইলেকট্রনিক্স কি, এটা কিসের উপর ভিত্তি করে, এর সুবিধা কি এবং এর সম্ভাবনা কি? আসুন পাওয়ার ইলেকট্রনিক্সের উপাদানগুলির উপর আলোকপাত করা যাক, সেগুলি কী, তারা একে অপরের থেকে কীভাবে আলাদা এবং কী অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য এই বা এই ধরণের সেমিকন্ডাক্টর সুইচগুলি উপযুক্ত তা সংক্ষেপে বিবেচনা করুন। এখানে প্রাত্যহিক জীবনে ব্যবহৃত পাওয়ার ইলেকট্রনিক্স ডিভাইসের উদাহরণ রয়েছে, উত্পাদনে এবং দৈনন্দিন জীবনে।

সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, পাওয়ার ইলেকট্রনিক্স ডিভাইসগুলি শক্তি সংরক্ষণে একটি বড় প্রযুক্তিগত অগ্রগতি করেছে। পাওয়ার সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইস, তাদের নমনীয় নিয়ন্ত্রণযোগ্যতার কারণে, বিদ্যুতের দক্ষ রূপান্তর সক্ষম করে। আজকের ওজন এবং আকার এবং দক্ষতার মেট্রিক্স ইতিমধ্যেই রূপান্তরকারীকে একটি গুণগতভাবে নতুন স্তরে নিয়ে এসেছে।

অনেক শিল্প সফট স্টার্টার, গতি নিয়ন্ত্রক, নিরবচ্ছিন্ন বিদ্যুৎ সরবরাহ ব্যবহার করে, আধুনিক সেমিকন্ডাক্টর ভিত্তিতে কাজ করে এবং উচ্চ দক্ষতা প্রদর্শন করে। এটা সব পাওয়ার ইলেকট্রনিক্স.

পাওয়ার ইলেকট্রনিক্সে বৈদ্যুতিক শক্তির প্রবাহ নিয়ন্ত্রণ করা হয় সেমিকন্ডাক্টর সুইচগুলির সাহায্যে, যা যান্ত্রিক সুইচগুলিকে প্রতিস্থাপন করে এবং যা প্রয়োজনীয় গড় শক্তি এবং এই বা তার কার্যকারী সংস্থার সুনির্দিষ্ট ক্রিয়া পাওয়ার জন্য প্রয়োজনীয় অ্যালগরিদম অনুসারে নিয়ন্ত্রণ করা যেতে পারে। সরঞ্জাম

সুতরাং, পাওয়ার ইলেকট্রনিক্স পরিবহনে, খনির শিল্পে, যোগাযোগের ক্ষেত্রে, অনেক শিল্পে ব্যবহৃত হয় এবং আজ একটি শক্তিশালী গৃহস্থালী যন্ত্রপাতি তার নকশায় অন্তর্ভুক্ত পাওয়ার ইলেকট্রনিক ইউনিট ছাড়া করতে পারে না।

পাওয়ার ইলেকট্রনিক্সের মৌলিক বিল্ডিং ব্লকগুলি হল অবিকল সেমিকন্ডাক্টর মূল উপাদান যা মেগাহার্টজ পর্যন্ত বিভিন্ন গতিতে একটি সার্কিট খুলতে এবং বন্ধ করতে পারে। অন ​​স্টেটে, সুইচের রেজিস্ট্যান্স হল ওহমের একক এবং ভগ্নাংশ এবং অফ স্টেটে মেগোহম।

কী পরিচালনার জন্য খুব বেশি শক্তির প্রয়োজন হয় না, এবং সুইচিং প্রক্রিয়া চলাকালীন কীটির ক্ষতি হয়েছিল, একটি ভাল-পরিকল্পিত ড্রাইভারের সাথে, এক শতাংশের বেশি হয় না। এই কারণে, লোহার ট্রান্সফরমার এবং যান্ত্রিক সুইচ যেমন প্রচলিত রিলেগুলির ক্ষতিকারক অবস্থানের তুলনায় পাওয়ার ইলেকট্রনিক্সের দক্ষতা বেশি।

পাওয়ার ইলেকট্রনিক ডিভাইসগুলি এমন ডিভাইস যেখানে কার্যকর কারেন্ট 10 অ্যাম্পিয়ারের চেয়ে বেশি বা সমান। এই ক্ষেত্রে, মূল সেমিকন্ডাক্টর উপাদানগুলি হতে পারে: বাইপোলার ট্রানজিস্টর, ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টর, আইজিবিটি ট্রানজিস্টর, থাইরিস্টর, ট্রায়াক্স, লক-ইন থাইরিস্টর এবং সমন্বিত নিয়ন্ত্রণ সহ লক-ইন থাইরিস্টর।

কম নিয়ন্ত্রণ শক্তি আপনাকে পাওয়ার মাইক্রোসার্কিট তৈরি করতে দেয় যাতে একাধিক ব্লক একসাথে একত্রিত হয়: সুইচ নিজেই, কন্ট্রোল সার্কিট এবং কন্ট্রোল সার্কিট, এগুলি তথাকথিত স্মার্ট সার্কিট।

এই ইলেকট্রনিক বিল্ডিং ব্লকগুলি উচ্চ শক্তির শিল্প স্থাপনা এবং পরিবারের বৈদ্যুতিক যন্ত্রপাতি উভয় ক্ষেত্রেই ব্যবহৃত হয়। কয়েক মেগাওয়াটের জন্য একটি ইন্ডাকশন ওভেন বা কয়েক কিলোওয়াটের জন্য একটি হোম স্টিমার—উভয়টিতেই সলিড-স্টেট পাওয়ার সুইচ রয়েছে যা বিভিন্ন ওয়াটেজে কাজ করে।

এইভাবে, পাওয়ার থাইরিস্টরগুলি 1 এমভিএ-এর বেশি ক্ষমতার কনভার্টারগুলিতে কাজ করে, সরাসরি কারেন্ট সহ বৈদ্যুতিক ড্রাইভের সার্কিটে এবং উচ্চ ভোল্টেজ সহ বিকল্প কারেন্ট ড্রাইভগুলিতে, প্রতিক্রিয়াশীল শক্তির ক্ষতিপূরণের জন্য ইনস্টলেশনগুলিতে, ইন্ডাকশন গলানোর জন্য ইনস্টলেশনগুলিতে ব্যবহৃত হয়।

লকিং থাইরিস্টরগুলি আরও নমনীয়ভাবে নিয়ন্ত্রিত হয়, এগুলি শত শত কেভিএ ক্ষমতা সহ কম্প্রেসার, ফ্যান, পাম্পগুলি নিয়ন্ত্রণ করতে ব্যবহৃত হয় এবং সম্ভাব্য সুইচিং পাওয়ার 3 এমভিএ ছাড়িয়ে যায়। আইজিবিটি ট্রানজিস্টর মোটর নিয়ন্ত্রণের জন্য এবং অনেকগুলি স্ট্যাটিক ইনস্টলেশনে অবিচ্ছিন্ন বিদ্যুৎ সরবরাহ এবং উচ্চ স্রোতের স্যুইচিংয়ের জন্য বিভিন্ন উদ্দেশ্যে MVA ইউনিট পর্যন্ত ধারণক্ষমতা সহ কনভার্টার স্থাপন সক্ষম করে।

MOSFET-এর শত শত কিলোহার্টজ ফ্রিকোয়েন্সিতে চমৎকার নিয়ন্ত্রণযোগ্যতা রয়েছে, যা IGBT-এর তুলনায় তাদের প্রযোজ্যতার পরিসরকে ব্যাপকভাবে প্রসারিত করে।

ট্রায়াকগুলি এসি মোটর শুরু এবং নিয়ন্ত্রণ করার জন্য সর্বোত্তম, তারা 50 kHz পর্যন্ত ফ্রিকোয়েন্সিতে কাজ করতে পারে এবং IGBT ট্রানজিস্টরের চেয়ে কম শক্তির প্রয়োজন হয়।

আজ, IGBT-এর সর্বাধিক সুইচিং ভোল্টেজ 3500 ভোল্ট এবং সম্ভাব্য 7000 ভোল্ট।এই উপাদানগুলি আগামী বছরগুলিতে বাইপোলার ট্রানজিস্টর প্রতিস্থাপন করতে পারে এবং এমভিএ ইউনিট পর্যন্ত সরঞ্জামগুলিতে ব্যবহার করা হবে। কম-পাওয়ার কনভার্টারগুলির জন্য, MOSFETগুলি আরও গ্রহণযোগ্য থাকবে এবং 3 টিরও বেশি MVA - লক-ইন থাইরিস্টরগুলির জন্য।

বিশ্লেষকদের পূর্বাভাস অনুসারে, ভবিষ্যতে বেশিরভাগ সেমিকন্ডাক্টরের একটি মডুলার ডিজাইন থাকবে, যেখানে দুটি থেকে ছয়টি মূল উপাদান একটি প্যাকেজে অবস্থিত। মডিউলগুলির ব্যবহার আপনাকে যে সরঞ্জামগুলিতে সেগুলি ব্যবহার করা হবে তার ওজন, আকার এবং ব্যয় হ্রাস করতে দেয়।

IGBT ট্রানজিস্টরের জন্য, অগ্রগতি হবে 3.5 kV পর্যন্ত ভোল্টেজে 2 kA পর্যন্ত কারেন্টের বৃদ্ধি এবং সরলীকৃত নিয়ন্ত্রণ স্কিমগুলির সাথে 70 kHz পর্যন্ত অপারেটিং ফ্রিকোয়েন্সি বৃদ্ধি। একটি মডিউলে শুধুমাত্র সুইচ এবং একটি সংশোধনকারী নয়, একটি ড্রাইভার এবং সক্রিয় সুরক্ষা সার্কিটও থাকতে পারে।

সাম্প্রতিক বছরগুলিতে নির্মিত ট্রানজিস্টর, ডায়োড, থাইরিস্টরগুলি ইতিমধ্যে তাদের পরামিতিগুলিকে উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করেছে, যেমন বর্তমান, ভোল্টেজ, গতি এবং অগ্রগতি স্থির থাকে না।

অল্টারনেটিং কারেন্টকে সরাসরি কারেন্টে রূপান্তর করার জন্য, নিয়ন্ত্রিত রেকটিফায়ার ব্যবহার করা হয়, যা শূন্য থেকে নামমাত্র পরিসরে সংশোধনকৃত ভোল্টেজের একটি মসৃণ পরিবর্তনের অনুমতি দেয়।

আজ, ডিসি বৈদ্যুতিক ড্রাইভ উত্তেজনা সিস্টেমে, থাইরিস্টরগুলি প্রধানত সিঙ্ক্রোনাস মোটরগুলিতে ব্যবহৃত হয়। ডাবল থাইরিস্টর - ট্রায়াকস - দুটি সংযুক্ত অ্যান্টিপ্যারালাল থাইরিস্টরের জন্য শুধুমাত্র একটি গেট ইলেক্ট্রোড থাকে, যা নিয়ন্ত্রণকে আরও সহজ করে তোলে।

বিপরীত প্রক্রিয়াটি সম্পাদন করতে, সরাসরি ভোল্টেজকে বিকল্প ভোল্টেজে রূপান্তর ব্যবহার করা হয় ইনভার্টার… স্বাধীন সেমিকন্ডাক্টর সুইচ ইনভার্টারগুলি একটি আউটপুট ফ্রিকোয়েন্সি, আকৃতি এবং প্রশস্ততা দেয় যা ইলেকট্রনিক সার্কিট দ্বারা নির্ধারিত হয়, নেটওয়ার্ক দ্বারা নয়। ইনভার্টারগুলি বিভিন্ন ধরণের মূল উপাদানগুলির উপর ভিত্তি করে তৈরি করা হয়, তবে বৃহৎ শক্তির জন্য, 1 MVA এর বেশি, আবার, IGBT ট্রানজিস্টর ইনভার্টারগুলি উপরে উঠে আসে।

থাইরিস্টরের বিপরীতে, আইজিবিটি আউটপুট কারেন্ট এবং ভোল্টেজের একটি বিস্তৃত এবং আরও সঠিক আকার প্রদান করে। লো-পাওয়ার কার ইনভার্টারগুলি তাদের কাজে ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টর ব্যবহার করে, যা 3 কিলোওয়াট পর্যন্ত শক্তিতে একটি উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি পালস কনভার্টার অপারেটিং এর মাধ্যমে একটি 12-ভোল্ট ব্যাটারির সরাসরি কারেন্টকে প্রথমে সরাসরি কারেন্টে রূপান্তর করতে একটি চমৎকার কাজ করে। 50 kHz থেকে শত শত কিলোহার্টজ ফ্রিকোয়েন্সিতে, তারপর 50 বা 60 Hz পর্যায়ক্রমে।

একটি কম্পাঙ্কের কারেন্টকে অন্য কম্পাঙ্কের কারেন্টে রূপান্তর করতে, ব্যবহার করুন সেমিকন্ডাক্টর ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টার… পূর্বে, এটি শুধুমাত্র থাইরিস্টরের ভিত্তিতে করা হয়েছিল, যার সম্পূর্ণ নিয়ন্ত্রণযোগ্যতা ছিল না; থাইরিস্টর জোর করে লক করার জন্য জটিল স্কিমগুলি বিকাশ করা প্রয়োজন ছিল।

ফিল্ড-ইফেক্ট এমওএসএফইটি এবং আইজিবিটি-এর মতো সুইচগুলির ব্যবহার ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টারগুলির নকশা এবং বাস্তবায়ন সহজতর করে এবং এটি ভবিষ্যদ্বাণী করা যেতে পারে যে থাইরিস্টরগুলি, বিশেষত কম-পাওয়ার ডিভাইসে, ভবিষ্যতে ট্রানজিস্টরের পক্ষে পরিত্যক্ত হবে।

থাইরিস্টরগুলি এখনও বৈদ্যুতিক ড্রাইভগুলি বিপরীত করতে ব্যবহৃত হয়; থাইরিস্টর কনভার্টারের দুটি সেট থাকাই যথেষ্ট যাতে সুইচিং ছাড়াই দুটি ভিন্ন বর্তমান দিকনির্দেশ প্রদান করা যায়। এইভাবে আধুনিক নন-কন্টাক্ট রিভার্সিবল স্টার্টার কাজ করে।

আমরা আশা করি যে আমাদের সংক্ষিপ্ত নিবন্ধটি আপনার জন্য উপযোগী ছিল এবং এখন আপনি জানেন যে পাওয়ার ইলেকট্রনিক্স কী, পাওয়ার ইলেকট্রনিক ডিভাইসগুলিতে কী পাওয়ার ইলেকট্রনিক্স উপাদানগুলি ব্যবহার করা হয় এবং আমাদের ভবিষ্যতের জন্য পাওয়ার ইলেকট্রনিক্সের সম্ভাবনা কতটা দুর্দান্ত।