ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রক স্যুইচিং

পালস ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রকগুলিতে (কনভার্টার), সক্রিয় উপাদান (সাধারণত একটি ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টর) পালস মোডে কাজ করে: কন্ট্রোল সুইচ পর্যায়ক্রমে খোলে এবং বন্ধ হয়ে যায়, শক্তি-সঞ্চয়কারী উপাদানে ডালের সাথে সরবরাহ ভোল্টেজ সরবরাহ করে। ফলস্বরূপ, বর্তমান ডালগুলি একটি চোকের মাধ্যমে (বা একটি ট্রান্সফরমারের মাধ্যমে, একটি নির্দিষ্ট সুইচিং নিয়ন্ত্রকের টপোলজির উপর নির্ভর করে) খাওয়ানো হয়, যা প্রায়শই একটি উপাদান হিসাবে কাজ করে যা লোড সার্কিটে শক্তি জমা করে, রূপান্তরিত করে এবং মুক্তি দেয়।

ডালগুলির নির্দিষ্ট সময়ের পরামিতি রয়েছে: তারা একটি নির্দিষ্ট ফ্রিকোয়েন্সি অনুসরণ করে এবং একটি নির্দিষ্ট সময়কাল থাকে। এই পরামিতিগুলি বর্তমানে স্টেবিলাইজার দ্বারা সরবরাহ করা লোডের আকারের উপর নির্ভর করে, যেহেতু এটি আউটপুট ক্যাপাসিটরকে চার্জ করে এবং প্রকৃতপক্ষে এটির সাথে সংযুক্ত লোডকে শক্তি দেয়।

একটি পালস স্টেবিলাইজারের কাঠামোতে, তিনটি প্রধান কার্যকরী ইউনিটকে আলাদা করা যেতে পারে: একটি সুইচ, একটি শক্তি স্টোরেজ ডিভাইস এবং একটি নিয়ন্ত্রণ সার্কিট।প্রথম দুটি নোড একটি পাওয়ার বিভাগ গঠন করে, যা তৃতীয়টির সাথে একত্রে একটি সম্পূর্ণ ভোল্টেজ রূপান্তর সার্কিট গঠন করে। কখনও কখনও সুইচ কন্ট্রোল সার্কিট হিসাবে একই হাউজিং করা যেতে পারে.

তাই পালস কনভার্টারের কাজ বন্ধ এবং খোলার কারণে সম্পন্ন হয় ইলেকট্রনিক কী… যখন সুইচ বন্ধ থাকে, শক্তি সঞ্চয় যন্ত্রটি (চোক) পাওয়ার উত্সের সাথে সংযুক্ত থাকে এবং শক্তি সঞ্চয় করে এবং যখন এটি খোলা থাকে, তখন স্টোরেজ ডিভাইসটি উত্স থেকে সংযোগ বিচ্ছিন্ন হয়ে যায় এবং অবিলম্বে লোড সার্কিটের সাথে সংযুক্ত হয়, যার পরে শক্তি ফিল্টার ক্যাপাসিটর এবং লোডে স্থানান্তরিত হয়।

ফলস্বরূপ, ভোল্টেজের একটি নির্দিষ্ট গড় মান লোডের উপর কাজ করে, যা নিয়ন্ত্রণ ডালগুলির পুনরাবৃত্তির সময়কাল এবং ফ্রিকোয়েন্সির উপর নির্ভর করে। বর্তমান লোডের উপর নির্ভর করে, যার মান এই রূপান্তরকারীর জন্য অনুমোদিত সীমা অতিক্রম করা উচিত নয়।

PWM এবং PWM

পালস কনভার্টারের আউটপুট ভোল্টেজের স্থিতিশীলতার নীতিটি রেফারেন্স ভোল্টেজের সাথে আউটপুট ভোল্টেজের অবিচ্ছিন্ন তুলনার উপর ভিত্তি করে এবং এই ভোল্টেজগুলির অমিলের উপর নির্ভর করে, নিয়ন্ত্রণ সার্কিট স্বয়ংক্রিয়ভাবে খোলার সময়কালের অনুপাত পুনরুদ্ধার করে এবং সুইচের বন্ধ অবস্থা (এটি এর সাথে কন্ট্রোল ডালের প্রস্থ পরিবর্তন করে পালস প্রস্থ মড্যুলেশন — PWM) বা এই ডালগুলির পুনরাবৃত্তির হার পরিবর্তন করে, তাদের সময়কাল স্থির রেখে (পালস ফ্রিকোয়েন্সি মডুলেশনের মাধ্যমে — PFM)। আউটপুট ভোল্টেজ সাধারণত একটি প্রতিরোধী বিভাজক দিয়ে পরিমাপ করা হয়।

ধরুন লোডের অধীনে আউটপুট ভোল্টেজ কিছু সময়ে কমে যায়, নামমাত্রের চেয়ে কম হয়ে যায়।এই ক্ষেত্রে, পিডব্লিউএম কন্ট্রোলার স্বয়ংক্রিয়ভাবে নাড়ির প্রস্থ বৃদ্ধি করবে, অর্থাৎ, চোকে শক্তি সঞ্চয়ের প্রক্রিয়াগুলি দীর্ঘ হয়ে যাবে এবং সেই অনুযায়ী, আরও শক্তি লোডে স্থানান্তরিত হবে। ফলস্বরূপ, আউটপুট ভোল্টেজ নামমাত্র ফিরে আসবে।

যদি স্থিতিশীলতা PFM এর নীতি অনুসারে কাজ করে, তবে লোডের অধীনে আউটপুট ভোল্টেজ হ্রাসের সাথে, পালস পুনরাবৃত্তির হার বৃদ্ধি পাবে। ফলস্বরূপ, শক্তির আরও অংশ লোডে স্থানান্তরিত হবে এবং ভোল্টেজ প্রয়োজনীয় রেটিং এর সমান হবে। এখানে এটা বলা উপযুক্ত হবে যে সুইচের বন্ধ অবস্থার সময়কালের অনুপাত তার বন্ধ এবং খোলা অবস্থার সময়কালের যোগফলের সাথে তথাকথিত ডিউটি ​​চক্র ডিসি।

সাধারণভাবে, পালস কনভার্টারগুলি গ্যালভানিক আইসোলেশন সহ এবং ছাড়াই পাওয়া যায়৷ এই নিবন্ধে, আমরা গ্যালভানিক বিচ্ছিন্নতা ছাড়া মৌলিক সার্কিটগুলি দেখব: বুস্ট, বক এবং ইনভার্টিং কনভার্টার৷ সূত্রে, ভিন হল ইনপুট ভোল্টেজ, Vout হল আউটপুট ভোল্টেজ এবং ডিসি হল ডিউটি ​​চক্র।

নন-গ্যালভানিক্যালি বিচ্ছিন্ন বক কনভার্টার-বক কনভার্টার বা স্টেপ-ডাউন কনভার্টার

কী T বন্ধ হয়। যখন সুইচ বন্ধ থাকে, ডায়োড ডি লক করা হয়, কারেন্ট প্রবাহিত হয় থ্রোটল L এবং লোড জুড়ে R বাড়তে শুরু করে। চাবি খোলে। যখন সুইচটি খোলা হয়, চোকের মাধ্যমে এবং লোডের মাধ্যমে কারেন্ট, যদিও এটি হ্রাস পায়, প্রবাহিত হতে থাকে, কারণ এটি তাত্ক্ষণিকভাবে অদৃশ্য হয়ে যায় না, শুধুমাত্র এখন সার্কিটটি সুইচের মাধ্যমে নয়, খোলা ডায়োডের মাধ্যমে বন্ধ হয়ে যায়।

সুইচ আবার বন্ধ হয়.যদি সুইচ খোলার সময়, চোকের মধ্য দিয়ে কারেন্ট শূন্যে নেমে যাওয়ার সময় না থাকে, তবে এখন এটি আবার বৃদ্ধি পায়। সুতরাং, চোকের মাধ্যমে এবং লোডের মাধ্যমে, এটি সর্বদা কাজ করে স্পন্দিত বর্তমান (যদি কোন ক্যাপাসিটর না থাকে)। ক্যাপাসিটর তরঙ্গগুলিকে মসৃণ করে যাতে লোড কারেন্ট প্রায় স্থির থাকে।

এই ধরনের কনভার্টারে আউটপুট ভোল্টেজ সবসময় ইনপুট ভোল্টেজের চেয়ে কম থাকে, যা এখানে কার্যত দম বন্ধ করা এবং লোডের মধ্যে বিভক্ত হয়। এর তাত্ত্বিক মান (একটি আদর্শ রূপান্তরকারীর জন্য - সুইচ এবং ডায়োডের ক্ষতিকে উপেক্ষা করে) নিম্নলিখিত সূত্রটি ব্যবহার করে পাওয়া যেতে পারে:

গ্যালভানিক বিচ্ছিন্নতা ছাড়াই বুস্ট কনভার্টার - বুস্ট কনভার্টার

সুইচ টি বন্ধ। সুইচ বন্ধ হয়ে গেলে, ডায়োড ডি বন্ধ হয়ে যায়, ইন্ডাক্টর এল-এর মাধ্যমে কারেন্ট বাড়তে শুরু করে। চাবি খোলে। ইন্ডাক্টরের মধ্য দিয়ে কারেন্ট প্রবাহিত হতে থাকে, কিন্তু এখন একটি খোলা ডায়োডের মাধ্যমে এবং ইন্ডাক্টর জুড়ে ভোল্টেজ সোর্স ভোল্টেজে যোগ করা হয়। লোড R জুড়ে ধ্রুবক ভোল্টেজ ক্যাপাসিটর C দ্বারা রক্ষণাবেক্ষণ করা হয়।

সুইচ বন্ধ, দম বন্ধ করা কারেন্ট আবার বেড়ে যায়। এই ধরনের কনভার্টারের আউটপুট ভোল্টেজ সবসময় ইনপুট ভোল্টেজের চেয়ে বেশি হয় কারণ ইন্ডাক্টর জুড়ে ভোল্টেজ উৎস ভোল্টেজের সাথে যোগ করা হয়। আউটপুট ভোল্টেজের তাত্ত্বিক মান (একটি আদর্শ রূপান্তরের জন্য) সূত্রটি ব্যবহার করে পাওয়া যেতে পারে:

গ্যালভানিক আইসোলেশন-বাক-বুস্ট-কনভার্টার ছাড়াই ইনভার্টিং কনভার্টার

সুইচ টি বন্ধ। চোক এল শক্তি সঞ্চয় করে, ডায়োড ডি বন্ধ। সুইচ খোলা আছে—চোক ক্যাপাসিটর C এবং লোড R কে শক্তি দেয়। এখানে আউটপুট ভোল্টেজের নেতিবাচক পোলারিটি রয়েছে।এর মান সূত্র দ্বারা (আদর্শ ক্ষেত্রে) পাওয়া যেতে পারে:

রৈখিক স্টেবিলাইজারগুলির বিপরীতে, সক্রিয় উপাদানগুলির কম গরম করার কারণে সুইচিং স্টেবিলাইজারগুলির দক্ষতা বেশি থাকে এবং তাই একটি ছোট রেডিয়েটার এলাকা প্রয়োজন। স্যুইচিং স্টেবিলাইজারগুলির সাধারণ অসুবিধাগুলি হল আউটপুট এবং ইনপুট সার্কিটে ইমপালস শব্দের উপস্থিতি, সেইসাথে দীর্ঘ ক্ষণস্থায়ী।