वोल्टेज पैरामीटर में बिजली को परिवर्तित करने का कार्य विभिन्न उपकरणों जैसे जनरेटर, चार्जर और ट्रांसफार्मर उपकरणों द्वारा किया जा सकता है। एक डिग्री या किसी अन्य के लिए, वे सभी ऊर्जा की विशेषताओं को बदलने में सक्षम हैं, लेकिन तकनीकी और एर्गोनोमिक गुणों के संदर्भ में उनका उपयोग हमेशा उचित नहीं होता है। यह आंशिक रूप से इस तथ्य के कारण है कि अधिकांश नियामकों के लिए वर्तमान को बदलने का कार्य महत्वपूर्ण नहीं है - किसी भी मामले में, अगर हम प्रत्यक्ष और प्रत्यावर्ती धारा दोनों के बारे में बात करते हैं। इन्हीं सीमाओं ने बिजली के उपकरणों के निर्माताओं को एक स्विचिंग कनवर्टर विकसित करने के लिए प्रेरित किया, जो इसके कॉम्पैक्ट आकार और वोल्टेज स्थिरीकरण सटीकता के साथ अनुकूल रूप से तुलना करता है।
डिवाइस का पता लगाना
कई रेडियो इंजीनियरिंग उपकरण, स्वचालन और संचार के साधन शायद ही कभी एकल-चरण और तीन-चरण बिजली उपकरणों के बिना इकाइयों से सैकड़ों वोल्ट-एम्पीयर की सीमाओं में वर्तमान परिवर्तन के लिए करते हैं। पल्स उपकरणों का उपयोग संकरे कार्यों के लिए किया जाता है। पल्स प्रकार का विद्युत कनवर्टर एक ऐसा उपकरण है जो1-2 माइक्रोन / सेकंड के क्रम की अवधि के साथ वोल्टेज को छोटे समय अंतराल में बदल देता है। वोल्टेज पल्स आकार में आयताकार होते हैं और 500-20,000 हर्ट्ज की आवृत्ति पर दोहराते हैं।
पारंपरिक वोल्टेज-समायोज्य कन्वर्टर्स आमतौर पर डिवाइस की प्रतिरोध रेटिंग को नियंत्रित करते हैं। यह एक थाइरिस्टर या एक ट्रांजिस्टर हो सकता है जिसके माध्यम से करंट लगातार प्रवाहित होता है। यह उसकी ऊर्जा है जो नियंत्रक उपकरण को गर्म करने का कारण बनती है, जिसके कारण बिजली का हिस्सा खो जाता है। इस पृष्ठभूमि के खिलाफ, एक पल्स वोल्टेज कनवर्टर अपने तकनीकी और परिचालन गुणों के मामले में अधिक आकर्षक दिखता है, क्योंकि इसका डिज़ाइन न्यूनतम भागों के लिए प्रदान करता है, जिससे विद्युत हस्तक्षेप में कमी आती है। कनवर्टर का समायोजन तत्व एक कुंजी है जो विभिन्न मोड में संचालित होती है - उदाहरण के लिए, एक खुली और बंद स्थिति में। और दोनों ही मामलों में, ऑपरेशन के दौरान न्यूनतम मात्रा में तापीय ऊर्जा निकलती है, जिससे उपकरण का प्रदर्शन भी बढ़ जाता है।
इन्वर्टर असाइनमेंट
जहां भी बिजली के मापदंडों में बदलाव की आवश्यकता होती है, वहां पल्स ट्रांसफार्मर का उपयोग किसी न किसी परिचालन विन्यास में किया जाता है। उनके व्यापक वितरण के पहले चरण में, उनका उपयोग मुख्य रूप से पल्स तकनीक में किया गया था - उदाहरण के लिए, ट्रायोड जनरेटर, गैस लेजर, मैग्नेट्रोन और विभेदक रेडियो उपकरण में। इसके अलावा, जैसे-जैसे उपकरण में सुधार हुआ, उनका उपयोग विद्युत उपकरणों के अधिकांश विशिष्ट प्रतिनिधियों में किया जाने लगा। और यह जरूरी नहीं थाविशेष उपकरण। फिर से, विभिन्न संस्करणों में, विशेष रूप से कंप्यूटर और टीवी में एक पल्स कनवर्टर मौजूद हो सकता है।
इस प्रकार के ट्रांसफार्मर का एक और, लेकिन कम प्रसिद्ध कार्य सुरक्षात्मक है। अपने आप में, आवेग विनियमन को एक सुरक्षात्मक उपाय माना जा सकता है, लेकिन वोल्टेज मापदंडों को समायोजित करने के लक्ष्य शुरू में अलग हैं। फिर भी, विशेष संशोधन लोड के तहत शॉर्ट सर्किट के खिलाफ उपकरण सुरक्षा प्रदान करते हैं। यह निष्क्रिय मोड में काम करने वाले उपकरणों के लिए विशेष रूप से सच है। ऐसे पल्स डिवाइस भी हैं जो ओवरहीटिंग और अत्यधिक वोल्टेज बढ़ने से रोकते हैं।
डिवाइस का डिज़ाइन
कन्वर्टर में कई वाइंडिंग (कम से कम दो) होते हैं। पहला और मुख्य नेटवर्क से जुड़ा है, और दूसरा लक्ष्य डिवाइस को भेजा जाता है। वाइंडिंग एल्यूमीनियम या तांबे के मिश्र धातुओं से बना हो सकता है, लेकिन दोनों ही मामलों में, एक नियम के रूप में, अतिरिक्त वार्निश इन्सुलेशन का उपयोग किया जाता है। तार एक इन्सुलेट बेस पर घाव होते हैं, जो कोर पर तय होता है - चुंबकीय सर्किट। लो-फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर्स में, कोर ट्रांसफॉर्मर स्टील या सॉफ्ट मैग्नेटिक एलॉय से बने होते हैं, और हाई-फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर्स में, वे फेराइट पर आधारित होते हैं।
कम आवृत्ति वाला चुंबकीय परिपथ स्वयं W, G या U आकार की प्लेटों के सेट से बनता है। फेराइट कोर आमतौर पर एक टुकड़े में बने होते हैं - ऐसे हिस्से वेल्डिंग इनवर्टर और गैल्वेनिक आइसोलेशन ट्रांसफार्मर में मौजूद होते हैं। कम बिजली उच्च आवृत्ति ट्रांसफार्मर औरकोर के साथ पूरी तरह से दूर, क्योंकि इसका कार्य वायु पर्यावरण द्वारा किया जाता है। विद्युत उपकरणों में एकीकरण के लिए, एक फ्रेम द्वारा चुंबकीय सर्किट का डिज़ाइन प्रदान किया जाता है। यह तथाकथित पल्स कनवर्टर इकाई है, जो चिह्नों और चेतावनी लेबल के साथ एक सुरक्षात्मक आवरण के साथ बंद है। यदि मरम्मत प्रक्रिया के दौरान डिवाइस को हटाए गए कवर के साथ चालू करना आवश्यक है, तो यह ऑपरेशन आरसीडी या आइसोलेशन ट्रांसफॉर्मर के माध्यम से किया जाता है।
अगर हम आधुनिक रेडियो और इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में उपयोग किए जाने वाले कन्वर्टर्स की बात करें, तो उनमें और क्लासिक वोल्टेज ट्रांसफार्मर के बीच एक महत्वपूर्ण अंतर होगा। आकार और वजन में सबसे अधिक ध्यान देने योग्य कमी। पल्स डिवाइस कई ग्राम वजन कर सकते हैं और फिर भी वही प्रदर्शन कर सकते हैं।
संचालन प्रक्रियाओं की विशेषताएं
जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, पल्स ट्रांसफार्मर में करंट को विनियमित करने के लिए कुंजियों का उपयोग किया जाता है, जो स्वयं उच्च-आवृत्ति हस्तक्षेप के स्रोत बन सकते हैं। यह उन मॉडलों को स्थिर करने के लिए विशिष्ट है जो वर्तमान स्विचिंग मोड में काम करते हैं।
स्विचिंग के समय, संवेदनशील करंट और वोल्टेज ड्रॉप्स हो सकते हैं, जो इनपुट और आउटपुट पर एंटी-फेज और कॉमन-मोड इंटरफेरेंस की स्थिति पैदा करते हैं। इस कारण से, स्टेबलाइजर फ़ंक्शन के साथ एक स्विचिंग पावर कनवर्टर फिल्टर के उपयोग के लिए प्रदान करता है जो हस्तक्षेप को खत्म करता है। अवांछित विद्युतचुंबकीय कारकों को कम करने के लिए, स्विच को ऐसे समय में स्विच किया जाता है जब स्विच करंट का संचालन नहीं कर रहा होता है।(जब खुला)। हस्तक्षेप से निपटने की इस पद्धति का उपयोग गुंजयमान कन्वर्टर्स में भी किया जाता है।
विचाराधीन उपकरणों की कार्य प्रक्रिया की एक अन्य विशेषता इनपुट पर नकारात्मक अंतर प्रतिरोध है जब वोल्टेज लोड के तहत स्थिर होता है। यानी जैसे-जैसे इनपुट वोल्टेज बढ़ता है, करंट घटता जाता है। कनवर्टर की स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए इस कारक को ध्यान में रखा जाना चाहिए, जो उच्च आंतरिक प्रतिरोध वाले स्रोतों से जुड़ा है।
रैखिक कनवर्टर के साथ तुलना
रैखिक उपकरणों के विपरीत, पल्स एडेप्टर उच्च प्रदर्शन, कॉम्पैक्ट आकार और इनपुट और आउटपुट पर सर्किट के गैल्वेनिक अलगाव की संभावना को अनुकूल रूप से पेश करते हैं। तृतीय-पक्ष उपकरणों के बंधन के साथ अतिरिक्त कार्यक्षमता प्रदान करने के लिए, जटिल कनेक्शन योजनाओं के उपयोग की आवश्यकता नहीं है। लेकिन रैखिक ट्रांसफार्मर की तुलना में पल्स कनवर्टर में भी कमजोरियां हैं। इनमें निम्नलिखित नुकसान शामिल हैं:
- लोड के तहत इनपुट करंट या वोल्टेज बदलने की स्थिति में, आउटपुट सिग्नल अस्थिर होता है।
- आउटपुट और इनपुट सर्किट पर पहले से उल्लिखित आवेग शोर की उपस्थिति।
- वोल्टेज और करंट पैरामीटर में अचानक बदलाव के बाद, सिस्टम को ट्रांजिएंट से ठीक होने में अधिक समय लगता है।
- स्वयं-दोलन का जोखिम जो उपकरण के प्रदर्शन को प्रभावित कर सकता है। इसके अलावा, इस तरह के उतार-चढ़ाव स्रोत की नेटवर्क अस्थिरता से नहीं, बल्कि इसके साथ जुड़े होते हैंस्थिरीकरण योजना के भीतर संघर्ष।
डीसी/डीसी कनवर्टर
डीसी / डीसी प्रणाली के सभी प्रकार के आवेग उपकरणों को इस तथ्य की विशेषता है कि ट्रांजिस्टर की दिशा में विशेष आवेगों के अनुवाद के दौरान चाबियाँ सक्रिय होती हैं। भविष्य में, बढ़ते वोल्टेज के कारण, ट्रांजिस्टर का एक तार्किक लॉकिंग होता है, इसके अलावा, संधारित्र को रिचार्ज करने की पृष्ठभूमि के खिलाफ। यह वह विशेषता है जो DC-DC स्विचिंग डिवाइस को स्वतंत्र इन्वर्टर उपकरण में समान उपकरणों से अलग करती है।
आमतौर पर, ये उपकरण ग्रिड को डीसी बिजली की आपूर्ति की प्रक्रिया में लोड के तहत डीसी वोल्टेज की निगरानी करते हैं। सार्वजनिक कुंजी पर वोल्टेज को समायोजित करके इस प्रकार का नियंत्रण प्राप्त किया जाता है। छोटे वर्तमान मूल्य उच्च स्तर के प्रदर्शन को ठीक करना संभव बनाते हैं, जिस पर दक्षता 95% तक पहुंच सकती है। सिस्टम के चरम प्रदर्शन को सेट करना पल्स करंट कन्वर्टर्स का एक महत्वपूर्ण प्लस है, हालांकि, डीसी-डीसी सर्किट का कार्यान्वयन हर डिजाइन में संभव नहीं है। डिवाइस में, संपर्क नेटवर्क को शुरू में एक स्रोत के रूप में कार्य करना चाहिए - विशेष रूप से, इस सिद्धांत का उपयोग बैटरी और बैटरी में किया जाता है।
बूस्ट कन्वर्टर
इस ट्रांसफॉर्मर की मदद से वोल्टेज को 12 से 220 वी तक बढ़ाया जाता है। इसका उपयोग उन स्थितियों में किया जाता है जहां उपयुक्त पावर पैरामीटर के साथ कोई स्रोत नहीं होता है, लेकिन मानक से डिवाइस को पावर प्रदान करना आवश्यक होता है। नेटवर्क। दूसरे शब्दों में,एडॉप्टर को कुछ विशेषताओं वाले स्रोत से विभिन्न बिजली आवश्यकताओं वाले उपभोक्ता को पेश किया जाना चाहिए। पल्स वोल्टेज कन्वर्टर्स के योजनाबद्ध डिजाइन 12-220 वी उन उपकरणों के कनेक्शन की अनुमति देते हैं जो 50 हर्ट्ज की आवृत्ति पर काम करते हैं। इसके अलावा, उपकरण की शक्ति ट्रांसफार्मर की अधिकतम शक्ति रेटिंग से अधिक नहीं होनी चाहिए। और भले ही वोल्टेज पैरामीटर मेल खाते हों, उपभोक्ता डिवाइस को नेटवर्क ओवरलोड से सुरक्षा होनी चाहिए। इस वोल्टेज सुधार विधि के कई फायदे हैं:
- बिना किसी रुकावट के अधिकतम भार पर लंबे कार्य सत्र की संभावना।
- ऑटो पावर आउटपुट एडजस्टमेंट।
- बढ़ी हुई दक्षता डिवाइस के ऑपरेटिंग मोड की स्थिरता और विद्युत सर्किट के कार्य की उच्च विश्वसनीयता दोनों को सुनिश्चित करती है।
डाउन-डाउन स्विचिंग कन्वर्टर
कम-आवृत्ति या कम-शक्ति वाले उपकरणों का उपयोग करते समय, यह काफी स्वाभाविक है कि वोल्टेज संकेतक को कम करने की आवश्यकता हो सकती है। उदाहरण के लिए, प्रकाश उपकरणों को जोड़ने पर यह कार्य अक्सर सामने आता है - उदाहरण के लिए, एलईडी बैकलाइटिंग। कनवर्टर को कम करने के लिए, नियामक स्विचिंग कुंजी बंद हो जाती है, जिसके बाद यह "अतिरिक्त" ऊर्जा जमा करता है। सर्किट में एक विशेष डायोड उपभोक्ता को आपूर्ति स्रोत से करंट की अनुमति नहीं देता है। उसी समय, स्व-प्रेरण प्रणालियों में, रेक्टिफायर डायोड नकारात्मक वोल्टेज दालों को पारित कर सकते हैं। 24-12 वी पल्स कन्वर्टर्स के संचालन में, आउटपुट स्थिरीकरण फ़ंक्शन विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। दोनों रैखिक औरसीधे आवेग स्टेबलाइजर्स। चौड़ाई या आवृत्ति मॉडुलन के साथ दूसरे प्रकार के उपकरणों का उपयोग करना अधिक लाभदायक है। पहले मामले में, नियंत्रण दालों की अवधि को ठीक किया जाएगा, और दूसरे में, उनकी घटना की आवृत्ति। मिश्रित नियंत्रण के साथ स्टेबलाइजर्स भी हैं, जिसमें ऑपरेटर, यदि आवश्यक हो, आवृत्ति और अवधि में दालों को समायोजित करने के लिए कॉन्फ़िगरेशन को बदल सकता है।
पल्स चौड़ाई कनवर्टर
कार्य की प्रक्रिया में, एक उपकरण का उपयोग किया जाता है जो परिवर्तन के परिणामस्वरूप ऊर्जा जमा करता है। इसे मूल संरचना में शामिल किया जा सकता है या कनवर्टर के संदर्भ के बिना सीधे इनपुट वोल्टेज से जोड़ा जा सकता है। एक तरह से या किसी अन्य, आउटपुट एक औसत वोल्टेज संकेतक होगा, जो इनपुट वोल्टेज के मूल्य और स्विचिंग कुंजी से दालों के कर्तव्य चक्र द्वारा निर्धारित किया जाता है। ऑपरेशनल एम्पलीफायर में एक विशेष कैलकुलेटर होता है जो इनपुट और आउटपुट सिग्नल के मापदंडों का मूल्यांकन करता है, उनके बीच अंतर दर्ज करता है। यदि आउटपुट वोल्टेज संदर्भ वोल्टेज से कम है, तो एक न्यूनाधिक विनियमन से जुड़ा है, जो घड़ी जनरेटर के समय के सापेक्ष स्विचिंग कुंजी की खुली स्थिति की अवधि को बढ़ाता है। जैसे ही इनपुट वोल्टेज बदलता है, स्विचिंग कनवर्टर कुंजी नियंत्रण सर्किट को समायोजित करता है ताकि आउटपुट और संदर्भ वोल्टेज के बीच का अंतर कम से कम हो।
निष्कर्ष
सहायक उपकरणों को जोड़े बिना अपने शुद्ध रूप मेंरेक्टिफायर और स्टेबलाइजर्स की तरह, कनवर्टर के कार्य काफी कम हो जाते हैं, हालांकि दक्षता उच्च स्तर पर बनी रहती है। परिवर्तन उपकरण जो अतिरिक्त उपकरणों के बिना शायद ही कभी करते हैं, उनमें एसी नेटवर्क में नियामक शामिल हैं। कम से कम इस मामले में, आपको इनपुट पर एक स्मूथिंग फिल्टर और एक रेक्टिफायर स्थापित करना होगा। इसके विपरीत, इनपुट और आउटपुट दोनों पर प्रत्यक्ष विद्युत धाराओं के पल्स कन्वर्टर्स स्वायत्त रूप से अपने मुख्य कार्य का समर्थन कर सकते हैं। लेकिन ऐसी प्रणालियों में भी, यह महत्वपूर्ण है कि डिवाइस वोल्टेज स्थिरीकरण का कार्य कर सके। इसके अलावा, स्टेबलाइजर सिस्टम में स्विचिंग स्विच के सक्रिय उपयोग के साथ संभावित हस्तक्षेप के बारे में मत भूलना। ऐसे गैर-ग्राउंडेड अनुप्रयोगों में, शोर फिल्टर को कनवर्टर ब्लॉक से जोड़ने की सिफारिश की जाती है।
