સ્વિચિંગ પાવર સપ્લાય શું છે અને તેનો ઉપયોગ ક્યાં થાય છે

સ્વિચિંગ પાવર સપ્લાયનો ઉપયોગ ઇનપુટ વોલ્ટેજને ઉપકરણના આંતરિક તત્વો દ્વારા જરૂરી મૂલ્યમાં રૂપાંતરિત કરવા માટે થાય છે. સ્પંદિત સ્ત્રોતોનું બીજું નામ, જે વ્યાપક બન્યું છે, તે ઇન્વર્ટર છે.

તે શુ છે?

ઇન્વર્ટર એ સેકન્ડરી પાવર સ્ત્રોત છે જે AC ઇનપુટ વોલ્ટેજના ડબલ કન્વર્ઝનનો ઉપયોગ કરે છે. આઉટપુટ પરિમાણોનું મૂલ્ય કઠોળની અવધિ (પહોળાઈ) અને કેટલાક કિસ્સાઓમાં, તેમના પુનરાવર્તનની આવૃત્તિને બદલીને નિયંત્રિત થાય છે. આ પ્રકારના મોડ્યુલેશનને પલ્સ વિડ્થ મોડ્યુલેશન કહેવામાં આવે છે.

સ્વિચિંગ પાવર સપ્લાયના સંચાલનનો સિદ્ધાંત

ઇન્વર્ટરનું સંચાલન પ્રાથમિક વોલ્ટેજના સુધારણા અને ઉચ્ચ-આવર્તન કઠોળના ક્રમમાં તેના વધુ પરિવર્તન પર આધારિત છે. આમાં તે પરંપરાગત ટ્રાન્સફોર્મરથી અલગ છે.બ્લોકના આઉટપુટ વોલ્ટેજનો ઉપયોગ નકારાત્મક પ્રતિસાદ સિગ્નલ બનાવવા માટે થાય છે, જે તમને કઠોળના પરિમાણોને સમાયોજિત કરવાની મંજૂરી આપે છે. કઠોળની પહોળાઈને નિયંત્રિત કરીને, આઉટપુટ પરિમાણો, વોલ્ટેજ અથવા વર્તમાનના સ્થિરીકરણ અને ગોઠવણને ગોઠવવાનું સરળ છે. એટલે કે, તે વોલ્ટેજ સ્ટેબિલાઇઝર અને વર્તમાન સ્ટેબિલાઇઝર બંને હોઈ શકે છે.

આઉટપુટ મૂલ્યોની સંખ્યા અને ધ્રુવીયતા સ્વિચિંગ પાવર સપ્લાય કેવી રીતે કાર્ય કરે છે તેના આધારે ખૂબ જ અલગ હોઈ શકે છે.

પાવર સપ્લાયની વિવિધતા

વિવિધ પ્રકારના ઇન્વર્ટરનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે, જે તેમની બાંધકામ યોજનામાં અલગ છે:

• ટ્રાન્સફોર્મર વિનાનું;
• ટ્રાન્સફોર્મર

પ્રથમ તે અલગ છે કે પલ્સ સિક્વન્સ સીધા આઉટપુટ રેક્ટિફાયર અને ઉપકરણના સ્મૂથિંગ ફિલ્ટર પર જાય છે. આવી યોજનામાં ઓછામાં ઓછા ઘટકો હોય છે. એક સરળ ઇન્વર્ટરમાં વિશિષ્ટ ઇન્ટિગ્રેટેડ સર્કિટનો સમાવેશ થાય છે - એક પલ્સ-પહોળાઈ જનરેટર.

ટ્રાન્સફોર્મર વિનાના ઉપકરણોના ગેરફાયદામાં, મુખ્ય એક એ છે કે તેઓ મેઇન્સમાંથી ગેલ્વેનિક અલગતા ધરાવતા નથી અને ઇલેક્ટ્રિક શોકનું જોખમ ઊભું કરી શકે છે. ઉપરાંત, તેઓ સામાન્ય રીતે ઓછી શક્તિ ધરાવે છે અને માત્ર 1 આઉટપુટ વોલ્ટેજ આપે છે.

ટ્રાન્સફોર્મર ઉપકરણો વધુ સામાન્ય છે જેમાં ઉચ્ચ-આવર્તન પલ્સ ટ્રેન ટ્રાન્સફોર્મરના પ્રાથમિક વિન્ડિંગને આપવામાં આવે છે. તમને ગમે તેટલા ગૌણ વિન્ડિંગ્સ હોઈ શકે છે, જે તમને ઘણા આઉટપુટ વોલ્ટેજ જનરેટ કરવાની મંજૂરી આપે છે. દરેક ગૌણ વિન્ડિંગ તેના પોતાના રેક્ટિફાયર અને સ્મૂથિંગ ફિલ્ટર સાથે લોડ થયેલ છે.

કોઈપણ કમ્પ્યુટર માટે શક્તિશાળી સ્વિચિંગ પાવર સપ્લાય ઉચ્ચ વિશ્વસનીયતા અને સલામતી ધરાવતી યોજના અનુસાર બનાવવામાં આવે છે. પ્રતિસાદ સંકેત માટે, અહીં 5 અથવા 12 વોલ્ટના વોલ્ટેજનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, કારણ કે આ મૂલ્યોને સૌથી સચોટ સ્થિરીકરણની જરૂર છે.

ઉચ્ચ-આવર્તન વોલ્ટેજને કન્વર્ટ કરવા માટે ટ્રાન્સફોર્મર્સનો ઉપયોગ (50 હર્ટ્ઝને બદલે દસ કિલોહર્ટ્ઝ) એ તેમના પરિમાણો અને વજનને ઘણી વખત ઘટાડવાનું શક્ય બનાવ્યું અને વિદ્યુત આયર્નનો નહીં, પરંતુ મુખ્ય સામગ્રી તરીકે ઉચ્ચ દબાણયુક્ત બળ સાથે ફેરોમેગ્નેટિક સામગ્રીનો ઉપયોગ કરવો શક્ય બનાવ્યું ( ચુંબકીય સર્કિટ).

ડીસી કન્વર્ટર પણ પલ્સ-પહોળાઈ મોડ્યુલેશનના આધારે બનાવવામાં આવે છે. ઇન્વર્ટર સર્કિટનો ઉપયોગ કર્યા વિના, રૂપાંતરણ મહાન મુશ્કેલીઓ સાથે સંકળાયેલું હતું.

PSU યોજના

પલ્સ કન્વર્ટરના સૌથી સામાન્ય રૂપરેખાંકનના સર્કિટમાં શામેલ છે:

• નેટવર્ક અવાજ સપ્રેશન ફિલ્ટર;
• સુધારક;
• સ્મૂથિંગ ફિલ્ટર;
• પલ્સ-પહોળાઈ કન્વર્ટર;
• કી ટ્રાન્ઝિસ્ટર;
• આઉટપુટ ઉચ્ચ-આવર્તન ટ્રાન્સફોર્મર;
• આઉટપુટ રેક્ટિફાયર;
• વ્યક્તિગત અને જૂથ ફિલ્ટર્સનું આઉટપુટ.

ઘોંઘાટ સપ્રેશન ફિલ્ટરનો ઉદ્દેશ્ય ઉપકરણના સંચાલનથી મુખ્યમાં દખલગીરીમાં વિલંબ કરવાનો છે. સ્વિચિંગ પાવર સેમિકન્ડક્ટર તત્વો વિશાળ આવર્તન શ્રેણીમાં ટૂંકા ગાળાના કઠોળની રચના સાથે હોઈ શકે છે. તેથી, અહીં ફિલ્ટરિંગ એકમોના ફીડ-થ્રુ કેપેસિટર તરીકે આ હેતુ માટે ખાસ રચાયેલ તત્વોનો ઉપયોગ કરવો જરૂરી છે.

રેક્ટિફાયરનો ઉપયોગ ઇનપુટ એસી વોલ્ટેજને ડીસીમાં રૂપાંતરિત કરવા માટે થાય છે, અને આગળનું સ્મૂથિંગ ફિલ્ટર રેક્ટિફાઇડ વોલ્ટેજની લહેરિયાતને દૂર કરે છે.

એવા કિસ્સામાં જ્યારે DC/DC કન્વર્ટરનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, ત્યારે રેક્ટિફાયર અને ફિલ્ટર બિનજરૂરી બની જાય છે, અને ઇનપુટ સિગ્નલ, અવાજ ફિલ્ટર સર્કિટ પસાર કર્યા પછી, સીધા જ પલ્સ-પહોળાઈ કન્વર્ટર (મોડ્યુલેટર) ને આપવામાં આવે છે, જેને સંક્ષિપ્તમાં PWM તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

PWM એ સ્વિચિંગ પાવર સપ્લાય સર્કિટનો સૌથી જટિલ ભાગ છે. તેના કાર્યમાં શામેલ છે:

• ઉચ્ચ-આવર્તન કઠોળનું ઉત્પાદન;
• બ્લોકના આઉટપુટ પરિમાણોનું નિયંત્રણ અને પ્રતિસાદ સિગ્નલ અનુસાર પલ્સ સિક્વન્સનું કરેક્શન;
• નિયંત્રણ અને ઓવરલોડ રક્ષણ.

PWM સિગ્નલ બ્રિજ અથવા હાફ-બ્રિજ સર્કિટમાં જોડાયેલા શક્તિશાળી કી ટ્રાન્ઝિસ્ટરના નિયંત્રણ આઉટપુટને આપવામાં આવે છે. ટ્રાંઝિસ્ટરના પાવર આઉટપુટ ઉચ્ચ-આવર્તન આઉટપુટ ટ્રાન્સફોર્મરના પ્રાથમિક વિન્ડિંગ પર લોડ થાય છે. પરંપરાગત દ્વિધ્રુવી ટ્રાન્ઝિસ્ટરને બદલે, IGBT અથવા MOSFET ટ્રાન્ઝિસ્ટરનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, જે સમગ્ર જંકશનમાં નીચા વોલ્ટેજ ડ્રોપ અને હાઇ સ્પીડ દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. સુધારેલ ટ્રાન્ઝિસ્ટર પરિમાણો સમાન પરિમાણો અને તકનીકી ડિઝાઇન પરિમાણો સાથે પાવર ડિસિપેશન ઘટાડવામાં મદદ કરે છે.

આઉટપુટ પલ્સ ટ્રાન્સફોર્મર ક્લાસિકલ સમાન રૂપાંતરણ સિદ્ધાંતનો ઉપયોગ કરે છે. એક અપવાદ એ ઉચ્ચ આવર્તન પર કાર્ય છે. પરિણામે, સમાન ટ્રાન્સમિટેડ પાવર સાથે ઉચ્ચ-આવર્તન ટ્રાન્સફોર્મર્સમાં નાના પરિમાણો હોય છે.

પાવર ટ્રાન્સફોર્મરના સેકન્ડરી વિન્ડિંગમાંથી વોલ્ટેજ (ત્યાં ઘણા હોઈ શકે છે) આઉટપુટ રેક્ટિફાયર્સને પૂરા પાડવામાં આવે છે. ઇનપુટ રેક્ટિફાયરથી વિપરીત, સેકન્ડરી સર્કિટના રેક્ટિફાયર ડાયોડ્સમાં ઓપરેટિંગ ફ્રીક્વન્સીમાં વધારો હોવો આવશ્યક છે.સર્કિટના આ વિભાગમાં Schottky ડાયોડ્સ શ્રેષ્ઠ કામ કરે છે. પરંપરાગત કરતાં તેમના ફાયદા:

• ઉચ્ચ ઓપરેટિંગ આવર્તન;
• ઘટાડો કેપેસીટન્સ p-n જંકશન;
• નાનો વોલ્ટેજ ડ્રોપ.

સ્વિચિંગ પાવર સપ્લાયના આઉટપુટ ફિલ્ટરનો હેતુ સુધારેલા આઉટપુટ વોલ્ટેજની લહેરિયાંને જરૂરી ન્યૂનતમ સુધી ઘટાડવાનો છે. રીપલ ફ્રીક્વન્સી મેઈન વોલ્ટેજ કરતા ઘણી વધારે હોવાથી, કેપેસીટરના મોટા કેપેસીટન્સ વેલ્યુ અને કોઇલના ઇન્ડક્ટન્સની જરૂર નથી.

સ્વિચિંગ પાવર સપ્લાયનો અવકાશ

સ્વિચિંગ વોલ્ટેજ કન્વર્ટરનો ઉપયોગ મોટાભાગના કિસ્સાઓમાં સેમિકન્ડક્ટર સ્ટેબિલાઇઝર્સવાળા પરંપરાગત ટ્રાન્સફોર્મર્સને બદલે થાય છે. સમાન શક્તિ સાથે, ઇન્વર્ટર નાના એકંદર પરિમાણો અને વજન, ઉચ્ચ વિશ્વસનીયતા અને સૌથી અગત્યનું છે - ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા અને વિશાળ ઇનપુટ વોલ્ટેજ શ્રેણીમાં કાર્ય કરવાની ક્ષમતા. અને તુલનાત્મક પરિમાણો સાથે, મહત્તમ ઇન્વર્ટર પાવર ઘણી વખત વધારે છે.

ડાયરેક્ટ વોલ્ટેજ કન્વર્ઝન જેવા ક્ષેત્રમાં, સ્પંદનીય સ્ત્રોતો પાસે વ્યવહારીક રીતે કોઈ વૈકલ્પિક રિપ્લેસમેન્ટ હોતું નથી અને તે માત્ર વોલ્ટેજ ઘટાડવા માટે જ નહીં, પરંતુ ધ્રુવીય પરિવર્તનને ગોઠવવા માટે એક વધારો પેદા કરવા માટે પણ કામ કરી શકે છે. ઉચ્ચ રૂપાંતરણ આવર્તન આઉટપુટ પરિમાણોના ફિલ્ટરિંગ અને સ્થિરીકરણને મોટા પ્રમાણમાં સુવિધા આપે છે.

વિશિષ્ટ ઇન્ટિગ્રેટેડ સર્કિટ પર આધારિત નાના-કદના ઇન્વર્ટરનો ઉપયોગ તમામ પ્રકારના ગેજેટ્સ માટે ચાર્જર તરીકે થાય છે, અને તેમની વિશ્વસનીયતા એવી છે કે ચાર્જિંગ યુનિટની સર્વિસ લાઇફ મોબાઇલ ડિવાઇસના ઑપરેટિંગ સમય કરતાં ઘણી વખત વધી શકે છે.

LED લાઇટિંગ સ્ત્રોતો ચાલુ કરવા માટે 12 વોલ્ટ પાવર ડ્રાઇવરો પણ પલ્સ્ડ સર્કિટ અનુસાર બનાવવામાં આવે છે.

તમારા પોતાના હાથથી સ્વિચિંગ પાવર સપ્લાય કેવી રીતે બનાવવી

ઇન્વર્ટર, ખાસ કરીને શક્તિશાળી, જટિલ સર્કિટરી ધરાવે છે અને તે માત્ર અનુભવી રેડિયો એમેચ્યોર્સ દ્વારા જ પુનરાવર્તન માટે ઉપલબ્ધ છે. નેટવર્ક પાવર સપ્લાયની સ્વ-એસેમ્બલી માટે, અમે વિશિષ્ટ PWM કંટ્રોલર ચિપ્સનો ઉપયોગ કરીને સરળ લો-પાવર સર્કિટની ભલામણ કરી શકીએ છીએ. આવા IC માં સ્ટ્રેપિંગ તત્વોની સંખ્યા ઓછી હોય છે અને તેમાં લાક્ષણિક સ્વિચિંગ સર્કિટ સાબિત થયા છે જેને વ્યવહારીક રીતે ગોઠવણ અને ટ્યુનિંગની જરૂર હોતી નથી.

ઘરેલું સ્ટ્રક્ચર્સ સાથે કામ કરતી વખતે અથવા ઔદ્યોગિક ઉપકરણોનું સમારકામ કરતી વખતે, તે યાદ રાખવું આવશ્યક છે કે સર્કિટનો ભાગ હંમેશા નેટવર્કની સંભવિતતા પર રહેશે, તેથી, સલામતીનાં પગલાં અવલોકન કરવું આવશ્યક છે.

સમાન લેખો: