12 થી 220 વોલ્ટ સુધીના વોલ્ટેજ કન્વર્ટર

12 થી 220 V સુધીના વોલ્ટેજ કન્વર્ટરનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે જ્યાં વિદ્યુત ઉપકરણોને જોડવાની જરૂર હોય છે જે પ્રમાણભૂત મુખ્ય પ્રવાહનો ઉપયોગ વૈકલ્પિક વોલ્ટેજ સ્ત્રોત સાથે કરે છે. ઘણા કિસ્સાઓમાં, આ નેટવર્ક અનુપલબ્ધ છે. સ્વાયત્ત ગેસોલિન જનરેટરના ઉપયોગ માટે તેના જાળવણી માટેના નિયમોનું પાલન કરવું જરૂરી છે: કાર્યકારી બળતણ, વેન્ટિલેશનના સ્તરનું સતત નિરીક્ષણ. કારની બેટરી સાથે પૂર્ણ થયેલ કન્વર્ટરનો ઉપયોગ તમને સમસ્યાને શ્રેષ્ઠ રીતે હલ કરવાની મંજૂરી આપે છે.

કાર્યનો હેતુ અને સિદ્ધાંત

વોલ્ટેજ કન્વર્ટર શું છે. આ એક ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણનું નામ છે જે ઇનપુટ સિગ્નલની તીવ્રતામાં ફેરફાર કરે છે. તેનો ઉપયોગ સ્ટેપ અપ અથવા સ્ટેપ ડાઉન ડિવાઇસ તરીકે થઈ શકે છે. રૂપાંતર પછી ઇનપુટ વોલ્ટેજ તેની તીવ્રતા અને આવર્તન બંનેને બદલી શકે છે.આવા ઉપકરણો કે જે ડીસી વોલ્ટેજ (તેને AC આઉટપુટ સિગ્નલમાં રૂપાંતરિત કરે છે) ને ઇન્વર્ટર કહેવામાં આવે છે.

વોલ્ટેજ કન્વર્ટરનો ઉપયોગ સ્ટેન્ડ-અલોન ડિવાઇસ તરીકે થાય છે જે ગ્રાહકોને AC એનર્જી સપ્લાય કરે છે અને અન્ય પ્રોડક્ટ્સનો ભાગ બની શકે છે: સિસ્ટમ્સ અને અવિરત પાવર સપ્લાય, જરૂરી મૂલ્ય સુધી ડાયરેક્ટ વોલ્ટેજ વધારવા માટેના ઉપકરણો.

ઇન્વર્ટર એ હાર્મોનિક ઓસિલેશનના વોલ્ટેજ જનરેટર છે. વિશિષ્ટ નિયંત્રણ સર્કિટનો ઉપયોગ કરીને ડીસી સ્ત્રોત સામયિક પોલેરિટી સ્વિચિંગનો મોડ બનાવે છે. પરિણામે, એસી વોલ્ટેજ સિગ્નલ ઉપકરણના આઉટપુટ સંપર્કો પર જનરેટ થાય છે જેની સાથે લોડ જોડાયેલ છે. તેનું મૂલ્ય (કંપનવિસ્તાર) અને આવર્તન કન્વર્ટર સર્કિટના તત્વો દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.

કંટ્રોલ ડિવાઇસ (કંટ્રોલર) સ્ત્રોતની સ્વિચિંગ ફ્રીક્વન્સી અને આઉટપુટ સિગ્નલના આકારને સેટ કરે છે અને તેનું કંપનવિસ્તાર સર્કિટના આઉટપુટ સ્ટેજના તત્વો દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. AC સર્કિટ પર લોડ ખેંચશે તે મહત્તમ શક્તિ માટે તેમને રેટ કરવામાં આવે છે.

કંટ્રોલરનો ઉપયોગ આઉટપુટ સિગ્નલની તીવ્રતાને નિયંત્રિત કરવા માટે પણ થાય છે, જે કઠોળની અવધિ (તેમની પહોળાઈમાં વધારો અથવા ઘટાડો) ને નિયંત્રિત કરીને પ્રાપ્ત થાય છે. લોડ પર આઉટપુટ સિગ્નલના મૂલ્યમાં ફેરફાર વિશેની માહિતી પ્રતિસાદ સર્કિટ દ્વારા નિયંત્રકમાં પ્રવેશ કરે છે, જેના આધારે જરૂરી પરિમાણોને સાચવવા માટે તેમાં નિયંત્રણ સિગ્નલ જનરેટ થાય છે. આ તકનીકને PWM (પલ્સ પહોળાઈ મોડ્યુલેશન) સંકેતો કહેવામાં આવે છે.

12V વોલ્ટેજ કન્વર્ટરની પાવર આઉટપુટ કીના સર્કિટ્સમાં, શક્તિશાળી સંયુક્ત બાયપોલર ટ્રાન્ઝિસ્ટર, સેમિકન્ડક્ટર થાઇરિસ્ટર્સ અને ફિલ્ડ-ઇફેક્ટ ટ્રાન્ઝિસ્ટરનો ઉપયોગ કરી શકાય છે. કંટ્રોલર સર્કિટ્સ માઇક્રોકિરકિટ્સ પર લાગુ કરવામાં આવે છે, જે જરૂરી કાર્યો (માઇક્રોકન્ટ્રોલર્સ) સાથે ઉપયોગમાં લેવા માટે તૈયાર ઉપકરણો છે, ખાસ કરીને આવા કન્વર્ટર માટે રચાયેલ છે.

કન્ટ્રોલ સર્કિટ ઉપભોક્તા ઉપકરણોના સામાન્ય સંચાલન માટે જરૂરી સિગ્નલ સાથે ઇન્વર્ટરનું આઉટપુટ પ્રદાન કરવા માટે કીઓના ઑપરેશનનો ક્રમ પ્રદાન કરે છે. વધુમાં, કંટ્રોલ સર્કિટએ આઉટપુટ વોલ્ટેજના અર્ધ-તરંગોની સમપ્રમાણતાને સુનિશ્ચિત કરવી આવશ્યક છે. આઉટપુટ પર સ્ટેપ-અપ પલ્સ ટ્રાન્સફોર્મર્સનો ઉપયોગ કરતા સર્કિટ માટે આ ખાસ કરીને મહત્વનું છે. તેમના માટે, સતત વોલ્ટેજ ઘટકનો દેખાવ, જે સપ્રમાણતા તૂટી જાય ત્યારે દેખાઈ શકે છે, તે અસ્વીકાર્ય છે.

વોલ્ટેજ ઇન્વર્ટર (VIN) સર્કિટ બનાવવા માટે ઘણા વિકલ્પો છે, પરંતુ 3 મુખ્ય તેમાંથી અલગ છે:

• ટ્રાન્સફોર્મરલેસ બ્રિજમાં;
• તટસ્થ વાયર સાથે ટ્રાન્સફોર્મર IN;
• ટ્રાન્સફોર્મર સાથે બ્રિજ સર્કિટ.

તેમાંના દરેકને તેના ક્ષેત્રમાં ઉપયોગમાં લેવાતા પાવર સ્ત્રોત અને પાવર ગ્રાહકોને જરૂરી આઉટપુટ પાવરના આધારે એપ્લિકેશન મળે છે. તેમાંના દરેકને રક્ષણ અને સિગ્નલિંગના તત્વો પ્રદાન કરવા આવશ્યક છે.

ડીસી સ્ત્રોતનું અંડરવોલ્ટેજ અને ઓવરવોલ્ટેજ રક્ષણ "ઇનપુટ પર" ઇન્વર્ટરની ઓપરેટિંગ શ્રેણી નક્કી કરે છે. ઉપભોક્તા સાધનોના સામાન્ય સંચાલન માટે ઉચ્ચ અને નીચા આઉટપુટ એસી વોલ્ટેજ સામે રક્ષણ જરૂરી છે. ઓપરેટિંગ રેન્જ ઉપયોગમાં લેવાતા લોડની જરૂરિયાતો અનુસાર સેટ કરવામાં આવે છે.આ પ્રકારની સુરક્ષા ઉલટાવી શકાય તેવું છે, એટલે કે, જ્યારે સાધનસામગ્રીના પરિમાણો સામાન્ય પર પુનઃસ્થાપિત થાય છે, ત્યારે કાર્ય પુનઃસ્થાપિત કરી શકાય છે.

જો લોડમાં શોર્ટ સર્કિટ અથવા આઉટપુટ વર્તમાનમાં અતિશય વધારાને કારણે સંરક્ષણ ટ્રિપ્સ થાય છે, તો સાધનસામગ્રીનું સંચાલન ચાલુ રાખતા પહેલા આ ઘટનાના કારણોનું સંપૂર્ણ વિશ્લેષણ જરૂરી છે.

સ્થાનિક પાવર ગ્રીડ બનાવવા માટે 12V કન્વર્ટર સૌથી યોગ્ય છે. મોટી સંખ્યામાં કાર અને 12V ડીસી બેટરીની હાજરી તેમને વપરાશકર્તાઓની જરૂરિયાતોને પહોંચી વળવા માટે ઉપયોગમાં લેવાની મંજૂરી આપે છે. આવા નેટવર્ક તમારી પોતાની કારથી શરૂ કરીને વિવિધ સ્થળોએ બનાવી શકાય છે. તેઓ મોબાઇલ છે અને પાર્કિંગની જગ્યા પર નિર્ભર નથી.

12 થી 220 વોલ્ટ સુધીના કન્વર્ટરની વિવિધતા

12 થી 220 સુધીના સરળ કન્વર્ટર ઓછા પાવર ગ્રાહકો માટે ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યા છે. આઉટપુટ સપ્લાય વોલ્ટેજની ગુણવત્તા અને સિગ્નલના આકાર માટેની જરૂરિયાતો ઓછી છે. તેમના ક્લાસિક સર્કિટ PWM માઇક્રોકન્ટ્રોલરનો ઉપયોગ કરતા નથી. મલ્ટિવાઇબ્રેટર, લોજિક તત્વો AND-NOT પર એસેમ્બલ, 100 Hz ના પુનરાવર્તન દર સાથે વિદ્યુત આવેગ પેદા કરે છે. ડી-ફ્લિપ-ફ્લોપનો ઉપયોગ એન્ટી-ફેઝ સિગ્નલ બનાવવા માટે થાય છે. તે માસ્ટર ઓસિલેટરની આવર્તનને 2 વડે વિભાજિત કરે છે. લંબચોરસ કઠોળના સ્વરૂપમાં એન્ટિફેસ સિગ્નલ ડાયરેક્ટ અને ઇન્વર્સ ટ્રિગર આઉટપુટ પર જનરેટ થાય છે.

આ સિગ્નલ, લોજિક તત્વો પરના બફર તત્વો દ્વારા, કી ટ્રાન્ઝિસ્ટર પર બનેલા કન્વર્ટરના આઉટપુટ સર્કિટને નિયંત્રિત કરતું નથી. તેમની શક્તિ ઇન્વર્ટરની આઉટપુટ શક્તિ નક્કી કરે છે.

ટ્રાન્ઝિસ્ટર સંયુક્ત દ્વિધ્રુવી અને ક્ષેત્ર હોઈ શકે છે. સિંક અથવા કલેક્ટર સર્કિટમાં ટ્રાન્સફોર્મરના પ્રાથમિક વિન્ડિંગના અડધા ભાગનો સમાવેશ થાય છે. તેનું ગૌણ વિન્ડિંગ 220 V ના આઉટપુટ વોલ્ટેજ માટે રચાયેલ છે.ફ્લિપ-ફ્લોપ 100 Hz મલ્ટિવાઇબ્રેટર આવર્તનને 2 વડે વિભાજિત કરે છે, તેથી આઉટપુટ આવર્તન 50 Hz હશે. મોટા ભાગના ઘરગથ્થુ વિદ્યુત અને રેડિયો સાધનોને પાવર આપવા માટે આવા મૂલ્ય જરૂરી છે.

સર્કિટના તમામ ઘટકો વાહનની બેટરી દ્વારા સંચાલિત થાય છે, સ્થિરીકરણ અને ઉચ્ચ-આવર્તન દખલ સામે રક્ષણ માટે વધારાના તત્વોનો ઉપયોગ કરીને. બેટરી પોતે પણ તેમનાથી સુરક્ષિત છે.

સરળ કન્વર્ટરના સર્કિટમાં, રક્ષણ અને સ્વચાલિત નિયંત્રણના તત્વો પ્રદાન કરવામાં આવતાં નથી. આઉટપુટ સિગ્નલની આવર્તન કેપેસિટરની કેપેસિટેન્સની પસંદગી અને માસ્ટર ઓસિલેટર સર્કિટમાં સમાવિષ્ટ રેઝિસ્ટરના પ્રતિકાર દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. લોડમાં શોર્ટ સર્કિટ સામે સૌથી સરળ રક્ષણ તરીકે, સર્કિટ સપ્લાય કરતી કારની બેટરીના સર્કિટમાં ફ્યુઝનો ઉપયોગ થાય છે. તેથી, ફ્યુઝ-લિંકનો ફાજલ સેટ હોવો હંમેશા જરૂરી છે.

વધુ શક્તિશાળી આધુનિક ડીસી-ટુ-એસી કન્વર્ટર અન્ય યોજનાઓ અનુસાર બનાવવામાં આવે છે. PWM નિયંત્રક ઓપરેટિંગ મોડને સેટ કરે છે. તે આઉટપુટ સિગ્નલની કંપનવિસ્તાર અને આવર્તન પણ નક્કી કરે છે.

2000 W કન્વર્ટર સર્કિટ (12 V+220 V+2000 W) જરૂરી આઉટપુટ પાવર મેળવવા માટે તેના આઉટપુટ તબક્કામાં પાવર એક્ટિવ તત્વોના સમાંતર જોડાણનો ઉપયોગ કરે છે. આ સર્કિટરી સાથે, ટ્રાન્ઝિસ્ટરના પ્રવાહોનો સારાંશ આપવામાં આવે છે.

પરંતુ પાવર પેરામીટર વધારવાની વધુ વિશ્વસનીય રીત એ છે કે સામાન્ય ડીસી / એસી (ડાયરેક્ટ કરંટ / વૈકલ્પિક વર્તમાન) ઇન્વર્ટરના ઇનપુટ સિગ્નલ તરીકે ઘણા ડીસી / ડીસી કન્વર્ટરને જોડવું, જેનું આઉટપુટ શક્તિશાળી લોડને કનેક્ટ કરવા માટે વપરાય છે.દરેક DC/DC કન્વર્ટરમાં ટ્રાન્સફોર્મર આઉટપુટ સાથે ઇન્વર્ટર અને આ વોલ્ટેજ માટે રેક્ટિફાયર હોય છે. આઉટપુટ ટર્મિનલ્સ પર લગભગ 300 V નો સતત વોલ્ટેજ છે. તે બધા આઉટપુટ પર સમાંતર રીતે જોડાયેલા છે.

એક ઇન્વર્ટરમાંથી 600 W થી વધુ પાવર મેળવવો મુશ્કેલ છે. ઉપકરણનું સમગ્ર સર્કિટ બેટરી વોલ્ટેજ દ્વારા સંચાલિત થાય છે.

આવા સર્કિટને થર્મલ પ્રોટેક્શન સહિત તમામ પ્રકારની સુરક્ષા પૂરી પાડવામાં આવે છે. આઉટપુટ ટ્રાન્ઝિસ્ટરના રેડિએટર્સની સપાટી પર તાપમાન સેન્સર માઉન્ટ થયેલ છે. તેઓ ગરમીની ડિગ્રીના આધારે વોલ્ટેજ ઉત્પન્ન કરે છે. થ્રેશોલ્ડ ઉપકરણ તેની ડિઝાઇન સ્ટેજ પરના એક સેટ સાથે તુલના કરે છે અને અનુરૂપ એલાર્મ સાથે ઉપકરણને રોકવા માટે સંકેત આપે છે. દરેક પ્રકારનું રક્ષણ તેના પોતાના સિગ્નલિંગ ઉપકરણથી સજ્જ છે, ઘણી વખત ધ્વનિ.

કેસમાં ઇન્સ્ટોલ કરેલા એર કૂલરની મદદથી વધારાની ફરજિયાત ઠંડકનો પણ ઉપયોગ થાય છે, જે સંબંધિત થર્મલ સેન્સરના આદેશ પર આપમેળે કાર્યમાં આવે છે. વધુમાં, કેસ પોતે એક વિશ્વસનીય ગરમી સિંક છે, કારણ કે તે લહેરિયું મેટલ બને છે.

આઉટપુટ વોલ્ટેજ વેવફોર્મ અનુસાર

સિંગલ-ફેઝ વોલ્ટેજ કન્વર્ટરને બે જૂથોમાં વિભાજિત કરી શકાય છે:

• આઉટપુટ પર શુદ્ધ સાઈન વેવ સાથે;
• સંશોધિત સાઈન વેવ સાથે.

પ્રથમ જૂથના ઇન્વર્ટરમાં, ઉચ્ચ-આવર્તન કન્વર્ટર સતત વોલ્ટેજ બનાવે છે. તેનું મૂલ્ય સિનુસોઇડલ સિગ્નલના કંપનવિસ્તારની નજીક છે, જે ઉપકરણના આઉટપુટ પર મેળવવા માટે જરૂરી છે.બ્રિજ સર્કિટમાં, એક ઘટક કે જે આકારમાં સાઇનસૉઇડની ખૂબ જ નજીક હોય છે તેને કંટ્રોલરના પલ્સ-પહોળાઈ મોડ્યુલેશન અને લો-પાસ ફિલ્ટર દ્વારા આ ડીસી વોલ્ટેજથી અલગ કરવામાં આવે છે. આઉટપુટ ટ્રાન્ઝિસ્ટર દરેક અર્ધ-ચક્રમાં ઘણી વખત તે સમય માટે ખુલે છે જે હાર્મોનિક કાયદા અનુસાર બદલાય છે.

ઇનપુટ પર ટ્રાન્સફોર્મર અથવા મોટર હોય તેવા ઉપકરણો માટે શુદ્ધ સાઈન વેવ જરૂરી છે. આધુનિક ઉપકરણોનો મુખ્ય ભાગ વોલ્ટેજ સપ્લાયને મંજૂરી આપે છે, જેનો આકાર લગભગ સિનુસોઇડ જેવો હોય છે. સ્વિચિંગ પાવર સપ્લાય સાથે ઉત્પાદનો દ્વારા ખાસ કરીને ઓછી આવશ્યકતાઓ લાદવામાં આવે છે.

ટ્રાન્સફોર્મર ઉપકરણો

વોલ્ટેજ કન્વર્ટરમાં ટ્રાન્સફોર્મર્સ હોઈ શકે છે. ઇન્વર્ટર સર્કિટ્સમાં, તેઓ માસ્ટર બ્લૉકિંગ ઑસિલેટરના ઑપરેશનમાં ભાગ લે છે જે આકારમાં લંબચોરસની નજીક હોય તેવા કઠોળ પેદા કરે છે. આવા જનરેટરના ભાગ રૂપે, પલ્સ ટ્રાન્સફોર્મરનો ઉપયોગ થાય છે. તેના વિન્ડિંગ્સ એવી રીતે જોડાયેલા હોય છે કે હકારાત્મક પ્રતિસાદ મળે, જેના પરિણામે અનડેમ્પ્ડ ઓસિલેશન્સનું નિર્માણ થાય.

ચુંબકીય સર્કિટ (કોર) ઉચ્ચ ચુંબકીય ક્ષેત્ર ક્ષમતા સાથે એલોયથી બનેલું છે. આને કારણે, ટ્રાન્સફોર્મર અસંતૃપ્ત મોડમાં કાર્ય કરે છે. વિવિધ પ્રકારના ફેરાઈટ, પરમાલોય આ ગુણધર્મો ધરાવે છે.

મલ્ટિવાઇબ્રેટર્સે ટ્રાન્સફોર્મર બ્લોકીંગ જનરેટરને બદલ્યા છે. તેઓ આધુનિક તત્વ આધારનો ઉપયોગ કરે છે અને તેમના પુરોગામીની તુલનામાં ઉચ્ચ આવર્તન સ્થિરતા ધરાવે છે. વધુમાં, મલ્ટિવાઇબ્રેટર સર્કિટ્સમાં, જનરેટરની ઓપરેટિંગ ફ્રીક્વન્સીમાં ફેરફાર સરળ રીતે પ્રાપ્ત થાય છે.

ઇન્વર્ટરના આધુનિક મોડલમાં, ટ્રાન્સફોર્મર્સ આઉટપુટ તબક્કામાં કાર્ય કરે છે.પ્રાથમિક વિન્ડિંગના મધ્યબિંદુથી કલેક્ટર્સ અથવા તેમાં વપરાતા ટ્રાન્ઝિસ્ટરના ડ્રેઇન્સ સુધીના આઉટપુટ દ્વારા, બેટરીમાંથી સપ્લાય વોલ્ટેજ આપવામાં આવે છે. ગૌણ વિન્ડિંગ્સની ગણતરી 220 V ના વૈકલ્પિક વોલ્ટેજ માટે ટ્રાન્સફોર્મેશન રેશિયોનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવે છે. આ મૂલ્યનો ઉપયોગ મોટાભાગના સ્થાનિક ગ્રાહકોને પાવર આપવા માટે થાય છે.

સમાન લેખો: