बक बूस्टर कन्वर्टर्स में इंडक्टर्स की गणना

इस पोस्ट में हम इन उपकरणों से एक इष्टतम प्रदर्शन सुनिश्चित करने के लिए हिरन को बढ़ावा देने वाले सर्किट में प्रवर्तकों की गणना या गणना करने की विधि को समझने का प्रयास करते हैं।

हम IC 555 बूस्टर कनवर्टर और IC 555 हिरन कनवर्टर टाइपिस्टों का उदाहरण लेते हैं, और इन कनवर्टर डिजाइनों से सबसे इष्टतम आउटपुट प्रतिक्रिया प्राप्त करने के लिए समीकरणों और मैन्युअल समायोजन के माध्यम से अनुकूलन तकनीकों को समझने की कोशिश करते हैं।

मेरे पहले के कुछ पोस्टों में हमने बड़े पैमाने पर अध्ययन किया कि SMPS हिरन और बूस्टर कन्वर्टर्स कैसे काम करते हैं, और हमने इन कनवर्टर सर्किट्स में वोल्टेज, करंट और इंडक्शन जैसे महत्वपूर्ण मापदंडों के मूल्यांकन के लिए कुछ मूलभूत सूत्र भी काटे।

वर्तमान लेख पर प्रारंभ करने से पहले आप निम्न लेखों से विवरणों को संक्षेप में प्रस्तुत करना चाह सकते हैं, जो प्रारंभ करनेवाला डिजाइनिंग विधियों से संबंधित है।

कैसे बूस्टर कन्वर्टर्स काम करते हैं

बक कन्वर्टर्स कैसे काम करते हैं

बेसिक बक बूस्ट समीकरण

हिरन बूस्ट SMPS सर्किट में इंडक्टर्स की गणना के लिए, हम हिरन कनवर्टर के लिए निम्नलिखित दो निष्कर्ष सूत्र और क्रमशः एक बूस्टर कनवर्टर के लिए प्राप्त कर सकते हैं:

वाओ = डीवीएन ---------- बक कन्वर्टर के लिए

वीओ = विन / (1 - डी) ---------- बूस्ट कन्वर्टर के लिए

यहाँ D = ड्यूटी साइकिल, जो कि प्रत्येक PWM चक्र का समय / ON + OFF समय पर ट्रांजिस्टर है

वीओ = कनवर्टर से आउटपुट वोल्टेज

विन = इनपुट आपूर्ति वोल्टेज कनवर्टर को

उपरोक्त व्युत्पन्न फ़ार्मुलों से, हम समझ सकते हैं कि 3 मूल पैरामीटर जिनका उपयोग एसएमपीएस आधारित सर्किट में आउटपुट को आयाम देने के लिए किया जा सकता है:

मुख्य पैरामीटर बक बूस्ट कनवर्टर के साथ जुड़े

1) कर्तव्य चक्र

2) ट्रांजिस्टर पर / बंद समय

3) और इनपुट वोल्टेज स्तर।

इसका मतलब यह है कि उपरोक्त मापदंडों में से किसी एक को उचित रूप से समायोजित करके, कनवर्टर से आउटपुट वोल्टेज को दर्जी करना संभव हो जाता है। यह समायोजन मैन्युअल रूप से या स्वचालित रूप से स्वयं समायोजन PWM सर्किट के माध्यम से लागू किया जा सकता है।

यद्यपि उपरोक्त सूत्र स्पष्ट रूप से समझाते हैं कि एक हिरन या आउटपुट कनवर्टर से आउटपुट वोल्टेज को कैसे अनुकूलित किया जाए, हम अभी भी नहीं जानते हैं कि इन सर्किटों में एक इष्टतम प्रतिक्रिया प्राप्त करने के लिए प्रारंभ करनेवाला कैसे बनाया जा सकता है।

इस मुद्दे को निपटाने के लिए आपको कई विस्तृत और शोधपूर्ण सूत्र मिल सकते हैं, हालांकि कोई नया शौक़ीन या कोई इलेक्ट्रॉनिक उत्साही वास्तव में आवश्यक मूल्यों के लिए इन जटिल सूत्रों के साथ संघर्ष नहीं करना चाहता है, जो वास्तव में उनकी जटिलताओं के कारण गलत परिणाम प्रदान करने की अधिक संभावना हो सकती है। ।

बेहतर और अधिक प्रभावी विचार एक प्रयोगात्मक सेट अप और निम्न पैराग्राफ में बताए गए कुछ व्यावहारिक परीक्षण और त्रुटि प्रक्रिया के माध्यम से प्रारंभ करनेवाला मूल्य की 'गणना' करना है।

IC 555 का उपयोग करके एक बूस्ट कन्वर्टर कॉन्फ़िगर करें

एक साधारण आईसी 555 आधारित बूस्ट और हिरन कनवर्टर डिजाइन नीचे दिखाए गए हैं, जिनका उपयोग किसी विशेष एसएमपीएस बूस्टर कनवर्टर सर्किट के लिए सर्वोत्तम संभव प्रारंभ करनेवाला मान निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है।

प्रारंभ करनेवाला L को शुरू में मनमाने ढंग से बनाया जा सकता है।

अंगूठे का नियम आपूर्ति वोल्टेज की तुलना में थोड़ा अधिक मोड़ का उपयोग करना है इसलिए, यदि आपूर्ति वोल्टेज 12 वी है, तो घुमावों की संख्या लगभग 15 मोड़ हो सकती है।

1. यह एक उपयुक्त फेराइट कोर के ऊपर घाव होना चाहिए, जो फेराइट रिंग या फेराइट रॉड या ईई कोर असेंबली में हो सकता है।
2. तार की मोटाई amp आवश्यकता द्वारा निर्धारित की जाती है जो शुरू में एक प्रासंगिक पैरामीटर नहीं होगी, इसलिए किसी भी अपेक्षाकृत पतले तांबे के तामचीनी तार काम करेंगे, लगभग 25 SWG हो सकता है।
3. बाद में इच्छित डिजाइन के वर्तमान चश्मे के अनुसार, इसे निर्दिष्ट एम्पीयर रेटिंग के साथ संगत बनाने के लिए इसे घुमावदार करते हुए प्रारंभ में समानांतर में तारों की अधिक संख्या को जोड़ा जा सकता है।
4. प्रारंभ करनेवाला का व्यास आवृत्ति पर निर्भर करेगा, उच्च आवृत्ति छोटे व्यास और इसके विपरीत की अनुमति देगा। अधिक सटीक होने के लिए, प्रारंभकर्ता द्वारा दी जाने वाली प्रेरण अधिक हो जाती है क्योंकि आवृत्ति में वृद्धि होती है, इसलिए इस पैरामीटर को एक ही आईसी 555 सेट का उपयोग करके एक अलग परीक्षण के माध्यम से पुष्टि करने की आवश्यकता होगी।

सर्किट आरेख बूस्टर कनवर्टर

पोटेंशियोमीटर कंट्रोल को ऑप्टिमाइज़ करना

ऊपर सेट अप एक बुनियादी आईसी 555 PWM सर्किट को दर्शाता है, जो एक समायोज्य आवृत्ति को सक्षम करने के लिए अलग-अलग पोटेंशियोमीटर से सुसज्जित है, और एक समायोज्य PWM उत्पादन इसके पिन पर # 3।

पिन # 3 को TIP122 ट्रांजिस्टर प्रारंभ करनेवाला L, डायोड BA159 और एक संधारित्र C का उपयोग करते हुए एक मानक बूस्ट कनवर्टर कॉन्फ़िगरेशन से जोड़ा जा सकता है।

ट्रांजिस्टर BC547 को TIP122 के पार वर्तमान को सीमित करने के लिए पेश किया जाता है ताकि समायोजन प्रक्रिया के दौरान जब बर्तनों को TIP122 किया जा रहा हो तो ब्रेकडाउन बिंदु को पार करने की अनुमति कभी नहीं दी जाती है, इस प्रकार BC547 TIP122 की सुरक्षा को अत्यधिक करंट से बचाता है और प्रक्रिया को सुरक्षित बनाता है। उपयोगकर्ता के लिए मूर्ख।

पूरे परीक्षण प्रक्रिया के दौरान अधिकतम इष्टतम प्रतिक्रिया के लिए आउटपुट वोल्टेज या बूस्ट वोल्टेज को सी भर में मॉनिटर किया जाता है।

IC 555 बूस्ट कनवर्टर तब निम्न चरणों के माध्यम से मैन्युअल रूप से अनुकूलित किया जा सकता है:

• प्रारंभ में, PWM पॉट को पिन # 3 पर सबसे कम संभव PWM बनाने के लिए सेट करें, और आवृत्ति को लगभग 20kHz पर समायोजित किया जाता है।
• 100 V DC रेंज से ऊपर तय की गई एक डिजिटल मल्टीमीटर लें और C को उचित ध्रुवता से जोड़ दें।
• अगला, धीरे-धीरे पीडब्लूएम पॉट को समायोजित करें और मॉनिटर करें जब तक सी भर में वोल्टेज बढ़ना जारी है। जिस क्षण आपको यह वोल्टेज गिरता हुआ दिखाई देता है, पिछली स्थिति में समायोजन को बहाल करें, जो पॉट पर उच्चतम संभव वोल्टेज का उत्पादन करता है, और चयनित प्रारंभ करनेवाला के लिए इष्टतम बिंदु के रूप में इस पॉट / पूर्व निर्धारित स्थिति को ठीक करता है।
• इसके बाद, सी भर में वोल्टेज स्तर के आगे अनुकूलन के लिए आवृत्ति पॉट को समान रूप से ट्वीक करें, और चयनित प्रारंभ करनेवाला के लिए सबसे प्रभावी आवृत्ति बिंदु प्राप्त करने के लिए इसे सेट करें।
• कर्तव्य चक्र का निर्धारण करने के लिए, संभवतः PWM पॉट प्रतिरोध अनुपात की जांच कर सकता है, जो सीधे पिन # 3 आउटपुट ड्यूटी चक्र के चिह्न स्थान अनुपात के लिए आनुपातिक होगा।
• आवृत्ति मान को आवृत्ति मीटर के माध्यम से या दी गई DMM में फ़्रीक्वेंसी रेंज का उपयोग करके सीखा जा सकता है यदि इसमें सुविधा है, तो इसे IC के पिन # 3 पर जांचा जा सकता है।

आपके प्रारंभ करनेवाला पैरामीटर अब निर्धारित किए गए हैं और इसका उपयोग सर्वश्रेष्ठ इष्टतम प्रतिक्रिया के लिए किसी भी बढ़ावा कनवर्टर के लिए किया जा सकता है।

संकेतक के लिए वर्तमान का निर्धारण करना

प्रारंभ करनेवाला की वर्तमान युक्ति को कई समानांतर तारों का उपयोग करके बढ़ाया जा सकता है, इसे घुमावदार करते समय, उदाहरण के लिए, आप वर्तमान के 5amp को संभालने के लिए प्रारंभ करनेवाला को सशक्त करने के लिए समानांतर में 26SWG तारों के लगभग 5 नग का उपयोग कर सकते हैं। और इसी तरह।

अगले आरेख एक हिरन कनवर्टर आवेदन के लिए एसएमपीएस में प्रेरकों के अनुकूलन और गणना की प्रक्रिया को दर्शाता है।

सर्किट आरेख बक कनवर्टर

इस सेट के लिए भी यही प्रक्रिया लागू होती है, जैसा कि ऊपर बताए गए बूस्टर कनवर्टर डिजाइन के साथ किया गया था।

जैसा कि देखा जा सकता है कि आउटपुट स्टेज अब एक हिरन कनवर्टर सेट के साथ बदल दिया गया है, ट्रांजिस्टर अब पीएनपी प्रकारों और प्रारंभ करनेवाला के पदों के साथ बदल दिए गए हैं, डायोड को उचित रूप से बदल दिया गया है।

इस प्रकार, उपरोक्त दो विधियों का उपयोग करके कोई भी जटिल और अनम्य फ़ार्मुलों का उपयोग किए बिना हिरन को बढ़ावा देने वाले सर्किट में इंडक्टर्स को निर्धारित या गणना कर सकता है।