विभिन्न डीसी से डीसी वोल्टेज रूपांतरण के तरीके

एक डीसी बिजली की आपूर्ति अधिकांश उपकरणों में उपयोग किया जाता है जहां एक निरंतर वोल्टेज की आवश्यकता होती है। डीसी डायरेक्ट करंट के लिए खड़ा है, जिसमें वर्तमान प्रवाह यूनिडायरेक्शनल है। डीसी रूपांतरण की प्रक्रिया डीसी कन्वर्टर्स हो सकती है। डीसी में चार्ज वाहक एक ही दिशा में यात्रा करते हैं। सौर कोशिकाएं , बैटरी और थर्मोकपल्स डीसी आपूर्ति के स्रोत हैं। एक डीसी वोल्टेज एक निश्चित मात्रा में निरंतर बिजली का उत्पादन कर सकता है, जो आगे की यात्रा करने पर कमजोर हो जाता है। जनरेटर से एक एसी वोल्टेज एक ट्रांसफार्मर के माध्यम से यात्रा करते समय अपनी ताकत बदल सकता है।

24V डीसी से 9V डीसी कनवर्टर

एक एसी बिजली की आपूर्ति एक प्रत्यावर्ती धारा है, जिसमें वोल्टेज समय के साथ तुरंत बदल जाता है। एसी आपूर्ति में आवेश वाहक समय-समय पर अपनी दिशा बदलते रहते हैं। एसी की आपूर्ति का उपयोग घरेलू जरूरतों के लिए उपयोगिता करंट के रूप में किया जाता है। यह उपयोगिता एसी करंट को डीसी में बदला जाता है एक सर्किटरी का उपयोग करके जिसमें एक ट्रांसफार्मर, रेक्टिफायर और एक फिल्टर होता है। इसी तरह, एक डीसी वोल्टेज को ऐसे सर्किट्री का उपयोग करके वांछित वोल्टेज में ऊपर या नीचे ले जाया जाता है।

इस उपयोगिता एसी करंट को एक सर्किटरी का उपयोग करके डीसी में परिवर्तित किया जाता है जिसमें एक ट्रांसफार्मर, रेक्टिफायर और एक फिल्टर होता है। इसी तरह, एक डीसी वोल्टेज को ऐसे सर्किट्री का उपयोग करके वांछित वोल्टेज में ऊपर या नीचे ले जाया जाता है।

डीसी-डीसी रूपांतरण

एक डीसी से डीसी कनवर्टर एक डीसी स्रोत से वोल्टेज लेता है और आपूर्ति के वोल्टेज को दूसरे डीसी वोल्टेज स्तर में परिवर्तित करता है। वे वोल्टेज स्तर को बढ़ाने या घटाने के लिए उपयोग किए जाते हैं। यह आमतौर पर ऑटोमोबाइल, पोर्टेबल चार्जर और पोर्टेबल डीवीडी प्लेयर का उपयोग किया जाता है। डिवाइस को चलाने के लिए कुछ उपकरणों को एक निश्चित मात्रा में वोल्टेज की आवश्यकता होती है। बहुत अधिक शक्ति डिवाइस को नष्ट कर सकती है या कम शक्ति डिवाइस को चलाने में सक्षम नहीं हो सकती है। कनवर्टर बैटरी से बिजली लेता है और वोल्टेज स्तर को कम करता है, इसी तरह एक कनवर्टर वोल्टेज स्तर को बढ़ाता है। उदाहरण के लिए, रेडियो चलाने के लिए 24V से 12V की बड़ी बैटरी की शक्ति को कम करना आवश्यक हो सकता है।

कनवर्टर बैटरी से बिजली लेता है और वोल्टेज स्तर को कम करता है, इसी तरह एक कनवर्टर वोल्टेज स्तर को बढ़ाता है। उदाहरण के लिए, रेडियो चलाने के लिए 24V से 12V की बड़ी बैटरी की शक्ति को कम करना आवश्यक हो सकता है।

इलेक्ट्रॉनिक रूपांतरण

इलेक्ट्रॉनिक सर्किट में DC से DC कन्वर्टर्स स्विचिंग तकनीक का उपयोग करते हैं। स्विच्ड मोड DC-DC कनवर्टर इनपुट ऊर्जा को अस्थायी रूप से स्टोर करके DC वोल्टेज स्तर को परिवर्तित करता है और फिर उस ऊर्जा को विभिन्न वोल्टेज आउटपुट में रिलीज़ करता है। भंडारण या तो चुंबकीय क्षेत्र के घटकों की तरह किया जाता है एक प्रारंभ करनेवाला , ट्रांसफॉर्मर या कैपेसिटर जैसे विद्युत क्षेत्र घटक। यह रूपांतरण विधि वोल्टेज स्तर को बढ़ा या घटा सकती है।

रूपांतरण स्विचिंग रैखिक वोल्टेज विनियमन की तुलना में अधिक शक्ति-कुशल है, जो गर्मी के रूप में अवांछित शक्ति को भंग कर देता है। एक स्विच-मोड कनवर्टर की उच्च दक्षता आवश्यक गर्मी को कम करती है और पोर्टेबल उपकरणों की बैटरी धीरज को बढ़ाती है। के उपयोग के कारण दक्षता बढ़ी है बिजली FETs , जो पावर बाइपोलर ट्रांजिस्टर की तुलना में उच्च आवृत्तियों पर कम स्विचिंग नुकसान के साथ अधिक कुशलतापूर्वक स्विच करने में सक्षम हैं और कम जटिल ड्राइव सर्किट्री का उपयोग करते हैं। डीसी-डीसी कन्वर्टर्स में एक और सुधार पावर एफईटी का उपयोग करके तुल्यकालिक सुधार के साथ फ्लाईव्हील डायोड की जगह पर किया जाता है, जिसका ’प्रतिरोध पर’ बहुत कम है, जो स्विचिंग घाटे को कम करता है।

पावर एफईटी के उपयोग के कारण कनवर्टर की दक्षता में वृद्धि हुई है, जो पावर बाइपोलर ट्रांजिस्टर की तुलना में उच्च आवृत्तियों पर कम स्विचिंग नुकसान के साथ अधिक कुशलतापूर्वक स्विच करने में सक्षम हैं और कम जटिल ड्राइव सर्किट्री का उपयोग करते हैं। डीसी-डीसी कन्वर्टर्स में एक और सुधार पावर एफईटी का उपयोग करके तुल्यकालिक सुधार के साथ फ्लाईव्हील डायोड की जगह पर किया जाता है, जिसका ’प्रतिरोध पर’ बहुत कम है, जो स्विचिंग घाटे को कम करता है।

अधिकांश DC-DC कन्वर्टर्स को अप्रत्यक्ष रूप से इनपुट से आउटपुट तक ले जाने के लिए डिज़ाइन किया गया है। लेकिन स्विचिंग नियामक टोपोलॉजी को स्वतंत्र रूप से नियंत्रित सक्रिय सुधार के साथ सभी डायोड को बदलकर अप्रत्यक्ष रूप से स्थानांतरित करने के लिए डिज़ाइन किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, वाहनों के पुनर्योजी ब्रेकिंग में, जहां ड्राइविंग करते समय पहियों को बिजली की आपूर्ति की जाती है, लेकिन ब्रेक लगाने पर पहियों के साथ आपूर्ति की जाती है। इसलिए एक द्वि-दिशात्मक रूपांतरण उपयोगी है।

चुंबकीय रूपांतरण

इन डीसी-डीसी कन्वर्टर्स में, ऊर्जा को समय-समय पर एक चुंबकीय क्षेत्र से प्रारंभ करनेवाला या 300KHz की आवृत्ति रेंज में 10MHz की आवृत्ति रेंज में जारी किया जाता है। चार्ज वोल्टेज के कर्तव्य चक्र को समायोजित करके लोड पर हस्तांतरित बिजली की मात्रा को अधिक आसानी से नियंत्रित किया जा सकता है, इस नियंत्रण के माध्यम से इनपुट करंट, आउटपुट करंट या निरंतर बिजली बनाए रखने के लिए भी लागू किया जा सकता है। ट्रांसफार्मर-आधारित कनवर्टर इनपुट और आउटपुट के बीच अलगाव प्रदान कर सकता है।

सामान्य तौर पर, डीसी-डीसी कनवर्टर निम्न वर्णित स्विचिंग कन्वर्टर्स को संदर्भित करता है। ये सर्किट स्विच-मोड पावर सप्लाई का दिल हैं। नीचे बताए गए सबसे अधिक इस्तेमाल किए जाने वाले सर्किट हैं।

गैर पृथक कन्वर्टर्स

वोल्टेज में परिवर्तन छोटा होने पर गैर-पृथक कन्वर्टर्स का उपयोग किया जाता है। इस सर्किट में इनपुट और आउटपुट टर्मिनल एक साझा आधार है। इस समूह में विभिन्न प्रकार के कन्वर्टर्स निम्नलिखित हैं।

नुकसान उच्च विद्युत वोल्टेज से सुरक्षा नहीं दे सकता है और अधिक शोर है।

स्टेप-डाउन (बक) कनवर्टर

इनपुट की तुलना में कम वोल्टेज उत्पन्न करने के लिए एक स्टेप-डाउन सर्किट का उपयोग किया जाता है। इसे हिरन भी कहा जाता है। ध्रुवीयताएं इनपुट में समान हैं।

बक कन्वर्टर

स्टेप-अप (बूस्ट) कनवर्टर

इनपुट वोल्टेज की तुलना में उच्च वोल्टेज उत्पन्न करने के लिए एक स्टेप-अप सर्किट का उपयोग किया जाता है। इसे बढ़ावा के रूप में कहा जाता है। इनपुट में ध्रुवताएं समान हैं।

बूस्ट कनर्वटर

बक-बूस्ट कनवर्टर

में बक-बूस्ट कनवर्टर आउटपुट वोल्टेज को इनपुट वोल्टेज की तुलना में बढ़ाया या घटाया जा सकता है। यह वोल्टेज को बढ़ाने या बढ़ाने का काम करता है। इस कनवर्टर का सामान्य उपयोग ध्रुवीयता को उल्टा करना है।

लिंग: इस प्रकार का कनवर्टर बक-बूस्ट कनवर्टर के समान है। अंतर इसका नाम है, स्लोबोदान क्यूक के नाम पर, उस व्यक्ति ने जो इसे बनाया था।

चार्ज पंप: इस कन्वर्टर का उपयोग उन अनुप्रयोगों में वोल्टेज को ऊपर या नीचे करने के लिए किया जाता है जिनमें कम शक्ति होती है।

पृथक कन्वर्टर्स

इन कन्वर्टर्स का इनपुट और आउटपुट टर्मिनलों के बीच एक अलगाव होता है। उनके पास उच्च अलगाव वोल्टेज गुण हैं। वे शोर और हस्तक्षेप को रोक सकते हैं। यह उन्हें एक क्लीनर डीसी स्रोत का उत्पादन करने की अनुमति देता है। उन्हें दो प्रकारों में वर्गीकृत किया गया है।

फ्लाईबैक कनवर्टर

यह कनवर्टर गैर-आइसोलेटिंग श्रेणी के हिरन-बूस्टर कनवर्टर के समान काम करता है। अंतर यह है कि यह एक प्रारंभ करनेवाला के बजाय ऊर्जा को स्टोर करने के लिए एक ट्रांसफार्मर का उपयोग करता है।

फ्लाईबैक कनवर्टर

फॉरवर्ड कन्वर्टर

यह कनवर्टर एक चरण में इनपुट और आउटपुट के बीच, ऊर्जा भेजने के लिए ट्रांसफार्मर का उपयोग करेगा।

डीसी कनवर्टर का कार्य करना

एक मूल डीसी-डीसी कनवर्टर वर्तमान लेता है और इसे एक स्विचिंग तत्व से गुजरता है, जो डीसी सिग्नल को एसी स्क्वायर वेव सिग्नल में बदल देता है। यह तरंग है, फिर एक और फिल्टर से गुजरती है जो इसे आवश्यक वोल्टेज के डीसी सिग्नल में वापस बदल देती है।

डीसी कन्वर्टर के लाभ

• उपलब्ध इनपुट वोल्टेज को कम या बढ़ाकर बैटरी की जगह को कम किया जा सकता है।
• एक उपकरण उपलब्ध वोल्टेज को बढ़ाकर या बढ़ाकर चलाया जा सकता है। इस प्रकार डिवाइस या टूटने की क्षति को रोकना।

मुझे आशा है कि आप इस विषय को स्पष्ट रूप से समझ गए होंगे- विभिन्न डीसी से डीसी वोल्टेज रूपांतरण विधियों और उनके प्रकार। यदि आपके पास इस विषय पर या पर कोई प्रश्न हैं बिजली और इलेक्ट्रॉनिक परियोजनाओं नीचे टिप्पणी छोड़ दें।