बक कन्वर्टर्स कैसे काम करते हैं

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नीचे लेख एक व्यापक विवरण प्रस्तुत करता है कि हिरन कन्वर्टर्स कैसे काम करते हैं।

जैसा कि नाम से पता चलता है, एक हिरन कनवर्टर एक इनपुट करंट का विरोध करने या प्रतिबंधित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है जिससे एक आउटपुट उत्पन्न होता है जो आपूर्ति किए गए इनपुट से बहुत कम हो सकता है।



दूसरे शब्दों में इसे एक चरण डाउन कनवर्टर माना जा सकता है जिसका उपयोग इनपुट वोल्टेज की तुलना में गणना की गई वोल्टेज या धाराओं को प्राप्त करने के लिए किया जा सकता है।

के कामकाज के बारे में अधिक जानें इलेक्ट्रॉनिक सर्किट में हिरन कन्वर्टर्स निम्नलिखित चर्चा के माध्यम से:



हिरन कनवर्टर काम कर रहे विवरण स्विचन आवृत्ति तरंग के साथ

बक कनवर्टर

आमतौर पर आपको एसएमपीएस और एमपीपीटी सर्किट में एक हिरन कनवर्टर का उपयोग किया जा सकता है, जो विशेष रूप से इनपुट स्रोत की शक्ति से काफी कम होने के लिए आउटपुट वोल्टेज की आवश्यकता होती है, पावर आउटपुट को प्रभावित या परिवर्तित किए बिना, यह वी एक्स I मूल्य है।

हिरन कनवर्टर के लिए आपूर्ति स्रोत एक एसी आउटलेट या डीसी बिजली की आपूर्ति से हो सकता है।

हिरन कनवर्टर का उपयोग केवल उन एप्लिकेशन के लिए किया जाता है, जहां इनपुट पावर स्रोत और लोड के दौरान विद्युत अलगाव की गंभीर रूप से आवश्यकता नहीं हो सकती है, हालांकि उन अनुप्रयोगों के लिए जहां इनपुट मुख्य स्तरों पर हो सकते हैं, फिर एक फ़्लायबैक टोपोलॉजी का उपयोग आमतौर पर आइसोलेटिंग ट्रांसफार्मर के माध्यम से किया जाता है।

मुख्य उपकरण जो एक हिरन कनवर्टर में स्विचिंग एजेंट के रूप में उपयोग किया जाता है वह एक मस्जिद या बिजली BJT (जैसे कि 2N3055) के रूप में हो सकता है, जिसे एक एकीकृत थरथरानवाला चरण के माध्यम से तीव्र दर से स्विच या ऑसिलेट करने के लिए कॉन्फ़िगर किया गया है। इसका आधार या द्वार।

हिरन कन्वर्टर में दूसरा महत्वपूर्ण तत्व प्रारंभ करनेवाला L है, जो अपने ऑन पीरियड्स के दौरान ट्रांजिस्टर से बिजली को स्टोर करता है और इसे अपने ऑफ पीरियड्स के दौरान इसे जारी रखता है जो निर्दिष्ट स्तर पर लोड को निरंतर आपूर्ति बनाए रखता है।

इस चरण को भी कहा जाता है 'चक्का' चूंकि इसका कार्य एक यांत्रिक चक्का से मिलता-जुलता है, जो बाहरी स्रोत से नियमित रूप से धक्का देने की मदद से निरंतर और स्थिर घूमने में सक्षम है।

इनपुट एसी या डीसी?

हिरन कनवर्टर मूल रूप से एक डीसी से डीसी कनवर्टर सर्किट है जिसे डीसी स्रोत से आपूर्ति प्राप्त करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो बैटरी या सौर पैनल हो सकता है। यह एक एसी से डीसी एडेप्टर आउटपुट के लिए एक पुल रेक्टिफायर और एक फिल्टर कैपेसिटर के माध्यम से भी हो सकता है।

कोई फर्क नहीं पड़ता कि हिरन कनवर्टर के लिए इनपुट डीसी का स्रोत क्या हो सकता है, यह हमेशा एक PWM मंच के साथ हेलिकॉप्टर ऑसिलेटर सर्किट का उपयोग करके उच्च आवृत्ति में परिवर्तित होता है।

यह आवृत्ति तब स्विचिंग डिवाइस को आवश्यक हिरन कनवर्टर क्रियाओं के लिए खिलाया जाता है।

बक कन्वर्टर ऑपरेशन

जैसा कि एक हिरन कनवर्टर काम करता है के बारे में उपरोक्त अनुभाग में चर्चा की गई है, और जैसा कि निम्नलिखित आरेख देखा जा सकता है, हिरन कनवर्टर सर्किट में एक स्विचिंग ट्रांजिस्टर और एक संबंधित फ्लाईव्हील सर्किट शामिल है जिसमें डायोड डी 1, प्रारंभ करनेवाला एल 1 और कैपेसिटर सी 1 शामिल हैं।

अवधियों के दौरान जब ट्रांजिस्टर चालू होता है, तो शक्ति पहले ट्रांजिस्टर से गुजरती है और फिर प्रारंभ करनेवाला एल 1 के माध्यम से और अंत में लोड पर जाती है। इस प्रक्रिया में, अपनी अंतर्निहित संपत्ति के कारण प्रारंभ करनेवाला इसमें ऊर्जा का भंडारण करके वर्तमान की अचानक शुरूआत का विरोध करने की कोशिश करता है।

L1 द्वारा यह विरोध, लोड करने और प्रारंभिक स्विचिंग इंस्टेंट के लिए चरम मूल्य तक पहुंचने के लिए लागू इनपुट से वर्तमान को रोकता है।

हालांकि इस बीच ट्रांजिस्टर में इनपुट सप्लाई को काटते हुए ट्रांजिस्टर अपने स्विच ऑफ चरण में प्रवेश करता है।

आपूर्ति बंद होने के साथ L1 फिर से वर्तमान में अचानक परिवर्तन का सामना करता है, और इस परिवर्तन की भरपाई करने के लिए यह कनेक्टेड लोड भर में संग्रहीत ऊर्जा को बाहर निकालता है

जब आपूर्ति स्विच ऑफ प्रारंभ करनेवाला चालू में अचानक परिवर्तन से गुजरता है

ट्रांजिस्टर स्विच '' अवधि पर

उपरोक्त आंकड़े का हवाला देते हुए, जबकि ट्रांजिस्टर चरण पर स्विच में है, यह वर्तमान को लोड तक पहुंचने की अनुमति देता है, लेकिन अचानक चालू होने के कारण विरोधकर्ताओं के कारण स्विच चालू पर प्रारंभिक भारी है। इसके माध्यम से चालू।

हालाँकि इस प्रक्रिया में प्रारंभ करनेवाला प्रतिक्रिया करता है और इसमें धारा को संचय करके व्यवहार की भरपाई करता है, और निश्चित रूप से कुछ भाग में आपूर्ति को लोड तक पहुँचने की अनुमति दी जाती है और संधारित्र C1 को भी, जो आपूर्ति के अनुमत भाग को संग्रहीत करता है। ।

यह भी ध्यान में रखा जाना चाहिए कि ऊपर होने के दौरान, डी 1 कैथोड एक पूर्ण सकारात्मक क्षमता का अनुभव करता है जो इसे उल्टा पक्षपाती रखता है, जिससे एल 1 की संग्रहीत ऊर्जा के लिए लोड के माध्यम से पूरे रास्ते में वापसी पथ प्राप्त करना असंभव हो जाता है। यह स्थिति किसी भी रिसाव के बिना ऊर्जा को स्टोर करने में प्रारंभ करने की अनुमति देती है।

प्रारंभ करनेवाला किसी भी रिसाव के बिना विद्युत ऊर्जा संग्रहीत करता है

ट्रांजिस्टर स्विच 'बंद' अवधि

अब उपरोक्त आंकड़े का जिक्र करते हुए, जब ट्रांजिस्टर अपने स्विचिंग एक्शन को बदल देता है, जैसे ही वह बंद होता है, L1 को फिर से करंट के अचानक शून्य के साथ पेश किया जाता है, जिसके लिए वह लोड की ओर संग्रहीत ऊर्जा को जारी करके प्रतिक्रिया करता है। एक समान संभावित अंतर का रूप।

अब, चूंकि T1 को बंद कर दिया गया है, D1 के कैथोड को सकारात्मक क्षमता से राहत मिली है और यह आगे आधारित स्थिति के साथ सक्षम है।

D1 की आगे की पक्षपातपूर्ण स्थिति के कारण, L1 द्वारा जारी की गई L1 ऊर्जा या पीछे वाली EMF को भार, D1 और L1 के माध्यम से चक्र को पूरा करने की अनुमति है।

जबकि प्रक्रिया पूरी हो रही है L1 ऊर्जा लोड की खपत के कारण एक घातीय गिरावट से गुजरती है। C1 अब बचाव के लिए आता है और L1 EMF को लोड करने के लिए अपने स्वयं के संग्रहीत प्रवाह को जोड़कर सहायता करता है, जिससे लोड के लिए एक यथोचित स्थिर तात्कालिक वोल्टेज सुनिश्चित होता है ... जब तक कि ट्रांजिस्टर स्विच फिर से चक्र को ताज़ा करने के लिए फिर से चालू हो जाता है।

पूरी प्रक्रिया वांछित हिरन कनवर्टर एप्लिकेशन को निष्पादित करने में सक्षम बनाती है, जिसमें इनपुट स्रोत से अपेक्षाकृत बड़े पीक वोल्टेज के बजाय केवल आपूर्ति वोल्टेज की गणना की जाती है और लोड के लिए वर्तमान की अनुमति दी जाती है।

यह इनपुट स्रोत से विशाल वर्ग तरंगों के बजाय एक छोटे तरंग तरंग के रूप में देखा जा सकता है।

उपरोक्त अनुभाग में हमने सीखा कि हिरन कन्वर्टर्स कैसे काम करते हैं, निम्नलिखित चर्चा में हम हिरन कन्वर्टर्स से संबंधित विभिन्न मापदंडों को निर्धारित करने के प्रासंगिक सूत्र को गहराई से सीखेंगे।

एक बक कनवर्टर सर्किट में बक वोल्टेज की गणना के लिए सूत्र

उपरोक्त निर्णय से हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि L1 के अंदर अधिकतम संग्रहित धारा ट्रांजिस्टर के समय पर निर्भर करती है, या L1 के पीछे के EMF को उचित रूप से, और L के ऑफ के समय को माप कर, यह भी आउटपुट उत्पन्न करता है। एक हिरन कनवर्टर में वोल्टेज T1 के समय की गणना करके पूर्व निर्धारित किया जा सकता है।

हिरन कनवर्टर उत्पादन को व्यक्त करने का सूत्र नीचे दिए गए रिश्ते में देखा जा सकता है:

वी (आउट) = {वी (इन) एक्स टी (ओएन)} / टी

जहां V (in) स्रोत वोल्टेज है, t (ON) ट्रांजिस्टर का समय है,

और टी 'आवधिक समय' है या पीडब्लूएम के एक पूर्ण चक्र की अवधि है, जो कि एक पूर्ण पूर्ण समय + एक पूर्ण बंद समय पूरा करने के लिए लिया गया समय है।

हल उदाहरण:

आइए उपरोक्त सूत्र को हल किए गए उदाहरण से समझने की कोशिश करते हैं:

चलो एक ऐसी स्थिति मान लेते हैं जहां एक बक कनवर्टर V (24 इंच) = 24V के साथ संचालित होता है

T = 2ms + 2ms (समय + बंद समय)

t (ON) = 1ms

उपर्युक्त फार्मूले में इनका प्रतिस्थापन:

वी (आउट) = 24 x 0.001 / 0.004 = 6 वी

इसलिए वी (आउट) = 6 वी

अब टी (ON) = 1.5ms बनाकर ट्रांजिस्टर का समय बढ़ाते हैं

इसलिए, वी (आउट) = 24 x 0.0015 / 0.004 = 9 वी

उपरोक्त उदाहरणों से यह बहुत स्पष्ट हो जाता है कि एक हिरन कनवर्टर में ट्रांजिस्टर का टाइम टी (ON) आउटपुट वोल्टेज या आवश्यक बक वोल्टेज को नियंत्रित करता है, इस प्रकार 0 और V के बीच का कोई भी मान बस उचित रूप से आयाम देकर प्राप्त किया जा सकता है। स्विचिंग ट्रांजिस्टर के समय पर।

नकारात्मक आपूर्ति के लिए बक कन्वर्टर

नकारात्मक आपूर्ति के लिए बक कन्वर्टर

अब तक चर्चा की गई हिरन कनवर्टर सर्किट सकारात्मक आपूर्ति अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन की गई है, क्योंकि आउटपुट इनपुट ग्राउंड के संदर्भ में एक सकारात्मक क्षमता उत्पन्न करने में सक्षम है।

हालांकि ऐसे अनुप्रयोगों के लिए जिन्हें नकारात्मक आपूर्ति की आवश्यकता हो सकती है, डिजाइन को थोड़ा संशोधित किया जा सकता है और ऐसे अनुप्रयोगों के साथ संगत बनाया जा सकता है।

ऊपर दिए गए आंकड़े से पता चलता है कि बस प्रारंभ करनेवाला और डायोड के पदों की अदला-बदली करके, हिरन कनवर्टर से आउटपुट उलटा हो सकता है या उपलब्ध सामान्य ग्राउंड इनपुट के संबंध में नकारात्मक हो सकता है।




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