SMPS वोल्टेज स्टेबलाइजर सर्किट

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लेख एक ठोस राज्य स्विच-मोड के साधन वोल्टेज स्टेबलाइजर सर्किट को रिले के बिना, फेराइट कोर बूस्ट कन्वर्टर और आधे-पुल वाले मस्जिद चालक सर्किट के एक जोड़े का उपयोग करके बताता है। इस विचार का अनुरोध श्री मैक एंथनी बर्नार्ड ने किया था।

तकनीकी निर्देश

देर से मैंने देखना शुरू किया वोल्टेज स्टेबलाइजर्स उपयोगिता की आपूर्ति को विनियमित करने के लिए हाउस होल्ड में उपयोग करते हैं , उपयोगिता कम होने पर वोल्टेज बढ़ाना और उपयोगिता कम होने पर आगे बढ़ना।



यह 180 ट्रांसफार्मर, 200v, 220v, 240v 260v आदि के कई नलों के साथ ऑटो ट्रांसफार्मर शैली में मुख्य ट्रांसफार्मर (लोहे के कोर) घाव के आसपास बनाया गया है।

रिले की सहायता से कंट्रोल सर्किट आउटपुट के लिए सही टैप का चयन करता है। मुझे लगता है कि आप इस उपकरण से परिचित हैं।



मैंने एसएमपीएस के साथ इस उपकरण के कार्य को लागू करने के लिए सोचना शुरू किया। जिसमें रिले का उपयोग किए बिना निरंतर 220vac और 50hz की स्थिर आवृत्ति देने का लाभ होगा।

मैंने इस मेल में कॉन्सेप्ट का ब्लॉक डायग्राम अटैच किया है।

कृपया मुझे बताएं कि आप क्या सोचते हैं, अगर यह उस मार्ग पर जाने का कोई मतलब है।

क्या यह वास्तव में काम करेगा और उसी उद्देश्य को पूरा करेगा? ।

इसके अलावा, मुझे उच्च वोल्टेज डीसी से डीसी कनवर्टर अनुभाग में आपकी मदद की आवश्यकता होगी।

सादर प्रणाम
मैक एंथोनी बर्नार्ड

परिरूप

प्रस्तावित ठोस राज्य फेराइट कोर आधारित मेस वोल्टेज स्टेबलाइजर सर्किट बिना रिले के निम्नलिखित चित्र और बाद के स्पष्टीकरण का संदर्भ देकर समझा जा सकता है।

RVCC = 1K.1watt, CVCC = 0.1uF / 400V, CBOOT = 1uF / 400V

ऊपर का आंकड़ा इनपुट उतार-चढ़ाव या गैर-पृथक बूस्ट कनवर्टर प्रोसेसर चरणों के एक जोड़े का उपयोग करके परवाह किए बिना एक स्थिर 220V या 120V आउटपुट को लागू करने के लिए वास्तविक कॉन्फ़िगरेशन को दर्शाता है।

यहां दो हाफ ब्रिज ड्राइवर मस्जिद आईसी पूरे डिजाइन के महत्वपूर्ण तत्व बन गए हैं। शामिल आईसीएस बहुमुखी IRS2153 हैं जो विशेष रूप से जटिल बाहरी सर्किटरी की आवश्यकता के बिना एक आधे पुल मोड में मच्छर ड्राइविंग के लिए डिज़ाइन किए गए थे।

हम दो समान हाफ ब्रिज ड्राइवर चरणों को शामिल करते हुए देख सकते हैं, जहां बाईं ओर के चालक को बूस्ट ड्राइवर चरण के रूप में उपयोग किया जाता है, जबकि दाहिने हाथ की तरफ को बढ़ावा देने के लिए 50Hz या 60Hz साइन वेव आउटपुट में बाहरी वोल्टेज नियंत्रण के साथ संयोजन के लिए कॉन्फ़िगर किया गया है। सर्किट।

ICs को आंतरिक रूप से प्रोग्राम किया जाता है जो टोटेम पोल टोपोलॉजी के माध्यम से आउटपुट पिनआउट में एक निश्चित 50% कर्तव्य चक्र का उत्पादन करता है। ये पिनआउट इच्छित रूपांतरणों को लागू करने के लिए पावर मॉस्फ़ेट्स के साथ जुड़े हुए हैं। आईसी को आउटपुट पर आवश्यक आवृत्ति को सक्षम करने के लिए एक आंतरिक थरथरानवाला के साथ चित्रित किया जाता है, आवृत्ति की दर एक बाहरी रूप से जुड़े आरटी / सीटी नेटवर्क द्वारा निर्धारित की जाती है।

शट डाउन फ़ीचर का उपयोग करना

आईसी एक शट डाउन सुविधा भी प्रदान करता है जिसका उपयोग उत्पादन को वर्तमान, वोल्टेज या किसी आकस्मिक आपदा की स्थिति में उत्पादन को रोकने के लिए किया जा सकता है।

वें पर अधिक जानकारी के लिए है आधा पुल चालक आईसीएस, आप संदर्भित कर सकते हैं इस लेख के लिए: हाफ-ब्रिज मॉसफेट ड्राइवर IC IRS2153 (1) D - पिनआउट, एप्लिकेशन नोट्स समझाया

इन आईसी से आउटपुट बेहद परिष्कृत आंतरिक बूटस्ट्रैपिंग और डेड टाइम प्रोसेसिंग के कारण बेहद संतुलित होते हैं जो कि कनेक्टेड डिवाइसों का सही और सुरक्षित संचालन सुनिश्चित करते हैं।

चर्चा की गई SMPS मेन्स वोल्टेज स्टेबलाइजर सर्किट में, लेफ्ट साइड स्टेज का उपयोग मेन्यू 220V इनपुट को सुधार कर प्राप्त 310V इनपुट से लगभग 400V उत्पन्न करने के लिए किया जाता है।

120V इनपुट के लिए, चरण को प्रारंभकर्ता के माध्यम से लगभग 200V उत्पन्न करने के लिए सेट किया जा सकता है।

प्रारंभ करनेवाला किसी भी मानक ईई कोर / बोबिन असेंबली पर 3 समानांतर (बाइफ़िलर) स्ट्रेंड्स का उपयोग करके 0.3 मिमी सुपर एनामेल्ड तांबे के तार और लगभग 400 मोड़ पर घाव हो सकता है।

फ़्रीक्वेंसी का चयन करना

आवृत्ति को सही ढंग से Rt / Ct के मानों का चयन करके सेट किया जाना चाहिए, जैसे कि 70kHz की एक उच्च आवृत्ति बाएं प्रारंभ कनवर्टर चरण के लिए प्राप्त की गई है, जो कि प्रारंभ में दिखाया गया है।

दाहिने हाथ की ओर चालक आईसी उपयुक्त सुधार और निस्पंदन के बाद बूस्ट कनवर्टर से ऊपर 400V डीसी के साथ काम करने के लिए तैनात है, जैसा कि आरेख में देखा जा सकता है।

यहाँ Rt और Ct के मानों को लगभग 50 हर्ट्ज या 60 हर्ट्ज (देश के चश्मे के अनुसार) से जुड़े हुए मगफेट्स आउटपुट के लिए चुना जाता है।

हालाँकि, दाईं ओर के ड्राइवर चरण से आउटपुट 550V जितना हो सकता है, और इसे 220V या 120V के आसपास वांछित सुरक्षित स्तरों पर विनियमित करने की आवश्यकता होती है।

इसके लिए एक सरल opamp त्रुटि एम्पलीफायर कॉन्फ़िगरेशन को शामिल किया गया है, जैसा कि निम्नलिखित चित्र में दर्शाया गया है।

वोल्टेज सुधार सर्किट पर

जैसा कि ऊपर चित्र में दिखाया गया है, वोल्टेज सुधार चरण ओवर वोल्टेज की स्थिति का पता लगाने के लिए एक सरल ओपम तुलनित्र का उपयोग करता है।

इनपुट उतार-चढ़ाव या ओवरलोड की परवाह किए बिना सेट स्तर पर एक स्थायी स्थिर वोल्टेज का आनंद लेने के लिए सर्किट को केवल एक बार सेट करने की आवश्यकता होती है, हालांकि ये डिज़ाइन की एक निर्दिष्ट सहनीय सीमा से अधिक नहीं हो सकती हैं।

के रूप में त्रुटि amp के लिए आपूर्ति सचित्र सर्किट के लिए एक साफ कम वर्तमान स्थिर 12V डीसी में एसी के उचित सुधार के बाद आउटपुट से ली गई है।

पिन # 2 को IC के लिए सेंसर इनपुट के रूप में नामित किया गया है जबकि नॉन-इनवर्टिंग पिन # 3 को क्लैम्पिंग जेनर डायोड नेटवर्क के माध्यम से एक निश्चित 4.7 V में संदर्भित किया जाता है।

सेंसिंग इनपुट को सर्किट में एक अस्थिर बिंदु से निकाला जाता है, और आईसी के आउटपुट को राइट साइड ड्राइवर आईसी के सीटी पिन के साथ जोड़ा जाता है।

यह पिन IC के लिए शट डाउन पिन के रूप में कार्य करता है और जैसे ही यह अपने Vcc के 1/6 से नीचे का अनुभव करता है, यह तुरंत आउटपुट स्टेप्स को खाली कर देता है, जिससे कार्यवाहक बंद हो जाता है।

Opamp के पिन # 2 के साथ जुड़े पूर्व निर्धारित को उचित रूप से समायोजित किया जाता है जैसे कि आउटपुट मेन्स AC उपलब्ध 450V या 500V आउटपुट से 220V या 250V आउटपुट से 120V पर सेट होता है।

जब तक पिन # 2 पिन # 3 के संदर्भ में एक उच्च वोल्टेज का अनुभव करता है, तब तक यह अपने आउटपुट को कम रखता है जो बारी-बारी से ड्राइवर IC को बंद करने की आज्ञा देता है, हालांकि 'शट डाउन' तुरंत opamp इनपुट को सही करता है, जिससे यह मजबूर हो जाता है। अपने आउटपुट कम सिग्नल को वापस लेने के लिए, और चक्र स्वयं को सटीक स्तरों तक आउटपुट को सही करता रहता है, जैसा कि पिन # 2 प्रीसेट सेटिंग द्वारा निर्धारित किया गया है।

त्रुटि amp सर्किट इस आउटपुट को स्थिर रखता है और चूंकि सर्किट में इनपुट स्रोत वोल्टेज और विनियमित वोल्टेज मानों के बीच महत्वपूर्ण 100% मार्जिन का लाभ होता है, यहां तक ​​कि बेहद कम वोल्टेज की स्थिति के तहत आउटपुट लोड को स्थिर स्थिर वोल्टेज प्रदान करने का प्रबंधन करता है। वोल्टेज की परवाह किए बिना, यह एक मामले में सच हो जाता है जब एक बेजोड़ लोड या एक अधिभार आउटपुट पर जुड़ा होता है।

उपरोक्त डिजाइन में सुधार:

एक सावधानीपूर्वक जाँच से पता चलता है कि उपरोक्त डिज़ाइन को संशोधित किया जा सकता है और इसकी दक्षता और आउटपुट गुणवत्ता बढ़ाने के लिए इसमें बहुत सुधार किया जा सकता है:

  1. प्रारंभ करनेवाला वास्तव में आवश्यक नहीं है और इसे हटाया जा सकता है
  2. आउटपुट को एक पूर्ण पुल सर्किट में अपग्रेड किया जाना चाहिए ताकि लोड के लिए बिजली इष्टतम हो
  3. आउटपुट शुद्ध साइनवेव होना चाहिए और संशोधित डिज़ाइन नहीं होना चाहिए जैसा कि उपरोक्त डिज़ाइन में अपेक्षित हो सकता है

इन सभी विशेषताओं पर विचार किया गया है और ठोस राज्य स्टेबलाइजर सर्किट के निम्नलिखित उन्नत संस्करण में ध्यान रखा गया है:

सर्किट ऑपरेशन

  1. IC1 एक सामान्य एस्टेबल मल्टीविब्रेटर ऑसिलेटर सर्किट की तरह काम करता है, जिसकी आवृत्ति को R1 के मान को उचित रूप से बदलकर समायोजित किया जा सकता है। यह SPWM आउटपुट के लिए 'खंभे' या 'चॉपिंग' की संख्या तय करता है।
  2. IC 1 से इसकी पिन # 3 पर आवृत्ति IC2 के # 2 को पिन करने के लिए खिलाया जाता है जिसे PWM जनरेटर के रूप में वायर्ड किया जाता है।
  3. इस आवृत्ति को IC2 के पिन # 6 पर त्रिकोण तरंगों में परिवर्तित किया जाता है, जिसकी तुलना IC2 के पिन # 5 पर एक नमूना वोल्टेज द्वारा की जाती है
  4. IC2 के पिन # 5 को ब्रिज रेक्टिफायर से अधिग्रहीत 100 हर्ट्ज आवृत्ति पर सैंपल सिनवेव के साथ लगाया जाता है, मुख्य रूप से 12 वी के लिए मुख्य रूप से नीचे जाने के बाद।
  5. इन सिनवेव नमूनों की तुलना IC2 के पिन # 7 त्रिभुज तरंगों के साथ की जाती है, जिसके परिणामस्वरूप IC2 के पिन # 3 पर आनुपातिक रूप से अपक्षयित SPWM होता है।
  6. अब, इस एसपीडब्लूएम की पल्स चौड़ाई पुल रेक्टिफायर से नमूना sinewaves के आयाम पर निर्भर करती है। दूसरे शब्दों में, जब AC मेन्स वोल्टेज अधिक होता है, तो व्यापक SPWMs का उत्पादन होता है और जब AC मेन्स वोल्टेज कम होता है, तो यह SPWM चौड़ाई को कम कर देता है और इसे आनुपातिक रूप से कम कर देता है।
  7. उपरोक्त SPWM एक BC547 ट्रांजिस्टर द्वारा उलटा है, और एक पूर्ण पुल चालक नेटवर्क के कम पक्ष के मस्जिदों के फाटकों पर लागू होता है।
  8. इसका तात्पर्य यह है कि जब एसी मेन्स लेवल में गिरावट आएगी तो मस्जिद के गेट्स आनुपातिक रूप से व्यापक एसपीडब्ल्यूएम के रूप में होंगे, और जब एसी मेन्स वोल्टेज बढ़ेगा तो गेट्स आनुपातिक रूप से बिगड़ते एसपीडब्ल्यूएम का अनुभव करेंगे।
  9. उपरोक्त एप्लिकेशन का परिणाम एच-ब्रिज नेटवर्क के बीच जुड़े लोड पर एक आनुपातिक वोल्टेज बूस्ट के रूप में होगा जब भी इनपुट एसी मेन ड्रॉप करता है, और अगर एसी खतरे के स्तर से ऊपर उठता है तो लोड एक आनुपातिक राशि वोल्टेज ड्रॉप के माध्यम से जाएगा।

सर्किट कैसे सेट करें

अनुमानित केंद्र संक्रमण बिंदु का निर्धारण करें जहां SPWM प्रतिक्रिया मुख्य AC स्तर के समान हो सकती है।

मान लें कि आप इसे 220 वी पर होना चाहते हैं, तो 1K पूर्व निर्धारित को समायोजित करें जैसे कि एच-ब्रिज से जुड़ा लोड लगभग 220V प्राप्त करता है।

बस इतना ही, सेट अप अब पूरा हो गया है, और बाकी का ध्यान रखा जाएगा।

वैकल्पिक रूप से, आप निम्न सेटिंग को उसी तरीके से निम्न वोल्टेज थ्रेशोल्ड स्तर की ओर ठीक कर सकते हैं।

मान लीजिए कि निचली दहलीज 170V है, तो उस स्थिति में सर्किट को 170V खिलाएं और 1K प्रीसेट को तब तक समायोजित करें जब तक कि आप भार में लगभग 210V या H- ब्रिज आर्म्स के बीच न मिल जाएं।

ये चरण सेटिंग अप प्रक्रिया को पूरा करते हैं, और शेष स्वचालित रूप से इनपुट एसी स्तर के परिवर्तन के अनुसार समायोजित हो जाएंगे।

महत्वपूर्ण : कृपया एच-ब्रिज नेटवर्क को खिलाए गए एसी रेक्टिफाइड लाइन के पार 500uF / 400V के क्रम में एक उच्च मूल्य का संधारित्र कनेक्ट करें, ताकि रेक्टिफाइड DC, H- ब्रिज बस लाइनों के पार 310V DC तक पहुंचने में सक्षम हो।




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