बिजली की आपूर्ति के प्रकार

विनियमित बिजली की आपूर्ति आमतौर पर एक बिजली की आपूर्ति को संदर्भित करती है जो कि विभिन्न प्रकार के आउटपुट वोल्टेज की आपूर्ति करने में सक्षम होती है जो कि बेंच परीक्षण इलेक्ट्रॉनिक सर्किट के लिए उपयोगी होती है, संभवतः आउटपुट वोल्टेज की निरंतर भिन्नता, या बस कुछ पूर्व निर्धारित वोल्टेज के साथ। इलेक्ट्रॉनिक सर्किट में उपयोग किए जाने वाले लगभग सभी इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को संचालित करने के लिए बिजली के डीसी स्रोत की आवश्यकता होती है। एक विनियमित बिजली आपूर्ति में अनिवार्य रूप से एक साधारण बिजली की आपूर्ति और एक वोल्टेज विनियमन उपकरण शामिल हैं। एक सामान्य बिजली की आपूर्ति से आउटपुट वोल्टेज विनियमन डिवाइस को खिलाया जाता है जो अंतिम आउटपुट प्रदान करता है। आउटपुट वोल्टेज एसी इनपुट वोल्टेज या आउटपुट (या लोड) वर्तमान में भिन्नता के बावजूद लगातार बना रहता है लेकिन लोड आवश्यकता के अनुसार इसका आयाम भिन्न होता है।

इनमें से कुछ प्रकार की बिजली आपूर्ति नीचे चर्चा की गई है।

एसएमपीएस

उद्योग को कम, लाइटर और अधिक उत्पादक इलेक्ट्रॉनिक्स प्रणालियों के लिए ड्राइव करने से एसएमपीएस की उन्नति हुई है, इसके अलावा स्विच मोड पावर सप्लाई भी कुछ नहीं है। एसएमपीएस को वास्तविक रूप से उपयोग करने के लिए सामान्य तौर पर कुछ टोपोलॉजी का उपयोग किया जाता है। एक स्विच-मोड बिजली की आपूर्ति एक इलेक्ट्रॉनिक बिजली की आपूर्ति है जो विद्युत शक्ति को कुशलता से परिवर्तित करने के लिए एक स्विचिंग नियामक को शामिल करती है। इसमें उच्च स्विचिंग आवृत्तियों को नियोजित करके, SMPS में पावर ट्रांसफार्मर और संबंधित फ़िल्टरिंग घटकों के आकार रैखिक की तुलना में नाटकीय रूप से कम हो जाते हैं। डीसी से डीसी कन्वर्टर्स और डीसी से एसी कन्वर्टर्स एसएमपीएस की श्रेणी के हैं।

एक रैखिक नियामक सर्किट में एक सीरीज़ तत्व में अनियमित dc इनपुट सप्लाई ड्रॉप से ​​अतिरिक्त वोल्टेज होती है और इसलिए इस वोल्टेज ड्रॉप के अनुपात में बिजली की हानि होती है, जबकि स्विच्ड मोड सर्किट में वोल्टेज के अनियमित भाग को स्विच ड्यूटी को संशोधित करके हटा दिया जाता है। अनुपात। आधुनिक स्विच में स्विचिंग लॉस (जैसे: MOSFETs) रैखिक तत्व में नुकसान की तुलना में बहुत कम है।

इलेक्ट्रॉनिक डीसी भार के अधिकांश मानक बिजली स्रोतों से आपूर्ति की जाती है। दुर्भाग्य से, मानक स्रोत वोल्टेज माइक्रोप्रोसेसरों, मोटर्स, एल ई डी, या अन्य भार द्वारा आवश्यक स्तरों से मेल नहीं खा सकते हैं, खासकर जब स्रोत वोल्टेज बैटरी स्रोतों और अन्य डीसी और साथ ही एसी स्रोतों की तरह विनियमित नहीं होता है।

SMPS ब्लॉक आरेख:

स्विच मोड पावर सप्लाई (एसएमपीएस) के पीछे मुख्य विचार को डीसी-डीसी कनवर्टर के वैचारिक स्पष्टीकरण की अवधारणा से आसानी से समझा जा सकता है। यदि सिस्टम इनपुट एसी है तो डीसी में कनवर्ट करने के लिए 1 चरण है। इसे रेक्टिफिकेशन कहते हैं। DC इनपुट वाले SMPS को रेक्टिफिकेशन स्टेज की आवश्यकता नहीं होती है। कई नए एसएमपीएस एक विशेष पावर फैक्टर करेक्शन (पीएफसी) सर्किट का उपयोग करेंगे। एसी इनपुट के साइनसोइडल वेव का पालन करके, हम इनपुट को करंट बना सकते हैं। और अनियंत्रित डीसी इनपुट आपूर्ति का उत्पादन करने के लिए आयताकार सिग्नल को इनपुट जलाशय संधारित्र द्वारा फ़िल्टर किया जाता है। अनियमित डीसी आपूर्ति उच्च आवृत्ति स्विच को दी जाती है। उच्च आवृत्तियों के लिए, अधिक स्तर की समाई और अधिष्ठापन वाले घटकों की आवश्यकता होती है। इसमें MOSFETs को सिंक्रोनस रेक्टिफायर के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है, इनमें स्टेज वोल्टेज ड्रॉप्स का संचालन भी कम होता है। उच्च स्विचिंग आवृत्ति, बिजली ट्रांसफार्मर के प्राथमिक भर में इनपुट वोल्टेज को स्विच करता है। ड्राइव दालों को सामान्य रूप से स्थिर आवृत्ति और चर कर्तव्य चक्र के रूप में निर्धारित किया जाता है। द्वितीयक ट्रांसफार्मर का आउटपुट ठीक और फ़िल्टर किया गया है। फिर इसे बिजली आपूर्ति के आउटपुट पर भेजा जाता है। स्थिर डीसी आपूर्ति प्रदान करने के लिए आउटपुट का विनियमन नियंत्रण या फीडबैक ब्लॉक द्वारा किया जाता है।

अधिकांश एस.एम.पी.एस. सिस्टम एक निश्चित आवृत्ति पल्स चौड़ाई मॉडुलन आधार पर संचालित होते हैं, जहां ड्राइव के समय से पावर स्विच तक की अवधि चक्र आधार पर एक चक्र पर भिन्न होती है। स्विच को दी गई पल्स चौड़ाई संकेत आउटपुट वोल्टेज के आउटपुट के विपरीत आनुपातिक है। थरथरानवाला एक बंद लूप नियामक से वोल्टेज प्रतिक्रिया द्वारा नियंत्रित किया जाता है। यह आमतौर पर एक छोटे पल्स ट्रांसफार्मर या एक ऑप्टो-आइसोलेटर का उपयोग करके प्राप्त किया जाता है, इसलिए घटक गणना में जोड़ रहा है। एक एसएमपीएस में, आउटपुट करंट फ्लो इनपुट पॉवर सिग्नल, स्टोरेज एलिमेंट्स और सर्किट टोपोलॉजी, और स्विचिंग एलिमेंट्स को ड्राइव करने के लिए इस्तेमाल किए गए पैटर्न पर भी निर्भर करता है। LC फ़िल्टर का उपयोग करके आउटपुट तरंगों को फ़िल्टर किया जाता है।

SMPS के लाभ:

• ग्रेटर दक्षता क्योंकि स्विचिंग ट्रांजिस्टर कम शक्ति को नष्ट कर देता है
• उच्च दक्षता के कारण कम ताप उत्पादन
• आकार में छोटा
• हल्का वजन
• आपूर्ति मुख्य में हार्मोनिक प्रतिक्रिया को कम करना

SMPS के आवेदन:

• व्यक्तिगत कम्प्यूटर्स
• मशीन उपकरण उद्योग
• सुरक्षा प्रणालियां

एसएमपीएस के साथ विनियमित आपूर्ति और बैक अप उद्देश्य के लिए एक और सर्किट नीचे चर्चा की गई है।

रैखिक बिजली की आपूर्ति

बैकअप के साथ काम बेंच बिजली की आपूर्ति

एक कार्य बेंच बिजली की आपूर्ति एक डीसी बिजली की आपूर्ति इकाई है जो विभिन्न विनियमित डीसी वोल्टेज प्रदान कर सकती है जो परीक्षण या परेशानी शूटिंग के उद्देश्य के लिए उपयोग की जाती है। बैटरी बैकअप के साथ विनियमित बिजली की आपूर्ति का एक सरल सर्किट डिजाइन किया गया है जिसे काम बेंच बिजली आपूर्ति के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है। यह 12 वोल्ट, 9 वोल्ट और 5 वोल्ट का रेगुलेटेड डीसी को शक्ति प्रोटोटाइप को परीक्षण या परेशानी की शूटिंग के दौरान नियंत्रित करता है। पावर फेल होने पर काम जारी रखने के लिए इसमें बैटरी बैक अप भी है। बैटरी की स्थिति की पुष्टि करने के लिए कम बैटरी संकेत भी दिए गए हैं।

यह तीन प्रमुख वर्गों से मिलकर बनता है:

एक रेक्टिफायर और एक फिल्टर यूनिट जो ट्रांसफार्मर, डायोड और कैपेसिटर के संयोजन का उपयोग करके डीसी सिग्नल को विनियमित करने के लिए एसी सिग्नल को परिवर्तित करता है।

एक विकल्प के रूप में उपयोग की जाने वाली बैटरी, जिसे मुख्य बिजली की आपूर्ति के दौरान रिचार्ज किया जा सकता है और मुख्य आपूर्ति के अभाव में बिजली के स्रोत के रूप में उपयोग किया जाता है।

एक बैटरी चार्ज इंडिकेटर जो बैटरी चार्ज और डिस्चार्ज का संकेत देता है।

एक 14-0-14, 500 एमए ट्रांसफार्मर, रेक्टिफायर डायोड डी 1, डी 2 और स्मूथिंग कैपेसिटर सी 1 फॉर्म बिजली की आपूर्ति अनुभाग । जब मुख्य शक्ति उपलब्ध होती है, तो डी 3 फॉरवर्ड बायसेस और 14 वोल्ट से अधिक आईसी 1 प्रदान करता है जो तब विनियमित 12 वोल्ट देता है जिसे इसके आउटपुट से टैप किया जा सकता है। उसी समय, IC2 विनियमित 9 वोल्ट देता है और IC3 अपने आउटपुट से 5 वोल्ट विनियमित करता है।

बैकअप के रूप में एक 12 वोल्ट 7.5 आह रिचार्जेबल बैटरी का उपयोग किया जाता है। जब मुख्य शक्ति उपलब्ध होती है, तो यह डी 3 और आर 1 के माध्यम से चार्ज होती है। R1 चार्जिंग के लिए करंट को सीमित करता है। ओवरचार्जिंग को रोकने के लिए, यदि बिजली की आपूर्ति लंबे समय तक स्विच की जाती है और बैटरी उपयोग नहीं कर रही है, तो ट्रिकल चार्ज मोड सुरक्षित है। चार्जिंग करंट लगभग 100-150 mA होगा। जब मुख्य शक्ति विफल हो जाती है, तो डी 3 रिवर्स बायसेस और डी 4 फॉरवर्ड बायसेस और बैटरी लोड लेती है। एक यूपीएस बैटरी एक आदर्श विकल्प है।

जेनर डायोड ZD और PNP ट्रांजिस्टर T1 कम बैटरी संकेतक बनाते हैं। कम बैटरी की स्थिति को इंगित करने के लिए इनवर्टर में इस तरह की व्यवस्था का उपयोग किया जाता है। जब बैटरी वोल्टेज 11 वोल्ट से ऊपर है, तो जेनर आयोजित करता है और टी 1 के आधार को ऊंचा रखता है ताकि यह बंद रहे। जब बैटरी वोल्टेज 11 वोल्ट से नीचे चला जाता है, तो जेनर बंद हो जाता है और टी 1 फॉरवर्ड बायसेस। (जेनर डायोड का संचालन केवल तब होता है जब इसके माध्यम से वोल्टेज 1 रेटेड या उससे अधिक वोल्टेज से ऊपर होता है। इसलिए यहां 10 वोल्ट का जेनर केवल वोल्टेज 11 वोल्ट से ऊपर होने पर ही संचालित होता है।) तब बैटरी चार्जिंग की आवश्यकता को इंगित करने के लिए एलईडी रोशनी। वीआर 1 जेनर के सही बंद बिंदु को समायोजित करता है। बैटरी को पूरी तरह से चार्ज करें और इसके टर्मिनल वोल्टेज को मापें। यदि यह 12 वोल्ट से ऊपर है, तो पूर्व निर्धारित वीआर 1 के वाइपर को बीच की स्थिति में समायोजित करें, और एलईडी बंद होने तक इसे थोड़ा चालू करें। प्रीसेट को चरम छोर पर न मोड़ें। बैटरी में हमेशा 12 वोल्ट से ऊपर पर्याप्त वोल्टेज होना चाहिए (पूरी तरह से चार्ज की गई बैटरी 13.8 वोल्ट के आसपास दिखाई देगी) तब केवल IC1 को पर्याप्त इनपुट वोल्टेज मिलता है।

सेल्फ स्विचिंग पावर सप्लाई फ्री सर्किट डायग्राम

इस सर्किट आरेख में, एक विनियमित विद्युत आपूर्ति सर्किट दिया जाता है, हालांकि एक निश्चित-वोल्टेज नियामक U1-LM7805 न केवल एक चर देता है, बल्कि ऑटो स्विच ऑफ विशेषताएं। यह एक पोटेंशियोमीटर द्वारा प्राप्त किया जाता है जो नियामक आईसी आम टर्मिनल और जमीन के बीच जुड़ा हुआ है। पोटेंशियोमीटर आरवी 1 के प्रतिरोध के इन-सर्किट मूल्य में प्रत्येक 100-ओम वृद्धि के लिए, आउटपुट वोल्टेज 1 वोल्ट तक बढ़ जाता है। इस प्रकार, आउटपुट 3.7V से 8.7V (डायोड डी 7 और डी 8 के पार 1.3-वोल्ट ड्रॉप) को ध्यान में रखते हुए भिन्न होता है।

जब कोई भार इसके आउटपुट टर्मिनलों से जुड़ा नहीं होता है, तो आपूर्ति यह होती है कि यह अपने आप बंद हो जाता है। यह ट्रांजिस्टर Q1 और Q2, डायोड D7 और D8 और कैपेसिटर C2 की मदद से हासिल किया गया है। जब एक लोड आउटपुट से जुड़ा होता है, तो डायोड डी 7 और डी 8 (लगभग 1.3 वी) के पार संभावित ड्रॉप ट्रांजिस्टर Q2 और Q1 के संचालन के लिए पर्याप्त होता है। नतीजतन, रिले ऊर्जावान हो जाता है और उस अवस्था में रहता है जब तक कि लोड जुड़ा रहता है। इसी समय, संधारित्र C2 ट्रांजिस्टर Q2 के माध्यम से लगभग 7-8 वोल्ट की क्षमता तक चार्ज हो जाता है। लेकिन जब लोड (S2 के साथ श्रृंखला में एक दीपक) काट दिया जाता है, तो ट्रांजिस्टर Q2 को काट दिया जाता है। हालांकि, कैपेसिटर C2 अभी भी चार्ज है और यह ट्रांजिस्टर Q1 के आधार के माध्यम से निर्वहन करना शुरू कर देता है। कुछ समय बाद (जो मूल रूप से C2 के मूल्य से निर्धारित होता है), रिले RL1 को डी-एनर्जेट किया जाता है, जो ट्रांसफॉर्मर TR1 के प्राइमरी इनपुट को बंद कर देता है। फिर से शक्ति को फिर से शुरू करने के लिए, S1 पुश बटन को क्षण भर में दबाया जाना चाहिए। बिजली की आपूर्ति को बंद करने में देरी सीधे संधारित्र मूल्य के साथ भिन्न होती है।

12V-0V, 250mA के द्वितीयक वोल्टेज के साथ एक ट्रांसफार्मर का उपयोग किया गया था, इसे फिर भी उपयोगकर्ता की आवश्यकता के अनुसार (अधिकतम 30V और 1-एम्पीयर वर्तमान रेटिंग) बदला जा सकता है। 300mA से अधिक वर्तमान ड्राइंग के लिए, नियामक आईसी को अभ्रक इन्सुलेटर पर एक छोटे से गर्मी सिंक के साथ लगाया जाना चाहिए। जब ट्रांसफार्मर का द्वितीयक वोल्टेज 12 वोल्ट (RMS) से अधिक बढ़ जाता है, तो पोटेंशियोमीटर आरवी 1 को फिर से आयाम देना होगा। इसके अलावा, रिले वोल्टेज रेटिंग को पूर्व निर्धारित किया जाना चाहिए।

LM338 का उपयोग कर परिवर्तनीय विद्युत आपूर्ति

इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को बिजली देने के लिए डीसी बिजली की आपूर्ति की आवश्यकता होती है। जबकि कुछ को एक विनियमित बिजली की आपूर्ति की आवश्यकता होती है, ऐसे कई अनुप्रयोग हैं जहां आउटपुट वोल्टेज को विविध करने की आवश्यकता होती है। परिवर्तनीय बिजली की आपूर्ति वह है जहां हम आवश्यकताओं के अनुसार आउटपुट वोल्टेज को समायोजित कर सकते हैं। परिवर्तनीय बिजली की आपूर्ति का उपयोग कई अनुप्रयोगों में किया जा सकता है जैसे डीसी वोल्टेज को डीसी मोटर पर लागू करना, लाभ को समायोजित करने के लिए उच्च वोल्टेज डीसी-डीसी कन्वर्टर्स के लिए चर वोल्टेज को लागू करना, आदि। इलेक्ट्रॉनिक परियोजनाओं का परीक्षण ।

एक चर बिजली की आपूर्ति में मुख्य घटक कोई भी नियामक है जिसका उत्पादन किसी चर अवरोधक की तरह किसी भी तरह से समायोजित किया जा सकता है। LM317 जैसे नियामक आईसी 1.25 से 30V तक एक समायोज्य वोल्टेज प्रदान करते हैं। एक अन्य तरीका LM33 आईसी का उपयोग कर रहा है।

यहां LM33 का उपयोग करते हुए एक साधारण चर बिजली आपूर्ति सर्किट का उपयोग किया जाता है जो एक उच्च वर्तमान वोल्टेज नियामक है।

LM 338 उच्च वर्तमान वोल्टेज नियामक है जो लोड करने के लिए वर्तमान में 5 एम्पीयर की अतिरिक्त आपूर्ति कर सकता है। नियामक से आउटपुट वोल्टेज को 1.2 वोल्ट से 30 वोल्ट तक समायोजित किया जा सकता है। आउटपुट वोल्टेज को सेट करने के लिए केवल दो बाहरी प्रतिरोधों की आवश्यकता होती है। LM 338 LM 138 परिवार से संबंधित है जो 3 टर्मिनल पैकेज में उपलब्ध है। यह समायोज्य बिजली की आपूर्ति, निरंतर वर्तमान नियामक, बैटरी चार्जर्स आदि जैसे अनुप्रयोगों में इस्तेमाल किया जा सकता है। शूटिंग या सर्विसिंग में परेशानी के दौरान उच्च शक्ति एम्पलीफायर सर्किट का परीक्षण करने के लिए एक उच्च वर्तमान चर आपूर्ति आवश्यक है। यह बिजली की आपूर्ति को उच्च क्षणिक भार के साथ उपयोग करने की अनुमति देता है और गति पूर्ण लोड की स्थिति के तहत शुरू होती है। ओवर लोड सुरक्षा कार्यात्मक रहती है भले ही समायोजित पिन गलती से काट दिया गया हो।

सर्किट विवरण

बुनियादी सर्किट में निम्नलिखित भाग होते हैं:

1. 230V के एसी वोल्टेज में गिरावट का कारण ट्रांसफार्मर का एक चरण।
2. एसी सिग्नल को ठीक करने के लिए एक रेक्टिफायर मॉड्यूल।
3. एक चौरसाई इलेक्ट्रोलाइट संधारित्र डीसी सिग्नल को फिल्टर करने और एसी रिपल्स को हटाने के लिए।
4. LM338
5. एक चर अवरोधक

सर्किट का कार्य करना

LM338 पॉजिटिव वोल्टेज रेगुलेटर का उपयोग करते हुए चर बिजली की आपूर्ति नीचे दी गई है। बिजली एक 0-30 वोल्ट 5 एम्पीयर स्टेप डाउन ट्रांसफार्मर से प्राप्त होती है। 10 एम्प्स रेक्टिफायर मॉड्यूल डीसी से कम वोल्ट एसी को ठीक करता है जिसे स्मूथिंग कैपेसिटर C1 द्वारा रिपल फ्री बनाया जाता है। संधारित्र सी 2 और सी 3 क्षणिक प्रतिक्रियाओं में सुधार करता है। आउटपुट वोल्टेज को पॉट वीआर 1 के माध्यम से वांछित वोल्टेज 1.2 वोल्ट से 28 वोल्ट तक समायोजित किया जा सकता है। डी 1 सी 4 से बचाता है और डी 2 स्विच बंद होने पर सी 3 से बचाता है। रेगुलेटर को हीट सिंक की आवश्यकता होती है।

Vout = 1.2V (1+ VR1 / R1) + I AdjVR1।