स्विचिंग पावर सप्लाई का वर्गीकरण, AD/DC और DC/DC पावर सप्लाई का विस्तृत विवरण।
स्विचिंग पावर सप्लाई का वर्गीकरण
स्विचिंग पावर सप्लाई का पीपुल्स तकनीकी क्षेत्र स्विचिंग आवृत्ति रूपांतरण तकनीक विकसित करते समय संबंधित बिजली इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को विकसित करना है। दोनों ने दो अंकों से अधिक की वार्षिक वृद्धि दर के साथ प्रकाश, छोटे, पतले, कम शोर, उच्च विश्वसनीयता और विरोधी हस्तक्षेप की दिशा में स्विचिंग बिजली की आपूर्ति के विकास को पारस्परिक रूप से बढ़ावा दिया है। स्विचिंग पावर सप्लाई को दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: एसी / डीसी और डीसी / डीसी। डीसी / डीसी कनवर्टर को मॉड्यूलर किया गया है, और डिजाइन तकनीक और उत्पादन प्रक्रिया को देश और विदेश में परिपक्व और मानकीकृत किया गया है, और उपयोगकर्ताओं द्वारा मान्यता प्राप्त है। हालांकि, एसी / डीसी के मॉड्यूलरीकरण को अपनी विशेषताओं के कारण मॉड्यूलरीकरण की प्रक्रिया में अधिक जटिल तकनीकी और तकनीकी निर्माण समस्याओं का सामना करना पड़ा है। दो प्रकार की स्विचिंग बिजली आपूर्ति की संरचना और विशेषताओं का वर्णन नीचे किया गया है।
2.1 डीसी/डीसी रूपांतरण
डीसी/डीसी रूपांतरण एक निश्चित डीसी वोल्टेज को एक चर डीसी वोल्टेज में परिवर्तित करना है, जिसे डीसी चॉपिंग भी कहा जाता है। चॉपर दो तरीकों से काम करता है, एक यह है कि पल्स चौड़ाई मॉड्यूलेशन मोड टीएस अपरिवर्तित रहता है, टन बदलता रहता है (सार्वभौमिक), और दूसरा यह है कि आवृत्ति मॉड्यूलेशन मोड टन अपरिवर्तित रहता है, टीएस बदलता रहता है (हस्तक्षेप के लिए प्रवण)। इसके विशिष्ट सर्किट में निम्नलिखित श्रेणियां शामिल हैं:
(1) बक सर्किट-स्टेप-डाउन चॉपर, जिसका आउटपुट औसत वोल्टेज Uo इनपुट वोल्टेज Ui से कम है और इसकी ध्रुवता समान है।
(2) बूस्ट सर्किट-बूस्ट चॉपर, जिसका आउटपुट औसत वोल्टेज Uo इनपुट वोल्टेज Ui से अधिक है, और ध्रुवता समान है।
(3) बक-बूस्ट सर्किट-बक या बूस्ट चॉपर, जिसका आउटपुट औसत वोल्टेज Uo, विपरीत ध्रुवता और प्रेरणिक संचरण के साथ इनपुट वोल्टेज Ui से अधिक या कम होता है।
(4) क्यूक सर्किट-स्टेप-डाउन या स्टेप-अप चॉपर, जिसका आउटपुट औसत वोल्टेज यूओ, इनपुट वोल्टेज यूआई से अधिक या कम होता है, जिसमें विपरीत ध्रुवता और कैपेसिटिव ट्रांसमिशन होता है।
आजकल, सॉफ्ट-स्विचिंग तकनीक ने DC/DC में गुणात्मक छलांग लगाई है। संयुक्त राज्य अमेरिका में VICOR कंपनी द्वारा डिजाइन और निर्मित कई ECI सॉफ्ट-स्विचिंग DC/DC कन्वर्टर्स में * 300W, 600W और 800W की बड़ी आउटपुट शक्तियाँ हैं, और संबंधित पावर घनत्व (6, 2, 10, 17)W/cm3 हैं, और दक्षता (80-90)% है। जापान की नेमिकलैम्ब्डा कंपनी द्वारा हाल ही में पेश की गई सॉफ्ट-स्विचिंग तकनीक वाली एक उच्च-आवृत्ति स्विचिंग पावर सप्लाई मॉड्यूल RM श्रृंखला की स्विचिंग आवृत्ति (200~300)kHz और 27 W/cm3 की पावर घनत्व है। सिंक्रोनस रेक्टिफायर (शॉटकी डायोड के बजाय MOS-FET) को अपनाया जाता है, जो पूरे सर्किट की दक्षता को 90% तक सुधारता है।
2.2 एसी/डीसी रूपांतरण
एसी/डीसी रूपांतरण एसी को डीसी में परिवर्तित करता है, और इसकी शक्ति प्रवाह दिशा द्विदिशीय हो सकती है। बिजली आपूर्ति से लोड तक बिजली प्रवाह को "सुधार" कहा जाता है, और लोड से बिजली आपूर्ति तक बिजली प्रवाह को "सक्रिय इन्वर्टर" कहा जाता है। एसी/डीसी कनवर्टर का इनपुट 50/60 हर्ट्ज एसी है, इसलिए इसे सुधारा और फ़िल्टर किया जाना चाहिए, इसलिए अपेक्षाकृत बड़ा फ़िल्टर कैपेसिटर आवश्यक है। साथ ही, मानकों (जैसे UL, CCEE, आदि) और EMC निर्देशों (जैसे IEC, FCC, CSA) के प्रतिबंधों के कारण, EMC फ़िल्टर को AC इनपुट साइड में जोड़ा जाना चाहिए और पहले मानक के अनुरूप घटकों का उपयोग किया जाना चाहिए, जो AC/DC बिजली आपूर्ति के लघुकरण को सीमित करता है। आंतरिक उच्च आवृत्ति, उच्च वोल्टेज और उच्च धारा स्विच क्रिया के कारण, EMC विद्युत चुम्बकीय संगतता समस्या को हल करना अधिक कठिन है, जो आंतरिक उच्च घनत्व स्थापना सर्किट डिजाइन के लिए उच्च आवश्यकताओं को भी सामने रखता है। इसी कारण से, उच्च वोल्टेज और उच्च धारा स्विच बिजली की खपत को बढ़ाता है और AC/DC कनवर्टर की मॉड्यूलरीकरण प्रक्रिया को सीमित करता है। इसलिए, संतुष्टि की एक निश्चित डिग्री प्राप्त करने के लिए बिजली प्रणाली की अनुकूलन डिजाइन पद्धति को अपनाया जाना चाहिए।
एसी/डीसी रूपांतरण को सर्किट के वायरिंग मोड के अनुसार अर्ध-तरंग सर्किट और पूर्ण-तरंग सर्किट में विभाजित किया जा सकता है। पावर चरणों की संख्या के अनुसार, इसे एकल, तीन-चरण और बहु-चरण में विभाजित किया जा सकता है। सर्किट के कार्यशील चतुर्भुज के अनुसार, इसे एक चतुर्भुज, दो चतुर्भुज, तीन चतुर्भुज और चार चतुर्भुज में विभाजित किया जा सकता है।
