रैखिक विद्युत आपूर्ति इकाई के कार्य सिद्धांत का विस्तृत विवरण
रेगुलेटिंग ट्यूब की कार्यशील स्थिति के अनुसार, हम अक्सर विनियमित बिजली आपूर्ति को दो श्रेणियों में विभाजित करते हैं: रैखिक विनियमित बिजली आपूर्ति और स्विचिंग विनियमित बिजली आपूर्ति। इसके अलावा, एक छोटी बिजली आपूर्ति है जो वोल्टेज नियामक का उपयोग करती है।
यहां संदर्भित रैखिक स्थिर बिजली आपूर्ति एक डीसी स्थिर बिजली आपूर्ति को संदर्भित करती है जिसमें विनियमन ट्यूब एक रैखिक स्थिति में काम करती है। ट्यूब को रैखिक अवस्था में काम करने के लिए समायोजित करने को इस प्रकार समझा जा सकता है: आरडब्ल्यू (नीचे विश्लेषण देखें) लगातार परिवर्तनशील है, यानी रैखिक है। हालाँकि, स्विच मोड बिजली आपूर्ति में, यह अलग है। स्विचिंग ट्यूब (स्विच मोड बिजली आपूर्ति में, हम आमतौर पर समायोजन ट्यूब को स्विचिंग ट्यूब के रूप में संदर्भित करते हैं) दो अवस्थाओं में काम करती है: चालू - बहुत कम प्रतिरोध के साथ; बंद - प्रतिरोध बहुत अधिक है. चालू/बंद स्थिति में काम करने वाली ट्यूब स्पष्ट रूप से रैखिक स्थिति में नहीं है।
रैखिक स्थिर विद्युत आपूर्ति एक प्रकार की डीसी स्थिर विद्युत आपूर्ति है जिसका उपयोग अपेक्षाकृत पहले किया जाता था। एक रैखिक विनियमित डीसी बिजली आपूर्ति की विशेषताएं हैं: आउटपुट वोल्टेज इनपुट वोल्टेज से कम है; तेज़ प्रतिक्रिया गति और छोटी आउटपुट तरंग; काम से उत्पन्न कम शोर; कम दक्षता (एलडीओ, जो आजकल अक्सर देखा जाता है, दक्षता समस्याओं को हल करने के लिए डिज़ाइन किया गया है); उच्च ताप उत्पादन, विशेष रूप से उच्च-शक्ति बिजली स्रोतों से, अप्रत्यक्ष रूप से सिस्टम में थर्मल शोर जोड़ता है।
कार्य सिद्धांत: आइए सबसे पहले एक रैखिक नियामक बिजली आपूर्ति में वोल्टेज को विनियमित करने के सिद्धांत को चित्रित करने के लिए निम्नलिखित आरेख का उपयोग करें।
Uo=Ui × RL/(RW+RL), इसलिए RW के आकार को समायोजित करके, आउटपुट वोल्टेज को बदला जा सकता है। कृपया ध्यान दें कि इस समीकरण में, यदि हम केवल समायोज्य अवरोधक आरडब्ल्यू के मूल्य में परिवर्तन को देखते हैं, तो यूओ का आउटपुट रैखिक नहीं है, लेकिन यदि हम आरडब्ल्यू और आरएल को एक साथ देखते हैं, तो यह रैखिक है। यह भी ध्यान दें कि हमारा आरेख आरडब्ल्यू के लीड सिरे को बाईं ओर से जुड़ा हुआ नहीं दर्शाता है, बल्कि दाईं ओर से जुड़ा हुआ है। यद्यपि सूत्र से कोई महत्वपूर्ण अंतर नहीं है, दाईं ओर का चित्र पूरी तरह से "नमूना" और "प्रतिक्रिया" की अवधारणाओं को दर्शाता है - वास्तव में, अधिकांश बिजली आपूर्ति नमूनाकरण और प्रतिक्रिया मोड में काम करती है, और फीडफॉरवर्ड विधियों का उपयोग शायद ही कभी किया जाता है या केवल सहायक विधियों के रूप में उपयोग किया जाता है।
आइए जारी रखें: यदि हम आरेख में परिवर्तनीय अवरोधक को ट्रांजिस्टर या क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर से प्रतिस्थापित करते हैं, और निरंतर आउटपुट वोल्टेज बनाए रखने के लिए आउटपुट वोल्टेज का पता लगाकर इस "परिवर्तनीय प्रतिरोधी" के प्रतिरोध को नियंत्रित करते हैं, तो हम वोल्टेज के लक्ष्य को प्राप्त करेंगे स्थिरीकरण. इस ट्रांजिस्टर या क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर का उपयोग वोल्टेज आउटपुट आकार को समायोजित करने के लिए किया जाता है, इसलिए इसे एडजस्टिंग ट्रांजिस्टर कहा जाता है।
समायोजन ट्यूब बिजली आपूर्ति और लोड के बीच श्रृंखला में जुड़े होने के कारण इसे श्रृंखला स्थिरीकृत बिजली आपूर्ति कहा जाता है। इसके अनुरूप, एक समानांतर प्रकार की विनियमित बिजली आपूर्ति भी होती है, जो लोड के समानांतर रेगुलेटिंग ट्यूब को जोड़कर आउटपुट वोल्टेज को समायोजित करती है। विशिष्ट संदर्भ नियामक TL431 एक समानांतर प्रकार का नियामक है। समानांतर कनेक्शन का अर्थ चित्र 2 में वोल्टेज नियामक की तरह है, जो शंट के माध्यम से क्षीणन एम्पलीफायर ट्यूब के उत्सर्जक वोल्टेज की "स्थिरता" सुनिश्चित करता है। शायद यह आरेख तुरंत यह न दिखाए कि यह "समानांतर" है, लेकिन करीब से निरीक्षण करने पर, यह वास्तव में सच है। हालाँकि, यह भी ध्यान दिया जाना चाहिए कि यहां वोल्टेज नियामक अपने गैर-रेखीय क्षेत्र का उपयोग करके संचालित होता है। इसलिए, यदि इसे एक शक्ति स्रोत माना जाता है, तो यह एक अरेखीय शक्ति स्रोत भी है। हर किसी की समझ की सुविधा के लिए, आइए देखने के लिए एक उपयुक्त छवि की तलाश करें जब तक कि इसे आसानी से समझा न जा सके।
इस तथ्य के कारण कि रेगुलेटिंग ट्यूब एक प्रतिरोधक के बराबर है, जब प्रतिरोधक के माध्यम से करंट प्रवाहित होता है तो यह गर्मी उत्पन्न करता है। इसलिए, रैखिक अवस्था में काम करने वाली नियामक ट्यूबें आम तौर पर बड़ी मात्रा में गर्मी उत्पन्न करती हैं, जिसके परिणामस्वरूप कम दक्षता होती है। यह रैखिक विनियमित बिजली आपूर्ति की मुख्य कमियों में से एक है। रैखिक विनियमित बिजली आपूर्ति की अधिक विस्तृत समझ के लिए, कृपया एनालॉग इलेक्ट्रॉनिक सर्किट पर पाठ्यपुस्तक देखें। यहां हमारा मुख्य उद्देश्य सभी को इन अवधारणाओं और उनके संबंधों को स्पष्ट करने में मदद करना है।
