रैखिक विद्युत आपूर्ति का सिद्धांत और स्विचिंग विद्युत आपूर्ति के साथ तुलना
रैखिक विद्युत आपूर्ति का संक्षिप्त परिचय:
रैखिक बिजली आपूर्ति ट्रांसफार्मर के माध्यम से प्रत्यावर्ती धारा को परिवर्तित करना है, और फिर रेक्टिफायर सर्किट के सुधार और फ़िल्टरिंग के माध्यम से अस्थिर डीसी वोल्टेज प्राप्त करना है। उच्च परिशुद्धता डीसी वोल्टेज प्राप्त करने के लिए, आउटपुट वोल्टेज को वोल्टेज फीडबैक के माध्यम से समायोजित किया जाना चाहिए। मुख्य प्रदर्शन के दृष्टिकोण से, यह बिजली आपूर्ति तकनीक बहुत परिपक्व है, उच्च स्थिरता प्राप्त कर सकती है, तरंग भी बहुत छोटी है, और स्विचिंग बिजली की आपूर्ति के साथ कोई हस्तक्षेप और शोर नहीं है। वोल्टेज फीडबैक सर्किट एक रैखिक स्थिति में काम करता है, और नियामक ट्यूब पर एक निश्चित वोल्टेज ड्रॉप होता है। जब आउटपुट करंट बड़ा होता है, तो नियामक ट्यूब की बिजली की खपत बहुत बड़ी होती है और रूपांतरण दक्षता कम होती है।
रैखिक बिजली आपूर्ति का मतलब है कि वोल्टेज समायोजन के लिए इस्तेमाल की जाने वाली ट्यूब रैखिक क्षेत्र में काम करती है। इसी तरह, स्विचिंग पावर सप्लाई का मतलब है कि वोल्टेज समायोजन के लिए इस्तेमाल की जाने वाली ट्यूब संतृप्ति और कटऑफ क्षेत्र, यानी स्विचिंग अवस्था में काम करती है।
आम तौर पर, रैखिक बिजली आपूर्ति आउटपुट वोल्टेज का नमूना लेती है और इसे संदर्भ वोल्टेज के साथ तुलना वोल्टेज एम्पलीफायर को भेजती है। इस वोल्टेज एम्पलीफायर के आउटपुट का उपयोग वोल्टेज रेगुलेटर के इनपुट के रूप में किया जाता है ताकि रेगुलेटर को अपने जंक्शन वोल्टेज को इनपुट के साथ बदलने के लिए नियंत्रित किया जा सके, ताकि इसके आउटपुट वोल्टेज को समायोजित किया जा सके। हालाँकि, स्विचिंग पावर सप्लाई रेगुलेटिंग ट्यूब के चालू और बंद समय को बदलकर आउटपुट वोल्टेज को बदल देती है, यानी ड्यूटी रेशियो।
रैखिक विद्युत आपूर्ति के वोल्टेज समायोजन के लिए उपयोग की जाने वाली ट्यूब रैखिक क्षेत्र में काम करती है। इसी प्रकार, स्विचिंग पावर सप्लाई का मतलब है कि वोल्टेज समायोजन के लिए उपयोग की जाने वाली ट्यूब संतृप्ति और कटऑफ क्षेत्र में काम करती है, यानी स्विचिंग अवस्था।
आम तौर पर, रैखिक बिजली आपूर्ति आउटपुट वोल्टेज का नमूना लेती है और इसे संदर्भ वोल्टेज के साथ तुलना वोल्टेज एम्पलीफायर को भेजती है। इस वोल्टेज एम्पलीफायर के आउटपुट का उपयोग वोल्टेज रेगुलेटर के इनपुट के रूप में किया जाता है ताकि रेगुलेटर को अपने जंक्शन वोल्टेज को इनपुट के साथ बदलने के लिए नियंत्रित किया जा सके, ताकि इसके आउटपुट वोल्टेज को समायोजित किया जा सके। हालाँकि, स्विचिंग पावर सप्लाई रेगुलेटिंग ट्यूब के चालू और बंद समय को बदलकर आउटपुट वोल्टेज को बदल देती है, यानी ड्यूटी रेशियो।
रैखिक विद्युत आपूर्ति का सिद्धांत:
रैखिक बिजली आपूर्ति में मुख्य रूप से पावर फ्रीक्वेंसी ट्रांसफॉर्मर, आउटपुट रेक्टिफायर फ़िल्टर, कंट्रोल सर्किट और प्रोटेक्शन सर्किट शामिल हैं। रैखिक बिजली आपूर्ति ट्रांसफार्मर के माध्यम से प्रत्यावर्ती धारा को परिवर्तित करना है, और फिर रेक्टिफायर सर्किट के सुधार और फ़िल्टरिंग के माध्यम से अस्थिर डीसी वोल्टेज प्राप्त करना है। उच्च परिशुद्धता डीसी वोल्टेज प्राप्त करने के लिए, आउटपुट वोल्टेज को वोल्टेज फीडबैक के माध्यम से समायोजित किया जाना चाहिए। यह बिजली आपूर्ति तकनीक बहुत परिपक्व है, जो स्विचिंग बिजली आपूर्ति के साथ उच्च स्थिरता, छोटे तरंग और कोई हस्तक्षेप और शोर प्राप्त कर सकती है। हालांकि, इसका नुकसान यह है कि इसके लिए एक विशाल और भारी ट्रांसफार्मर की आवश्यकता होती है, और फ़िल्टर कैपेसिटर का आयतन और वजन भी काफी बड़ा होता है। इसके अलावा, वोल्टेज फीडबैक सर्किट एक रैखिक स्थिति में काम करता है, और रेगुलेटिंग ट्यूब पर एक निश्चित वोल्टेज ड्रॉप होता है। जब एक बड़ा कार्यशील करंट आउटपुट होता है, तो रेगुलेटिंग ट्यूब की बिजली की खपत बहुत बड़ी होती है, रूपांतरण दक्षता कम होती है, और एक बड़ा हीट सिंक स्थापित होता है। इस तरह की बिजली आपूर्ति कंप्यूटर और अन्य उपकरणों की जरूरतों के लिए उपयुक्त नहीं है, और इसे धीरे-धीरे स्विचिंग बिजली आपूर्ति द्वारा बदल दिया जाएगा।
कंट्रास्ट स्विचिंग बिजली आपूर्ति:
स्विचिंग पावर सप्लाई में मुख्य रूप से इनपुट पावर ग्रिड फ़िल्टर, इनपुट रेक्टिफायर फ़िल्टर, इन्वर्टर, आउटपुट रेक्टिफायर फ़िल्टर, कंट्रोल सर्किट और प्रोटेक्शन सर्किट शामिल हैं। इनके कार्य इस प्रकार हैं:
1. इनपुट पावर ग्रिड फ़िल्टर: पावर ग्रिड से हस्तक्षेप को खत्म करें, जैसे कि मोटर की शुरुआत, विद्युत उपकरणों का स्विच, बिजली के हमले, आदि, और स्विचिंग पावर सप्लाई द्वारा उत्पन्न उच्च आवृत्ति शोर को पावर ग्रिड में फैलने से भी रोकें।
2. इनपुट रेक्टिफायर फ़िल्टर: कनवर्टर के लिए डीसी वोल्टेज प्रदान करने के लिए पावर ग्रिड के इनपुट वोल्टेज को सुधारा और फ़िल्टर किया जाता है।
3. इन्वर्टर: यह स्विचिंग पावर सप्लाई का मुख्य हिस्सा है। यह डीसी वोल्टेज को हाई-फ्रीक्वेंसी एसी वोल्टेज में बदलता है और आउटपुट हिस्से को इनपुट पावर ग्रिड से अलग करता है।
4. आउटपुट रेक्टिफायर फ़िल्टर: आवश्यक डीसी वोल्टेज प्राप्त करने के लिए कनवर्टर द्वारा उच्च आवृत्ति एसी वोल्टेज आउटपुट को सुधारें और फ़िल्टर करें, और साथ ही लोड पर उच्च आवृत्ति शोर के हस्तक्षेप को रोकें।
5. नियंत्रण सर्किट: आउटपुट डीसी वोल्टेज का पता लगाएं, इसे संदर्भ वोल्टेज के साथ तुलना करें और इसे बढ़ाएँ। आउटपुट वोल्टेज को स्थिर रखने के लिए कनवर्टर को नियंत्रित करने के लिए ऑसिलेटर की पल्स चौड़ाई को मॉड्यूलेट किया जाता है।
6. संरक्षण सर्किट: जब स्विचिंग पावर सप्लाई ओवरवोल्टेज और ओवरकरंट द्वारा शॉर्ट-सर्किट हो जाती है, तो संरक्षण सर्किट लोड और पावर सप्लाई की सुरक्षा के लिए स्विचिंग पावर सप्लाई को रोक देता है।
स्विचिंग पावर सप्लाई का काम प्रत्यावर्ती धारा को प्रत्यक्ष धारा में सुधारना है, फिर प्रत्यक्ष धारा को प्रत्यावर्ती धारा में बदलना है, और फिर सुधार कर आवश्यक प्रत्यक्ष धारा वोल्टेज में आउटपुट करना है। इस तरह, स्विचिंग पावर सप्लाई कम रैखिक बिजली आपूर्ति और वोल्टेज फीडबैक सर्किट में ट्रांसफार्मर को बचाती है। स्विचिंग पावर सप्लाई में इन्वर्टर सर्किट पूरी तरह से डिजिटल एडजस्टमेंट है, जो बहुत उच्च समायोजन सटीकता भी प्राप्त कर सकता है।
