स्विचिंग बिजली आपूर्ति चुनते समय किन तत्वों को ध्यान में रखा जाना चाहिए?
इंजीनियरों के लिए, स्विचिंग बिजली आपूर्ति का चयन एक ऐसी प्रक्रिया है जिसे हर बार बिजली आपूर्ति की योजना बनाते समय पूरा करने की आवश्यकता होती है। सतही तौर पर यह एक एकल विकल्प वाला प्रश्न है, लेकिन अंतिम चयन से पहले, इंजीनियरों को कई कारकों पर विचार करना होगा। निःसंदेह, हमने पहले क्षण में इसके बारे में सोचा था कि यह लागत का प्रश्न होगा। आज के लेख में मैं जो समझाना चाहता हूं वह यह है कि बिजली आपूर्ति चयन को स्विच करने की प्रक्रिया में, लागत के अलावा, हमें सबसे उपयुक्त पावर मॉड्यूल चुनने के लिए कुछ आंतरिक कारकों पर भी ध्यान देने की आवश्यकता है।
स्विचिंग बिजली आपूर्ति मॉड्यूल के चयन के संबंध में, हमें ध्यान देने और कई नियमों पर विचार करने की आवश्यकता है। उदाहरण के लिए, बीमा तार का नाममात्र मूल्य 1A है, जो 25 डिग्री पर लक्ष्य को संदर्भित करता है, लेकिन यदि उपकरण 50 डिग्री पर काम करता है, तो बीमा तार का नाममात्र मूल्य 1A से कम हो सकता है, और इस तापमान पर डिज़ाइन मार्जिन होना चाहिए बड़ा चुना जाए. उसी तरह, इंडक्शन का 1mH हमेशा 1mH नहीं होता है, यह 1kHz पर होता है, यदि आप इसे 1MHz पर उपयोग करते हैं, तो प्रोसेसर द्वारा भेजे गए 1mH इंडक्शन का मान 1mH नहीं है, क्योंकि 1M पर इंडक्शन कॉइल प्रारंभ में कैपेसिटेंस वितरित करता है एक बड़ी भूमिका निभाता है, जो कुछ अधिष्ठापन की भरपाई करेगा। फ़िल्टर का सम्मिलन हानि IL=25dB तब होता है जब मेगाहर्ट्ज रु/आरएल=50 ओम (स्रोत प्रतिबाधा और लोड प्रतिबाधा), लेकिन व्यवहार में, हमारे फ़िल्टर एप्लिकेशन में इस आवश्यकता को पूरा करने के लिए प्रतिबाधा प्राप्त करना मुश्किल है, तो 25dB प्रविष्टि हानि बहुत कम हो जाएगी। मोती, कैपेसिटर, डायोड, प्रतिरोधक... सभी के नियम समान हैं। आइए लागत के अलावा स्विचिंग बिजली आपूर्ति मॉड्यूल चयन के नियमों के बारे में बात करें। पावर मॉड्यूल की कई टोपोलॉजी हैं, जैसे फ्लाईबैक, फॉरवर्ड, पुश-पुल, हाफ-ब्रिज और फुल-ब्रिज, जिनमें से प्रत्येक अपने अलग-अलग सिद्धांतों के कारण कुछ विशेषताओं में बेहतर है।
यहां हम कई विशिष्ट टोपोलॉजिकल संरचनाओं के उपयोग नियमों की व्याख्या करते हैं। पहली है फ्लाईबैक बिजली आपूर्ति। स्विच के एक चक्र में, चार्जिंग अवधि के दौरान कोई डिस्चार्ज नहीं होता है। इस विशेषता के कारण, उत्कृष्ट समय प्रबंधन और तरंग विशेषताओं को प्राप्त करना कठिन है। यद्यपि इसे बड़े ऊर्जा भंडारण कैपेसिटर के माध्यम से प्राप्त किया जा सकता है, कैपेसिटर इसे हल करने में थोड़ी मदद करते हैं, लेकिन सिद्धांत दोष आखिरकार त्रुटिपूर्ण है, और बुद्धि की कमी को कड़ी मेहनत के माध्यम से मुआवजा दिया जा सकता है, लेकिन जब इसे पूरा किया जाता है और गंभीर समस्याओं का सामना किया जाता है, तो यह होगा किसी निश्चित बाधा को पार करने में सक्षम नहीं होना। रिसाव अधिष्ठापन भी बड़ी और अन्य समस्याएं हैं, लेकिन इसके फायदे सरल सर्किट, कम लागत, छोटे आकार, चुंबकीय रीसेट वाइंडिंग जोड़ने की आवश्यकता नहीं है, और इनपुट वोल्टेज योजना अपेक्षाकृत व्यापक है। यही कारण है कि कुल बिजली आपूर्ति बाजार में इसकी हिस्सेदारी 70 प्रतिशत से अधिक है।
आइए बिजली आपूर्ति बाजार में अन्य महत्वपूर्ण स्विचिंग बिजली आपूर्ति की टोपोलॉजिकल संरचना के बारे में बात करें। आगे की बिजली आपूर्ति की आउटपुट वोल्टेज क्षणिक नियंत्रण विशेषताएँ बेहतर हैं, और भार क्षमता अधिक मजबूत है, लेकिन इसके नुकसान भी स्पष्ट हैं। एक बड़े ऊर्जा भंडारण फिल्टर प्रारंभ करनेवाला और एक फ़्रीव्हीलिंग डायोड का उपयोग किया जाता है, वॉल्यूम बड़ा होता है, और ट्रांसफार्मर के प्राथमिक कॉइल का बैक इलेक्ट्रोमोटिव वोल्टेज अधिक होता है। स्विचिंग ट्यूब की आवश्यकताएं अधिक हैं (टूटना और क्षति होना आसान)। पुश-पुल बिजली आपूर्ति वर्तमान क्षणिक प्रतिक्रिया गति बहुत अधिक है, और वोल्टेज आउटपुट विशेषताएँ उत्कृष्ट हैं। सभी टोपोलॉजिकल संरचनाओं में, यह उच्चतम उपयोग दर, कोई चुंबकीय प्रवाह रिसाव और एक सरल ड्राइव सर्किट के साथ एक स्विचिंग बिजली की आपूर्ति है। लेकिन इसका नुकसान यह है कि दो स्विचिंग उपकरणों को उच्च वोल्टेज मान की आवश्यकता होती है; प्राथमिक कॉइल के दो सेट हैं, और छोटे पावर आउटपुट के साथ पुश-पुल स्विचिंग बिजली की आपूर्ति एक नुकसान है। यदि दो फॉरवर्ड कन्वर्टर्स पूरी तरह से सममित या संतुलित नहीं हैं, तो कई चक्रों के बाद संचित पूर्वाग्रह चुंबकीयकरण चुंबकीय कोर को पूर्ण बना देगा, जिसके परिणामस्वरूप उच्च आवृत्ति ट्रांसफार्मर का अत्यधिक उत्तेजना प्रवाह होगा, और यहां तक कि स्विच ट्यूब को भी नुकसान होगा। ब्रिज स्विचिंग बिजली आपूर्ति की आउटपुट पावर बहुत बड़ी है, कार्यशील शक्ति बहुत अधिक है, स्विच ट्यूब का झेलने वाला वोल्टेज मान अपेक्षाकृत कम है, और ट्रांसफार्मर के प्राथमिक कॉइल को केवल एक वाइंडिंग की आवश्यकता होती है। नुकसान यह है कि बिजली कम है, अर्ध-संचालन क्षेत्र होगा, और नुकसान बड़ा है।
उपरोक्त समस्याएँ इसकी टोपोलॉजिकल संरचना के अंतर्निहित फायदे और नुकसान के कारण होती हैं। हालाँकि हम पावर मॉड्यूल को एक ब्लैक बॉक्स के रूप में मान सकते हैं, यह भी एक बिंदु है जिस पर हमें बिजली आपूर्ति चुनते समय ध्यान देना चाहिए। उन समाधानों के कारण जो समान कार्य को साकार कर सकते हैं, एक को आसानी से साकार किया जा सकता है, और दूसरे को बड़े प्रयास से साकार किया जा सकता है।
टोपोलॉजी संरचना का चयन करते समय इसके फायदे और नुकसान पर विचार करने के अलावा, हमें लोड की अस्थिरता के अनुसार भी निर्णय लेने की आवश्यकता है। कुछ भार अपेक्षाकृत स्थिर होते हैं, जबकि कुछ भार अधिक अस्थिर होते हैं, और कुछ में नो-लोड, या पूर्ण भार, या क्षणिक भार वृद्धि, या क्षणिक भार ड्रॉप होता है, यदि ऐसी कोई समस्या है, तो इसे स्पष्ट करना सबसे अच्छा है पावर मॉड्यूल निर्माता और स्वीकार करते हैं कि इसकी योजना में आवश्यक सुरक्षात्मक उपाय हैं, सभी बिजली आपूर्ति इस लक्ष्य को प्राप्त नहीं कर सकती हैं। इस प्रकार भार का प्रकार भी एक प्रभावशाली कारक है। साधारण मॉड्यूल, जिसका आउटपुट डिफ़ॉल्ट रूप से प्रतिरोधी लोड के रूप में डिज़ाइन किया गया है, यदि लोड तर्कसंगत या कैपेसिटिव लोड है, तो इसे मॉड्यूल निर्माता के साथ अलग से समझाया जाना चाहिए, ताकि पावर मॉड्यूल के आंतरिक उपकरणों या पैरामीटर को थोड़ा समायोजित किया जा सके जब निर्माता कारखाना छोड़ देता है.
उपरोक्त बहुत महत्वपूर्ण चयन कारकों के अलावा, हमें स्विचिंग बिजली आपूर्ति मॉड्यूल का चयन करते समय स्विचिंग आवृत्ति, तरंग, सुरक्षा आवश्यकताओं आदि पर भी विचार करना होगा। पावर मॉड्यूल की स्विचिंग फ्रीक्वेंसी पर भी ध्यान देने की जरूरत है। उन्होंने बाहरी पावर फिल्टर के फिल्टर मापदंडों (कट-ऑफ फ्रीक्वेंसी, ऑर्डर) का चयन चुना। तरंग टोपोलॉजिकल संरचना, समाई और अधिष्ठापन के मापदंडों और भार की स्थिति से संबंधित है। 5v बिजली आपूर्ति के लिए, तरंग 50mv तक पहुंच सकती है, और एकल बिजली आपूर्ति की त्रुटि 1 प्रतिशत है। उन सर्किटों के लिए जिन्हें उच्च परिशुद्धता की आवश्यकता होती है, बिजली की आपूर्ति और विस्तार सर्किट की त्रुटि सिग्नल केबल की त्रुटि, सिग्नल केबल की त्रुटि, एडी की गोलाई त्रुटि, कई त्रुटियां जमा होने और विलय होने के बाद, कुल त्रुटि होगी बड़ा। क्या पावर मॉड्यूल में कोई फिल्टर स्कीम है, क्या उपकरण में सुरक्षा आवश्यकताएं (रिसाव करंट, वोल्टेज झेलने वाला इन्सुलेशन, नमी की आवश्यकताएं), तापमान वृद्धि विशेषताएँ, स्विचिंग पावर, इनपुट वोल्टेज उतार-चढ़ाव योजना, लोड विनियमन दर आदि हैं। पावर मॉड्यूल स्थित है, हालाँकि, पूछने के लिए अभी भी कई जगहें हैं। तो हम समझ सकते हैं कि स्विचिंग बिजली आपूर्ति मॉड्यूल का चयन केवल लागत नहीं है, जो एकमात्र संकेतक है जो ध्यान देने योग्य है।
