स्विचिंग विद्युत आपूर्ति में ट्रांजिस्टर स्विचिंग का कार्य सिद्धांत: एक व्यवस्थित विश्लेषण
कड़ाई से कहें तो, एक ट्रांजिस्टर को चालन से कटऑफ में बदलने की प्रक्रिया बहुत जटिल है, लेकिन इसके कार्य सिद्धांत का विश्लेषण करते समय, हम आमतौर पर पहले कुछ गैर प्रमुख मुद्दों को सरल बनाते हैं। उदाहरण के लिए, जब एक पावर स्विच ट्यूब को चालू या बंद किया जाता है, तो हम इसे एक आदर्श स्विच मानते हैं जो केवल दो स्थितियों में काम करता है, चालू या बंद। लेकिन वास्तव में, स्विचिंग ट्रांजिस्टर का संचालन और बंद करना दोनों बहुत जटिल प्रक्रियाएं हैं। संचालन या बंद करने के अलावा, एक और मुद्दा है जिसे उच्च आवृत्तियों पर नजरअंदाज नहीं किया जा सकता है, जो कटऑफ क्षेत्र से प्रवर्धन क्षेत्र तक स्विचिंग ट्रांजिस्टर की कार्य प्रक्रिया है, और फिर प्रवर्धन क्षेत्र से संतृप्ति क्षेत्र तक जब यह संचालित होता है। इस कार्य प्रक्रिया को हल करने के लिए विभेदक समीकरणों के उपयोग की आवश्यकता होती है, और मैं इसे यहां आपके लिए बहुत जटिल नहीं बनाना चाहता।
सीधे शब्दों में कहें तो पावर स्विच ट्यूब को चालू और बंद होने में समय लगता है। आम तौर पर, स्विच ट्यूब के चालन समय को केवल चालन विलंब समय टीडी और चालन वृद्धि समय टीआर में विभाजित किया जाता है, जबकि स्विच ट्यूब के शटडाउन समय को शटडाउन विलंब समय टीएसटीजी (या शटडाउन भंडारण समय) और शटडाउन गिरावट समय टीएफ में विभाजित किया जाता है।
स्विचिंग बिजली आपूर्ति में कार्य चक्र होते हैं, और आउटपुट वोल्टेज के कारण, फ़िल्टरिंग ऊर्जा भंडारण संधारित्र को चार्ज करने की आवश्यकता होती है। चूँकि चार्जिंग करंट बड़ा है, लोड भारी होगा (या लोड शॉर्ट सर्किट के बराबर), इसलिए सामान्य स्विचिंग बिजली आपूर्ति को सॉफ्ट स्टार्ट उपायों को अपनाने की आवश्यकता है। शुरुआत में, कर्तव्य चक्र छोटा होता है, और फिर यह धीरे-धीरे सामान्य हो जाता है, यानी, आउटपुट पावर शुरुआत में छोटी होती है और फिर धीरे-धीरे बढ़ती है। शुरुआत में, कार्यशील वोल्टेज अपेक्षाकृत कम होता है, और फिर यह धीरे-धीरे सामान्य मूल्य तक बढ़ जाता है।
कड़ाई से कहें तो, स्विच मोड बिजली आपूर्ति हमेशा अस्थिर स्थिति में काम करती है, और स्थिरता केवल सापेक्ष होती है। उदाहरण के लिए, एक स्विचिंग बिजली आपूर्ति की वोल्टेज स्थिरीकरण प्रक्रिया इस प्रकार है: जब आउटपुट वोल्टेज बढ़ता है, तो नमूनाकरण और तुलना के बाद, नमूना सर्किट पल्स चौड़ाई मॉड्यूलेशन सर्किट में एक त्रुटि संकेत आउटपुट करेगा, कर्तव्य चक्र को कम करेगा और इस प्रकार आउटपुट वोल्टेज को कम करेगा; आउटपुट वोल्टेज कम होने के बाद, नमूनाकरण और तुलना के बाद, नमूना सर्किट कर्तव्य चक्र को बढ़ाने के लिए पल्स चौड़ाई मॉड्यूलेशन सर्किट में एक त्रुटि संकेत आउटपुट करेगा, जिससे आउटपुट वोल्टेज बढ़ेगा। यह चक्र दोहराता है, और स्विचिंग बिजली आपूर्ति का आउटपुट वोल्टेज हमेशा एक निश्चित आवृत्ति पर औसत वोल्टेज के आसपास दोलन करेगा। तथाकथित वोल्टेज स्थिरीकरण बस इतना है कि औसत आउटपुट वोल्टेज अपेक्षाकृत स्थिर है।
