स्विचिंग पावर सप्लाई की तरंग को कैसे कम करें?
उच्च दक्षता और उच्च प्रदर्शन वाली बिजली आपूर्ति के रूप में, स्विचिंग पावर सप्लाई का उपयोग विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों में व्यापक रूप से किया गया है। हालाँकि, बिजली आपूर्ति की प्रक्रिया में स्विचिंग पावर सप्लाई के कारण एक निश्चित तरंग उत्पन्न होगी, हालाँकि इस तरंग का इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों पर सीधा प्रभाव नहीं पड़ेगा, लेकिन कुछ संवेदनशील इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए, तरंग को पूरी तरह से नज़रअंदाज़ नहीं किया जा सकता है। इसलिए, स्विचिंग पावर सप्लाई की तरंग को कम करना एक समस्या बन गई है जिस पर ध्यान दिया जाना चाहिए।
तो, स्विचिंग पावर सप्लाई रिपल को कैसे कम कर सकती है? यह पेपर तीन तरीकों को विस्तार से पेश करेगा: फ़िल्टरिंग, मॉड्यूलेशन तकनीक और नियंत्रण तकनीक।
1. फ़िल्टरिंग तकनीक
फ़िल्टरिंग तकनीक स्विचिंग पावर सप्लाई में रिपल को कम करने के लिए सबसे अधिक इस्तेमाल की जाने वाली विधियों में से एक है। स्विचिंग पावर सप्लाई के आउटपुट सिरे पर एक फ़िल्टर कैपेसिटर और एक फ़िल्टर इंडक्टर को श्रृंखला में जोड़कर, स्विचिंग पावर सप्लाई के आउटपुट सिरे पर उच्च-आवृत्ति रिपल को प्रभावी ढंग से फ़िल्टर किया जा सकता है। फ़िल्टरिंग तकनीक में निम्नलिखित पहलुओं पर ध्यान दिया जाना चाहिए:
(1) उपयुक्त फिल्टर कैपेसिटर और इंडक्टर का चयन करें।
उपयुक्त फ़िल्टरिंग कैपेसिटर और इंडक्टर चुनना फ़िल्टरिंग तकनीक का मूल है। आम तौर पर, फ़िल्टर कैपेसिटर में पर्याप्त कैपेसिटेंस होना चाहिए ताकि इसे प्रभावी ढंग से चार्ज और डिस्चार्ज किया जा सके, इस प्रकार रिपल को पूरी तरह से कम किया जा सके। फ़िल्टर इंडक्टर में पर्याप्त इंडक्टेंस होना चाहिए ताकि आउटपुट करंट में बदलाव होने पर यह वापस इलेक्ट्रोमोटिव बल उत्पन्न कर सके, जिससे रिपल खत्म हो जाए।
(2) फ़िल्टर सर्किट को अनुकूलित करें
फ़िल्टर सर्किट में, फ़िल्टर कैपेसिटर और फ़िल्टर इंडक्टर की व्यवस्था और कनेक्शन फ़िल्टरिंग प्रभाव को प्रभावित करेगा। इसलिए, हमें जितना संभव हो सके रिपल को खत्म करने के लिए फ़िल्टर सर्किट को अनुकूलित करने की आवश्यकता है।
(3) फ़िल्टरिंग प्रभाव का मूल्यांकन करें
अंत में, हमें फ़िल्टरिंग प्रभाव का मूल्यांकन करने की आवश्यकता है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि स्विचिंग पावर सप्लाई के आउटपुट रिपल को प्रभावी रूप से नियंत्रित किया जा सके।
2. मॉड्यूलेशन तकनीक
स्विचिंग पावर सप्लाई में रिपल को कम करने के लिए मॉड्यूलेशन तकनीक एक और आम तौर पर इस्तेमाल की जाने वाली विधि है। आमतौर पर, हम आउटपुट पर एक नियंत्रित रिपल उत्पन्न करने के लिए PWM मॉड्यूलेटर का उपयोग करते हैं। इस रिपल की आवृत्ति रिपल फ़िल्टर की कट-ऑफ आवृत्ति से अधिक होनी चाहिए, ताकि मॉड्यूलेटर द्वारा उत्पन्न सभी रिपल को फ़िल्टर द्वारा समाप्त किया जा सके। मॉड्यूलेशन तकनीक में निम्नलिखित पहलुओं पर ध्यान देना चाहिए:
(1) उपयुक्त मॉड्यूलेशन आवृत्ति का चयन करें
मॉड्यूलेशन आवृत्ति इतनी अधिक होनी चाहिए कि फ़िल्टर प्रभावी रूप से तरंग को फ़िल्टर कर सके। इसके अलावा, मॉड्यूलेशन आवृत्ति बहुत अधिक नहीं होनी चाहिए, अन्यथा यह अत्यधिक बिजली की खपत और EMI हस्तक्षेप का कारण बनेगी।
(2) पीडब्लूएम मॉड्यूलेटर का अनुकूलन
पीडब्लूएम मॉड्यूलेटर को अनुकूलित करने से मॉड्यूलेशन सटीकता और दक्षता में सुधार हो सकता है, ताकि तरंग को कम करने का बेहतर प्रभाव प्राप्त हो सके।
(3) मॉड्यूलेशन प्रभाव का मूल्यांकन
अंत में, यह सुनिश्चित करने के लिए कि स्विचिंग पावर सप्लाई की तरंग फ़िल्टरिंग को प्रभावी ढंग से नियंत्रित किया जाता है, मॉड्यूलेशन प्रभाव का मूल्यांकन करना आवश्यक है।
3. नियंत्रण प्रौद्योगिकी
नियंत्रण प्रौद्योगिकी स्विचिंग पावर सप्लाई के कार्य मोड को बदलकर तरंग को कम करने का एक अपेक्षाकृत नया तरीका है। इस तकनीक को स्विचिंग पावर सप्लाई के स्विचिंग आवृत्ति, स्विचिंग ड्यूटी अनुपात और अन्य मापदंडों को बदलकर आउटपुट तरंग को कम करने के लिए कुछ उन्नत नियंत्रण एल्गोरिदम का उपयोग करने की आवश्यकता है। नियंत्रण प्रौद्योगिकी में निम्नलिखित पहलुओं पर ध्यान देना चाहिए:
(1) स्विचिंग आवृत्ति नियंत्रण
स्विचिंग आवृत्ति नियंत्रण स्विचिंग बिजली आपूर्ति की कार्य आवृत्ति को बदल सकता है, इस प्रकार विभिन्न कार्य स्थितियों के तहत स्विचिंग बिजली आपूर्ति के आउटपुट करंट और वोल्टेज को समायोजित कर सकता है। इस तकनीक के लिए आमतौर पर कुछ उन्नत नियंत्रण एल्गोरिदम और उच्च परिशुद्धता डिजिटल नियंत्रकों के उपयोग की आवश्यकता होती है।
(2) स्विच ड्यूटी अनुपात का नियंत्रण
स्विचिंग ड्यूटी अनुपात नियंत्रण स्विचिंग पावर सप्लाई के स्विचिंग ड्यूटी अनुपात को बदल सकता है, इस प्रकार आउटपुट छोर पर वर्तमान और वोल्टेज को समायोजित कर सकता है। इस तकनीक को कुछ जटिल नियंत्रण एल्गोरिदम, जैसे कि पीआईडी नियंत्रक, आदि का उपयोग करने की आवश्यकता है, और इसे साकार करने के लिए उच्च परिशुद्धता डिजिटल नियंत्रक की आवश्यकता है।
(3) नियंत्रण प्रभाव का मूल्यांकन करें
अंत में, यह सुनिश्चित करने के लिए नियंत्रण प्रभाव का मूल्यांकन करना आवश्यक है कि स्विचिंग बिजली आपूर्ति की तरंग फ़िल्टरिंग को प्रभावी ढंग से नियंत्रित किया जाए।
