स्विचिंग पावर सप्लाई के हार्मोनिक को कैसे हल करें

स्विचिंग पावर सप्लाई के हार्मोनिक को कैसे हल करें

आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में, स्विचिंग पावर सप्लाई बिजली आपूर्ति का एक व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला रूप है, जिसमें छोटे आकार और उच्च दक्षता की विशेषताएं हैं। हालांकि, स्विचिंग पावर सप्लाई हार्मोनिक्स भी उत्पन्न करेगी, जो बिजली आपूर्ति की गुणवत्ता और पावर ग्रिड की स्थिरता को कुछ हद तक प्रभावित करेगी, और यहां तक ​​कि सर्किट और उपकरणों को भी नुकसान पहुंचाएगी। इसलिए, स्विचिंग पावर सप्लाई की हार्मोनिक समस्या को हल करना जरूरी है।

स्विचिंग पावर सप्लाई में हार्मोनिक्स के कारण
हार्मोनिक तरंग एक प्रकार की विद्युत तरंग है जिसकी आवृत्ति मूल तरंग से अधिक होती है, और इसका स्रोत आम तौर पर नॉनलाइनियर लोड, नॉन-साइनसॉइडल वोल्टेज और विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप जैसे कारकों से आता है। स्विचिंग पावर सप्लाई का कार्य सिद्धांत यह निर्धारित करता है कि हार्मोनिक्स का उत्पादन करना आसान है।

1. संधारित्र फिल्टर सर्किट का शॉर्ट-सर्किट प्रभाव
स्विचिंग पावर सप्लाई में, कैपेसिटर फ़िल्टर सर्किट मुख्य रूप से पावर सप्लाई के आउटपुट पर स्पंदित वोल्टेज को कम करता है, लेकिन उच्च आवृत्ति पर, कैपेसिटर भी शॉर्ट सर्किट होता है। हालाँकि, शॉर्ट सर्किट से पावर सप्लाई में हार्मोनिक करंट प्रवाहित होगा, कंडक्टर में दोलन पैदा होगा और शोर और थर्मल प्रभाव पैदा होगा।

2. प्रेरकत्व फिल्टर सर्किट का अनुनाद प्रभाव
स्विचिंग पावर सप्लाई में, इंडक्टेंस फ़िल्टर सर्किट का उपयोग मुख्य रूप से पावर सप्लाई आउटपुट के हाई-फ़्रीक्वेंसी स्पंदन को रोकने के लिए किया जाता है। जब लोड करंट बहुत कम होता है, तो इंडक्टेंस एक अनुनाद अवस्था में होता है, जो उच्च-आवृत्ति हार्मोनिक करंट उत्पन्न करेगा। उत्पन्न उच्च-आवृत्ति हार्मोनिक करंट पावर सप्लाई कैपेसिटर और लाइन इंडक्टेंस में प्रतिध्वनित होगा, और करंट प्रवाहित होने पर उच्च-आवृत्ति दोलन उत्पन्न करेगा।

3. प्रेरण प्रतिक्रिया सर्किट का अनुनाद प्रभाव
अनुनाद प्रतिक्रिया सर्किट स्विचिंग बिजली आपूर्ति की एक महत्वपूर्ण प्रदर्शन विशेषता है। फीडबैक नियंत्रक का उपयोग लोड और बिजली आपूर्ति की निरंतर निगरानी के लिए किया जाता है, ताकि समय पर बिजली आपूर्ति आउटपुट को समायोजित किया जा सके और पूरे सर्किट की दक्षता में सुधार किया जा सके। हालांकि, इंडक्टिव फीडबैक सर्किट अनुनाद सर्किट के माध्यम से बिजली आपूर्ति के आउटपुट वोल्टेज को कम कर देगा, जिससे हार्मोनिक करंट का उत्पादन बढ़ जाएगा।

4. कार्य आवृत्ति का प्रभाव
स्विचिंग पावर सप्लाई की कार्य आवृत्ति जितनी अधिक होगी, हार्मोनिक्स उतने ही अधिक होंगे और हार्मोनिक करंट उतना ही समृद्ध होगा। उच्च आवृत्ति करंट कॉइल पर अपेक्षाकृत बड़ी विद्युत चुम्बकीय तरंगें उत्पन्न करेगा, जिससे यह भी घटना होगी कि विद्युत उपकरण स्वयं और विद्युत चुम्बकीय तरंगें हवा में परस्पर क्रिया से भरी हुई हैं।

स्विचिंग पावर सप्लाई हार्मोनिक्स का नुकसान
स्विचिंग विद्युत आपूर्ति का हार्मोनिक उपकरण और प्रणाली को नुकसान पहुंचाएगा, और विशिष्ट नुकसान इस प्रकार है:

1. स्विचिंग पावर सप्लाई को नुकसान।
उच्च आवृत्ति पर स्विचिंग विद्युत आपूर्ति द्वारा उत्पन्न हार्मोनिक, स्विचिंग ट्यूब की आंतरिक गर्मी खपत को बढ़ा देगा और इसके क्षतिग्रस्त होने का जोखिम भी बढ़ जाएगा।

2. भार को हानि
स्विचिंग बिजली आपूर्ति के आउटपुट हार्मोनिक्स लोड को प्रभावित करेंगे, जिससे सर्किट में घटकों को नुकसान पहुंचाना आसान है, विशेष रूप से सटीक उपकरणों और चिकित्सा उपकरणों के लिए।

3. पावर ग्रिड को नुकसान
स्विचिंग पावर सप्लाई द्वारा हार्मोनिक्स आउटपुट करने के बाद, यह पावर ग्रिड में फैल जाएगा और पावर ग्रिड के हार्मोनिक करंट को बढ़ा देगा, जिससे पावर ग्रिड का ओवरलोड, केबलों का तापमान बढ़ना, पावर ट्रांसफार्मर कोर को नुकसान पहुंचना आदि समस्याएं पैदा होंगी, जिससे स्थिरता प्रभावित होगी।

स्विचिंग पावर सप्लाई के हार्मोनिक्स का समाधान
स्विचिंग बिजली आपूर्ति की हार्मोनिक समस्या को बेहतर ढंग से हल करने के लिए, आमतौर पर निम्नलिखित समाधान अपनाए जाते हैं:

1. हार्मोनिक दमन सर्किट अपनाएं।
हार्मोनिक दमन सर्किट का उपयोग करके उच्च आवृत्ति धारा के उत्पादन को सीमित किया जा सकता है और स्विचिंग बिजली आपूर्ति पर हार्मोनिक धारा के प्रभाव को प्रभावी ढंग से कम किया जा सकता है।

2. नया फ़िल्टर अपनाएँ
नए फिल्टर में स्विचिंग पावर सप्लाई की हार्मोनिक समस्या का अच्छा समाधान है, जैसे कि गैर-प्रेरक टोपोलॉजी सर्किट, मल्टी-कैपेसिटर-मल्टी-पैरामीटर फिल्टर आदि का उपयोग करना।

3. स्विचिंग बिजली आपूर्ति के डिजाइन में सुधार करें।
स्विचिंग पावर सप्लाई के डिजाइन में, हमें इसके इलेक्ट्रॉनिक घटकों, वायरिंग रूपों और मिश्रित सामग्रियों को अनुकूलित करना चाहिए, ताकि इसकी आंतरिक ऊर्जा हानि और ऊर्जा क्षरण को कम किया जा सके और हार्मोनिक्स की पीढ़ी को कम किया जा सके।

4. ऊर्जा-बचत उपकरण स्थापित करें या आउटपुट वोल्टेज बढ़ाएँ।
ऊर्जा-बचत उपकरणों को स्थापित करके या स्विचिंग बिजली आपूर्ति के आउटपुट वोल्टेज को बढ़ाकर, हार्मोनिक धारा के उत्पादन और प्रभाव को प्रभावी ढंग से कम किया जा सकता है।