रैखिक विनियमित विद्युत आपूर्ति के कार्य सिद्धांत की विस्तृत व्याख्या
विनियमन ट्यूब की कार्यशील स्थिति के अनुसार, हम अक्सर विनियमित बिजली आपूर्ति को दो श्रेणियों में विभाजित करते हैं: रैखिक विनियमित बिजली आपूर्ति और स्विच विनियमित बिजली आपूर्ति। इसके अलावा, एक छोटी बिजली आपूर्ति है जो वोल्टेज नियामक का उपयोग करती है।
यहां उल्लिखित रैखिक विनियमित बिजली आपूर्ति एक डीसी विनियमित बिजली आपूर्ति को संदर्भित करती है जो एक समायोजन ट्यूब के साथ एक रैखिक स्थिति में संचालित होती है। समायोजन ट्यूब एक रैखिक अवस्था में काम करती है, जिसे इस प्रकार समझा जा सकता है: आरडब्ल्यू (नीचे विश्लेषण देखें) लगातार परिवर्तनशील है, यानी रैखिक है। स्विचिंग बिजली आपूर्ति में, स्विच ट्रांजिस्टर (आमतौर पर स्विचिंग बिजली आपूर्ति में समायोजन ट्रांजिस्टर के रूप में जाना जाता है) दो अवस्थाओं में काम करता है: चालू - बहुत कम प्रतिरोध के साथ; बंद - प्रतिरोध अधिक है. चालू/बंद स्थिति में काम करने वाली ट्यूब स्पष्ट रूप से रैखिक स्थिति में नहीं है।
रैखिक विनियमित बिजली आपूर्ति डीसी विनियमित बिजली आपूर्ति का अपेक्षाकृत प्रारंभिक प्रकार है। रैखिक विनियमित डीसी बिजली आपूर्ति की विशेषताएं हैं: आउटपुट वोल्टेज इनपुट वोल्टेज से कम है; तेज़ प्रतिक्रिया गति और छोटी आउटपुट तरंग; काम से उत्पन्न कम शोर; कम दक्षता (एलडीओ, जो आजकल अक्सर देखा जाता है, दक्षता समस्याओं को हल करता प्रतीत होता है); उच्च ताप उत्पादन (विशेष रूप से उच्च-शक्ति बिजली स्रोत) अप्रत्यक्ष रूप से सिस्टम में थर्मल शोर को बढ़ाता है।
कार्य सिद्धांत: आइए सबसे पहले एक रैखिक विनियमित बिजली आपूर्ति में वोल्टेज विनियमन के सिद्धांत को चित्रित करने के लिए निम्नलिखित आरेख का उपयोग करें।
वेरिएबल रेसिस्टर आरडब्ल्यू और लोड रेसिस्टर आरएल एक वोल्टेज डिवाइडर सर्किट बनाते हैं, जिसका आउटपुट वोल्टेज होता है:
Uo=Ui × RL/(RW प्लस RL), इसलिए, RW के आकार को समायोजित करके, आउटपुट वोल्टेज को बदला जा सकता है। कृपया ध्यान दें कि इस समीकरण में, यदि हम केवल समायोज्य अवरोधक आरडब्ल्यू के मूल्य परिवर्तन को देखते हैं, तो यूओ का आउटपुट रैखिक नहीं है, लेकिन यदि हम आरडब्ल्यू और आरएल को एक साथ देखते हैं, तो यह रैखिक है। यह भी ध्यान दें कि हमारा आरेख आरडब्ल्यू लीड सिरे को बाईं ओर से जुड़ा हुआ नहीं दर्शाता है, बल्कि दाईं ओर से जुड़ा हुआ है। यद्यपि सूत्र में बहुत अंतर नहीं हो सकता है, इसे दाईं ओर चित्रित करना सटीक रूप से "नमूना" और "प्रतिक्रिया" की अवधारणाओं को दर्शाता है - वास्तव में, अधिकांश बिजली स्रोत नमूनाकरण और प्रतिक्रिया मोड में काम करते हैं, और फीडफॉरवर्ड विधियों का उपयोग शायद ही कभी किया जाता है , या बस सहायक विधियाँ।
आइए जारी रखें: यदि हम चित्र में परिवर्तनीय अवरोधक को ट्रांजिस्टर या क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर से प्रतिस्थापित करते हैं, और आउटपुट वोल्टेज का पता लगाकर इस "परिवर्तनीय प्रतिरोधी" के प्रतिरोध मान को नियंत्रित करते हैं, ताकि आउटपुट वोल्टेज स्थिर रहे, तो हम लक्ष्य प्राप्त करते हैं वोल्टेज स्थिरीकरण का. इस ट्रांजिस्टर या क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर का उपयोग वोल्टेज आउटपुट आकार को समायोजित करने के लिए किया जाता है, इसलिए इसे समायोजन ट्रांजिस्टर कहा जाता है।
इस तथ्य के कारण कि समायोजन ट्यूब बिजली आपूर्ति और लोड के बीच श्रृंखला में जुड़ा हुआ है, इसे श्रृंखला विनियमित बिजली आपूर्ति कहा जाता है। तदनुसार, एक समानांतर विनियमित बिजली आपूर्ति होती है, जो लोड के साथ विनियमन ट्यूब को समानांतर करके आउटपुट वोल्टेज को समायोजित करती है। एक विशिष्ट संदर्भ वोल्टेज नियामक TL431 एक प्रकार की समानांतर विनियमित बिजली आपूर्ति है। समानांतर कनेक्शन का अर्थ शंट के माध्यम से क्षीणन एम्पलीफायर ट्यूब के उत्सर्जक वोल्टेज की "स्थिरता" सुनिश्चित करना है, जैसा कि चित्र 2 में दिखाया गया है। शायद यह आंकड़ा तुरंत संकेत नहीं देता है कि यह "समानांतर" है, लेकिन करीब से निरीक्षण करने पर, यह वास्तव में ऐसा ही है. हालाँकि, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि यहां उपयोग किया जाने वाला वोल्टेज नियामक अपने नॉनलाइनियर क्षेत्र में काम करता है। इसलिए, यदि इसे एक शक्ति स्रोत माना जाता है, तो यह एक अरेखीय शक्ति स्रोत भी है। हर किसी की समझ की सुविधा के लिए, आइए बाद में एक उचित उपयुक्त आरेख की तलाश करें जब तक कि हम इसे संक्षेप में समझ न सकें।
इस तथ्य के कारण कि समायोजन ट्यूब एक अवरोधक के रूप में कार्य करती है और जब प्रतिरोधक के माध्यम से धारा प्रवाहित होती है तो गर्मी उत्पन्न करती है, एक रैखिक अवस्था में काम करने वाली समायोजन ट्यूब आम तौर पर बड़ी मात्रा में गर्मी उत्पन्न करती है, जिसके परिणामस्वरूप कम दक्षता होती है। यह रैखिक विनियमित बिजली आपूर्ति की मुख्य कमियों में से एक है। रैखिक विनियमित बिजली आपूर्ति की अधिक विस्तृत समझ के लिए, कृपया एनालॉग इलेक्ट्रॉनिक सर्किट पाठ्यपुस्तक देखें। यहां हमारा मुख्य उद्देश्य सभी को इन अवधारणाओं और उनके संबंधों को स्पष्ट करने में मदद करना है।
