रैखिक बिजली आपूर्ति का सिद्धांत और स्विचिंग बिजली आपूर्ति के साथ तुलना
रैखिक विद्युत आपूर्ति पर
रैखिक विद्युत आपूर्ति का संक्षिप्त परिचय:
रैखिक बिजली की आपूर्ति ट्रांसफार्मर के माध्यम से प्रत्यावर्ती धारा को परिवर्तित करना है, और फिर रेक्टिफायर सर्किट के सुधार और फ़िल्टरिंग के माध्यम से अस्थिर डीसी वोल्टेज प्राप्त करना है। उच्च परिशुद्धता डीसी वोल्टेज प्राप्त करने के लिए, आउटपुट वोल्टेज को वोल्टेज फीडबैक के माध्यम से समायोजित किया जाना चाहिए। मुख्य प्रदर्शन के दृष्टिकोण से, यह बिजली आपूर्ति तकनीक बहुत परिपक्व है, उच्च स्थिरता प्राप्त कर सकती है, तरंग भी बहुत छोटी है, और स्विचिंग बिजली आपूर्ति के साथ कोई हस्तक्षेप और शोर नहीं है। वोल्टेज फीडबैक सर्किट एक रैखिक स्थिति में काम करता है, और नियामक ट्यूब पर एक निश्चित वोल्टेज ड्रॉप होता है। जब आउटपुट करंट बड़ा होता है, तो नियामक ट्यूब की बिजली खपत बहुत बड़ी होती है और रूपांतरण दक्षता कम होती है।
रैखिक बिजली आपूर्ति का मतलब है कि वोल्टेज समायोजन के लिए उपयोग की जाने वाली ट्यूब रैखिक क्षेत्र में काम करती है। तदनुसार, स्विचिंग बिजली आपूर्ति का मतलब है कि वोल्टेज समायोजन के लिए उपयोग की जाने वाली ट्यूब संतृप्ति और कटऑफ क्षेत्र, यानी स्विचिंग स्थिति में काम करती है।
आम तौर पर, रैखिक बिजली आपूर्ति आउटपुट वोल्टेज का नमूना लेती है और इसे संदर्भ वोल्टेज के साथ तुलना वोल्टेज एम्पलीफायर में भेजती है। इस वोल्टेज एम्पलीफायर के आउटपुट का उपयोग वोल्टेज नियामक के इनपुट के रूप में किया जाता है ताकि इनपुट के साथ इसके जंक्शन वोल्टेज को बदलने के लिए नियामक को नियंत्रित किया जा सके, ताकि इसके आउटपुट वोल्टेज को समायोजित किया जा सके। हालाँकि, स्विचिंग बिजली की आपूर्ति रेगुलेटिंग ट्यूब के चालू और बंद समय, यानी कर्तव्य अनुपात को बदलकर आउटपुट वोल्टेज को बदल देती है।
रैखिक विद्युत आपूर्ति के वोल्टेज समायोजन के लिए उपयोग की जाने वाली ट्यूब रैखिक क्षेत्र में काम करती है। तदनुसार, स्विचिंग बिजली आपूर्ति का मतलब है कि वोल्टेज समायोजन के लिए उपयोग की जाने वाली ट्यूब संतृप्ति और कटऑफ क्षेत्र, यानी स्विचिंग स्थिति में काम करती है।
आम तौर पर, रैखिक बिजली आपूर्ति आउटपुट वोल्टेज का नमूना लेती है और इसे संदर्भ वोल्टेज के साथ तुलना वोल्टेज एम्पलीफायर में भेजती है। इस वोल्टेज एम्पलीफायर के आउटपुट का उपयोग वोल्टेज नियामक के इनपुट के रूप में किया जाता है ताकि इनपुट के साथ इसके जंक्शन वोल्टेज को बदलने के लिए नियामक को नियंत्रित किया जा सके, ताकि इसके आउटपुट वोल्टेज को समायोजित किया जा सके। हालाँकि, स्विचिंग बिजली की आपूर्ति रेगुलेटिंग ट्यूब के चालू और बंद समय, यानी कर्तव्य अनुपात को बदलकर आउटपुट वोल्टेज को बदल देती है।
रैखिक विद्युत आपूर्ति का सिद्धांत:
रैखिक बिजली आपूर्ति में मुख्य रूप से पावर फ़्रीक्वेंसी ट्रांसफार्मर, आउटपुट रेक्टिफायर फ़िल्टर, नियंत्रण सर्किट और सुरक्षा सर्किट शामिल हैं। रैखिक बिजली की आपूर्ति ट्रांसफार्मर के माध्यम से प्रत्यावर्ती धारा को परिवर्तित करना है, और फिर रेक्टिफायर सर्किट के सुधार और फ़िल्टरिंग के माध्यम से अस्थिर डीसी वोल्टेज प्राप्त करना है। उच्च परिशुद्धता डीसी वोल्टेज प्राप्त करने के लिए, आउटपुट वोल्टेज को वोल्टेज फीडबैक के माध्यम से समायोजित किया जाना चाहिए। यह बिजली आपूर्ति तकनीक बहुत परिपक्व है, जो उच्च स्थिरता, छोटी तरंग और स्विचिंग बिजली आपूर्ति के साथ कोई हस्तक्षेप और शोर नहीं प्राप्त कर सकती है। हालाँकि, इसका नुकसान यह है कि इसके लिए एक विशाल और भारी ट्रांसफार्मर की आवश्यकता होती है, और फ़िल्टर कैपेसिटर का आयतन और वजन भी काफी बड़ा होता है। इसके अलावा, वोल्टेज फीडबैक सर्किट एक रैखिक स्थिति में काम करता है, और विनियमन ट्यूब पर एक निश्चित वोल्टेज ड्रॉप होता है। बड़े कार्यशील करंट को आउटपुट करते समय, रेगुलेटिंग ट्यूब की बिजली की खपत बहुत बड़ी होती है, रूपांतरण दक्षता कम होती है, और एक बड़ा हीट सिंक स्थापित होता है। इस प्रकार की बिजली आपूर्ति कंप्यूटर और अन्य उपकरणों की जरूरतों के लिए उपयुक्त नहीं है, और इसे धीरे-धीरे स्विचिंग बिजली आपूर्ति द्वारा प्रतिस्थापित किया जाएगा। 3. कंट्रास्ट स्विचिंग पावर सप्लाई: स्विचिंग पावर सप्लाई में मुख्य रूप से इनपुट पावर ग्रिड फिल्टर, इनपुट रेक्टिफायर फिल्टर, इन्वर्टर, आउटपुट रेक्टिफायर फिल्टर, कंट्रोल सर्किट और प्रोटेक्शन सर्किट शामिल हैं। उनके कार्य हैं:
1. इनपुट पावर ग्रिड फिल्टर: पावर ग्रिड से हस्तक्षेप को खत्म करें, जैसे मोटर की शुरुआत, बिजली के उपकरणों का स्विच, बिजली का झटका आदि, और स्विचिंग बिजली आपूर्ति द्वारा उत्पन्न उच्च आवृत्ति शोर को भी रोकें। पावर ग्रिड तक फैल रहा है।
2. इनपुट रेक्टिफायर फ़िल्टर: कनवर्टर के लिए डीसी वोल्टेज प्रदान करने के लिए पावर ग्रिड के इनपुट वोल्टेज को सुधारा और फ़िल्टर किया जाता है।
3. इन्वर्टर: यह स्विचिंग बिजली आपूर्ति का प्रमुख हिस्सा है। यह डीसी वोल्टेज को उच्च-आवृत्ति एसी वोल्टेज में परिवर्तित करता है और आउटपुट भाग को इनपुट पावर ग्रिड से अलग करता है।
4. आउटपुट रेक्टिफायर फिल्टर: आवश्यक डीसी वोल्टेज प्राप्त करने के लिए कनवर्टर द्वारा उच्च आवृत्ति एसी वोल्टेज आउटपुट को सुधारें और फ़िल्टर करें, और साथ ही लोड पर उच्च आवृत्ति शोर के हस्तक्षेप को रोकें।
5. नियंत्रण सर्किट: आउटपुट डीसी वोल्टेज का पता लगाएं, इसकी तुलना संदर्भ वोल्टेज से करें और इसे बढ़ाएं। आउटपुट वोल्टेज को स्थिर रखने के लिए कनवर्टर को नियंत्रित करने के लिए ऑसिलेटर की पल्स चौड़ाई को संशोधित किया जाता है।
6. सुरक्षा सर्किट: जब स्विचिंग बिजली की आपूर्ति ओवरवॉल्टेज और ओवरकरंट द्वारा शॉर्ट-सर्किट हो जाती है, तो सुरक्षा सर्किट लोड और बिजली की आपूर्ति की सुरक्षा के लिए स्विचिंग बिजली की आपूर्ति को रोक देता है।
बिजली की आपूर्ति को स्विच करने का अर्थ है प्रत्यावर्ती धारा को प्रत्यक्ष धारा में सुधारना, फिर प्रत्यक्ष धारा को प्रत्यावर्ती धारा में उलटना, और फिर सुधारना और आवश्यक प्रत्यक्ष धारा वोल्टेज में आउटपुट करना। इस तरह, स्विचिंग बिजली आपूर्ति ट्रांसफार्मर को निचली रैखिक बिजली आपूर्ति और वोल्टेज फीडबैक सर्किट में बचाती है। स्विचिंग बिजली आपूर्ति में इन्वर्टर सर्किट पूरी तरह से डिजिटल समायोजन है, जो बहुत उच्च समायोजन सटीकता भी प्राप्त कर सकता है।
