बिजली आपूर्ति स्विच करने का कार्य सिद्धांत बिजली आपूर्ति स्विच करने की तीन शर्तें
स्विचिंग बिजली आपूर्ति का कार्य सिद्धांत स्विचिंग बिजली आपूर्ति की कार्य प्रक्रिया को समझना काफी आसान है। रैखिक बिजली आपूर्ति में, पावर ट्रांजिस्टर को रैखिक मोड में काम करने के लिए बनाया जाता है। रैखिक बिजली आपूर्ति के विपरीत, पीडब्लूएम स्विचिंग बिजली आपूर्ति बिजली ट्रांजिस्टर को चालू और बंद स्थिति में काम करती है। इन दो अवस्थाओं में, पावर ट्रांजिस्टर में जोड़ा गया वोल्ट-एम्पीयर उत्पाद बहुत छोटा होता है (जब इसे चालू किया जाता है, तो वोल्टेज कम होता है और करंट बड़ा होता है; जब इसे बंद किया जाता है, तो वोल्टेज अधिक होता है और करंट होता है) पावर डिवाइस पर छोटा)/वोल्ट एम्पीयर उत्पाद पावर सेमीकंडक्टर डिवाइस पर उत्पन्न हानि है।
बिजली आपूर्ति स्विच करने का कार्य सिद्धांत
स्विचिंग बिजली आपूर्ति की कार्य प्रक्रिया को समझना काफी आसान है। रैखिक बिजली आपूर्ति में, पावर ट्रांजिस्टर को रैखिक मोड में काम करने के लिए बनाया जाता है। रैखिक बिजली आपूर्ति के विपरीत, पीडब्लूएम स्विचिंग बिजली आपूर्ति बिजली ट्रांजिस्टर को चालू और बंद स्थिति में काम करती है। स्थिति में, पावर ट्रांजिस्टर में जोड़ा गया वोल्ट-एम्पीयर उत्पाद बहुत छोटा होता है (जब इसे चालू किया जाता है, तो वोल्टेज कम होता है और करंट बड़ा होता है; जब इसे बंद किया जाता है, तो वोल्टेज अधिक होता है और करंट छोटा होता है) / पावर डिवाइस पर वोल्ट-एम्पीयर उत्पाद डिवाइस पर होने वाली पावर सेमीकंडक्टर हानि है। रैखिक बिजली आपूर्ति की तुलना में, पीडब्लूएम स्विचिंग बिजली आपूर्ति की अधिक कुशल कार्य प्रक्रिया "चॉपिंग" द्वारा प्राप्त की जाती है, अर्थात, इनपुट डीसी वोल्टेज को एक पल्स वोल्टेज में काट दिया जाता है जिसका आयाम इनपुट वोल्टेज आयाम के बराबर होता है। पल्स का कर्तव्य चक्र स्विचिंग बिजली आपूर्ति के नियंत्रक द्वारा समायोजित किया जाता है। एक बार जब इनपुट वोल्टेज को एसी वर्ग तरंग में काट दिया जाता है, तो इसके आयाम को ट्रांसफार्मर के माध्यम से ऊपर या नीचे बढ़ाया जा सकता है। ट्रांसफार्मर की द्वितीयक वाइंडिंग की संख्या बढ़ाकर आउटपुट वोल्टेज समूहों की संख्या बढ़ाई जा सकती है। अंत में, डीसी आउटपुट वोल्टेज प्राप्त करने के लिए इन एसी तरंगों को सुधारा और फ़िल्टर किया जाता है। नियंत्रक का मुख्य उद्देश्य आउटपुट वोल्टेज को स्थिर रखना है, और इसका संचालन नियंत्रक के रैखिक रूप के समान है। कहने का तात्पर्य यह है कि, नियंत्रक के कार्यात्मक ब्लॉक, वोल्टेज संदर्भ और त्रुटि एम्पलीफायर को रैखिक नियामक के समान डिज़ाइन किया जा सकता है। उनके बीच अंतर यह है कि त्रुटि एम्पलीफायर (त्रुटि वोल्टेज) का आउटपुट पावर ट्रांजिस्टर चलाने से पहले वोल्टेज/पल्स चौड़ाई रूपांतरण इकाई से गुजरता है। बिजली आपूर्ति स्विच करने के दो मुख्य कार्य मोड हैं: फॉरवर्ड रूपांतरण और बूस्ट रूपांतरण। यद्यपि उनके विभिन्न भागों की व्यवस्था बहुत छोटी है, कार्य प्रक्रिया बहुत भिन्न है, और विशिष्ट अनुप्रयोगों में प्रत्येक के अपने फायदे हैं।
बिजली आपूर्ति स्विच करने की तीन शर्तें
बदलना
पावर इलेक्ट्रॉनिक्स रैखिक अवस्था के बजाय स्विचिंग अवस्था में काम करते हैं
उच्च आवृत्ति
पावर इलेक्ट्रॉनिक उपकरण औद्योगिक आवृत्तियों के करीब कम आवृत्तियों के बजाय उच्च आवृत्तियों पर काम करते हैं
डीसी
स्विचिंग बिजली आपूर्ति एसी के बजाय डीसी आउटपुट करती है और इलेक्ट्रॉनिक ट्रांसफार्मर जैसे उच्च आवृत्ति एसी भी आउटपुट कर सकती है
स्विचिंग बिजली आपूर्ति का वर्गीकरण
स्विचिंग बिजली आपूर्ति प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में, लोग एक ही समय में संबंधित बिजली इलेक्ट्रॉनिक उपकरण और स्विचिंग आवृत्ति रूपांतरण तकनीक विकसित कर रहे हैं। दोनों एक-दूसरे को प्रकाश, छोटे, पतले, कम शोर, उच्च विश्वसनीयता, एंटी-जैमिंग की दिशा में स्विचिंग बिजली आपूर्ति को बढ़ावा देने के लिए बढ़ावा देते हैं। स्विचिंग बिजली आपूर्ति को दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: एसी/डीसी और डीसी/डीसी। इनवर्टर जैसे AC/ACDC/AC भी हैं। डीसी/डीसी कन्वर्टर्स को अब मॉड्यूलर कर दिया गया है, और डिजाइन तकनीक और उत्पादन प्रक्रियाएं देश और विदेश में परिपक्व हो गई हैं। मानकीकरण को उपयोगकर्ताओं द्वारा मान्यता दी गई है, लेकिन एसी/डीसी का मॉड्यूलरीकरण, अपनी विशेषताओं के कारण, मॉड्यूलरीकरण की प्रक्रिया में अधिक जटिल तकनीकी और प्रक्रिया निर्माण समस्याओं का सामना करता है। दो प्रकार की स्विचिंग बिजली आपूर्ति की संरचना और विशेषताओं का वर्णन नीचे किया गया है।
स्विचिंग विद्युत आपूर्ति प्रौद्योगिकी का विकास रुझान
स्विचिंग बिजली आपूर्ति की विकास दिशा उच्च आवृत्ति, उच्च विश्वसनीयता, कम खपत, कम शोर, विरोधी हस्तक्षेप और मॉड्यूलराइजेशन है। क्योंकि स्विचिंग बिजली आपूर्ति की प्रमुख तकनीक हल्की, छोटी और पतली उच्च आवृत्ति वाली है, इसलिए प्रमुख विदेशी स्विचिंग बिजली आपूर्ति निर्माता नए उच्च-बुद्धिमत्ता घटकों को समकालिक रूप से विकसित करने के लिए प्रतिबद्ध हैं, विशेष रूप से द्वितीयक सुधार उपकरण के नुकसान में सुधार करने के लिए, और में उच्च आवृत्ति और बड़े चुंबकीय प्रवाह घनत्व (बी) पर उच्च चुंबकीय प्रदर्शन में सुधार के लिए वैज्ञानिक और तकनीकी नवाचार को बढ़ाने के लिए पावर आयरन ऑक्सीजन (एमएन? जेडएन) सामग्री, और डिवाइस का लघुकरण भी एक प्रमुख तकनीक है। एसएमटी प्रौद्योगिकी के अनुप्रयोग ने बिजली आपूर्ति स्विच करने में काफी प्रगति की है। यह सुनिश्चित करने के लिए कि स्विचिंग बिजली की आपूर्ति हल्की, छोटी और पतली है, सर्किट बोर्ड के दोनों किनारों पर घटकों को व्यवस्थित किया गया है। स्विचिंग बिजली आपूर्ति की उच्च आवृत्ति अनिवार्य रूप से पारंपरिक पीडब्लूएम स्विचिंग तकनीक को नवीनीकृत करेगी। ZVS और ZCS की सॉफ्ट स्विचिंग तकनीक स्विचिंग बिजली आपूर्ति की मुख्यधारा तकनीक बन गई है, और स्विचिंग बिजली आपूर्ति की कार्यकुशलता में काफी सुधार हुआ है। उच्च विश्वसनीयता संकेतकों के लिए, संयुक्त राज्य अमेरिका में स्विचिंग बिजली आपूर्ति निर्माता ऑपरेटिंग वर्तमान और जंक्शन तापमान को कम करके उपकरणों पर तनाव को कम करते हैं, जिससे उत्पादों की विश्वसनीयता में काफी सुधार होता है। स्विचिंग बिजली आपूर्ति के विकास में मॉड्यूलरलाइजेशन सामान्य प्रवृत्ति है। वितरित बिजली आपूर्ति प्रणालियों को बनाने के लिए मॉड्यूलर बिजली आपूर्ति का उपयोग किया जा सकता है, और एन प्लस 1 निरर्थक बिजली आपूर्ति प्रणालियों को समानांतर मोड में क्षमता विस्तार प्राप्त करने के लिए डिज़ाइन किया जा सकता है। स्विचिंग बिजली आपूर्ति के उच्च परिचालन शोर के नुकसान को ध्यान में रखते हुए, यदि उच्च आवृत्ति को अकेले अपनाया जाता है, तो शोर भी तदनुसार बढ़ जाएगा, और आंशिक गुंजयमान रूपांतरण सर्किट प्रौद्योगिकी का उपयोग सैद्धांतिक रूप से उच्च आवृत्ति प्राप्त कर सकता है और शोर को कम कर सकता है, लेकिन कुछ हैं गुंजयमान रूपांतरण तकनीक के व्यावहारिक अनुप्रयोग में अभी भी तकनीकी समस्याएं हैं, इसलिए इस तकनीक को व्यावहारिक बनाने के लिए इस क्षेत्र में अभी भी बहुत काम किए जाने की आवश्यकता है। पावर इलेक्ट्रॉनिक्स प्रौद्योगिकी के निरंतर नवाचार से स्विचिंग बिजली आपूर्ति उद्योग में व्यापक विकास की संभावनाएं बनती हैं। मेरे देश के स्विचिंग बिजली आपूर्ति उद्योग के विकास को गति देने के लिए, हमें तकनीकी नवाचार का रास्ता अपनाना चाहिए, चीनी विशेषताओं के साथ उद्योग, शिक्षा और अनुसंधान के संयुक्त विकास की राह से बाहर निकलना चाहिए और मेरे देश के तेजी से विकास में योगदान देना चाहिए। देश की राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था.
स्विचिंग विद्युत आपूर्ति की स्टैंडबाय दक्षता में सुधार की विधि
प्रारंभ में कटौती
फ्लाईबैक बिजली आपूर्ति के लिए, नियंत्रण चिप स्टार्टअप के बाद सहायक वाइंडिंग द्वारा संचालित होती है, और स्टार्टअप अवरोधक पर वोल्टेज ड्रॉप लगभग 300V है। यह मानते हुए कि प्रारंभिक प्रतिरोध 47kΩ है, बिजली की खपत लगभग 2W है। स्टैंडबाय दक्षता में सुधार के लिए, स्टार्ट-अप के बाद इस अवरोधक चैनल को काट दिया जाना चाहिए। TOPSWITCH, ICE2DS02G के अंदर एक विशेष स्टार्ट-अप सर्किट है, जो स्टार्ट-अप के बाद अवरोधक को बंद कर सकता है। यदि नियंत्रक के पास एक विशेष स्टार्ट-अप सर्किट नहीं है, तो एक संधारित्र को स्टार्ट-अप अवरोधक के साथ श्रृंखला में भी जोड़ा जा सकता है, और स्टार्ट-अप के बाद नुकसान धीरे-धीरे शून्य हो सकता है। नुकसान यह है कि बिजली की आपूर्ति स्वयं को पुनरारंभ नहीं कर सकती है, और कैपेसिटर को डिस्चार्ज करने के लिए इनपुट वोल्टेज को डिस्कनेक्ट करने के बाद ही सर्किट को फिर से शुरू किया जा सकता है।
घड़ी की आवृत्ति कम करें
घड़ी की आवृत्ति को सुचारू रूप से या अचानक कम किया जा सकता है। सहज गिरावट का मतलब है कि जब प्रतिक्रिया एक निश्चित सीमा से अधिक हो जाती है, तो घड़ी की आवृत्ति एक विशिष्ट मॉड्यूल के माध्यम से रैखिक रूप से कम हो जाती है।
कार्य मोड स्विच करें
1. QR→pWM उच्च-आवृत्ति मोड में काम करने वाली बिजली आपूर्ति को स्विच करने के लिए, स्टैंडबाय के दौरान कम-आवृत्ति मोड पर स्विच करने से स्टैंडबाय हानि को कम किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, एक अर्ध-गुंजयमान स्विचिंग बिजली आपूर्ति (कई सौ किलोहर्ट्ज से कई मेगाहर्ट्ज की कार्यशील आवृत्ति) के लिए, इसे स्टैंडबाय के दौरान कम आवृत्ति पल्स चौड़ाई मॉड्यूलेशन नियंत्रण मोड पीडब्लूएम (दसियों किलोहर्ट्ज) पर स्विच किया जा सकता है। IRIS40xx चिप QR और pWM के बीच स्विच करके स्टैंडबाय दक्षता में सुधार करती है। जब बिजली की आपूर्ति हल्के लोड और स्टैंडबाय मोड में होती है, तो सहायक वाइंडिंग का वोल्टेज छोटा होता है, Q1 बंद हो जाता है, और अनुनाद संकेत एफबी टर्मिनल पर प्रेषित नहीं किया जा सकता है। एफबी वोल्टेज चिप के अंदर थ्रेसहोल्ड वोल्टेज से कम है, और अर्ध-अनुनाद मोड को ट्रिगर नहीं किया जा सकता है, और सर्किट कम आवृत्ति पर काम करता है। पीडब्लूएम नियंत्रण मोड।
2. pWM→pFM रेटेड पावर पर pWM मोड में काम करने वाली बिजली आपूर्ति को स्विच करने के लिए, आप स्टैंडबाय दक्षता में सुधार करने के लिए, यानी ऑन-टाइम को ठीक करने और ऑफ-टाइम को समायोजित करने के लिए pFM मोड पर भी स्विच कर सकते हैं। लोड जितना कम होगा, ऑफ-टाइम उतना ही लंबा होगा और ऑपरेटिंग आवृत्ति उतनी ही अधिक होगी। कम। इसके पीडब्ल्यू/पिन में स्टैंडबाय सिग्नल जोड़ें, रेटेड लोड स्थितियों के तहत, पिन उच्च है, सर्किट पीडब्लूएम मोड में काम करता है, जब लोड एक निश्चित सीमा से नीचे होता है, तो पिन कम खींचा जाता है, सर्किट पीएफएम मोड में संचालित होता है। पीडब्लूएम और पीएफएम के बीच स्विचिंग का एहसास हल्के लोड और स्टैंडबाय स्थिति के दौरान बिजली आपूर्ति दक्षता में भी सुधार करता है। घड़ी की आवृत्ति को कम करके और कार्य मोड को स्विच करके, स्टैंडबाय ऑपरेटिंग आवृत्ति को कम किया जा सकता है, स्टैंडबाय दक्षता में सुधार किया जा सकता है, नियंत्रक को चालू रखा जा सकता है, और पूरे लोड रेंज में आउटपुट को ठीक से विनियमित किया जा सकता है। जब भार शून्य से पूर्ण भार तक बढ़ जाता है और इसके विपरीत भी, तब भी तुरंत प्रतिक्रिया करता है। आउटपुट वोल्टेज ड्रॉप और ओवरशूट मानों को स्वीकार्य सीमा के भीतर रखा जाता है।
नियंत्रणीय पल्स मोड
(बर्स्टमोड) नियंत्रणीय पल्स मोड, जिसे स्किपसाइकलमोड (स्किपसाइकलमोड) के रूप में भी जाना जाता है, पीडब्लूएम नियंत्रक की घड़ी की अवधि से बड़ी अवधि के साथ सिग्नल द्वारा नियंत्रित सर्किट के एक निश्चित लिंक को संदर्भित करता है जब यह हल्के लोड या स्टैंडबाय स्थितियों के तहत होता है, इसलिए कि पीडब्लूएम आउटपुट पल्स समय-समय पर वैध या अमान्य है, ताकि स्विच की संख्या को कम करके और निरंतर आवृत्ति पर कर्तव्य चक्र को बढ़ाकर प्रकाश लोड और स्टैंडबाय की दक्षता में सुधार किया जा सके। इस सिग्नल को फीडबैक चैनल, pWM सिग्नल आउटपुट चैनल, pWM चिप के इनेबल पिन (जैसे LM2618, L6565) या चिप के आंतरिक मॉड्यूल (जैसे NCP1200, FSD200, L6565 और TinySwitch सीरीज चिप्स) में जोड़ा जा सकता है।
