பக் மாற்றிகள் எவ்வாறு செயல்படுகின்றன

பக் கன்வெர்ட்டர்கள் எவ்வாறு செயல்படுகின்றன என்பதைப் பற்றிய விரிவான அறிவை கீழே உள்ள கட்டுரை வழங்குகிறது.

பெயர் குறிப்பிடுவது போல, ஒரு பக் மாற்றி ஒரு உள்ளீட்டு மின்னோட்டத்தை எதிர்க்க அல்லது கட்டுப்படுத்த வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது, இது வெளியீட்டை வழங்கிய உள்ளீட்டை விட மிகக் குறைவாக இருக்கலாம்.

வேறுவிதமாகக் கூறினால், கணக்கிடப்பட்ட மின்னழுத்தங்கள் அல்லது உள்ளீட்டு மின்னழுத்தத்தை விடக் குறைவான நீரோட்டங்களைப் பெறுவதற்குப் பயன்படுத்தக்கூடிய ஒரு படி கீழே மாற்றி என்று கருதலாம்.

வேலை செய்வது குறித்து மேலும் அறியலாம் மின்னணு சுற்றுகளில் பக் மாற்றிகள் பின்வரும் விவாதத்தின் மூலம்:

பக் மாற்றி

பொதுவாக SMPS மற்றும் MPPT சுற்றுகளில் ஒரு பக் மாற்றி பயன்படுத்தப்படுவதை நீங்கள் காணலாம், இது வெளியீட்டு மின்னழுத்தத்தை உள்ளீட்டு மூல சக்தியை விட கணிசமாகக் குறைக்க வேண்டும், சக்தி வெளியீட்டை பாதிக்காமல் அல்லது மாற்றாமல், இது V x I மதிப்பு.

பக் மாற்றிக்கான விநியோக ஆதாரம் ஒரு ஏசி கடையிலிருந்து அல்லது டிசி மின்சக்தியிலிருந்து இருக்கலாம்.

உள்ளீட்டு சக்தி மூலத்திலும் சுமைகளிலும் மின் தனிமைப்படுத்தல் விமர்சன ரீதியாக தேவைப்படாத அந்த பயன்பாட்டிற்கு மட்டுமே ஒரு பக் மாற்றி பயன்படுத்தப்படுகிறது, இருப்பினும் உள்ளீடு முக்கிய மட்டங்களில் இருக்கும் பயன்பாடுகளுக்கு பின்னர் ஒரு ஃப்ளைபேக் டோபாலஜி பொதுவாக தனிமைப்படுத்தும் மின்மாற்றி மூலம் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

பக் மாற்றியில் மாறுதல் முகவராகப் பயன்படுத்தப்படும் முக்கிய சாதனம் ஒரு மோஸ்ஃபெட் அல்லது ஒரு சக்தி பிஜேடி (2N3055 போன்றவை) வடிவத்தில் இருக்கலாம், இது ஒருங்கிணைந்த ஊசலாட்ட நிலை மூலம் விரைவான விகிதத்தில் மாற அல்லது ஊசலாட கட்டமைக்கப்படுகிறது. அதன் அடிப்படை அல்லது வாயில்.

பக் மாற்றியின் இரண்டாவது முக்கியமான உறுப்பு தூண்டல் எல் ஆகும், இது டிரான்சிஸ்டரிலிருந்து மின்சாரத்தை அதன் ஓன் காலகட்டங்களில் சேமித்து அதன் OFF காலங்களில் வெளியிடுகிறது, குறிப்பிட்ட மட்டத்தில் சுமைக்கு தொடர்ச்சியான விநியோகத்தை பராமரிக்கிறது.

இந்த நிலை என்றும் குறிப்பிடப்படுகிறது 'ஃப்ளைவீல்' அதன் செயல்பாடு ஒரு இயந்திர ஃப்ளைவீலை ஒத்திருப்பதால், வெளிப்புற மூலத்திலிருந்து வழக்கமான உந்துதல்களின் உதவியுடன் தொடர்ச்சியான மற்றும் நிலையான சுழற்சியைத் தக்கவைக்க முடியும்.

உள்ளீட்டு ஏசி அல்லது டிசி?

ஒரு பக் மாற்றி என்பது ஒரு டி.சி முதல் டி.சி மாற்றி சுற்று ஆகும், இது ஒரு டி.சி மூலத்திலிருந்து ஒரு விநியோகத்தைப் பெற வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது, இது ஒரு பேட்டரி அல்லது சோலார் பேனலாக இருக்கலாம். இது ஒரு ஏசி முதல் டிசி அடாப்டர் வெளியீடு ஒரு பாலம் திருத்தி மற்றும் வடிகட்டி மின்தேக்கி மூலம் அடையப்படலாம்.

பக் மாற்றிக்கு உள்ளீட்டு டி.சியின் ஆதாரம் எதுவாக இருந்தாலும், அது ஒரு பி.டபிள்யூ.எம் கட்டத்துடன் சேப்பர் ஆஸிலேட்டர் சர்க்யூட்டைப் பயன்படுத்தி அதிக அதிர்வெண்ணாக மாற்றப்படுகிறது.

இந்த அதிர்வெண் பின்னர் தேவையான பக் மாற்றி செயல்களுக்கு மாறுதல் சாதனத்திற்கு வழங்கப்படுகிறது.

பக் மாற்றி செயல்பாடு

பக் மாற்றி எவ்வாறு இயங்குகிறது என்பது குறித்து மேலே உள்ள பிரிவில் விவாதிக்கப்பட்டபடி, பின்வரும் வரைபடத்தில் காணப்படுவது போல, பக் மாற்றி சுற்று ஒரு சுவிட்ச் டிரான்சிஸ்டர் மற்றும் அதனுடன் தொடர்புடைய ஃப்ளைவீல் சுற்று ஆகியவற்றை உள்ளடக்கியது, இதில் டையோடு டி 1, தூண்டல் எல் 1 மற்றும் மின்தேக்கி சி 1 ஆகியவை அடங்கும்.

டிரான்சிஸ்டர் இயக்கத்தில் இருக்கும் காலங்களில், சக்தி முதலில் டிரான்சிஸ்டர் வழியாகவும் பின்னர் தூண்டல் எல் 1 வழியாகவும் இறுதியாக சுமை வழியாகவும் செல்கிறது. இந்த செயல்பாட்டில், தூண்டல் அதன் உள்ளார்ந்த சொத்து காரணமாக திடீரென மின்னோட்டத்தை அறிமுகப்படுத்துவதை எதிர்க்க முயற்சிக்கிறது.

எல் 1 இன் இந்த எதிர்ப்பானது, சுமைகளை அடைய பயன்பாட்டு உள்ளீட்டிலிருந்து மின்னோட்டத்தைத் தடுக்கிறது மற்றும் ஆரம்ப மாறுதல் நிகழ்வுகளுக்கான உச்ச மதிப்பை அடைகிறது.

இருப்பினும், இதற்கிடையில் டிரான்சிஸ்டர் அதன் சுவிட்ச் ஆஃப் கட்டத்திற்குள் நுழைகிறது, இது தூண்டிக்கு உள்ளீட்டு விநியோகத்தை துண்டிக்கிறது.

சப்ளை சுவிட்ச் ஆஃப் செய்யப்பட்டவுடன் எல் 1 மீண்டும் மின்னோட்டத்தில் திடீர் மாற்றத்தை எதிர்கொள்கிறது, மேலும் மாற்றத்தை ஈடுசெய்ய இது இணைக்கப்பட்ட சுமை முழுவதும் சேமிக்கப்பட்ட ஆற்றலை வெளியேற்றும்

டிரான்சிஸ்டர் சுவிட்ச் ‘ஆன்’ காலம்

மேற்சொன்ன புள்ளிவிவரத்தைக் குறிப்பிடுவது, டிரான்சிஸ்டர் சுவிட்ச் கட்டத்தில் இருக்கும்போது, ​​அது மின்னோட்டத்தை சுமையை அடைய அனுமதிக்கிறது, ஆனால் சுவிட்சின் ஆரம்ப நிகழ்வுகளின் போது மின்னோட்டத்தின் மின்னோட்டத்தின் திடீர் பயன்பாட்டிற்கு தூண்டிகளின் எதிர்ப்பு காரணமாக பெரிதும் தடைசெய்யப்பட்டுள்ளது அதன் மூலம் மின்னோட்டம்.

இருப்பினும், செயல்பாட்டில் தூண்டல் பதிலளித்து, அதில் மின்னோட்டத்தை சேமிப்பதன் மூலம் ஈடுசெய்கிறது, மேலும் நிச்சயமாக சில பகுதியை வழங்கல் சுமையை அடைய அனுமதிக்கப்படுகிறது மற்றும் மின்தேக்கி சி 1 க்கும், இது விநியோகத்தின் அனுமதிக்கப்பட்ட பகுதியையும் சேமிக்கிறது .

மேற்கூறியவை நிகழும்போது, ​​டி 1 கேத்தோடு ஒரு முழு நேர்மறையான திறனை அனுபவிக்கிறது என்பதையும் கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ள வேண்டும், இது தலைகீழ் பக்கச்சார்பாக வைத்திருக்கிறது, இதனால் எல் 1 இன் சேமிக்கப்பட்ட ஆற்றல் சுமை வழியாக சுமை வழியாக திரும்பும் பாதையைப் பெறுவது சாத்தியமில்லை. இந்த நிலைமை தூண்டியை எந்த கசிவுகளும் இல்லாமல் அதில் சேமித்து வைக்க அனுமதிக்கிறது.

டிரான்சிஸ்டர் சுவிட்ச் ‘ஆஃப்’ காலம்

இப்போது மேலே உள்ள உருவத்தைக் குறிப்பிடுகையில், டிரான்சிஸ்டர் அதன் மாறுதல் செயலை மாற்றியமைக்கும்போது, ​​அது முடக்கப்பட்டவுடன், எல் 1 மீண்டும் திடீர் மின்னோட்டத்துடன் அறிமுகப்படுத்தப்படுகிறது, அதற்கு சேமிக்கப்பட்ட ஆற்றலை சுமை நோக்கி வெளியிடுவதன் மூலம் பதிலளிக்கிறது சமமான சாத்தியமான வேறுபாட்டின் வடிவம்.

இப்போது, ​​டி 1 முடக்கப்பட்டுள்ளதால், டி 1 இன் கேத்தோடு நேர்மறையான ஆற்றலிலிருந்து விடுவிக்கப்படுகிறது, மேலும் இது முன்னோக்கி அடிப்படையிலான நிலையில் செயல்படுத்தப்படுகிறது.

டி 1 இன் முன்னோக்கு சார்பு நிலை காரணமாக, வெளியிடப்பட்ட எல் 1 ஆற்றல் அல்லது எல் 1 ஆல் உதைக்கப்பட்ட பின் ஈ.எம்.எஃப் சுமை, டி 1 மற்றும் மீண்டும் எல் 1 வழியாக சுழற்சியை முடிக்க அனுமதிக்கப்படுகிறது.

செயல்முறை முடிந்ததும், சுமை நுகர்வு காரணமாக எல் 1 ஆற்றல் ஒரு அதிவேக வீழ்ச்சியைக் கடந்து செல்கிறது. சி 1 இப்போது மீட்புக்கு வந்து, எல் 1 ஈ.எம்.எஃப்-க்கு அதன் சொந்த சேமிக்கப்பட்ட மின்னோட்டத்தை சுமைக்குச் சேர்ப்பதன் மூலம் உதவுகிறது அல்லது உதவுகிறது, இதன் மூலம் சுமைக்கு நியாயமான நிலையான உடனடி மின்னழுத்தத்தை உறுதி செய்கிறது ... டிரான்சிஸ்டர் சுழற்சியை மீண்டும் புதுப்பிக்க மீண்டும் இயங்கும் வரை.

முழு செயல்முறையும் விரும்பிய பக் மாற்றி பயன்பாட்டை செயல்படுத்த உதவுகிறது, இதில் உள்ளீட்டு மூலத்திலிருந்து ஒப்பீட்டளவில் பெரிய உச்ச மின்னழுத்தத்திற்கு பதிலாக, விநியோக மின்னழுத்தம் மற்றும் மின்னோட்டத்தின் கணக்கிடப்பட்ட பகுதி மட்டுமே சுமைக்கு அனுமதிக்கப்படுகிறது.

உள்ளீட்டு மூலத்திலிருந்து பெரிய சதுர அலைகளுக்குப் பதிலாக சிறிய சிற்றலை அலைவடிவத்தின் வடிவத்தில் இதைக் காணலாம்.

மேலேயுள்ள பிரிவில் பக் மாற்றிகள் எவ்வாறு செயல்படுகின்றன என்பதைக் கற்றுக்கொண்டோம், பின்வரும் விவாதத்தில் நாம் ஆழமாக ஆராய்ந்து பக் மாற்றிகள் தொடர்பான பல்வேறு அளவுருக்களைத் தீர்மானிப்பதற்கான பொருத்தமான சூத்திரத்தைக் கற்றுக்கொள்வோம்.

பக் மாற்றி சுற்றில் பக் மின்னழுத்தத்தைக் கணக்கிடுவதற்கான சூத்திரம்

மேலே உள்ள முடிவிலிருந்து, எல் 1 க்குள் அதிகபட்சமாக சேமிக்கப்பட்ட மின்னோட்டம் டிரான்சிஸ்டரின் நேரத்தை சார்ந்துள்ளது என்று முடிவு செய்யலாம், அல்லது எல் 1 இன் பின்புற ஈ.எம்.எஃப் சரியான முறையில் பரிமாணப்படுத்துவதன் மூலம் பரிமாணப்படுத்தப்படலாம், மற்றும் எல் ஆஃப் ஆஃப் நேரம், இது வெளியீட்டையும் குறிக்கிறது T1 இன் ON நேரத்தைக் கணக்கிடுவதன் மூலம் ஒரு பக் மாற்றி மின்னழுத்தத்தை முன்னரே தீர்மானிக்க முடியும்.

பக் மாற்றி வெளியீட்டை வெளிப்படுத்துவதற்கான சூத்திரம் கீழே கொடுக்கப்பட்டுள்ள உறவில் காணப்படலாம்:

வி (வெளியே) = {V (இல்) x t (ON)} / T.

V (in) என்பது மூல மின்னழுத்தம், t (ON) என்பது டிரான்சிஸ்டரின் ON நேரம்,

மற்றும் T என்பது 'கால இடைவெளி' அல்லது PWM இன் ஒரு முழு சுழற்சியின் காலம், இது ஒரு முழு நேரத்தை + ஒரு முழு OFF நேரத்தை முடிக்க எடுக்கப்பட்ட நேரம்.

தீர்க்கப்பட்ட எடுத்துக்காட்டு:

தீர்க்கப்பட்ட எடுத்துக்காட்டுடன் மேலே உள்ள சூத்திரத்தைப் புரிந்துகொள்ள முயற்சிப்போம்:

V (in) = 24V உடன் பக் மாற்றி இயக்கப்படும் சூழ்நிலையை வைத்துக் கொள்வோம்

T = 2ms + 2ms (ON time + OFF time)

t (ON) = 1ms

மேலே உள்ள சூத்திரத்தில் இவற்றை மாற்றுதல்:

வி (வெளியே) = 24 x 0.001 / 0.004 = 6 வி

எனவே வி (அவுட்) = 6 வி

இப்போது t (ON) = 1.5ms செய்வதன் மூலம் டிரான்சிஸ்டர் நேரத்தை அதிகரிப்போம்

எனவே, வி (அவுட்) = 24 x 0.0015 / 0.004 = 9 வி

மேலே உள்ள எடுத்துக்காட்டுகளிலிருந்து, டிரான்சிஸ்டரின் பக் மாற்றி மாறுதல் நேரம் t (ON) வெளியீட்டு மின்னழுத்தம் அல்லது தேவையான பக் மின்னழுத்தத்தை நிர்வகிக்கிறது என்பது தெளிவாகிறது, இதனால் 0 மற்றும் V (in) க்கு இடையில் எந்த மதிப்பையும் சரியான முறையில் பரிமாணப்படுத்துவதன் மூலம் அடைய முடியும் மாறுதல் டிரான்சிஸ்டரின் நேரம்.

எதிர்மறை விநியோகங்களுக்கான பக் மாற்றி

நாங்கள் இதுவரை விவாதித்த பக் மாற்றி சுற்று நேர்மறையான விநியோக பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றவாறு வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது, ஏனெனில் வெளியீடு உள்ளீட்டு நிலத்தை குறிக்கும் வகையில் நேர்மறையான திறனை உருவாக்க முடியும்.

இருப்பினும், எதிர்மறையான சப்ளை தேவைப்படும் பயன்பாடுகளுக்கு, வடிவமைப்பை சற்று மாற்றியமைத்து, அத்தகைய பயன்பாடுகளுடன் இணக்கமாக மாற்றலாம்.

தூண்டல் மற்றும் டையோடு நிலைகளை மாற்றுவதன் மூலம், பக் மாற்றியின் வெளியீடு தலைகீழாகவோ அல்லது கிடைக்கக்கூடிய பொதுவான தரை உள்ளீட்டைப் பொறுத்து எதிர்மறையாகவோ இருக்கலாம் என்பதை மேலே உள்ள படம் காட்டுகிறது.