फ्लाईबैक कन्वर्टर: Difference between revisions
No edit summary |
|||
| Line 5: | Line 5: | ||
[[Image:Flyback operating.svg|thumb|250px|चित्र 2: ऑपरेशन में फ्लाईबैक कनवर्टर की दो कॉन्फ़िगरेशन: ऑन-स्टेट में, ऊर्जा को इनपुट वोल्टेज स्रोत से ट्रांसफॉर्मर में स्थानांतरित किया जाता है (आउटपुट कैपेसिटर आउटपुट लोड को ऊर्जा की आपूर्ति करता है)। ऑफ-स्टेट में, ऊर्जा को ट्रांसफार्मर से आउटपुट लोड (और आउटपुट कैपेसिटर) में स्थानांतरित किया जाता है।]] | [[Image:Flyback operating.svg|thumb|250px|चित्र 2: ऑपरेशन में फ्लाईबैक कनवर्टर की दो कॉन्फ़िगरेशन: ऑन-स्टेट में, ऊर्जा को इनपुट वोल्टेज स्रोत से ट्रांसफॉर्मर में स्थानांतरित किया जाता है (आउटपुट कैपेसिटर आउटपुट लोड को ऊर्जा की आपूर्ति करता है)। ऑफ-स्टेट में, ऊर्जा को ट्रांसफार्मर से आउटपुट लोड (और आउटपुट कैपेसिटर) में स्थानांतरित किया जाता है।]] | ||
[[Image:Flyback converter PSS kneepoint trace.png|250px|thumb|चित्र 3: वेवफॉर्म - प्राइमरी साइड सेंसिंग तकनीकों का उपयोग करते हुए - 'घुटने के बिंदु' को दिखाते हुए।]] | [[Image:Flyback converter PSS kneepoint trace.png|250px|thumb|चित्र 3: वेवफॉर्म - प्राइमरी साइड सेंसिंग तकनीकों का उपयोग करते हुए - 'घुटने के बिंदु' को दिखाते हुए।]]प्रतिघाव परिवर्तित्र का आरेख चित्र 1 में देखा जा सकता है। यह ट्रांसफॉर्मर बनाने के लिए प्रेरित्र विभाजन के साथ बक-बूस्ट कन्वर्टर के समतुल्य है।<ref>[http://ecee.colorado.edu/~ecen4517/materials/flyback.pdf The Flyback Converter] - Lecture notes - ECEN4517 - Department of Electrical and Computer Engineering - University of Colorado, Boulder.</ref> इसलिए, दोनों परिवर्तित्र के प्रचालन सिद्धांत अधिक समान है: | ||
* जब स्विच बंद हो जाता है (चित्र 2 के ऊपर), ट्रांसफार्मर का प्राथमिक | * जब स्विच बंद हो जाता है (चित्र 2 के ऊपर), ट्रांसफार्मर का प्राथमिक संसाधन प्रत्यक्ष रूप से निविष्ट वोल्टता स्रोत से संबद्ध होता है। ट्रांसफॉर्मर में प्रारम्भिक विद्युत प्रवाह और चुम्बकीय अभिवाह ट्रांसफॉर्मर में संग्रहण ऊर्जा में वृद्धि करता है। द्वितीयक कुंडली में प्रेरित वोल्टेज ऋणात्मक है, इसलिए विपरीत अभिनत डायोड (अर्थात अवरुद्ध) होता है। आउटपुट कैपेसिटर आउटपुट लोड को ऊर्जा की आपूर्ति करता है। | ||
* जब स्विच खोला जाता है (चित्र 2 के नीचे), प्राथमिक वर्तमान और चुंबकीय प्रवाह | * जब स्विच '''खोला''' जाता है (चित्र 2 के नीचे), प्राथमिक वर्तमान और चुंबकीय प्रवाह कम हो जाता है। द्वितीयक वोल्टता सकारात्मक अग्र अभिनत डायोड है जो विद्युत प्रवाह को ट्रांसफॉर्मर से प्रवाहित करने की अनुमति देता है। ट्रांसफॉर्मर केंद्रीय भाग से ऊर्जा संधारित्र को पुनर्भरण करती है और विद्युत भार की आपूर्ति करती है। | ||
कनवर्टर के आउटपुट में स्थानांतरित करने से पहले ट्रांसफॉर्मर में ऊर्जा भंडारण का संचालन टोपोलॉजी को आसानी से थोड़ा अतिरिक्त सर्किट्री के साथ कई आउटपुट उत्पन्न करने की अनुमति देता है, हालांकि आउटपुट वोल्टेज को घुमाव अनुपात के माध्यम से एक दूसरे से मेल खाने में सक्षम होना पड़ता है। इसके अलावा एक नियंत्रित रेल की आवश्यकता होती है जिसे अनियंत्रित रेलों पर भार लागू करने से पहले लोड करना पड़ता है, यह पल्स-चौड़ाई मॉडुलन को खोलने और ट्रांसफॉर्मर को पर्याप्त ऊर्जा की आपूर्ति करने की अनुमति देता है। | कनवर्टर के आउटपुट में स्थानांतरित करने से पहले ट्रांसफॉर्मर में ऊर्जा भंडारण का संचालन टोपोलॉजी को आसानी से थोड़ा अतिरिक्त सर्किट्री के साथ कई आउटपुट उत्पन्न करने की अनुमति देता है, हालांकि आउटपुट वोल्टेज को घुमाव अनुपात के माध्यम से एक दूसरे से मेल खाने में सक्षम होना पड़ता है। इसके अलावा एक नियंत्रित रेल की आवश्यकता होती है जिसे अनियंत्रित रेलों पर भार लागू करने से पहले लोड करना पड़ता है, यह पल्स-चौड़ाई मॉडुलन को खोलने और ट्रांसफॉर्मर को पर्याप्त ऊर्जा की आपूर्ति करने की अनुमति देता है। | ||
Revision as of 21:43, 16 March 2023
प्रतिघाव परिवर्तित्र (फ्लाईबैक कनवर्टर) का उपयोग निविष्टि और किसी भी निष्पाद के मध्य गैल्वेनिक पृथक्करण के साथ एसी/डीसी और डीसी/डीसी रूपांतरण दोनों में किया जाता है। प्रतिघाव परिवर्तित्र एक ट्रांसफॉर्मर बनाने के लिए प्रेरित्र विभाजन के साथ एक बक-बूस्ट परिवर्तित्र है, जिससे कि पृथक्करण के अतिरिक्त लाभ के साथ वोल्टेज अनुपात को गुणा किया जा सके। उदाहरण के लिए, प्लाज्मा लैम्प या वोल्टेज गुणक चलाते समय बूस्ट परिवर्तित्र के दिष्टकारी डायोड को छोड़ दिया जाता है और उपकरण को प्रतिघाव ट्रांसफार्मर कहा जाता है।
संरचना और सिद्धांत
प्रतिघाव परिवर्तित्र का आरेख चित्र 1 में देखा जा सकता है। यह ट्रांसफॉर्मर बनाने के लिए प्रेरित्र विभाजन के साथ बक-बूस्ट कन्वर्टर के समतुल्य है।[1] इसलिए, दोनों परिवर्तित्र के प्रचालन सिद्धांत अधिक समान है:
- जब स्विच बंद हो जाता है (चित्र 2 के ऊपर), ट्रांसफार्मर का प्राथमिक संसाधन प्रत्यक्ष रूप से निविष्ट वोल्टता स्रोत से संबद्ध होता है। ट्रांसफॉर्मर में प्रारम्भिक विद्युत प्रवाह और चुम्बकीय अभिवाह ट्रांसफॉर्मर में संग्रहण ऊर्जा में वृद्धि करता है। द्वितीयक कुंडली में प्रेरित वोल्टेज ऋणात्मक है, इसलिए विपरीत अभिनत डायोड (अर्थात अवरुद्ध) होता है। आउटपुट कैपेसिटर आउटपुट लोड को ऊर्जा की आपूर्ति करता है।
- जब स्विच खोला जाता है (चित्र 2 के नीचे), प्राथमिक वर्तमान और चुंबकीय प्रवाह कम हो जाता है। द्वितीयक वोल्टता सकारात्मक अग्र अभिनत डायोड है जो विद्युत प्रवाह को ट्रांसफॉर्मर से प्रवाहित करने की अनुमति देता है। ट्रांसफॉर्मर केंद्रीय भाग से ऊर्जा संधारित्र को पुनर्भरण करती है और विद्युत भार की आपूर्ति करती है।
कनवर्टर के आउटपुट में स्थानांतरित करने से पहले ट्रांसफॉर्मर में ऊर्जा भंडारण का संचालन टोपोलॉजी को आसानी से थोड़ा अतिरिक्त सर्किट्री के साथ कई आउटपुट उत्पन्न करने की अनुमति देता है, हालांकि आउटपुट वोल्टेज को घुमाव अनुपात के माध्यम से एक दूसरे से मेल खाने में सक्षम होना पड़ता है। इसके अलावा एक नियंत्रित रेल की आवश्यकता होती है जिसे अनियंत्रित रेलों पर भार लागू करने से पहले लोड करना पड़ता है, यह पल्स-चौड़ाई मॉडुलन को खोलने और ट्रांसफॉर्मर को पर्याप्त ऊर्जा की आपूर्ति करने की अनुमति देता है।
संचालन
फ्लाईबैक कन्वर्टर एक आइसोलेटेड पॉवर कन्वर्टर है। दो प्रचलित नियंत्रण योजनाएँ वोल्टेज मोड नियंत्रण और वर्तमान मोड नियंत्रण हैं। अधिकांश मामलों में ऑपरेशन के दौरान स्थिरता के लिए मौजूदा मोड नियंत्रण को प्रभावी होना चाहिए। दोनों मोड को आउटपुट वोल्टेज से संबंधित सिग्नल की आवश्यकता होती है। इस वोल्टेज को उत्पन्न करने के तीन सामान्य तरीके हैं:
1. नियंत्रक को संकेत भेजने के लिए द्वितीयक सर्किट्री पर optocoupler का उपयोग करें।
2. कॉइल पर एक अलग वाइंडिंग लगाएं और डिजाइन के क्रॉस रेगुलेशन पर भरोसा करें।
3. निर्वहन के दौरान प्राथमिक पक्ष पर वोल्टेज आयाम का नमूना, खड़े प्राथमिक डीसी वोल्टेज के संदर्भ में।
ऑप्टोकॉप्लर को शामिल करने वाली पहली तकनीक का उपयोग तंग वोल्टेज और वर्तमान विनियमन प्राप्त करने के लिए किया गया है, जबकि दूसरा दृष्टिकोण लागत-संवेदनशील अनुप्रयोगों के लिए विकसित किया गया है जहां आउटपुट को कसकर नियंत्रित करने की आवश्यकता नहीं है, लेकिन ऑप्टोकॉप्लर सहित कई घटक कर सकते हैं समग्र डिजाइन से हटा दिया जाना चाहिए। इसके अलावा, उन अनुप्रयोगों में जहां विश्वसनीयता महत्वपूर्ण है, ऑप्टोकॉप्लर्स सिस्टम के एमटीबीएफ (मीन टाइम बिटवीन फेल्योर) के लिए हानिकारक हो सकते हैं। तीसरी तकनीक, प्राइमरी-साइड सेंसिंग, पहले की तरह सटीक और दूसरी की तुलना में अधिक किफायती हो सकती है, फिर भी न्यूनतम लोड की आवश्यकता होती है ताकि डिस्चार्ज-इवेंट होता रहे, जिससे 1:N सेकेंडरी वोल्टेज का नमूना लेने के अवसर मिलते हैं। प्राइमरी वाइंडिंग (टीडिस्चार्ज के दौरान, चित्र 3 के अनुसार)।
प्राइमरी-साइड सेंसिंग तकनीक में एक भिन्नता है, जहां आउटपुट वोल्टेज और करंट को नियंत्रण आईसी को नियंत्रित करने के लिए उपयोग की जाने वाली सहायक वाइंडिंग में तरंगों की निगरानी के द्वारा नियंत्रित किया जाता है, जिससे वोल्टेज और वर्तमान विनियमन दोनों की सटीकता में सुधार हुआ है। सहायक प्राथमिक वाइंडिंग का उपयोग उसी डिस्चार्ज चरण में शेष द्वितीयक के रूप में किया जाता है, लेकिन यह प्राथमिक डीसी के साथ आमतौर पर संदर्भित एक संशोधित वोल्टेज बनाता है, इसलिए प्राथमिक पक्ष पर विचार किया जाता है।
पहले, पूरे फ़्लाईबैक वेवफॉर्म में एक माप लिया गया था जिसके कारण त्रुटि हुई थी, लेकिन यह महसूस किया गया था कि तथाकथित घुटने के बिंदु पर माप (जब द्वितीयक करंट शून्य होता है, चित्र 3 देखें) अधिक सटीक होने की अनुमति देता है द्वितीयक पक्ष व्यवहार का मापन। यह टोपोलॉजी अब बैटरी चार्जर#अनुप्रयोगों जैसे अनुप्रयोगों में रिंगिंग चोक कन्वर्टर्स (आरसीसी) की जगह ले रही है।
सीमाएं
सतत मोड के निम्नलिखित नुकसान हैं, जो कनवर्टर के नियंत्रण को जटिल बनाते हैं:
- कनवर्टर की प्रतिक्रिया में दाहिने आधे विमान शून्य के कारण वोल्टेज फीडबैक लूप को कम बैंडविड्थ की आवश्यकता होती है।
- वर्तमान मोड नियंत्रण में उपयोग किए जाने वाले वर्तमान फीडबैक लूप को उन मामलों में ढलान मुआवजे की आवश्यकता होती है जहां कर्तव्य चक्र 50% से ऊपर है।
- पावर स्विच अब पॉजिटिव करंट फ्लो के साथ चालू हो रहे हैं - इसका मतलब है कि टर्न-ऑफ स्पीड के अलावा, स्विचिंग एलीमेंट में दक्षता और वेस्ट हीट को कम करने के लिए स्विच टर्न-ऑन स्पीड भी महत्वपूर्ण है। सक्रिय क्लैंप फ्लाईबैक[2] एक ऐसी तकनीक है जो इस सीमा को कम करती है।
असंतुलित मोड के निम्नलिखित नुकसान हैं, जो कनवर्टर की दक्षता को सीमित करते हैं:
- डिजाइन में उच्च आरएमएस और शिखर धाराएं
- प्रारंभ करनेवाला में उच्च प्रवाह भ्रमण
अनुप्रयोग
- लो-पावर स्विच-मोड पावर सप्लाई (सेल फोन चार्जर, पीसी में स्टैंडबाय पावर सप्लाई)
- कम लागत वाली बहु-आउटपुट बिजली आपूर्ति (जैसे, मुख्य पीसी आपूर्ति <250 डब्ल्यू[citation needed]) फ्लाईबैक कन्वर्टर का उपयोग आमतौर पर 50 से 100 W पावर रेंज के साथ-साथ टेलीविज़न और कंप्यूटर मॉनिटर के लिए हाई वोल्टेज पावर सप्लाई में किया जाता है - पावर इलेक्ट्रॉनिक्स, एरिकसन और मेक्सिमोविक के फंडामेंटल।
- टीवी और मॉनिटर में कैथोड रे ट्यूब के लिए उच्च वोल्टेज की आपूर्ति (फ्लाईबैक कनवर्टर को अक्सर क्षैतिज विक्षेपण ड्राइव के साथ जोड़ा जाता है)
- उच्च वोल्टेज उत्पादन (जैसे, क्सीनन फ्लैश लैंप, लेजर, कॉपियर, आदि के लिए)
- पृथक गेट चालक
यह भी देखें
- आगे कनवर्टर
- जूल चोर - मिनिमलिस्ट स्विचमोड कनवर्टर उदाहरण
संदर्भ
- Billings, Keith (1999), Switchmode Power Supply Handbook (Second ed.), McGraw-Hill, ISBN 0-07-006719-8
- ↑ The Flyback Converter - Lecture notes - ECEN4517 - Department of Electrical and Computer Engineering - University of Colorado, Boulder.
- ↑ "एक्टिव क्लैम्प फ्लाईबैक क्या है". Silanna Semiconductor. 11 May 2021.
