उपयोगिता अनुपात

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कर्तव्य चक्र पल्स अवधि, या पल्स चौड़ाई के बीच के अनुपात के रूप में परिभाषित किया गया है () और अवधि () एक आयताकार तरंग का
कर्तव्य चक्र के संबंध में स्पेक्ट्रम

उपयोगिता अनुपात या विद्युत् शक्ति समय चक्रआवृत्ति का अंश है जिसमें संकेत या प्रणाली सक्रिय होती है।[1] [2] [3] उपयोगिता अनुपात आमतौर पर प्रतिशत या अनुपात के रूप में व्यक्त किया जाता है। अवधि वह समय है जो सिग्नल को चालू और बंद समय के चक्र को पूरा करने में लगता है। यदि सूत्र के रूप में देखें तो, एक कर्तव्य चक्र (%) को इस प्रकार व्यक्त किया जा सकता है:

[4]
समान रूप से, एक कर्तव्य चक्र (अनुपात) के रूप में व्यक्त किया जा सकता है:

जहाँ पर कर्तव्य चक्र है, स्पंद कालवधि (पल्स सक्रिय समय) है, और संकेत की कुल अवधि है। इस प्रकार, 60% कर्तव्य चक्र का मतलब है कि सिग्नल 60% समय पर है लेकिन 40% समय बंद है। अवधि की लंबाई के आधार पर, 60% कर्तव्य चक्र के लिए "समय पर" एक दूसरे, एक दिन या एक सप्ताह का अंश हो सकता है।

विद्युत उपकरण में एक सक्रिय सिग्नल के प्रतिशत समय का वर्णन करने के लिए कर्तव्य चक्र का उपयोग किया जा सकता है जैसे स्विचिंग पावर सप्लाई में पावर स्विच या न्यूरॉन जैसे जीवित सिस्टम द्वारा एक्शन पोटेंशिअल की फायरिंग है।[5] [6]

कर्तव्य चक्र का उपयोग किसी विद्युत उपकरण में सिग्नल के सक्रिय होने के समय के प्रतिशत का वर्णन करने के लिए किया जा सकता है, जैसे स्विचिंग पावर सप्लाई में पावर स्विच या एक जीवित प्रणाली जैसे कि न्यूरॉन द्वारा एक क्रिया सामर्थ्य का प्रज्वलन है।[7] [8]

आवधिक संकेत के लिए ड्यूटी फ़ैक्टर समान धारणा व्यक्त करता है, लेकिन आमतौर पर इसे 100% के बजाय अधिकतम एक तक बढ़ाया जाता है।[9]

कर्तव्य चक्र को भी नोट किया जा सकता है .[10]


अनुप्रयोग

इलेक्ट्रिकल और इलेक्ट्रॉनिक्स

इलेक्ट्रॉनिक्स में, कर्तव्य चक्र तरंग की कुल अवधि (टी) के लिए पल्स अवधि, या पल्स चौड़ाई (पीडब्लू) के अनुपात का प्रतिशत है। यह आम तौर पर एक नाड़ी की समय अवधि का प्रतिनिधित्व करने के लिए प्रयोग किया जाता है जब यह उच्च (1) होता है। डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक्स में, संकेतों का उपयोग आयताकार तरंग में किया जाता है जो तर्क 1 और तर्क 0 द्वारा दर्शाए जाते हैं। तर्क 1 विद्युत स्पंद की उपस्थिति के लिए है और 0 विद्युत स्पंद की अनुपस्थिति के लिए है। उदाहरण के लिए, एक सिग्नल (10101010) में 50% कर्तव्य चक्र होता है, क्योंकि पल्स अवधि के 1/2 के लिए उच्च रहता है या 1/2 अवधि के लिए कम रहता है। इसी तरह, पल्स (10001000) के लिए कर्तव्य चक्र 25% होगा क्योंकि पल्स केवल 1/4 अवधि के लिए उच्च रहता है और 3/4 अवधि के लिए कम रहता है। विद्युत मोटर आमतौर पर 100% कर्तव्य चक्र से कम का उपयोग करते हैं। उदाहरण के लिए, यदि कोई मोटर 100 सेकंड में से एक या 1/100 बार चलती है, तो उसका कर्तव्य चक्र 1/100 या 1 प्रतिशत है। [11]

पल्स चौड़ाई मॉडुलन (पीडब्लूएम) का उपयोग विभिन्न प्रकार की इलेक्ट्रॉनिक स्थितियों में किया जाता है, जैसे कि बिजली वितरण और वोल्टेज विनियमन है।

इलेक्ट्रॉनिक संगीत में, संगीत सिंथेसाइज़र टोन रंगों पर सूक्ष्म प्रभाव प्राप्त करने के लिए उनके ऑडियो-फ़्रीक्वेंसी ऑसिलेटर्स के कर्तव्य चक्र को बदलते हैं। इस तकनीक को पल्स-चौड़ाई मॉडुलन के रूप में जाना जाता है।

प्रिंटर / कोपियर उद्योग में, ड्यूटी चक्र विनिर्देश प्रति माह डिवाइस के रेटेड थ्रूपुट (यानी मुद्रित पृष्ठों) को संदर्भित करता है।

वेल्डिंग बिजली की आपूर्ति में, अधिकतम कर्तव्य चक्र को 10 मिनट की अवधि में समय के प्रतिशत के रूप में परिभाषित किया जाता है कि इसे ओवरहीटिंग से पहले लगातार संचालित किया जा सकता है।[12]

जैविक प्रणाली

कर्तव्य चक्र की अवधारणा का उपयोग न्यूरॉन्स और मांसपेशी फाइबर की गतिविधि का वर्णन करने के लिए भी किया जाता है। उदाहरण के लिए जैविक तंत्रिका तंत्र में, कर्तव्य चक्र विशेष रूप से उस चक्र अवधि के अनुपात को संदर्भित करता है जिसमें एक न्यूरॉन सक्रिय रहता है। [13]

1/एन ड्यूटी कारक के साथ काफी सटीक स्क्वेर वेव सिग्नल उत्पन्न करने का एक तरीका, जहां एन एक पूर्णांक है, ड्यूटी चक्र को तब तक अलग करना है जब तक कि एनटीएच-लयबद्ध को काफी दबा नहीं दिया जाता है।ऑडियो-बैंड संकेतों के लिए, यह कान से भी किया जा सकता है;उदाहरण के लिए, 3rd हार्मोनिक में -40decibel में कमी 1% और -60 & nbsp की सटीकता के साथ ड्यूटी फैक्टर को 1/3 पर सेट करने से मेल खाती है; DB कमी 0.1% की सटीकता से मेल खाती है।[14]

मार्क-स्पेस अनुपात

मार्क-स्पेस अनुपात, या मार्क-टू-स्पेस अनुपात, एक ही अवधारणा के लिए एक और शब्द है, एक तरंग के दो वैकल्पिक अवधि के बीच अस्थायी संबंध का वर्णन करने के लिए।हालांकि, जबकि कर्तव्य चक्र पूरे चक्र की अवधि से एक अवधि की अवधि से संबंधित है, मार्क-स्पेस अनुपात दो व्यक्तिगत अवधियों की अवधि से संबंधित है:[15]

कहाँ पे तथा दो वैकल्पिक अवधियों की अवधि हैं।

संदर्भ

  1. ↑ Barrett, Steven Frank; Pack, Daniel J. (2006). "Timing subsystem". Microcontrollers Fundamentals for Engineers and Scientists. Morgan and Claypool Publishers. pp. 51–64. ISBN 1-598-29058-4.
  2. ↑ Cox, James F.; Chartrand, Leo (June 26, 2001). "Nonsinusoidal oscillators". Fundamentals of Linear Electronics: Integrated and Discrete (2 ed.). Cengage Learning. pp. 511–584. ISBN 0-766-83018-7.
  3. ↑ "Definition: duty cycle". Federal Standard 1037C, "Telecommunications: Glossary of Telecommunication Terms". Boulder, Colorado: Institute for Telecommunication Sciences. 1996. Retrieved March 3, 2011.
  4. ↑ Cox, James F.; Chartrand, Leo (June 26, 2001). "Nonsinusoidal oscillators". Fundamentals of Linear Electronics: Integrated and Discrete (2 ed.). Cengage Learning. pp. 511–584. ISBN 0-766-83018-7.
  5. ↑ Brown, Martin (1990). "How a switching power supply works". Practical Switching Power Supply Design (Motorola Series in Solid State Electronics). San Diego, CA: Academic Press. pp. 5–8. ISBN 0-121-37030-5.
  6. ↑ Harris-Warrick, Ronald; Nagy, Frédéric; Nusbaum, Michael (1992). Harris-Warrick, Ronald; Marder, Eve; Silverston, Alan; et al. (eds.). Dynamic biological networks: the stomatogastric nervous system. Massachusetts: MIT Press. pp. 87–139. ISBN 0-262-08214-4.
  7. ↑ Brown, Martin (1990). "How a switching power supply works". Practical Switching Power Supply Design (Motorola Series in Solid State Electronics). San Diego, CA: Academic Press. pp. 5–8. ISBN 0-121-37030-5.
  8. ↑ Harris-Warrick, Ronald; Nagy, Frédéric; Nusbaum, Michael (1992). Harris-Warrick, Ronald; Marder, Eve; Silverston, Alan; et al. (eds.). Dynamic biological networks: the stomatogastric nervous system. Massachusetts: MIT Press. pp. 87–139. ISBN 0-262-08214-4.
  9. ↑ Rudolf F. Graf (1999). Modern Dictionary of Electronics. Elsevier Science. p. 225. ISBN 978-0-08-051198-6.
  10. ↑ Singh, M. D. (2008-07-07). Power Electronics (in English). Tata McGraw-Hill Education. ISBN 9780070583894.
  11. ↑ "Electric Motors". Machine Design. Retrieved March 23, 2011.
  12. ↑ "What does the term duty cycle mean?". ZENA, Inc. welding systems. Retrieved March 23, 2011.
  13. ↑ Harris-Warrick, Ronald; Nagy, Frédéric; Nusbaum, Michael (1992). Harris-Warrick, Ronald; Marder, Eve; Silverston, Alan; et al. (eds.). Dynamic biological networks: the stomatogastric nervous system. Massachusetts: MIT Press. pp. 87–139. ISBN 0-262-08214-4.
  14. ↑ William M. Hartmann (1997). Signals, Sound, and Sensation. Springer Science & Business Media. p. 109. ISBN 978-1-56396-283-7.
  15. ↑ "555 Timer Astable Circuit". Retrieved September 19, 2020.

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