उपयोगिता अनुपात

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विद्युत् शक्ति समयचक्र पल्स अवधि, या पल्स चौड़ाई के बीच के अनुपात के रूप में परिभाषित किया गया है () और अवधि () एक आयताकार तरंग का
विद्युत् शक्ति समयचक्र 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 सामान्यतः 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 विद्युत् शक्ति समयचक्र (%) को इस प्रकार व्यक्त किया जा सकता है:

[4]
समान रूप से, एक विद्युत् शक्ति समयचक्र (अनुपात) के रूप में व्यक्त किया जा सकता है:

जहाँ पर विद्युत् शक्ति समयचक्र है, स्पंद कालवधि (पल्स सक्रिय समय) है, और संकेत की कुल अवधि है। इस प्रकार, 60% विद्युत् शक्ति समयचक्र का मतलब है कि सिग्नल 60% समय पर है लेकिन 40% समय बंद है। अवधि की लंबाई के आधार पर, 60% विद्युत् शक्ति समयचक्र 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 विद्युत् शक्ति समयचक्र 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]

विद्युत् शक्ति समयचक्र 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 सामान्यतः इसे 100% के बजाय अधिकतम एक तक बढ़ाया जाता है।[9]

विद्युत् शक्ति समयचक्र को भी नोट किया जा सकता है .[10]

अनुप्रयोग

इलेक्ट्रिकल और इलेक्ट्रॉनिक्स

इलेक्ट्रॉनिक्स में, विद्युत् शक्ति समयचक्र 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% विद्युत् शक्ति समयचक्र 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 विद्युत् शक्ति समयचक्र 25% होगा क्योंकि पल्स केवल 1/4 अवधि के लिए उच्च रहता है और 3/4 अवधि के लिए कम रहता है। विद्युत मोटर सामान्यतः 100% विद्युत् शक्ति समयचक्र 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 विद्युत् शक्ति समयचक्र 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 विद्युत् शक्ति समयचक्र 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 विद्युत् शक्ति समयचक्र 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

विद्युत् शक्ति समयचक्र 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, विद्युत् शक्ति समयचक्र विशेष रूप से उस चक्र अवधि के अनुपात को संदर्भित करता है जिसमें एक न्यूरॉन सक्रिय रहता है। [13]

उत्पादन

1/ n ड्यूटी फैक्टर के साथ काफी सटीक स्क्वायर वेव सिग्नल उत्पन्न करने का एक तरीका है, जहां n एक पूर्णांक है, विद्युत् शक्ति समयचक्र को तब तक बदलना है जब तक कि n th- हार्मोनिक महत्वपूर्ण रूप से दब न जाए। ऑडियो-बैंड संकेतों के लिए, यह "कान से" भी किया जा सकता है; उदाहरण के लिए, तीसरे हार्मोनिक में -40 डीबी की कमी 1% और -60 की सटीकता के साथ कर्तव्य कारक को 1/3 पर सेट करने के अनुरूप है डीबी कमी 0.1% की सटीकता के अनुरूप है। [14]

मार्क-स्पेस अनुपात

मार्क-स्पेस अनुपात, या मार्क-टू-स्पेस अनुपात, एक ही अवधारणा के लिए एक और शब्द है, जो तरंग के दो वैकल्पिक अवधियों के बीच अस्थायी संबंध का वर्णन करता है। हालाँकि, जबकि विद्युत् शक्ति समयचक्र एक अवधि की अवधि को पूरे चक्र की अवधि से संबंधित करता है, मार्क-स्पेस अनुपात दो अलग-अलग अवधियों की अवधि से संबंधित है:[15]

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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