একক চিপ মাইক্রোকম্পিউটারের জন্য ডিসি সুইচিং পাওয়ার সাপ্লাই ডিজাইন
সুইচ মোড পাওয়ার সাপ্লাইয়ের প্রধান নিয়ন্ত্রণ পদ্ধতি হল PWM ডাল আউটপুট করতে পালস প্রস্থ মড্যুলেশন ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট ব্যবহার করা এবং পালস প্রস্থ মডুলেশনের জন্য এনালগ পিআইডি নিয়ন্ত্রক ব্যবহার করা। এই নিয়ন্ত্রণ পদ্ধতিতে কিছু ত্রুটি রয়েছে এবং সার্কিট তুলনামূলকভাবে জটিল। এই নিবন্ধটি ST কোম্পানির উচ্চ-পারফরম্যান্স মাইক্রোকন্ট্রোলার μpsd3354 দ্বারা নিয়ন্ত্রিত ক্রমাগত সামঞ্জস্যযোগ্য আউটপুট ভোল্টেজের বিস্তৃত পরিসরের সাথে একটি পাওয়ার সুইচিং পাওয়ার সাপ্লাই উপস্থাপন করে। মাইক্রোকন্ট্রোলার সরাসরি PWM তরঙ্গ তৈরি করে এবং স্যুইচিং পাওয়ার সাপ্লাইয়ের প্রধান সার্কিটে ডিজিটাল নিয়ন্ত্রণ করে। সার্কিট সহজ এবং শক্তিশালী.
পাওয়ার ডিসি পাওয়ার সাপ্লাই সিস্টেমের নীতি এবং সামগ্রিক নকশা
1.1 সিস্টেমের নীতি
এই পাওয়ার ডিসি পাওয়ার সাপ্লাই সিস্টেমটি দুটি অংশ নিয়ে গঠিত: স্যুইচিং পাওয়ার সাপ্লাইয়ের প্রধান সার্কিট এবং কন্ট্রোল সার্কিট। প্রধান সার্কিট প্রধানত বৈদ্যুতিক শক্তি প্রক্রিয়া করে, যখন নিয়ন্ত্রণ সার্কিট প্রধানত বৈদ্যুতিক সংকেত প্রক্রিয়া করে। নেতিবাচক প্রতিক্রিয়া একটি স্বয়ংক্রিয় নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা গঠন করতে ব্যবহৃত হয়। সুইচিং পাওয়ার সাপ্লাই PWM নিয়ন্ত্রণ পদ্ধতি গ্রহণ করে এবং প্রদত্ত পরিমাণ এবং প্রতিক্রিয়া পরিমাণের তুলনা করে বিচ্যুতি পাওয়া যায়। সুইচিং পাওয়ার সাপ্লাই আউটপুট নিয়ন্ত্রণ করতে PWM আউটপুট একটি ডিজিটাল PID নিয়ন্ত্রক দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়। তাদের মধ্যে, PID নিয়ন্ত্রণ এবং PWM আউটপুট উভয়ই একটি মাইক্রোকন্ট্রোলার সিস্টেম ব্যবহার করে সফ্টওয়্যার দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়।
1.2 সামগ্রিক সিস্টেম ডিজাইন
সিস্টেমের হার্ডওয়্যার অংশে ইনপুট এবং আউটপুট সংশোধন এবং ফিল্টারিং সার্কিট, পাওয়ার কনভার্সন পার্টস, ড্রাইভ সার্কিট, মাইক্রোকন্ট্রোলার সিস্টেম এবং অক্জিলিয়ারী সার্কিট রয়েছে। চিত্র 1 একটি মাইক্রোকন্ট্রোলার দ্বারা নিয়ন্ত্রিত একটি DC পাওয়ার সাপ্লাইয়ের কাঠামোগত চিত্র দেখায়।
দেখা যায়, 50Hz এবং 220V AC পাওয়ার গ্রিড থেকে হস্তক্ষেপ দূর করতে গ্রিড ফিল্টার দ্বারা ফিল্টার করা হয় এবং তারপর সংশোধন এবং ফিল্টারিংয়ের জন্য ইনপুট রেকটিফায়ার ফিল্টারে প্রবেশ করে, এটিকে একটি DC ভোল্টেজ সংকেতে রূপান্তর করে। ডিসি সিগন্যাল একটি পাওয়ার কনভার্সন সার্কিটের মাধ্যমে একটি উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি এসি সিগন্যালে রূপান্তরিত হয় এবং উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি এসি সিগন্যালটি তারপর একটি আউটপুট সংশোধন এবং ফিল্টারিং সার্কিটের মাধ্যমে একটি ডিসি ভোল্টেজ আউটপুটে রূপান্তরিত হয় [1]। কন্ট্রোল সার্কিট PWM পালস প্রস্থ মডুলেশন পদ্ধতি গ্রহণ করে, এবং মাইক্রোকন্ট্রোলার দ্বারা উত্পন্ন সামঞ্জস্যযোগ্য পালস প্রস্থ সহ PWM নিয়ন্ত্রণ সংকেত ড্রাইভিং সার্কিট দ্বারা প্রক্রিয়া করা হয় পাওয়ার কনভার্সন সার্কিটটিকে কাজ করার জন্য। নিয়মিত বিরতিতে আউটপুট ভোল্টেজ সংগ্রহ করতে একটি মাইক্রোকন্ট্রোলারের একটি উচ্চ-গতির ADC রূপান্তর চ্যানেল ব্যবহার করে এবং প্রত্যাশিত মানের সাথে তুলনা করে, এর ত্রুটির উপর ভিত্তি করে পিআইডি সমন্বয় করা হয়। ভোল্টেজ অধিগ্রহণ সার্কিট DC ভোল্টেজ V0 এর অধিগ্রহণকে উপলব্ধি করে এবং এটি A/D রূপান্তরকারীর এনালগ ইনপুট ভোল্টেজ পরিসরের সাথে মেলে। স্যুইচিং পাওয়ার সাপ্লাইতে ওভারভোল্টেজ, ওভারকারেন্ট এবং শর্ট সার্কিটের ত্রুটির ক্ষেত্রে, সুরক্ষা সার্কিট বিদ্যুৎ সরবরাহ এবং লোডের জন্য একটি প্রতিরক্ষামূলক ভূমিকা পালন করে। অক্জিলিয়ারী পাওয়ার সাপ্লাই কন্ট্রোল সার্কিট, ড্রাইভ সার্কিট ইত্যাদির জন্য ডিসি পাওয়ার সরবরাহ করে।
2. সুইচ পাওয়ার সাপ্লাই প্রধান সার্কিট নকশা
সুইচিং পাওয়ার সাপ্লাইয়ের প্রধান সার্কিটটি DC-AC-DC রূপান্তর সম্পূর্ণ করতে ব্যবহৃত হয়। সিস্টেম প্রধান সার্কিট একটি সম্পূর্ণ সেতু DC-DC কনভার্টার গ্রহণ করে, যেমন চিত্র 2-এ দেখানো হয়েছে। এই সিস্টেমে ব্যবহৃত পাওয়ার স্যুইচিং ডিভাইসটি হল EUPEC কোম্পানির BSM 50GB120DN2 সিরিজের IGBT মডিউল। প্রতিটি মডিউল একটি অর্ধ সেতু কাঠামো, তাই সম্পূর্ণ সেতু সিস্টেমে দুটি মডিউল প্রয়োজন। প্রতিটি মডিউল একটি দ্রুত ফ্রিহুইলিং ডায়োডের সাথে এমবেড করা হয়।
