পাওয়ার সাপ্লাই রিপল এবং রিপল ফ্যাক্টর
পাওয়ার সাপ্লাইয়ের প্রধান কাজ হল ইলেকট্রনিক পণ্যের জন্য বৈদ্যুতিক শক্তি সরবরাহ করা, তবে এটি অনিবার্যভাবে পাওয়ার সাপ্লাই চলাকালীন তরঙ্গ, শব্দ ইত্যাদি প্রবর্তন করবে, যা ইলেকট্রনিক সিস্টেম এবং এমনকি সমগ্র পণ্যের স্থায়িত্ব এবং নির্ভরযোগ্যতা হ্রাস করবে।
ভোল্টেজ রিপল পাওয়ার সাপ্লাইয়ের বিভিন্ন সার্কিটকে ব্যাপকভাবে প্রভাবিত করতে পারে, যেমন A/D কনভার্সন সার্কিট, অপারেশনাল এমপ্লিফায়ার সার্কিট, রেকটিফায়ার ফিল্টার সার্কিট ইত্যাদি। সাধারণ অ্যাপ্লিকেশনের নিম্নলিখিত বিপদ রয়েছে:
ওভারভোল্টেজ বা ওভারকারেন্ট দ্বারা সৃষ্ট দুর্ঘটনা ঘটানোর জন্য অপ্রত্যাশিত হারমোনিক্স তৈরি হয়; অতিরিক্ত ক্ষতি বাড়ায় এবং বৈদ্যুতিক সরঞ্জামের কার্যকারিতা এবং ব্যবহার হ্রাস করে;
সরঞ্জামগুলিকে অস্বাভাবিকভাবে চালান, বার্ধক্য ত্বরান্বিত করুন এবং পরিষেবা জীবনকে ছোট করুন; রিলে সুরক্ষা, স্বয়ংক্রিয় ডিভাইস, কম্পিউটার সিস্টেম এবং অন্যান্য সরঞ্জামগুলি অস্বাভাবিকভাবে চালানো বা স্বাভাবিকভাবে কাজ করতে ব্যর্থ হওয়া;
পরিমাপ এবং পরিমাপ যন্ত্র বিচ্যুত করা; যোগাযোগ ব্যবস্থায় হস্তক্ষেপ করে, সিগন্যাল ট্রান্সমিশনের গুণমান হ্রাস করে এবং এমনকি যোগাযোগের সরঞ্জামের ক্ষতি করে।
অতএব, ইলেকট্রনিক পণ্য ডিজাইন করার সময়, লহরটি সঠিকভাবে পরিমাপ করা এবং একটি নির্দিষ্ট সীমার মধ্যে লহরটিকে দমন করা প্রয়োজন।
1 পাওয়ার সাপ্লাই রিপল এবং রিপল ফ্যাক্টর
কঠোরভাবে বলতে গেলে, স্থিতিশীল পাওয়ার সাপ্লাইতে চারটি অংশ রয়েছে: পাওয়ার ট্রান্সফরমার, রেকটিফায়ার সার্কিট, ফিল্টার সার্কিট এবং ভোল্টেজ স্টেবিলাইজার সার্কিট। যেহেতু DC-DC কে একটি স্থিতিশীল পাওয়ার সাপ্লাই হিসাবেও গণ্য করা যেতে পারে, তাই রেকটিফায়ার সার্কিট, ফিল্টার সার্কিট এবং স্থিতিশীল ভোল্টেজ সার্কিটকে স্থিতিশীল পাওয়ার সাপ্লাইয়ের প্রয়োজনীয় তিনটি অংশ হিসাবে বিবেচনা করা হয় [1]।
রেকটিফায়ার সার্কিট অলটারনেটিং কারেন্টকে স্পন্দিত প্রত্যক্ষ কারেন্টে রূপান্তর করতে একমুখী পরিবাহী ডিভাইস ব্যবহার করে। স্পন্দনশীল প্রত্যক্ষ কারেন্ট মসৃণ নয় এবং এতে প্রচুর পরিমাণে বিকল্প প্রবাহ থাকে।
ফিল্টার সার্কিট স্পন্দনশীল প্রত্যক্ষ কারেন্টকে অপেক্ষাকৃত সমতল প্রত্যক্ষ কারেন্টে রূপান্তর করতে শক্তি সঞ্চয়ের উপাদান ব্যবহার করে। ফিল্টার সার্কিটের বিভিন্ন পারফরম্যান্সের কারণে, যদিও বেশিরভাগ বিকল্প বর্তমান উপাদানগুলিকে ফিল্টার করা যায়, তবে সেগুলি সম্পূর্ণরূপে ফিল্টার করা যায় না।
সংশোধন এবং ফিল্টারিংয়ের পরে ভোল্টেজ স্থিরকারী সার্কিট আউটপুট ভোল্টেজকে স্থিতিশীল করতে এবং AC উপাদানটিকে সর্বনিম্ন কমাতে সার্কিটের সমন্বয় ফাংশন ব্যবহার করে। এই এসি উপাদান যা স্থিতিশীল ভোল্টেজ আউটপুট দিয়ে পুরোপুরি ফিল্টার করা যায় না তাকে রিপল ভোল্টেজ বলে।
ডিসি নিয়ন্ত্রিত পাওয়ার সাপ্লাইয়ের ফিল্টার পারফরম্যান্সকে চিহ্নিত করার জন্য, রিপল সহগ ধারণাটি চালু করা হয়েছে [2-3]। রিপল সহগ ψ কে রিপল ভোল্টেজ কার্যকরী মান Vr এবং DC আউটপুট ভোল্টেজ Vo-এর শতাংশ মান হিসাবে সংজ্ঞায়িত করুন, যথা:
ডিসি পাওয়ার সাপ্লাইয়ের স্থিতিশীল এবং বিশুদ্ধ আউটপুট মূল্যায়ন করার জন্য রিপল সহগ একটি গুরুত্বপূর্ণ সূচক। উপরের সূত্র অনুসারে, এটি দেখা যায় যে রিপল সহগ খুঁজে পেতে রিপল ভোল্টেজ পরিমাপ করা দরকার।
2 পাওয়ার সাপ্লাই রিপল পরিমাপ
পাওয়ার সাপ্লাই লহরের সঠিক পরিমাপের জন্য সাধারণত দুটি যন্ত্রের প্রয়োজন হয়, যথা ইলেকট্রনিক লোড (ইলেক্ট্রনিক লোড) এবং ডিজিটাল স্টোরেজ অসিলোস্কোপ (ডিজিটাল স্টোরেজ অসিলোস্কোপ, ডিএসও)।
বৈদ্যুতিন লোড বর্তমান সামঞ্জস্য করতে সুবিধাজনক, এবং এটি সাধারণত ধ্রুবক প্রতিরোধের মোডে সেট করা হয় (CR); ডিজিটাল স্টোরেজ অসিলোস্কোপ সরাসরি পুরো রিপল ওয়েভফর্ম ক্যাপচার করতে পারে, সঞ্চয় করতে পারে এবং প্রশস্ত করতে পারে এবং লহরের মান পড়তে পারে। রিপল ফ্যাক্টর পেতে সূত্রে অসিলোস্কোপ রিডিং প্রতিস্থাপন করুন।
পরিমাপ করার সময়, আপনাকে অবশ্যই নিম্নলিখিত দুটি পয়েন্টগুলিতে মনোযোগ দিতে হবে (এই দুটি পয়েন্ট পরিমাপের ফলাফলের নির্ভুলতার জন্য বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ):
(1) ডিজিটাল স্টোরেজ অসিলোস্কোপের প্রোব গ্রাউন্ড ওয়্যারটিকে অবশ্যই আনপ্লাগ করতে হবে এবং প্রোব অ্যাসেম্বলিতে গ্রাউন্ড স্প্রিং পিনের সাথে প্রতিস্থাপন করতে হবে। এটি EMI শব্দে গ্রাউন্ড লুপ কাপলিং প্রতিরোধ করতে পারে এবং পরিমাপের ফলাফলকে ভুল করে তুলতে পারে।
প্রোবের গ্রাউন্ড ওয়্যারটি অনেক লম্বা এবং লুপ এরিয়া খুব বড়, একটি রিসিভিং অ্যান্টেনা তৈরি করে, উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি ক্লাটার বা ইএমআই নয়েজ পরিমাপ করা সংকেতের সাথে মিলিত হবে।
(2) ডিজিটাল স্টোরেজ অসিলোস্কোপ নিজেই সেটিংস সামঞ্জস্য করতে হবে।
ডিজিটাল স্টোরেজ অসিলোস্কোপ পাওয়ার সাপ্লাই থেকে যোগ করা বিশৃঙ্খলতাকে আরও ফিল্টার করার জন্য একটি ভাল গ্রাউন্ডিং থাকতে হবে; সরাসরি কারেন্ট ব্লক করতে ডিজিটাল স্টোরেজ অসিলোস্কোপের এসি কাপলিং ব্যবহার করুন, রিপল টেস্টকে আরও স্বজ্ঞাত এবং সঠিক করে তোলে;
সাধারণ রিপল টেস্টের জন্য ফ্রিকোয়েন্সি 20MHz-এর নীচে সীমাবদ্ধ করা প্রয়োজন, তাই ডিজিটাল স্টোরেজ অসিলোস্কোপ উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি শব্দকে বিচ্ছিন্ন করতে 20MHz ব্যান্ডউইথ সীমা খুলতে হবে।
পাওয়ার সাপ্লাই লহর দমন করার 3 পদ্ধতি
নিয়ন্ত্রিত পাওয়ার সাপ্লাইয়ের আউটপুট ভোল্টেজের লহরকে দমন করার জন্য সাধারণত চারটি পদ্ধতি রয়েছে: RLC ফিল্টারিং পদ্ধতি, সাধারণ মোড ফিল্টারিং পদ্ধতি, ফেরাইট ম্যাগনেটিক রিং ফিল্টারিং পদ্ধতি এবং তিনটি পদ্ধতির সংমিশ্রণ।
ডিসি-ডিসি পাওয়ার সাপ্লাই রিপল দমনের জন্য ফিল্টার সার্কিট পরীক্ষামূলক যাচাইয়ের মাধ্যমে প্রদর্শিত হয়। যাচাইকরণ পরীক্ষায়, 48V ইনপুট এবং 5V আউটপুট সহ একটি 100W DC-DC পাওয়ার সাপ্লাই নির্বাচন করা হয়েছে, এবং মডেলটি Meanwell-এর SD-100C-5।
ডিজিটাল স্টোরেজ অসিলোস্কোপ GWINSTEK-এর GDS-1072B বেছে নেয়, ব্যান্ডউইথ হল 70MHz, স্যাম্পলিং রেট হল 1GSa/s, এবং প্রতিটি চ্যানেলের স্টোরেজ গভীরতা হল 10M৷
ইলেকট্রনিক লোড হল GWINSTEK থেকে PEL{{0}}, ভোল্টেজের পরিসর হল 1.5V~150V, বর্তমান পরিসর হল 0~35A, এবং পাওয়ার হল 175W৷
এই গণনা অনুসারে, সার্কিটে কারেন্ট হল 20A। চিত্র 3 হল পাওয়ার রিপল পরীক্ষার সংযোগ ব্লক ডায়াগ্রাম।
পাওয়ার সাপ্লাই লহর দমন করার প্রভাবকে আরও স্বজ্ঞাত এবং সুস্পষ্ট করার জন্য, SD-100C-5 এর ফিল্টার সার্কিটটি প্রথমে শর্ট সার্কিট করা হয় এবং এর আউটপুট ভোল্টেজের লহর পরিমাপ করা হয়। এটি পাওয়া যেতে পারে যে পাওয়ার সাপ্লাই রিপল মোটামুটি 85.6mVpp, এবং কার্যকর মান হল 48.2mVrms।
