একটি ডিসি নিয়ন্ত্রিত পাওয়ার সাপ্লাই ডিজাইনের সাথে সমস্যার সমাধান

একটি ডিসি নিয়ন্ত্রিত পাওয়ার সাপ্লাই ডিজাইনের সাথে সমস্যার সমাধান

ডিসি স্ট্যাবিলাইজড পাওয়ার সাপ্লাই এর ডিজাইন
থ্রি-ফেজ রেকটিফায়ার ট্রান্সফরমারের ডিজাইনের মধ্যে রয়েছে: প্রাথমিক এবং মাধ্যমিক উইন্ডিংগুলির সংযোগ মোড, সেকেন্ডারি সাইড ভোল্টেজের গণনা, প্রাথমিক এবং মাধ্যমিক পাশের কারেন্টের গণনা, ধারণক্ষমতার গণনা এবং নির্ধারণ এবং নির্বাচন কাঠামোগত ফর্মের। তাদের মধ্যে, প্রাথমিক এবং মাধ্যমিক উইন্ডিংগুলির সংযোগ মোড এবং সেকেন্ডারি সাইড ভোল্টেজের সংকল্প আমাদের মূল বিশ্লেষণের বিষয়বস্তু। এই নিবন্ধটি একটি স্টেপার মোটর ড্রাইভারের তিনটি ডিসি পাওয়ার সাপ্লাইয়ের নকশাকে বিশদভাবে পরিচয় করিয়ে দেওয়ার উদাহরণ হিসাবে নেয়।

সেকেন্ডারি সাইড ভোল্টেজ নির্ধারণ
সেকেন্ডারি ভোল্টেজ শুধুমাত্র লোড ভোল্টেজের সাথে সম্পর্কিত নয় (অর্থাৎ, ডিসি নিয়ন্ত্রিত পাওয়ার সাপ্লাই ভোল্টেজ ডিজাইন করা হবে) এবং রেকটিফায়ার সার্কিট, তবে ভোল্টেজ স্থিতিশীল ডিভাইসের সাথেও সম্পর্কিত। উচ্চ প্রয়োজনীয়তা সহ ব্রিজ রেকটিফায়ার সার্কিটের জন্য, ভোল্টেজ স্থিতিশীল করতে এবং ভোল্টেজ স্টেবিলাইজার দিয়ে ভোল্টেজকে স্থিতিশীল করতে ক্যাপাসিটর ফিল্টার ব্যবহার করুন। যাদের কম প্রয়োজনীয়তা রয়েছে তাদের জন্য, আপনি ভোল্টেজ স্থিতিশীল করতে পারবেন না বা ভোল্টেজ স্থিতিশীল করতে ক্যাপাসিটার ব্যবহার করতে পারবেন না। চিত্র 1 এ দেখানো হয়েছে, প্লাস 7V লো-ভোল্টেজ ড্রাইভ প্রধানত ফেজ-লকিংয়ের জন্য ব্যবহৃত হয়। এর কারেন্ট ছোট এবং ভোল্টেজ কম। টাইপ পাওয়ার সাপ্লাই এবং উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি, বড় কারেন্ট এবং বর্তমান পরিবর্তনের হার উচ্চ ওভারভোল্টেজ তৈরি করবে, তাই ইলেক্ট্রোলাইটিক ক্যাপাসিটারগুলি ভোল্টেজকে স্থিতিশীল করতে এবং কারেন্ট সীমাবদ্ধ করতে প্রতিরোধক ব্যবহার করা উচিত; প্লাস 12V কম কারেন্ট এবং কম ভোল্টেজ সহ কম্পিউটার এবং ইন্টিগ্রেটেড সার্কিটের পাওয়ার সাপ্লাইয়ের জন্য ব্যবহৃত হয়। যাইহোক, স্থিতিশীল ভোল্টেজ এবং ছোট লহর সহগ প্রয়োজন, তাই ক্যাপাসিটর এবং তিন-টার্মিনাল নিয়ন্ত্রক দুটি পর্যায়ে ভোল্টেজকে স্থিতিশীল করতে ব্যবহৃত হয়। বিভিন্ন ভোল্টেজ স্ট্যাবিলাইজেশন পদ্ধতির জন্য, সেকেন্ডারি ভোল্টেজের বিভিন্ন নির্ধারণের পদ্ধতি রয়েছে। তত্ত্বগতভাবে, তিনটি ভোল্টেজের গণনার সূত্র একই, অর্থাৎ, U2=Ud/2.34 বা UL=Ud/1.35, এবং গণনা করা তিনটি সেকেন্ডারি ভোল্টেজগুলি হল: 5.2V, 81.5V এবং 8.9V, কিন্তু এই ধরনের গণনার ফলাফল অনুশীলনে উপযুক্ত নয়। অতএব, কিছু পরিমাণ অবশ্যই প্রকৌশল অনুমান সূত্র দ্বারা নির্ধারণ করা আবশ্যক। উদাহরণস্বরূপ, তিন-ফেজ অপরিবর্তনীয় সংশোধন পদ্ধতি সাধারণত UL=({{20}}.9 ~1৷{30}})·Ud অনুমান সূত্র ব্যবহার করে , যদি ডিসি সাইড একটি ইলেক্ট্রোলাইটিক ক্যাপাসিটর দ্বারা ফিল্টার করা হয়, তাহলে আউটপুটের গড় মান বৃদ্ধি পাবে, যা সাধারণত UL=Ud/2½ সূত্র দ্বারা অনুমান করা হয়; যদি DC পাশটি একটি ক্যাপাসিটর এবং একটি তিন-টার্মিনাল ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রক দ্বারা স্থিতিশীল করা হয়, স্থিতিশীলতা ভোল্টেজ পরিসীমা প্রসারিত করার জন্য, Ud সাধারণত 3 ~ 6V দ্বারা বৃদ্ধি করা উচিত, এবং তারপর সূত্র UL=({ {42}}.9 ~ 1.0) · উদ। এইভাবে নির্ধারিত তিনটি সেকেন্ডারি ভোল্টেজ হল: UL7=0.9×7=6.3V, UL110=110/2½=78V, UL12=16×0৷ {43}}.4V

1. মাধ্যমিক উদাহরণ বর্তমান গণনা এবং ক্ষমতা নির্ধারণ
লোড কারেন্ট এবং রেকটিফায়ার সার্কিটের আকার অনুযায়ী সেকেন্ডারি কারেন্ট নির্ধারণ করা উচিত। চিত্র 1-এ, একটি থ্রি-ফেজ ব্রিজ রেকটিফায়ার সার্কিট ব্যবহার করা হয়েছে এবং I2=(2/3)½Id: 3.26 A, 6.5A, 1.63A সূত্র ব্যবহার করে তিনটি সেকেন্ডারি স্রোতের কার্যকরী মান পাওয়া যায় , আপনি 3টি সেকেন্ডারি ভোল্টেজ এবং কারেন্ট পাবেন। ট্রান্সফরমারের প্রাথমিক ও গৌণ শক্তি প্রায় সমান, এই নীতি অনুসারে প্রাথমিক বর্তমান I1=1.45A পাওয়া যেতে পারে, ট্রান্সফরমারের ক্ষমতা S=953VA, এবং ট্রান্সফরমার মডেল 1.5kVA অনুযায়ী নির্বাচিত হয়।

1. সেকেন্ডারি উইন্ডিংয়ের সংযোগ মোড নির্ধারণ
থ্রি-ফেজ ট্রান্সফরমার উইন্ডিংগুলি একটি তারকা বা ডেল্টা আকারে প্রয়োজন অনুসারে সংযুক্ত করা যেতে পারে। থ্রি-ফেজ রেকটিফিকেশন সার্কিটগুলি সাধারণত উচ্চ-শক্তি সংশোধনের জন্য ব্যবহৃত হয় (অর্থাৎ, লোড পাওয়ার 4kW এর উপরে), এবং ট্রান্সফরমারগুলি সাধারণত দুটি প্রকারে সংযুক্ত থাকে: Y/Δ এবং Δ/Y। Δ/Y সংযোগ পাওয়ার লাইন কারেন্টকে দুটি ধাপ করতে পারে, যা সাইন ওয়েভের কাছাকাছি, এবং সুরেলা প্রভাব ছোট, এবং নিয়ন্ত্রণযোগ্য সংশোধন সার্কিট বেশি ব্যবহৃত হয়; Y/Δ সংযোগ একক-ফেজ এসি পাওয়ার সরবরাহ করতে পারে, সেকেন্ডারি উইন্ডিং কারেন্ট হ্রাস করে সাধারণত উচ্চ-শক্তি ডায়োড রেকটিফায়ার সার্কিটে ব্যবহৃত হয়; ছোট-শক্তির থ্রি-ফেজ ট্রান্সফরমারগুলির জন্য, এটি কখনও কখনও Y/Y টাইপে সংযুক্ত থাকে, যদিও এই সংযোগ পদ্ধতিটি পাওয়ার গ্রিডে হারমোনিক্স প্রবর্তন করবে। কিন্তু সর্বোপরি, এর শক্তি ছোট এবং এর প্রভাব ছোট। সংক্ষেপে, নির্বাচন করার সময়, আমাদের শুধুমাত্র পাওয়ার গ্রিডের উপর প্রভাব বিবেচনা করা উচিত নয়, তবে উইন্ডিং কারেন্টকে কমিয়ে আনা এবং উইন্ডিং ইনসুলেশন লেভেল কমানো উচিত। চিত্র 1-এ, 7V এবং 12V স্রোত তুলনামূলকভাবে ছোট, ভোল্টেজ কম, এবং তারকা সংযোগ পদ্ধতি নির্বাচন করা হয়েছে; 110V কারেন্ট বড়, এবং ভোল্টেজ খুব বেশি নয়, এবং Δ-আকৃতির সংযোগ পদ্ধতিটি নির্বাচন করা হয়েছে, যা ঘুরতে থাকা কারেন্টকে ব্যাপকভাবে কমাতে পারে, উইন্ডিং তারের ব্যাস কমাতে পারে এবং উইন্ডিংয়ের দৈর্ঘ্য প্রসারিত করতে পারে। চাকরি জীবন; যদিও প্রাইমারি উইন্ডিং এর লাইন ভোল্টেজ বেশি (380V), ট্রান্সফরমার ক্ষমতা মাত্র 2kW, এবং প্রাইমারি কারেন্ট হল 1.45A, তাই স্টার কানেকশন পদ্ধতি উইন্ডিং এর ভোল্টেজ এবং উইন্ডিং এর ইনসুলেশন কমাতে পারে।

সংশোধনকারী সার্কিট ডিজাইন
থ্রি-ফেজ রেকটিফায়ার সার্কিটে সাধারণত তিন-ফেজ হাফ-ওয়েভ রেকটিফায়ার সার্কিট এবং তিন-ফেজ ব্রিজ রেকটিফায়ার সার্কিট থাকে। যেহেতু থ্রি-ফেজ ব্রিজ রেকটিফায়ার সার্কিটের আউটপুট গড় ভোল্টেজ বেশি, ভোল্টেজ রিপল ছোট, এবং মানের ফ্যাক্টর বেশি, ব্রিজ রেকটিফায়ার সার্কিট প্রায়শই ব্যবহার করা হয়। সেতু আর্ম উপর ডায়োড ধরনের পছন্দ প্রধানত এর রেট ভোল্টেজ এবং রেট কারেন্ট দ্বারা নির্ধারিত হয়, এবং রেট কারেন্ট এবং ভোল্টেজ গড় লোড কারেন্ট এবং ভোল্টেজ দ্বারা নির্ধারিত হয়। গণনার সূত্র হল: ID=(1/3)½·Id, ID(AV)=ID / 1.57, UDn=(1 ~ 2) 2½·U2, মডেল আইডি (AV) এবং UDn সহ ডায়োড ম্যানুয়াল পরীক্ষা করে সংশোধনকারীর নির্ধারণ করা যেতে পারে।

ফিল্টারিং এবং ভোল্টেজ স্ট্যাবিলাইজিং সার্কিটের ডিজাইন

1), ফিল্টার সার্কিট এবং ডিভাইস নির্বাচন
রেকটিফায়ার ফিল্টার সার্কিটে সাধারণত ফিল্টার সার্কিট থাকে যেমন ক্যাপাসিটর, ইন্ডাক্টর এবং আরসি। ইন্ডাকটিভ ফিল্টারিং স্পন্দনকারী কারেন্টের প্রতি ইলেক্ট্রোমোটিভ বল তৈরি করতে এবং বর্তমান পরিবর্তনকে বাধা দেওয়ার জন্য ইন্ডাকট্যান্স ব্যবহার করে উপলব্ধি করা হয়। ইন্ডাকট্যান্স যত বড় হবে ফিল্টারিং এফেক্ট তত ভালো। এটি সাধারণত সেই ক্ষেত্রে ব্যবহৃত হয় যেখানে লোড কারেন্ট বড় এবং ফিল্টারিং প্রয়োজনীয়তা বেশি নয়। আরসি ফিল্টার সার্কিট হল একটি ফিল্টার সার্কিট যা প্রতিরোধক এবং ক্যাপাসিটর সংযোগ করে ব্যবহৃত হয়। যেহেতু রোধ ডিসি ভোল্টেজের একটি অংশ কমিয়ে দেবে, তাই ডিসি আউটপুট ভোল্টেজ কমে যাবে, তাই এটি শুধুমাত্র ছোট কারেন্ট সার্কিটের জন্য উপযুক্ত। ক্যাপাসিটর ফিল্টারিং হল সংশোধনকৃত আউটপুট ভোল্টেজকে স্থিতিশীল করতে ক্যাপাসিটরের চার্জিং এবং ডিসচার্জিং প্রভাব ব্যবহার করা, এবং ভোল্টেজের প্রশস্ততা বৃদ্ধি পায়, ফিল্টারিং প্রভাব ভাল এবং এটি বিভিন্ন সংশোধনকারী সার্কিটের জন্য উপযুক্ত। ফিল্টার ক্যাপাসিটর নির্বাচন প্রধানত ধরন, ক্ষমতা এবং ভোল্টেজ মান সহ্য করা হয়। সাধারণত ব্যবহৃত রেকটিফায়ার ফিল্টার ক্যাপাসিটারগুলির মধ্যে রয়েছে অ্যালুমিনিয়াম ইলেক্ট্রোলাইটিক, ট্যানটালাম ইলেক্ট্রোলাইটিক, পলিয়েস্টার এবং একচেটিয়া ক্যাপাসিটার। অ্যালুমিনিয়াম ইলেক্ট্রোলাইটিক ক্যাপাসিটরের বড় ফুটো কারেন্ট, কম সহ্য ভোল্টেজ এবং অপারেটিং তাপমাত্রা (প্লাস 70 ডিগ্রি পর্যন্ত), কিন্তু বড় ক্ষমতা; ট্যানটালাম ইলেক্ট্রোলাইটিক ক্যাপাসিটরগুলিতে ছোট ফুটো কারেন্ট থাকে, অ্যালুমিনিয়াম ইলেক্ট্রোলাইটিক ক্যাপাসিটারের তুলনায় উচ্চতর ভোল্টেজ এবং অপারেটিং তাপমাত্রা সহ্য করে এবং সাধারণত উচ্চতর প্রয়োজনীয় জায়গাগুলির জন্য ব্যবহৃত হয়; পলিয়েস্টার ক্যাপাসিটারগুলির বড় নিরোধক প্রতিরোধ ক্ষমতা, কম ক্ষতি, কম অপারেটিং তাপমাত্রা (প্লাস 55 ডিগ্রি পর্যন্ত), ছোট ক্ষমতা, তবে উচ্চ সহ্য ভোল্টেজ রয়েছে; মনোলিথিক ক্যাপাসিটারগুলি আকারে ছোট এবং ভোল্টেজ সহ্য করতে উচ্চতর করা যেতে পারে। কর্মক্ষমতা এবং তাপ কর্মক্ষমতা তুলনামূলকভাবে স্থিতিশীল, কিন্তু ক্ষমতা ছোট. সাধারণত, যখন সংশোধিত আউটপুট কারেন্ট বড় হয়, তখন ইলেক্ট্রোলাইটিক ক্যাপাসিটারগুলিকে ফিল্টার করতে এবং ভোল্টেজকে স্থিতিশীল করতে ব্যবহার করতে হবে; আউটপুট কারেন্ট ছোট হলে, ফিল্টারিংয়ের জন্য সাধারণ ক্যাপাসিটার বা ইলেক্ট্রোলাইটিক ক্যাপাসিটার ব্যবহার করা যেতে পারে। যদি ডিসি আউটপুট ভোল্টেজের রিপল সহগ প্রয়োজনীয়তা থাকে বা উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি শব্দ প্রতিরোধ করার জন্য, ইলেক্ট্রোলাইটিক ক্যাপাসিটর ব্যবহার করুন ছোট-ক্ষমতার নন-পোলার ক্যাপাসিটরগুলির সাথে সমান্তরালভাবে ব্যবহার করা ভাল: ছোট-ক্ষমতার ক্যাপাসিটারগুলি উচ্চ-অর্ডার হারমোনিক্স ফিল্টার করতে পারে pulsating DC এ, এবং ইলেক্ট্রোলাইটিক ক্যাপাসিটারগুলি বড়-মূল্যের কম-ফ্রিকোয়েন্সি উপাদানগুলিকে ফিল্টার করতে পারে এবং ভোল্টেজ স্থিতিশীলতার পরিসরটি প্রশস্ত এবং প্রভাবটি ভাল। সংশোধন এবং ফিল্টারিং সার্কিটের জন্য খুব বেশি ক্ষমতা এবং ক্যাপাসিটরের ভোল্টেজ সহ্য করার প্রয়োজন হয় না। সাধারণত, ক্যাপাসিটরের ক্ষমতা আউটপুট কারেন্ট অনুযায়ী অনুমান করা হয়। আউটপুট বর্তমান বড় হলে, ক্ষমতা বড় হবে; যদি বর্তমান ছোট হয়, ক্ষমতা ছোট হবে। যাইহোক, যদি ক্ষমতা খুব বেশি হয়, আউটপুট ভোল্টেজের মান হ্রাস পাবে এবং যদি এটি খুব ছোট হয়, তাহলে ভোল্টেজের লহরটি বড় এবং অস্থির হবে। ক্ষমতা নির্ধারণ করতে সারণী 1 পড়ুন। প্রতিরোধী ভোল্টেজের মান সাধারণত সংযুক্ত সার্কিটের কার্যকারী ভোল্টেজের 1.5 থেকে 2 গুণ।

2), ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রক সার্কিট এবং ডিভাইস নির্বাচন
দুই ধরনের ভোল্টেজ স্ট্যাবিলাইজিং সার্কিট রয়েছে: বিচ্ছিন্ন কম্পোনেন্ট ভোল্টেজ স্টেবিলাইজিং সার্কিট এবং ইন্টিগ্রেটেড ভোল্টেজ স্টেবিলাইজিং সার্কিট, যার মধ্যে ইন্টিগ্রেটেড ভোল্টেজ স্টেবিলাইজিং সার্কিট প্রধানত কম ভোল্টেজ এবং ছোট কারেন্টের সাথে সার্কিট সংশোধনের জন্য ব্যবহৃত হয়। . নির্বাচন করার সময়, আপনাকে প্রথমে সিরিজটি নির্ধারণ করতে হবে, এটি একটি ইতিবাচক পাওয়ার সাপ্লাই বা নেতিবাচক পাওয়ার সাপ্লাই কিনা, এটি সামঞ্জস্যযোগ্য বা স্থির, এবং তারপর তার রেট করা ভোল্টেজ এবং রেট করা বর্তমান অনুযায়ী একটি নির্দিষ্ট মডেল নির্বাচন করুন; একই সময়ে, যখন ভোল্টেজ স্টেবিলাইজার রেকটিফায়ার সার্কিটের সাথে সংযুক্ত থাকে, তখন কিছু প্রতিরক্ষামূলক উপাদান, যেমন ইনপুট টার্মিনালে একটি শর্ট সার্কিট প্রতিরোধ করতে I/O টার্মিনালে একটি ডায়োড সংযোগ করা, ইনপুট টার্মিনালের মধ্যে একটি ছোট ক্যাপাসিটর সংযোগ করা এবং স্থল, ইনপুট ভোল্টেজ প্রশস্ততা সীমিত করতে পারে, ইত্যাদি।

ডিসি পাওয়ার সাপ্লাইয়ের নকশাটি তত্ত্বগতভাবে তুলনামূলকভাবে সহজ, তবে নির্দিষ্ট প্রকৌশল নকশায় আরও বিশ্লেষণ, গবেষণা, অনুশীলন এবং সারাংশ প্রয়োজন।