লিনিয়ার পাওয়ার সাপ্লাই এবং সুইচিং পাওয়ার সাপ্লাই এর মধ্যে পার্থক্য
রূপান্তর নীতি অনুসারে, পাওয়ার সাপ্লাইকে রৈখিক পাওয়ার সাপ্লাই এবং স্যুইচিং পাওয়ার সাপ্লাইতে শ্রেণীবদ্ধ করা যেতে পারে। যখন আমরা লিনিয়ার পাওয়ার সাপ্লাই এবং স্যুইচিং পাওয়ার সাপ্লাই শ্রেণীবদ্ধ করি, তখন আমাদের আসলে স্পষ্ট করতে হবে যে এটি AC/DC নাকি DC/DC। যদিও এই শ্রেণিবিন্যাসটি রূপান্তরের নীতিগুলিকে আলাদা করার লক্ষ্যে। কিন্তু কি লিনিয়ার পাওয়ার সাপ্লাই এবং সুইচিং পাওয়ার সাপ্লাই যা AC/DC ফাংশন অর্জন করে AC কে DC তে রূপান্তর করার একটি সম্পূর্ণ প্রক্রিয়া এবং কিছু সার্কিট DC/DC দ্বারা গঠিত।
এসি/ডিসির জন্য লিনিয়ার পাওয়ার সাপ্লাই এবং সুইচিং পাওয়ার সাপ্লাই
অনেক পাঠ্যপুস্তক, বই এবং নিবন্ধ রয়েছে যা সরাসরি রৈখিক শক্তির উত্সগুলিকে "AC/DC এর জন্য লিনিয়ার পাওয়ার উত্স" হিসাবে উল্লেখ করে। রৈখিক শক্তি উৎস কি? লিনিয়ার পাওয়ার সাপ্লাই প্রথমে একটি ট্রান্সফরমারের মাধ্যমে এসি পাওয়ারের ভোল্টেজ প্রশস্ততা হ্রাস করে, তারপর স্পন্দিত ডিসি পাওয়ার পাওয়ার জন্য একটি রেকটিফায়ার সার্কিটের মাধ্যমে এটি সংশোধন করে এবং তারপরে ছোট রিপল ভোল্টেজের সাথে ডিসি ভোল্টেজ পেতে এটি ফিল্টার করে।
এসি/ডিসি লিনিয়ার পাওয়ার সাপ্লাই এবং সুইচিং পাওয়ার সাপ্লাই এর বৈশিষ্ট্যগুলি নিম্নরূপ:
এসি/ডিসির রৈখিক পাওয়ার সাপ্লাই প্রথমে পাওয়ার ফ্রিকোয়েন্সি ট্রান্সফরমার ব্যবহার করে এসি ভোল্টেজ দ্বারা হ্রাস করা হয় এবং তারপর সংশোধন করা হয়। একটি ট্রান্সফরমারের মাধ্যমে ভোল্টেজ হ্রাস করার পরে, ভোল্টেজ তুলনামূলকভাবে কম হয়ে গেছে এবং ভোল্টেজ স্থিতিশীল করার জন্য তিন-টার্মিনাল ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রকের মতো পাওয়ার চিপ ব্যবহার করা যেতে পারে। রৈখিক পাওয়ার সাপ্লাইয়ের সমন্বয় টিউবটি একটি পরিবর্ধিত অবস্থায় কাজ করে, যার ফলে উচ্চ তাপ উত্পাদন এবং কম দক্ষতা (ভোল্টেজ ড্রপের সাথে সম্পর্কিত), একটি ভারী তাপ সিঙ্ক যুক্ত করার প্রয়োজন হয়। পাওয়ার ফ্রিকোয়েন্সি ট্রান্সফরমারের আয়তনও তুলনামূলকভাবে বড়, এবং একাধিক সেট ভোল্টেজ আউটপুট তৈরি করার সময়, ট্রান্সফরমারের ভলিউম বড় হবে।
এসি/ডিসি স্যুইচিং পাওয়ার সাপ্লাইয়ের সমন্বয় টিউব স্যাচুরেশন এবং কাট-অফ অবস্থায় কাজ করে, যার ফলে কম তাপ উৎপন্ন হয় এবং উচ্চ দক্ষতা হয়। এসি/ডিসি সুইচিং পাওয়ার সাপ্লাই ভারী পাওয়ার ফ্রিকোয়েন্সি ট্রান্সফরমারের প্রয়োজনীয়তা দূর করে। যাইহোক, AC/DC স্যুইচিং পাওয়ার সাপ্লাইয়ের DC আউটপুটে বড় তরঙ্গ থাকবে, যা আউটপুট শেষে একটি ভোল্টেজ রেগুলেটর ডায়োড সংযোগ করে উন্নত করা যেতে পারে। উপরন্তু, সুইচ টিউব অপারেশন সময় উত্পন্ন উচ্চ শিখর নাড়ি হস্তক্ষেপ কারণে, চৌম্বকীয় জপমালা উন্নত সার্কিট মধ্যে সিরিজ সংযুক্ত করা প্রয়োজন. তুলনামূলকভাবে বলতে গেলে, একটি রৈখিক পাওয়ার সাপ্লাইয়ের লহরটি খুব ছোট করা যেতে পারে। বিভিন্ন টপোলজিক্যাল স্ট্রাকচারের মাধ্যমে পাওয়ার সাপ্লাই স্যুইচ করা যায়, যেমন ভোল্টেজ রিডাকশন, বুস্ট এবং বুস্ট, যখন লিনিয়ার পাওয়ার সাপ্লাই শুধুমাত্র ভোল্টেজ রিডাকশন অর্জন করতে পারে।
অনেক প্রারম্ভিক পাওয়ার অ্যাডাপ্টার তুলনামূলকভাবে ভারী ছিল এবং তাদের রূপান্তরের নীতি ছিল AC/DC লিনিয়ার পাওয়ার সাপ্লাই, যা অভ্যন্তরীণভাবে একটি পাওয়ার ফ্রিকোয়েন্সি ট্রান্সফরমার ব্যবহার করে। AC/DC লিনিয়ার পাওয়ার সাপ্লাই প্রথমে AC ভোল্টেজ কমাতে একটি ট্রান্সফরমার ব্যবহার করে। এই ধরনের ট্রান্সফরমার, যা সরাসরি মেইনে ভোল্টেজ কমিয়ে দেয়, তাকে পাওয়ার ফ্রিকোয়েন্সি ট্রান্সফরমার বলা হয়, যেমন চিত্র 1.9-এ দেখানো হয়েছে। পাওয়ার ফ্রিকোয়েন্সি ট্রান্সফরমার, লো-ফ্রিকোয়েন্সি ট্রান্সফরমার নামেও পরিচিত, এগুলিকে পাওয়ার সাপ্লাই স্যুইচ করতে ব্যবহৃত উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি ট্রান্সফরমার থেকে আলাদা করে। পাওয়ার ফ্রিকোয়েন্সি ট্রান্সফরমারগুলি অতীতে প্রচলিত শক্তির উত্সগুলিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হত। পাওয়ার ইন্ডাস্ট্রিতে মেইন পাওয়ারের স্ট্যান্ডার্ড ফ্রিকোয়েন্সি, যা মেইন পাওয়ার নামেও পরিচিত ("মেইন পাওয়ার" বলতে বোঝায় প্রধানত শহরের বাসিন্দাদের দ্বারা ব্যবহৃত পাওয়ার সাপ্লাই), চীনে 50Hz এবং অন্যান্য দেশে 60Hz। একটি ট্রান্সফরমার যা এই ফ্রিকোয়েন্সিতে বিকল্প কারেন্টের ভোল্টেজ পরিবর্তন করতে পারে তাকে পাওয়ার ফ্রিকোয়েন্সি ট্রান্সফরমার বলে। উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি ট্রান্সফরমারের তুলনায় পাওয়ার ফ্রিকোয়েন্সি ট্রান্সফরমার সাধারণত আকারে বড় হয়। তাই পাওয়ার ফ্রিকোয়েন্সি ট্রান্সফরমারের সাথে বাস্তবায়িত এসি/ডিসি লিনিয়ার পাওয়ার সাপ্লাইয়ের পরিমাণ তুলনামূলকভাবে বড়।
এসি/ডিসি স্যুইচিং পাওয়ার সাপ্লাইয়ের জন্য প্রথমে এসি পাওয়ার সাপ্লাই সংশোধন এবং ফিল্টার করা প্রয়োজন যাতে একটি আনুমানিক ডিসি উচ্চ ভোল্টেজ তৈরি হয় এবং তারপর উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি পালস তৈরি করতে সুইচ নিয়ন্ত্রণ করা হয়, যা একটি ট্রান্সফরমারের মাধ্যমে রূপান্তরিত হয়। এসি/ডিসি সুইচিং পাওয়ার সাপ্লাই উচ্চতর দক্ষতা এবং ছোট আকারের। এর ছোট আকারের একটি গুরুত্বপূর্ণ কারণ হল উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি ট্রান্সফরমারগুলি পাওয়ার ফ্রিকোয়েন্সি ট্রান্সফরমারগুলির তুলনায় অনেক ছোট। কম্পাঙ্ক যত বেশি, ট্রান্সফরমারের আয়তন তত কম কেন?
ট্রান্সফরমারের মূল উপাদানগুলির স্যাচুরেশন সীমা রয়েছে, তাই চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তির সীমা রয়েছে। কারেন্ট, চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি এবং বিকল্প কারেন্টের চৌম্বক প্রবাহ সবই সাইনোসয়েডাল সংকেত। আমরা জানি যে একই প্রশস্ততার সাইন সিগন্যালের জন্য, ফ্রিকোয়েন্সি যত বেশি হবে, সিগন্যালের "পরিবর্তনের হার" এর শিখর তত বেশি হবে (সাইন সিগন্যালটি শূন্য অতিক্রম করার মুহুর্তে "পরিবর্তনের হার" এর শিখর। সিগন্যালের শীর্ষে পরিবর্তন হল 0)। এদিকে, প্ররোচিত ভোল্টেজ চৌম্বকীয় প্রবাহের পরিবর্তনের হার দ্বারা নির্ধারিত হয়। সুতরাং, প্রতি টার্নে একই ভোল্টেজের জন্য, ফ্রিকোয়েন্সি যত বেশি হবে, পিক ম্যাগনেটিক ফ্লাক্স তত ছোট হবে। কিন্তু উপরে উল্লিখিত হিসাবে, চৌম্বক ক্ষেত্রের তীব্রতার সর্বোচ্চ মান সীমিত। অতএব, যদি চৌম্বকীয় প্রবাহের প্রয়োজনীয়তা হ্রাস করা হয়, লোহার কোরের ক্রস-বিভাগীয় এলাকা হ্রাস করা যেতে পারে। উপরোক্ত বিশ্লেষণ প্রতি টার্নে একই ভোল্টেজ অনুমান করে। এবং প্রতি টার্ন ভোল্টেজ পাওয়ার সাথে সম্পর্কিত। অতএব, একই ক্ষমতা অনুমান. শক্তি ছোট হলে, বর্তমান এছাড়াও ছোট, এবং অনুমোদিত তারের পাতলা, এবং প্রতিরোধের সামান্য বেশী, এটি বাঁক সংখ্যা বৃদ্ধি করার অনুমতি দেওয়া হয়। এইভাবে, প্রতি টার্ন ভোল্টেজও হ্রাস পায়, যা চৌম্বকীয় প্রবাহের প্রয়োজনীয়তাও কমাতে পারে। তারপর ভলিউম কমিয়ে দিন। এছাড়াও, উপরের বিশ্লেষণ অনুমান করে যে উপাদানটি ধ্রুবক, অর্থাৎ, স্যাচুরেশন চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি ধ্রুবক। অবশ্যই, যদি উচ্চতর স্যাচুরেশন চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি সহ উপকরণ ব্যবহার করা হয়, তবে ভলিউমও হ্রাস করা যেতে পারে। আমরা জানি যে কয়েক দশক আগে একই আকারের ট্রান্সফরমারের তুলনায়, ট্রান্সফরমারগুলির আয়তন অনেক ছোট কারণ তারা এখন নতুন লোহার মূল উপাদান ব্যবহার করে।
ম্যাক্সওয়েলের সমীকরণ অনুসারে, ট্রান্সফরমার কয়েলে ইলেক্ট্রোমোটিভ বল ই হল
অর্থাৎ, সময়ের সাথে সাথে চৌম্বকীয় প্রবাহের ঘনত্ব B এর পরিবর্তনের হারের অবিচ্ছেদ্য N তারের সাথে Ac এর একটি ক্ষেত্রফল ঘুরে যায়।
ট্রান্সফরমারের জন্য, ট্রান্সফরমারের প্রাথমিক দিকে ইলেক্ট্রোমোটিভ ফোর্স ই এবং ইনপুট সাইডে প্রয়োগ করা ভোল্টেজ U একটি রৈখিক সম্পর্ক হিসাবে বিবেচিত হতে পারে। ট্রান্সফরমারের ইনপুট সাইডে U-এর প্রশস্ততা অপরিবর্তিত থাকে বলে ধারণা করা যেতে পারে, E-এর প্রশস্ততাও অপরিবর্তিত থাকবে।
উপরন্তু, চৌম্বকীয় কোরের প্রতিটি ধরণের চৌম্বকীয় ফ্লাক্স ঘনত্ব B এর জন্য একটি উচ্চ সীমা রয়েছে। উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি অ্যাপ্লিকেশনের জন্য ব্যবহৃত ফেরাইটটি একটি টেসলার প্রায় দশমাংশের কাছাকাছি, যখন পাওয়ার ফ্রিকোয়েন্সি অ্যাপ্লিকেশনের জন্য ব্যবহৃত আয়রন কোরটি একটি ছোট পার্থক্য সহ একটি স্তরের থেকে সামান্য বেশি।
অতএব, যখন ফ্রিকোয়েন্সি বৃদ্ধি পায়, প্রতিটি চক্রের সময় চৌম্বকীয় ফ্লাক্স ঘনত্ব dB/dt-এ পরিবর্তনের হার উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পায়, তবে শর্ত থাকে যে চৌম্বকীয় প্রবাহ ঘনত্ব B-তে সর্বোচ্চ পরিবর্তন উল্লেখযোগ্য না হয়। তাই, একই প্ররোচিত ইলেক্ট্রোমোটিভ ফোর্স E অর্জনের জন্য ছোট Ac বা N ব্যবহার করা যেতে পারে। Ac কমে যাওয়া মানে চৌম্বকীয় কোরের ক্রস-বিভাগীয় এলাকায় হ্রাস; N-এ হ্রাসের অর্থ হল চৌম্বকীয় কোরের খালি জানালার ক্ষেত্রফল হ্রাস করা যেতে পারে, উভয়ই চৌম্বকীয় কোরের একটি ছোট আয়তন অর্জনে সহায়তা করতে পারে। একটি উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি ট্রান্সফরমারের ক্রস-বিভাগীয় এলাকা ছোট, এবং কুণ্ডলীতে বাঁকের সংখ্যা হ্রাস পায়, ফলে একটি ছোট আয়তন হয়।
স্যুইচিং পাওয়ার সাপ্লাইয়ের সামঞ্জস্য নলটি স্যাচুরেশন এবং কাট-অফ অবস্থায় কাজ করে, যার ফলে কম তাপ উত্পাদন এবং উচ্চ দক্ষতা হয়। এসি/ডিসি সুইচিং পাওয়ার সাপ্লাইয়ের জন্য বড় পাওয়ার ফ্রিকোয়েন্সি ট্রান্সফরমার ব্যবহারের প্রয়োজন হয় না। যাইহোক, স্যুইচিং পাওয়ার সাপ্লাইয়ের ডিসি আউটপুট এর উপরে বড় বড় ঢেউ থাকবে। উপরন্তু, সুইচিং ট্রানজিস্টরের অপারেশনের সময় উত্পন্ন বৃহৎ পিক পালস হস্তক্ষেপের কারণে, পাওয়ার সাপ্লাইয়ের গুণমান উন্নত করতে সার্কিটে পাওয়ার সাপ্লাই ফিল্টার করাও প্রয়োজন। তুলনামূলকভাবে বলতে গেলে, রৈখিক শক্তির উত্সগুলিতে উপরের ত্রুটিগুলি নেই এবং তাদের লহর খুব ছোট হতে পারে।
