वीज पुरवठ्याचे प्रकार
इलेक्ट्रिकल अभियांत्रिकीमध्ये, वीज पुरवठा हे एक उपकरण आहे जे विद्युत उर्जेचे आउटपुट इलेक्ट्रिकल व्होल्टेज, विद्युत प्रवाह आणि कनेक्ट केलेल्या विद्युत उपकरणाद्वारे आवश्यक वारंवारता मध्ये रूपांतरित करते. ते आलटून-पालटून थेट करंटमध्ये रूपांतरित करते आणि विविध इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांना (संगणक, टीव्ही, प्रिंटर, राउटर इ.) शक्ती देते. वीज पुरवठ्याचे दोन भिन्न प्रकार आहेत: एक व्होल्टेज स्त्रोत (स्थिर व्होल्टेज प्रदान करतो) आणि एक वर्तमान स्त्रोत (सतत प्रवाह प्रदान करतो).
इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांसाठी वीज पुरवठा प्रामुख्याने रेखीय आणि स्पंदित मध्ये विभागला जाऊ शकतो:
- रेखीय उर्जा पुरवठा ज्यामध्ये संबंधित घटक ट्रान्सफॉर्मर आहे (ट्रान्सफॉर्मरशिवाय रेखीय वीज पुरवठा देखील आहेत);
- विविध प्रकारच्या इलेक्ट्रॉनिक प्रणाली (व्होल्टेज कन्व्हर्टर) वापरून वीज पुरवठा स्विच करणे;
रेखीय लोकांमध्ये तुलनेने साधी रचना असते जी त्यांना पुरवण्यासाठी आवश्यक विद्युतप्रवाह वाढल्याने अधिक क्लिष्ट होऊ शकते, परंतु त्यांचे व्होल्टेज नियमन त्यांच्यासाठी फारसे कार्यक्षम नसते.
पॉवर हा अनेक उपकरणांचा अविभाज्य भाग आहे. काही मुख्य प्रकार आहेत:
- आवेग वीज पुरवठा युनिट. सध्या, बहुतेक वीज पुरवठा स्विचिंग पॉवर सप्लायच्या स्वरूपात तयार केले जातात. त्यांचा फायदा प्रामुख्याने कमी वजन आहे. जेव्हा सॉलिड-स्टेट कंट्रोल आणि पॉवर सप्लाय अजून उपलब्ध नव्हते तेव्हा कमी किमतीच्या स्विचिंग पॉवर सप्लाय डिझाईन्सला परवानगी देण्यासाठी जड, अधिक टिकाऊ ट्रान्सफॉर्मर पॉवर सप्लाय वापरले गेले.
- संगणक वीज पुरवठा. संगणकांमध्ये एक स्विचिंग पॉवर सप्लाय असतो जो वितरण नेटवर्क (230 V, 50 Hz) पासून कमी AC व्होल्टेजला संगणकाच्या इलेक्ट्रिकल सर्किट्स (DC 3.3 V, 5 V आणि 12 V) मध्ये वापरल्या जाणार्या कमी व्होल्टेजमध्ये रूपांतरित करतो.
- नेटवर्क अडॅप्टर. हे 230 व्होल्टच्या मुख्य पुरवठ्यावर वापरले जाणारे मानक इलेक्ट्रिकल प्लग (जसे की मोबाइल फोन चार्जर) सारखे आकार आणि आकाराचे छोटे स्विचिंग पॉवर स्त्रोत आहे जे विशिष्ट इलेक्ट्रिकल किंवा इलेक्ट्रॉनिक उपकरणासाठी आवश्यक कमी व्होल्टेज प्रदान करते. AC अडॅप्टर्सचा वापर सामान्यत: स्वतःचा अंतर्गत वीजपुरवठा नसलेल्या उपकरणे आणि उपकरणांसह केला जातो.
- वेल्डिंग उर्जा स्त्रोत. वेल्डिंग स्रोत उच्च प्रवाह (सामान्यत: शेकडो अँपिअर) प्रदान करतात ज्यामुळे धातू स्थानिकरित्या वितळू शकते आणि अशा प्रकारे जोडू शकते. पूर्वी, तथाकथित वेल्डिंग ट्रान्सफॉर्मर वापरले जात होते (उच्च वेल्डिंग करंट्ससाठी डिझाइन केलेले विशेष इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक ट्रान्सफॉर्मर्ससह), अधिक आधुनिक आहेत इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रणासह वेल्डिंग इनव्हर्टर.
वीज पुरवठा अंतर्गत प्रतिकार
एक आदर्श वीज पुरवठा, व्होल्टेज स्त्रोत म्हणून, कनेक्ट केलेल्या लोडची पर्वा न करता नेहमी समान व्होल्टेज प्रदान करतो (म्हणजे पुरवठा व्होल्टेज वेगवेगळ्या वर्तमान ड्रॉवर स्थिर असतो).
तथापि, कोणतेही परिपूर्ण स्त्रोत नाही कारण अंतर्गत प्रतिकार खरा स्रोत सर्किटमधून वाहू शकणारा जास्तीत जास्त प्रवाह मर्यादित करतो.
हा वीज पुरवठा स्थिर आउटपुट व्होल्टेज प्रदान करण्यासाठी व्होल्टेज रेग्युलेटर वापरू शकतो, जो व्होल्टेज ड्रॉपद्वारे प्रदान केला जातो (रेग्युलेटरच्या इनपुट आणि आउटपुट व्होल्टेजमधील फरक). उदाहरण - स्विचिंग व्होल्टेज रेग्युलेटर
म्हणून आउटपुट व्होल्टेजच्या गुणवत्तेनुसार, वीज पुरवठा वेगळे केले जातात:
- स्थिर स्त्रोत, ज्याचा व्होल्टेज स्थिर पातळीवर राखला जातो, वर्तमान चढउतारांकडे दुर्लक्ष करून,
- अनियंत्रित स्त्रोत जेथे आउटपुट व्होल्टेज वर्तमान चढउतारांनुसार बदलू शकते.
ट्रान्सफॉर्मर रेखीय वीज पुरवठा
शास्त्रीय रेखीय स्त्रोतांमध्ये खालील घटक असतात: एक ट्रान्सफॉर्मर, एक रेक्टिफायर, एक फिल्टर आणि व्होल्टेज रेग्युलेटर.
रेखीय वीज पुरवठा योजनाबद्ध आकृती
प्रथम, ट्रान्सफॉर्मर मुख्य व्होल्टेजला कमी व्होल्टेजमध्ये रूपांतरित करतो आणि प्रदान करतो गॅल्व्हनिक अलगाव… अल्टरनेटिंग करंटला स्पंदित डायरेक्ट करंटमध्ये रूपांतरित करणारे सर्किट म्हणतात दुरुस्त करणारा (डायोड ब्रिज सर्किट दुरुस्त करण्यासाठी वापरले जातात), नंतर कॅपेसिटर आणि इंडक्टरसह फिल्टर रिपल कमी करते. फिल्टर बद्दल अधिक - पॉवर फिल्टर्स.
दिलेल्या मूल्यावर व्होल्टेजचे नियमन किंवा स्थिरीकरण तथाकथित वापरून साध्य केले जाते ज्याच्या बांधकामात व्होल्टेज रेग्युलेटर ट्रान्झिस्टर.
सर्किटमधील ट्रान्झिस्टर समायोज्य प्रतिकार म्हणून कार्य करते.या स्टेजच्या आउटपुटवर, लाटेमध्ये अधिक स्थिरता प्राप्त करण्यासाठी, दुसरा फिल्टरिंग टप्पा आहे (जरी आवश्यक नाही, हे सर्व डिझाइनच्या आवश्यकतांवर अवलंबून असते), ते एक पारंपारिक कॅपेसिटर असू शकते.
वीज पुरवठ्यांमध्ये ते आहेत ज्यामध्ये लोडसाठी वीज पुरवठा केला जातो thyristors द्वारे नियमनलोडला आवश्यक व्होल्टेज आणि वीज पुरवण्यासाठी.
जर्मन प्रयोगशाळा वीज पुरवठा
आधुनिक रेखीय वीज पुरवठा
मूळ प्रकारच्या रेखीय स्त्रोतांमध्ये व्होल्टेजचे स्थिरीकरण योग्य रेझिस्टरद्वारे उच्च व्होल्टेजच्या अनियंत्रित स्त्रोताद्वारे पुरवलेल्या सर्किटशी समांतरपणे विशेष घटक जोडून प्राप्त केले जाते, ज्याचे वर्तमान-व्होल्टेज वैशिष्ट्य आवश्यकतेनुसार विद्युत् प्रवाहात तीव्र वाढ दर्शवते. विद्युतदाब. तो असा एक घटक आहे जेनर डायोड, जे थ्रेशोल्ड व्होल्टेजच्या विस्तृत श्रेणीवर कार्य करते.
झेनर डायोड पॉवर सप्लायचे तोटे म्हणजे तुलनेने कमी आउटपुट व्होल्टेज स्थिरता, तुलनेने लहान वर्तमान श्रेणी आणि विशेषतः कमी कार्यक्षमता, कारण विद्युत उर्जा सीरिज रेझिस्टरमध्ये आणि झेनर डायोडमध्येच उष्णतेमध्ये बदलली जाते.
आधुनिक रेखीय स्रोत (सामान्यत: एकात्मिक सर्किटच्या स्वरूपात) व्हेरिएबल प्रतिबाधा घटक (रेखीय मोड ट्रान्झिस्टर) वापरतात जे अंतर्गत संदर्भ व्होल्टेजमधील आउटपुट व्होल्टेज आणि डीसी व्होल्टेजमधील फरकावर आधारित फीडबॅकद्वारे नियंत्रित केले जाते (डायोडवर आधारित). सर्किट, परंतु लहान डायरेक्ट करंटसह).
ठराविक रेखीय स्त्रोत 78xx ICs आहेत (उदा. 7805 हा 5V व्होल्टेज स्त्रोत आहे) आणि त्यांचे डेरिव्हेटिव्ह्ज.
अशा रेखीय वीज पुरवठ्यांचा तोटा म्हणजे त्यांची कमी कार्यक्षमता (आणि कारण एकात्मिक सर्किटमधील उर्जेचा अपव्यय उष्णता आणि थंड होण्याच्या गरजेनुसार बदलतो), विशेषत: जेव्हा इनपुट आणि आउटपुट व्होल्टेज आणि उच्च प्रवाह यांच्यात मोठा फरक असतो. तसेच काहीवेळा गैरसोयीचे आहे की आउटपुट व्होल्टेज नेहमी इनपुट व्होल्टेजपेक्षा कमी असते.
त्यांचा फायदा कमी किमतीत, लहान आकारात, वापरणी सोपी आणि बाहेरून आणि इलेक्ट्रिकल सर्किटमध्ये हस्तक्षेप नसणे यात आहे.
इलेक्ट्रिकल अभियांत्रिकी प्रयोगशाळेत अंगभूत वीज पुरवठा
वीज पुरवठा स्विच करणे
स्पंदित वीज पुरवठ्यामध्ये, फील्ड-इफेक्ट ट्रान्झिस्टर वापरला जातो, जो अधूनमधून तुलनेने उच्च वारंवारता (दहापट kHz किंवा त्याहून अधिक) वर बंद होतो आणि कॉइल, कॅपेसिटर आणि डायोडचे संयोजन असलेल्या सर्किटचे इनपुट व्होल्टेज वाढवतो. या घटकांच्या योग्य संयोजनासह, व्होल्टेज कमी आणि वाढ करणे शक्य आहे.
स्पंदित वीज पुरवठ्याचा आणखी एक प्रकार म्हणजे ट्रान्सफॉर्मर आणि त्यानंतरच्या डायोड रेक्टिफायरसह वीज पुरवठा, जो उच्च फ्रिक्वेन्सीवर आधुनिक चुंबकीय पदार्थांच्या (फेराइट्स) फायदेशीर गुणधर्मांचा (उच्च प्रवाहांवर ट्रान्सफॉर्मरचा लहान आकार, कमी चुंबकीय नुकसान) फायदा घेतो. . वारंवारता बदलून, आपण आउटपुट व्होल्टेजमध्ये बदल साध्य करू शकता.
अशाप्रकारे, अशा वीज पुरवठ्यामध्ये सर्किट (सामान्यत: एकात्मिक सर्किटच्या स्वरूपात) समाविष्ट असते जे वेगवेगळ्या भारांखाली स्थिर आउटपुट व्होल्टेज प्रदान करण्यासाठी आउटपुट व्होल्टेजच्या फीडबॅकवर आधारित वारंवारता भिन्नता प्रदान करते.
वीज पुरवठा स्विच करण्याबद्दल अधिक: वीज पुरवठा स्विच करण्याचे सामान्य तत्त्वे, फायदे आणि तोटे
स्विचिंग पॉवर सप्लाय स्क्वेअर-वेव्ह व्होल्टेज आणि करंटसह कार्य करत असल्याने, ते सामान्यत: विस्तृत वारंवारता श्रेणीवर इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक लाटा उत्सर्जित करतात. म्हणून, ते तयार करताना आणि वापरताना, इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक कंपॅटिबिलिटी (EMC) च्या तत्त्वांचे पालन करणे आवश्यक आहे.
प्रयोगशाळा उपकरणे
कार्यशाळा किंवा प्रयोगशाळेत, मोजमाप, चाचणी आणि समस्यानिवारणासाठी अचूक वीजपुरवठा वापरला जातो. हे लॅब पॉवर सप्लाय व्होल्टेज तसेच आउटपुट करंट्सचे रूपांतर, दुरुस्त आणि नियमन करतात जेणेकरून चाचणी अंतर्गत उपकरणांना नुकसान न करता मोजमाप करता येईल.
हे देखील पहा:औद्योगिक ऑटोमेशन उपकरणांसाठी वीज पुरवठा