ఒక DC విద్యుత్ సరఫరా స్థిరమైన వోల్టేజ్ అవసరమయ్యే చాలా ఉపకరణాలలో ఉపయోగించబడుతుంది. DC అంటే డైరెక్ట్ కరెంట్, దీనిలో ప్రస్తుత ప్రవాహం ఏకదిశాత్మకంగా ఉంటుంది. DC మార్పిడి ప్రక్రియ DC కన్వర్టర్స్ కావచ్చు. DC సరఫరా ఛార్జ్ క్యారియర్లు ఒకే దిశలో ప్రయాణిస్తాయి. సౌర ఘటాలు , బ్యాటరీలు మరియు థర్మోకపుల్స్ DC సరఫరా యొక్క మూలాలు. ఒక DC వోల్టేజ్ కొంత మొత్తంలో స్థిరమైన విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేయగలదు, ఇది మరింత ఎక్కువ దూరం ప్రయాణించినప్పుడు బలహీనంగా మారుతుంది. జెనరేటర్ నుండి ఎసి వోల్టేజ్ ట్రాన్స్ఫార్మర్ ద్వారా ప్రయాణించేటప్పుడు వాటి బలాన్ని మార్చగలదు.
24 వి డిసి నుండి 9 వి డిసి కన్వర్టర్
AC విద్యుత్ సరఫరా ఒక ప్రత్యామ్నాయ ప్రవాహం, దీనిలో వోల్టేజ్ సమయంతో తక్షణమే మారుతుంది. AC సరఫరాలో ఛార్జ్ క్యారియర్లు క్రమానుగతంగా వారి దిశను మారుస్తాయి. గృహ అవసరాలకు ఎసి సరఫరా యుటిలిటీ కరెంట్గా ఉపయోగించబడుతుంది. ఈ యుటిలిటీ ఎసి కరెంట్ డిసిగా మార్చబడుతుంది ట్రాన్స్ఫార్మర్, రెక్టిఫైయర్ మరియు ఫిల్టర్ కలిగి ఉన్న సర్క్యూట్రీని ఉపయోగించడం ద్వారా. అదేవిధంగా, అటువంటి సర్క్యూట్రీని ఉపయోగించి ఒక DC వోల్టేజ్ పైకి లేదా కావలసిన వోల్టేజ్కు అడుగు పెట్టబడుతుంది.
ట్రాన్స్ఫార్మర్, రెక్టిఫైయర్ మరియు ఫిల్టర్ను కలిగి ఉన్న సర్క్యూట్ని ఉపయోగించి ఈ యుటిలిటీ ఎసి కరెంట్ DC కి మార్చబడుతుంది. అదేవిధంగా, అటువంటి సర్క్యూట్రీని ఉపయోగించి ఒక DC వోల్టేజ్ పైకి లేదా కావలసిన వోల్టేజ్కు అడుగు పెట్టబడుతుంది.
DC-DC మార్పిడి
DC నుండి DC కన్వర్టర్ DC మూలం నుండి వోల్టేజ్ తీసుకుంటుంది మరియు సరఫరా యొక్క వోల్టేజ్ను మరొక DC వోల్టేజ్ స్థాయికి మారుస్తుంది. వోల్టేజ్ స్థాయిని పెంచడానికి లేదా తగ్గించడానికి అవి ఉపయోగించబడతాయి. ఇది సాధారణంగా ఉపయోగించే ఆటోమొబైల్స్, పోర్టబుల్ ఛార్జర్లు మరియు పోర్టబుల్ డివిడి ప్లేయర్లు. పరికరాన్ని అమలు చేయడానికి కొన్ని పరికరాలకు కొంత వోల్టేజ్ అవసరం. అధిక శక్తి పరికరాన్ని నాశనం చేస్తుంది లేదా తక్కువ శక్తి పరికరాన్ని అమలు చేయలేకపోవచ్చు. కన్వర్టర్ బ్యాటరీ నుండి శక్తిని తీసుకుంటుంది మరియు వోల్టేజ్ స్థాయిని తగ్గిస్తుంది, అదేవిధంగా కన్వర్టర్ వోల్టేజ్ స్థాయిని పెంచుతుంది. ఉదాహరణకు, రేడియోను అమలు చేయడానికి 24V నుండి 12V వరకు పెద్ద బ్యాటరీ యొక్క శక్తిని తగ్గించడం అవసరం కావచ్చు.
కన్వర్టర్ బ్యాటరీ నుండి శక్తిని తీసుకుంటుంది మరియు వోల్టేజ్ స్థాయిని తగ్గిస్తుంది, అదేవిధంగా కన్వర్టర్ వోల్టేజ్ స్థాయిని పెంచుతుంది. ఉదాహరణకు, రేడియోను అమలు చేయడానికి 24V నుండి 12V వరకు పెద్ద బ్యాటరీ యొక్క శక్తిని తగ్గించడం అవసరం కావచ్చు.
ఎలక్ట్రానిక్ మార్పిడి
ఎలక్ట్రానిక్ సర్క్యూట్లలో DC నుండి DC కన్వర్టర్లు స్విచింగ్ టెక్నాలజీని ఉపయోగిస్తాయి. స్విచ్డ్ మోడ్ DC-DC కన్వర్టర్ ఇన్పుట్ శక్తిని తాత్కాలికంగా నిల్వ చేయడం ద్వారా DC వోల్టేజ్ స్థాయిని మారుస్తుంది మరియు ఆ శక్తిని వేర్వేరు వోల్టేజ్ అవుట్పుట్ వద్ద విడుదల చేస్తుంది. వంటి అయస్కాంత క్షేత్ర భాగాలలో నిల్వ చేయబడుతుంది ఒక ప్రేరక , ట్రాన్స్ఫార్మర్లు లేదా కెపాసిటర్లు వంటి విద్యుత్ క్షేత్ర భాగాలు. ఈ మార్పిడి పద్ధతి వోల్టేజ్ స్థాయిని పెంచవచ్చు లేదా తగ్గించవచ్చు.
మార్పిడి మార్పిడి సరళ వోల్టేజ్ నియంత్రణ కంటే శక్తి-సమర్థవంతమైనది, ఇది అవాంఛిత శక్తిని వేడి వలె వెదజల్లుతుంది. స్విచ్డ్-మోడ్ కన్వర్టర్ యొక్క అధిక సామర్థ్యం అవసరమైన వేడి మునిగిపోవడాన్ని తగ్గిస్తుంది మరియు పోర్టబుల్ పరికరాల బ్యాటరీ ఓర్పును పెంచుతుంది. వాడకం వల్ల సామర్థ్యం పెరిగింది శక్తి FET లు , ఇవి పవర్ బైపోలార్ ట్రాన్సిస్టర్ల కంటే ఎక్కువ పౌన encies పున్యాల వద్ద తక్కువ స్విచ్చింగ్ నష్టాలతో మరింత సమర్థవంతంగా మారగలవు మరియు తక్కువ కాంప్లెక్స్ డ్రైవ్ సర్క్యూట్రీని ఉపయోగిస్తాయి. DC-DC కన్వర్టర్లలో మరొక మెరుగుదల ఫ్లైవీల్ డయోడ్ను పవర్ FET ఉపయోగించి సింక్రోనస్ రిక్టిఫికేషన్తో భర్తీ చేయడం ద్వారా జరుగుతుంది, దీని ‘ఆన్ రెసిస్టెన్స్’ చాలా తక్కువగా ఉంటుంది, ఇది స్విచ్చింగ్ నష్టాలను తగ్గిస్తుంది.
పవర్ FET ల వాడకం వల్ల కన్వర్టర్ యొక్క సామర్థ్యం పెరిగింది, ఇవి పవర్ బైపోలార్ ట్రాన్సిస్టర్ల కంటే ఎక్కువ పౌన encies పున్యాల వద్ద తక్కువ స్విచ్చింగ్ నష్టాలతో మరింత సమర్థవంతంగా మారగలవు మరియు తక్కువ కాంప్లెక్స్ డ్రైవ్ సర్క్యూట్రీని ఉపయోగిస్తాయి. DC-DC కన్వర్టర్లలో మరొక మెరుగుదల ఫ్లైవీల్ డయోడ్ను పవర్ FET ఉపయోగించి సింక్రోనస్ రిక్టిఫికేషన్తో భర్తీ చేయడం ద్వారా జరుగుతుంది, దీని ‘ఆన్ రెసిస్టెన్స్’ చాలా తక్కువగా ఉంటుంది, ఇది స్విచ్చింగ్ నష్టాలను తగ్గిస్తుంది.
చాలా DC-DC కన్వర్టర్లు ఇన్పుట్ నుండి అవుట్పుట్ వరకు ఏక దిశలో కదలడానికి రూపొందించబడ్డాయి. కానీ స్విచింగ్ రెగ్యులేటర్ టోపోలాజీలను అన్ని డయోడ్లను స్వతంత్రంగా నియంత్రిత క్రియాశీల దిద్దుబాటుతో భర్తీ చేయడం ద్వారా ద్వి దిశాత్మకంగా తరలించడానికి రూపొందించవచ్చు. ఉదాహరణకు, వాహనాల పునరుత్పత్తి బ్రేకింగ్లో, డ్రైవింగ్ చేసేటప్పుడు చక్రాలకు విద్యుత్తు సరఫరా చేయబడుతుంది, కానీ బ్రేకింగ్ చేసేటప్పుడు చక్రాలతో సరఫరా చేయబడుతుంది. అందువల్ల ద్వి-దిశాత్మక మార్పిడి ఉపయోగపడుతుంది.
అయస్కాంత మార్పిడి
ఈ DC-DC కన్వర్టర్లలో, శక్తి క్రమానుగతంగా 300KHz నుండి 10MHz వరకు పౌన frequency పున్య పరిధిలో ఒక ఇండక్టర్ లేదా ట్రాన్స్ఫార్మర్లో అయస్కాంత క్షేత్రం నుండి నిల్వ చేయబడుతుంది. ఛార్జింగ్ వోల్టేజ్ యొక్క విధి చక్రం సర్దుబాటు చేయడం ద్వారా ఒక లోడ్కు బదిలీ చేయబడిన శక్తిని మరింత సులభంగా నియంత్రించవచ్చు, ఈ నియంత్రణ ద్వారా ఇన్పుట్ కరెంట్, అవుట్పుట్ కరెంట్ లేదా స్థిరమైన శక్తిని నిర్వహించడానికి కూడా వర్తించవచ్చు. ట్రాన్స్ఫార్మర్-ఆధారిత కన్వర్టర్ ఇన్పుట్ మరియు అవుట్పుట్ మధ్య ఒంటరిగా ఉంటుంది.
సాధారణంగా, DC-DC కన్వర్టర్ ఈ క్రింది వివరించిన స్విచ్చింగ్ కన్వర్టర్లను సూచిస్తుంది. ఈ సర్క్యూట్లు స్విచ్డ్-మోడ్ విద్యుత్ సరఫరా యొక్క గుండె. క్రింద వివరించినవి సాధారణంగా ఉపయోగించే సర్క్యూట్లు.
నాన్-ఐసోలేటెడ్ కన్వర్టర్స్
వోల్టేజ్లో మార్పు చిన్నగా ఉన్నప్పుడు నాన్-వివిక్త కన్వర్టర్లు ఉపయోగించబడతాయి. ఇన్పుట్ మరియు అవుట్పుట్ టెర్మినల్స్ ఈ సర్క్యూట్లో ఒక సాధారణ మైదానాన్ని పంచుకుంటాయి. ఈ సమూహంలో వివిధ రకాల కన్వర్టర్లు క్రిందివి.
ప్రతికూలత అధిక విద్యుత్ వోల్టేజ్ల నుండి రక్షణ ఇవ్వదు మరియు ఎక్కువ శబ్దం కలిగి ఉంటుంది.
స్టెప్-డౌన్ (బక్) కన్వర్టర్
ఇన్పుట్ కంటే తక్కువ వోల్టేజ్ ఉత్పత్తి చేయడానికి స్టెప్-డౌన్ సర్క్యూట్ ఉపయోగించబడుతుంది. దీనిని బక్ అని కూడా అంటారు. ధ్రువణతలు ఇన్పుట్లో వలె ఉంటాయి.
బక్ కన్వర్టర్
స్టెప్-అప్ (బూస్ట్) కన్వర్టర్
ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ కంటే అధిక వోల్టేజ్ను ఉత్పత్తి చేయడానికి స్టెప్-అప్ సర్క్యూట్ ఉపయోగించబడుతుంది. దీనిని బూస్ట్ అంటారు. ధ్రువణతలు ఇన్పుట్లో వలె ఉంటాయి.
బూస్ట్ కన్వర్టర్
బక్-బూస్ట్ కన్వర్టర్
లో బక్-బూస్ట్ కన్వర్టర్ , అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ కంటే పెంచవచ్చు లేదా తగ్గించవచ్చు. ఇది వోల్టేజ్ పెంచడానికి లేదా బకింగ్ చేయడానికి పనిచేస్తుంది. ఈ కన్వర్టర్ యొక్క సాధారణ ఉపయోగం ధ్రువణతను తిప్పికొట్టడం.
డిక్: ఈ రకమైన కన్వర్టర్ బక్-బూస్ట్ కన్వర్టర్ మాదిరిగానే ఉంటుంది. వ్యత్యాసం దాని పేరు, దీనిని సృష్టించిన వ్యక్తి స్లోబోడాన్ కుక్ పేరు పెట్టారు.
ఛార్జ్ పంప్: తక్కువ శక్తిని కలిగి ఉన్న అనువర్తనాల్లో వోల్టేజ్ పైకి లేదా క్రిందికి అడుగు పెట్టడానికి ఈ కన్వర్టర్ ఉపయోగించబడుతుంది.
వివిక్త కన్వర్టర్లు
ఈ కన్వర్టర్లు ఇన్పుట్ మరియు అవుట్పుట్ టెర్మినల్స్ మధ్య విభజనను కలిగి ఉంటాయి. అవి అధిక ఐసోలేషన్ వోల్టేజ్ లక్షణాలను కలిగి ఉంటాయి. వారు శబ్దం మరియు జోక్యాన్ని నిరోధించవచ్చు. ఇది క్లీనర్ DC మూలాన్ని ఉత్పత్తి చేయడానికి వీలు కల్పిస్తుంది. వాటిని రెండు రకాలుగా వర్గీకరించారు.
ఫ్లైబ్యాక్ కన్వర్టర్
ఈ కన్వర్టర్ నాన్-ఐసోలేటింగ్ కేటగిరీ యొక్క బక్-బూస్ట్ కన్వర్టర్ మాదిరిగానే పనిచేస్తుంది. వ్యత్యాసం ఏమిటంటే ఇది ప్రేరకానికి బదులుగా శక్తిని నిల్వ చేయడానికి ట్రాన్స్ఫార్మర్ను ఉపయోగిస్తుంది.
ఫ్లైబ్యాక్ కన్వర్టర్
ఫార్వర్డ్ కన్వర్టర్
ఈ కన్వర్టర్ శక్తిని పంపించడానికి ట్రాన్స్ఫార్మర్ను ఉపయోగిస్తుంది, ఇన్పుట్ మరియు అవుట్పుట్ మధ్య ఒకే దశలో.
DC కన్వర్టర్ యొక్క పని
ఒక ప్రాథమిక DC-DC కన్వర్టర్ కరెంట్ తీసుకొని దానిని స్విచింగ్ ఎలిమెంట్ ద్వారా వెళుతుంది, ఇది DC సిగ్నల్ను AC స్క్వేర్ వేవ్ సిగ్నల్గా మారుస్తుంది. ఈ వేవ్, మరొక ఫిల్టర్ గుండా వెళుతుంది, అది తిరిగి అవసరమైన వోల్టేజ్ యొక్క DC సిగ్నల్గా మారుతుంది.
DC కన్వర్టర్ యొక్క ప్రయోజనాలు
- అందుబాటులో ఉన్న ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ను తగ్గించడం లేదా పెంచడం ద్వారా బ్యాటరీ స్థలాన్ని తగ్గించవచ్చు.
- అందుబాటులో ఉన్న వోల్టేజ్ను బకింగ్ చేయడం లేదా పెంచడం ద్వారా పరికరాన్ని నడపవచ్చు. అందువలన పరికరం దెబ్బతినడం లేదా విచ్ఛిన్నం కావడం.
డిసి వోల్టేజ్ మార్పిడి పద్ధతులు మరియు వాటి రకాలను మీరు విభిన్నంగా అర్థం చేసుకున్నారని నేను ఆశిస్తున్నాను. మీకు ఈ అంశంపై లేదా ఏవైనా ప్రశ్నలు ఉంటే విద్యుత్ మరియు ఎలక్ట్రానిక్ ప్రాజెక్టులు క్రింద వ్యాఖ్యలను ఇవ్వండి.