స్విచ్ మోడ్ విద్యుత్ సరఫరా (SMPS) సర్క్యూట్లు ఎలా పనిచేస్తాయి

SMPS అనేది స్విచ్ మోడ్ విద్యుత్ సరఫరా అనే పదం యొక్క సంక్షిప్త రూపం. పేరు స్పష్టంగా పప్పులు లేదా పని చేసే పరికరాల మార్పిడితో ఏదైనా లేదా పూర్తిగా సంబంధం కలిగి ఉందని సూచిస్తుంది. మెయిన్స్ వోల్టేజ్‌ను తక్కువ DC వోల్టేజ్‌గా మార్చడానికి SMPS ఎడాప్టర్లు ఎలా పనిచేస్తాయో తెలుసుకుందాం.

SMPS టోపోలాజీ యొక్క ప్రయోజనం

SMPS ఎడాప్టర్లలో, మెయిన్స్ ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ను ట్రాన్స్ఫార్మర్ యొక్క ప్రాధమిక వైండింగ్లోకి మార్చడం, తద్వారా ట్రాన్స్ఫార్మర్ యొక్క ద్వితీయ వైండింగ్ వద్ద తక్కువ విలువ DC వోల్టేజ్ పొందవచ్చు.

అయితే ప్రశ్న ఏమిటంటే, సాధారణ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్‌తో కూడా ఇది చేయవచ్చు, కాబట్టి సాధారణ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్‌లు అయినప్పటికీ పనితీరును సరళంగా అమలు చేయగలిగినప్పుడు ఇటువంటి సంక్లిష్టమైన కాన్ఫిగరేషన్ యొక్క అవసరం ఏమిటి?

బాగా, చాలా సమర్థవంతమైన సంస్కరణలతో భారీ మరియు స్థూలమైన ట్రాన్స్ఫార్మర్ల వాడకాన్ని తొలగించడానికి ఈ భావన ఖచ్చితంగా అభివృద్ధి చేయబడింది SMPS విద్యుత్ సరఫరా సర్క్యూట్లు .

ఆపరేషన్ సూత్రం చాలా సారూప్యంగా ఉన్నప్పటికీ, ఫలితాలు చాలా భిన్నంగా ఉంటాయి.

మా మెయిన్స్ వోల్టేజ్ కూడా పల్సేటింగ్ వోల్టేజ్ లేదా ఎసి, ఇది సాధారణంగా అవసరమైన మార్పిడుల కోసం సాధారణ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్‌లోకి ఇవ్వబడుతుంది, కాని మేము ట్రాన్స్‌ఫార్మర్‌ను 500 ఎంఏ కంటే తక్కువ కరెంట్‌తో కూడా పరిమాణంలో చిన్నదిగా చేయలేము.

మా ఎసి మెయిన్స్ ఇన్‌పుట్‌లతో సంబంధం ఉన్న చాలా తక్కువ పౌన frequency పున్యం దీనికి కారణం.
50 Hz లేదా 60 Hz వద్ద, చిన్న ట్రాన్స్‌ఫార్మర్‌లను ఉపయోగించి అధిక DC ప్రవాహాల అవుట్‌పుట్‌లలో వాటిని అమలు చేయడానికి విలువ చాలా తక్కువగా ఉంటుంది.

ఎందుకంటే ఫ్రీక్వెన్సీ తగ్గినప్పుడు, ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ మాగ్నెటైజేషన్‌తో ఎడ్డీ కరెంట్ నష్టాలు పెరుగుతాయి, దీని ఫలితంగా వేడి ద్వారా విద్యుత్తు భారీగా కోల్పోతుంది మరియు తరువాత మొత్తం ప్రక్రియ చాలా అసమర్థంగా మారుతుంది.

పై నష్టాన్ని భర్తీ చేయడానికి, సాపేక్షంగా పెద్ద ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ కోర్లు సంబంధిత స్థాయి వైర్ మందంతో సంబంధం కలిగి ఉంటాయి, ఇది మొత్తం యూనిట్‌ను భారీగా మరియు గజిబిజిగా చేస్తుంది.

ఒక స్విచ్ మోడ్ విద్యుత్ సరఫరా సర్క్యూట్ ఈ సమస్యను చాలా తెలివిగా పరిష్కరిస్తుంది.

తక్కువ పౌన frequency పున్యం ఎడ్డీ కరెంట్ నష్టాలను పెంచుతుంటే, ఫ్రీక్వెన్సీలో పెరుగుదల దీనికి విరుద్ధంగా ఉంటుంది.

ఫ్రీక్వెన్సీ పెరిగినట్లయితే, ట్రాన్స్ఫార్మర్ చాలా చిన్నదిగా తయారవుతుంది, అయితే వాటి ఉత్పాదనల వద్ద అధిక విద్యుత్తును అందిస్తుంది.

మేము ఖచ్చితంగా ఏమి చేస్తాము SMPS సర్క్యూట్ . కింది పాయింట్లతో పనితీరును అర్థం చేసుకుందాం:

SMPS ఎడాప్టర్లు ఎలా పనిచేస్తాయి

స్విచ్ మోడ్ విద్యుత్ సరఫరా సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రంలో, DC యొక్క సంబంధిత పరిమాణాన్ని ఉత్పత్తి చేయడానికి ఇన్పుట్ AC మొదట సరిదిద్దబడింది మరియు ఫిల్టర్ చేయబడుతుంది.

పై DC అధిక వోల్టేజ్ ట్రాన్సిస్టర్ లేదా మోస్ఫెట్‌తో కూడిన ఓసిలేటర్ కాన్ఫిగరేషన్‌కు వర్తించబడుతుంది, ఇది బాగా డైమెన్షన్డ్ చిన్న ఫెర్రైట్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ ప్రాధమిక వైండింగ్‌కు రిగ్డ్ చేయబడింది.

సర్క్యూట్ స్వీయ ఆసిలేటింగ్ రకం కాన్ఫిగరేషన్ అవుతుంది, ఇది కెపాసిటర్లు మరియు రెసిస్టర్లు వంటి ఇతర నిష్క్రియాత్మక భాగాలచే సెట్ చేయబడిన కొన్ని ముందుగా నిర్ణయించిన ఫ్రీక్వెన్సీ వద్ద డోలనం చేయడం ప్రారంభిస్తుంది.

ఫ్రీక్వెన్సీ సాధారణంగా 50 Khz కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది.

ఈ పౌన frequency పున్యం ట్రాన్స్ఫార్మర్ యొక్క ద్వితీయ వైండింగ్ వద్ద సమానమైన వోల్టేజ్ మరియు ప్రవాహాన్ని ప్రేరేపిస్తుంది, ఇది మలుపుల సంఖ్య మరియు వైర్ యొక్క SWG ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది.

అధిక పౌన encies పున్యాల ప్రమేయం కారణంగా, ఎడ్డీ కరెంట్ నష్టాలు చాలా తక్కువగా ఉంటాయి మరియు అధిక ఫెర్రైట్ కోర్డ్ ట్రాన్స్ఫార్మర్లు మరియు సాపేక్షంగా సన్నగా ఉండే వైర్ వైండింగ్ ద్వారా అధిక కరెంట్ DC అవుట్పుట్ ఉత్పన్నమవుతుంది.

అయినప్పటికీ ద్వితీయ వోల్టేజ్ కూడా ప్రాధమిక పౌన frequency పున్యంలో ఉంటుంది, కాబట్టి ఇది మరోసారి సరిదిద్దబడింది మరియు వేగవంతమైన రికవరీ డయోడ్ మరియు అధిక విలువ కెపాసిటర్ ఉపయోగించి ఫిల్టర్ చేయబడుతుంది.

అవుట్పుట్ వద్ద ఫలితం ఖచ్చితంగా ఫిల్టర్ చేయబడిన తక్కువ DC, ఇది ఏదైనా ఎలక్ట్రానిక్ సర్క్యూట్‌ను ఆపరేట్ చేయడానికి సమర్థవంతంగా ఉపయోగించబడుతుంది.

SMPS యొక్క ఆధునిక వెర్షన్లలో, ఇన్పుట్ వద్ద ట్రాన్సిస్టర్లకు బదులుగా హై-ఎండ్ IC లు ఉపయోగించబడతాయి.
అధిక పౌన frequency పున్య డోలనాలను మరియు అనేక ఇతర రక్షణ లక్షణాలను కొనసాగించడానికి హై వోల్టేజ్ మోస్‌ఫెట్‌లో అంతర్నిర్మితంగా IC లు ఉంటాయి.

SMPS కలిగి ఉన్న అంతర్నిర్మిత రక్షణలు

ఈ ఐసిలు హిమపాతం రక్షణ, ఉష్ణ రక్షణ మరియు వోల్టేజ్ రక్షణపై అవుట్పుట్ మరియు ప్రొటెక్షన్ సర్క్యూట్రీలో తగినంతగా నిర్మించబడ్డాయి మరియు పేలుడు మోడ్ లక్షణం కూడా ఉన్నాయి.

ఆకస్మిక రక్షణ రష్‌లో పవర్ స్విచ్ ఆన్ కరెంట్ సమయంలో ఐసి దెబ్బతినకుండా చూస్తుంది.

ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ సరిగ్గా గాయపడకపోతే ఐసి స్వయంచాలకంగా ఆపివేయబడిందని మరియు ఐసి నుండి ఎక్కువ కరెంట్‌ను తీసుకుంటే అది ప్రమాదకరంగా వేడిగా ఉంటుందని ఓవర్ హీట్ ప్రొటెక్షన్ నిర్ధారిస్తుంది.

ఆధునిక SMPS యూనిట్లతో కూడిన ఆసక్తికరమైన లక్షణం పేలుడు మోడ్.

ఇక్కడ, అవుట్పుట్ DC తిరిగి IC యొక్క సెన్సింగ్ ఇన్పుట్కు ఇవ్వబడుతుంది. కొన్ని కారణాల వల్ల, సాధారణంగా తప్పు సెకండరీ వైండింగ్ లేదా రెసిస్టర్‌ల ఎంపిక కారణంగా అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ ఒక నిర్దిష్ట ముందుగా నిర్ణయించిన విలువ కంటే పెరుగుతుంది, IC ఇన్పుట్ స్విచ్చింగ్‌ను ఆపివేస్తుంది మరియు అడపాదడపా పేలుళ్లలోకి మారడాన్ని దాటవేస్తుంది.

ఇది అవుట్పుట్ వద్ద వోల్టేజ్ను నియంత్రించడానికి మరియు అవుట్పుట్ వద్ద కరెంట్ను నియంత్రించడానికి సహాయపడుతుంది.

అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ కొన్ని హై పాయింట్‌కు సర్దుబాటు చేయబడి, అవుట్‌పుట్ లోడ్ చేయకపోతే, అవుట్పుట్ తగినంతగా లోడ్ అయ్యే వరకు యూనిట్ అడపాదడపా పనిచేస్తుందని నిర్ధారించుకొని, ఐసి బరస్ట్ మోడ్‌కు మారుతుంది, ఇది యూనిట్ యొక్క శక్తిని ఆదా చేస్తుంది. స్టాండ్బై పరిస్థితులలో లేదా అవుట్పుట్ ఆపరేటివ్ కానప్పుడు.

అవుట్పుట్ విభాగం నుండి ఐసికి వచ్చే అభిప్రాయం ఆప్టో-కప్లర్ ద్వారా అమలు చేయబడుతుంది, తద్వారా అవుట్పుట్ ఇన్పుట్ హై వోల్టేజ్ మెయిన్స్ ఎసి నుండి బాగా దూరంగా ఉంటుంది, ప్రమాదకరమైన షాక్లను తప్పిస్తుంది.