స్టెప్ డౌన్ కన్వర్టర్ ఉపయోగించి 230 వి ఎసిని 5 వి డిసిగా మార్చడానికి చర్యలు

మన రోజువారీ జీవితంలో ఉపయోగించే ప్రతి విద్యుత్ మరియు ఎలక్ట్రానిక్ పరికరానికి విద్యుత్ సరఫరా అవసరం. సాధారణంగా, మేము 230V 50Hz యొక్క AC సరఫరాను ఉపయోగిస్తాము, కాని ఈ శక్తిని వివిధ రకాల పరికరాలకు విద్యుత్ సరఫరాను అందించడానికి అవసరమైన విలువలు లేదా వోల్టేజ్ పరిధితో అవసరమైన రూపంలోకి మార్చాలి. స్టెప్-డౌన్ కన్వర్టర్, స్టెప్-అప్ కన్వర్టర్, వోల్టేజ్ స్టెబిలైజర్, ఎసి టు డిసి కన్వర్టర్, డిసి టు డిసి కన్వర్టర్, డిసి టు ఎసి కన్వర్టర్, వంటి వివిధ రకాల పవర్ ఎలక్ట్రానిక్ కన్వర్టర్లు ఉన్నాయి. ఉదాహరణకు, చాలా మందిని అభివృద్ధి చేయడానికి తరచుగా ఉపయోగించే మైక్రోకంట్రోలర్‌లను పరిగణించండి ఎంబెడెడ్ సిస్టమ్స్ ఆధారిత ప్రాజెక్టులు మరియు నిజ-సమయ అనువర్తనాల్లో ఉపయోగించే వస్తు సామగ్రి. ఈ మైక్రోకంట్రోలర్‌లకు 5 వి డిసి సరఫరా అవసరం, కాబట్టి ఎసి 230 విని వారి విద్యుత్ సరఫరా సర్క్యూట్లో స్టెప్-డౌన్ కన్వర్టర్ ఉపయోగించి 5 వి డిసిగా మార్చాలి.

విద్యుత్ సరఫరా సర్క్యూట్

స్టెప్ డౌన్ కన్వర్టర్ సర్క్యూట్

విద్యుత్ సరఫరా సర్క్యూట్, ఇతర విద్యుత్ మరియు ఎలక్ట్రానిక్ సర్క్యూట్లు లేదా పరికరాలకు శక్తిని సరఫరా చేయడానికి ఈ సర్క్యూట్ ఉపయోగించబడుతుందని పేరు సూచిస్తుంది. భిన్నమైనవి ఉన్నాయి విద్యుత్ సరఫరా రకాలు పరికరాల కోసం అందించడానికి ఉపయోగించే శక్తి ఆధారంగా సర్క్యూట్లు. ఉదాహరణకు, మైక్రో-కంట్రోలర్ బేస్డ్ సర్క్యూట్లు, సాధారణంగా 5 వి డిసి నియంత్రిత విద్యుత్ సరఫరా సర్క్యూట్లు ఉపయోగించబడతాయి, ఇవి అందుబాటులో ఉన్న 230 వి ఎసి శక్తిని 5 వి డిసి శక్తిగా మార్చడానికి వివిధ పద్ధతులను ఉపయోగించి రూపొందించబడతాయి. సాధారణంగా ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ కంటే తక్కువ అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ ఉన్న కన్వర్టర్లను స్టెప్-డౌన్ కన్వర్టర్లు అంటారు.

230 వి ఎసిని 5 వి డిసిగా మార్చడానికి 4 దశలు

1. వోల్టేజ్ స్థాయికి అడుగు

అధిక వోల్టేజ్‌ను తక్కువ వోల్టేజ్‌గా మార్చడానికి స్టెప్-డౌన్ కన్వర్టర్లు ఉపయోగించబడతాయి. ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ కంటే తక్కువ అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ ఉన్న కన్వర్టర్ను స్టెప్-డౌన్ కన్వర్టర్ అని పిలుస్తారు మరియు ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ కంటే ఎక్కువ అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ ఉన్న కన్వర్టర్ను స్టెప్-అప్ కన్వర్టర్ అంటారు. వోల్టేజ్ స్థాయిలను పెంచడానికి లేదా దిగడానికి స్టెప్-అప్ మరియు స్టెప్-డౌన్ ట్రాన్స్ఫార్మర్లు ఉన్నాయి. స్టెప్-డౌన్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్‌ను ఉపయోగించి 230 వి ఎసిని 12 వి ఎసిగా మార్చారు. స్టెప్‌డౌన్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ యొక్క 12V అవుట్పుట్ ఒక RMS విలువ మరియు దాని గరిష్ట విలువ RMS విలువతో రెండు యొక్క వర్గమూలం యొక్క ఉత్పత్తి ద్వారా ఇవ్వబడుతుంది, ఇది సుమారు 17V.

స్టెప్-డౌన్ ట్రాన్స్ఫార్మర్

స్టెప్-డౌన్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్‌లో రెండు వైండింగ్‌లు ఉంటాయి, అవి ప్రాధమిక మరియు ద్వితీయ వైండింగ్‌లు, ఇక్కడ తక్కువ-గేజ్ వైర్‌ను ఉపయోగించి ఎక్కువ సంఖ్యలో మలుపులతో రూపకల్పన చేయవచ్చు, ఎందుకంటే ఇది తక్కువ-ప్రస్తుత హై-వోల్టేజ్ శక్తిని మోయడానికి ఉపయోగించబడుతుంది మరియు ద్వితీయ వైండింగ్ a అధిక-ప్రస్తుత తక్కువ-వోల్టేజ్ శక్తిని మోయడానికి ఉపయోగించబడుతున్నందున తక్కువ సంఖ్యలో మలుపులు కలిగిన హై-గేజ్ వైర్. ట్రాన్స్ఫార్మర్స్ ఫెరడే యొక్క విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ యొక్క సూత్రాలపై పనిచేస్తుంది.

2. ఎసిని డిసిగా మార్చండి

230 వి ఎసి పవర్ 12 వి ఎసి (12 వి ఆర్‌ఎంఎస్ విలువ, దీనిలో గరిష్ట విలువ 17 వి చుట్టూ ఉంటుంది) గా మార్చబడుతుంది, అయితే ఈ ప్రయోజనం కోసం అవసరమైన శక్తి 5 వి డిసి, 17 వి ఎసి శక్తిని ప్రధానంగా డిసి పవర్‌గా మార్చాలి, ఆపై దానిని దిగవచ్చు 5 వి డిసి. మొట్టమొదట, ఎసిని డిసిగా ఎలా మార్చాలో మనకు తెలుసు? ఎసి శక్తిని డిసిగా మార్చవచ్చు పవర్ ఎలక్ట్రానిక్ కన్వర్టర్లు రెక్టిఫైయర్ అని పిలుస్తారు. హాఫ్-వేవ్ రెక్టిఫైయర్, ఫుల్-వేవ్ రెక్టిఫైయర్ మరియు బ్రిడ్జ్ రెక్టిఫైయర్ వంటి రకరకాల రెక్టిఫైయర్లు ఉన్నాయి. సగం మరియు పూర్తి వేవ్ రెక్టిఫైయర్‌పై వంతెన రెక్టిఫైయర్ యొక్క ప్రయోజనాల కారణంగా, వంతెన రెక్టిఫైయర్ తరచుగా AC ని DC కి మార్చడానికి ఉపయోగిస్తారు.

వంతెన రెక్టిఫైయర్

వంతెన రెక్టిఫైయర్ నాలుగు డయోడ్లను కలిగి ఉంటుంది, ఇవి వంతెన రూపంలో అనుసంధానించబడి ఉంటాయి. డయోడ్ అనియంత్రిత రెక్టిఫైయర్ అని మాకు తెలుసు, ఇది ఫార్వర్డ్ బయాస్ మాత్రమే నిర్వహిస్తుంది మరియు రివర్స్ బయాస్ సమయంలో నిర్వహించదు. కాథోడ్ వోల్టేజ్ కంటే డయోడ్ యానోడ్ వోల్టేజ్ ఎక్కువగా ఉంటే, డయోడ్ ఫార్వర్డ్ బయాస్‌లో ఉంటుందని అంటారు. సానుకూల సగం చక్రంలో, డయోడ్లు D2 మరియు D4 నిర్వహిస్తాయి మరియు ప్రతికూల సగం చక్రం డయోడ్ల సమయంలో D1 మరియు D3 నిర్వహిస్తాయి. అందువల్ల, ఎసిని డిసిగా మార్చారు, ఇక్కడ పొందినది పప్పుధాన్యాలను కలిగి ఉన్నందున ఇది స్వచ్ఛమైన డిసి కాదు. అందువల్ల దీనిని పల్సేటింగ్ డిసి పవర్ అంటారు. కానీ డయోడ్లలో వోల్టేజ్ డ్రాప్ (2 * 0.7 వి) 1.4 వి కాబట్టి, ఈ రెటిఫైయర్ సర్క్యూట్ యొక్క అవుట్పుట్ వద్ద గరిష్ట వోల్టేజ్ 15 వి (17-1.4) సుమారు.

3. ఫిల్టర్ ఉపయోగించి అలలని సున్నితంగా చేయడం

స్టెప్-డౌన్ కన్వర్టర్ ఉపయోగించి 15 వి డిసిని 5 వి డిసిగా నియంత్రించవచ్చు, కానీ దీనికి ముందు, స్వచ్ఛమైన డిసి శక్తిని పొందడం అవసరం. డయోడ్ వంతెన యొక్క అవుట్పుట్ అనేది పల్సేటింగ్ DC అని కూడా పిలువబడే అలలతో కూడిన DC. ఈ పల్సేటింగ్ DC ని అలలను తొలగించడానికి ఇండక్టర్ ఫిల్టర్ లేదా కెపాసిటర్ ఫిల్టర్ లేదా రెసిస్టర్-కెపాసిటర్-కపుల్డ్ ఫిల్టర్ ఉపయోగించి ఫిల్టర్ చేయవచ్చు. కెపాసిటర్ ఫిల్టర్‌ను పరిగణించండి, ఇది చాలా సందర్భాలలో సున్నితంగా ఉపయోగించబడుతుంది.

ఫిల్టర్

కెపాసిటర్ శక్తిని నిల్వ చేసే మూలకం అని మాకు తెలుసు. సర్క్యూట్లో, కెపాసిటర్ శక్తిని నిల్వ చేస్తుంది ఇన్పుట్ సున్నా నుండి గరిష్ట విలువకు పెరుగుతుంది మరియు సరఫరా వోల్టేజ్ గరిష్ట విలువ నుండి సున్నాకి తగ్గుతుంది, కెపాసిటర్ ఉత్సర్గ ప్రారంభమవుతుంది. కెపాసిటర్ యొక్క ఈ ఛార్జింగ్ మరియు ఉత్సర్గ చిత్రంలో చూపిన విధంగా పల్సేటింగ్ DC ని స్వచ్ఛమైన DC గా చేస్తుంది.

4. వోల్టేజ్ రెగ్యులేటర్ ఉపయోగించి 12 వి డిసిని 5 వి డిసిగా నియంత్రించడం

15V DC వోల్టేజ్ అని పిలువబడే DC స్టెప్-డౌన్ కన్వర్టర్ ఉపయోగించి 5V DC వోల్టేజ్కు దిగవచ్చు విద్యుత్ శక్తిని నియంత్రించేది IC7805. IC7805 వోల్టేజ్ రెగ్యులేటర్ యొక్క మొదటి రెండు అంకెలు సానుకూల సిరీస్ వోల్టేజ్ రెగ్యులేటర్లను సూచిస్తాయి మరియు చివరి రెండు అంకెలు ‘05’ వోల్టేజ్ రెగ్యులేటర్ యొక్క అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ను సూచిస్తుంది.

IC7805 వోల్టేజ్ రెగ్యులేటర్ అంతర్గత బ్లాక్ రేఖాచిత్రం

IC7805 వోల్టేజ్ రెగ్యులేటర్ యొక్క బ్లాక్ రేఖాచిత్రం చిత్రంలో చూపబడింది లోపం యాంప్లిఫైయర్ వలె పనిచేసే ఆపరేటింగ్ యాంప్లిఫైయర్, వోల్టేజ్ రిఫరెన్స్ అందించడానికి ఉపయోగించే జెనర్ డయోడ్ , చిత్రంలో చూపిన విధంగా.

వోల్టేజ్ రిఫరెన్స్‌గా జెనర్ డయోడ్

ట్రాన్సిస్టర్ అదనపు శక్తిని వేడి SOA రక్షణ (సేఫ్ ఆపరేటింగ్ ఏరియా) మరియు వెదజల్లడానికి ఉపయోగించే సిరీస్ పాస్ మూలకం ఉష్ణ రక్షణ కోసం హీట్ సింక్ ఉపయోగించబడుతుంది అధిక సరఫరా వోల్టేజీల విషయంలో. సాధారణంగా, IC7805 రెగ్యులేటర్ 7.2V నుండి 35V వరకు వోల్టేజ్‌ను తట్టుకోగలదు మరియు గరిష్ట సామర్థ్యాన్ని 7.2V వోల్టేజ్ ఇస్తుంది మరియు వోల్టేజ్ 7.2V ని మించి ఉంటే, అప్పుడు వేడి రూపంలో శక్తి నష్టం ఉంటుంది. అధిక వేడి నుండి నియంత్రకాన్ని రక్షించడానికి, హీట్ సింక్ ఉపయోగించి ఉష్ణ రక్షణ అందించబడుతుంది. ఈ విధంగా, 230 వి ఎసి పవర్ నుండి 5 వి డిసి పొందబడుతుంది.

మేము ట్రాన్స్ఫార్మర్ను ఉపయోగించకుండా 230V ఎసిని 5 వి డిసిగా నేరుగా మార్చగలము, కాని మాకు అధిక-రేటింగ్ డయోడ్లు మరియు తక్కువ సామర్థ్యాన్ని ఇచ్చే ఇతర భాగాలు అవసరం కావచ్చు. మనకు 230 వి డిసి విద్యుత్ సరఫరా ఉంటే, అప్పుడు మనం డిసి-డిసి బక్ కన్వర్టర్ ఉపయోగించి 230 వి డిసిని 5 వి డిసిగా మార్చవచ్చు.

230v నుండి 5v DC-DC బక్ కన్వర్టర్:

DC-DC బక్ కన్వర్టర్ ఉపయోగించి రూపొందించిన DC నియంత్రిత విద్యుత్ సరఫరా సర్క్యూట్‌తో ప్రారంభిద్దాం. మనకు 230 వి డిసి విద్యుత్ సరఫరా ఉంటే, అప్పుడు 230 వి డిసిని 5 వి డిసి విద్యుత్ సరఫరాగా మార్చడానికి డిసి-డిసి బక్ కన్వర్టర్‌ను ఉపయోగించవచ్చు. DC-DC బక్ కన్వర్టర్‌లో కెపాసిటర్, మోస్‌ఫెట్, PWM నియంత్రణ , డయోడ్లు మరియు ఇండక్టర్లు. DC-DC బక్ కన్వర్టర్ యొక్క ప్రాథమిక టోపోలాజీ క్రింది చిత్రంలో చూపబడింది.

DC నుండి DC బక్ కన్వర్టర్

ప్రేరకంలో వోల్టేజ్ డ్రాప్ మరియు పరికరం ద్వారా ప్రవహించే విద్యుత్ ప్రవాహంలో మార్పులు ఒకదానికొకటి అనులోమానుపాతంలో ఉంటాయి. అందువల్ల, బక్ కన్వర్టర్ ఒక ప్రేరకంలో నిల్వ చేయబడిన శక్తి సూత్రంపై పనిచేస్తుంది. ది శక్తి సెమీకండక్టర్ MOSFET లేదా స్విచింగ్ ఎలిమెంట్‌గా ఉపయోగించే ఐజిబిటిని రెండు వేర్వేరు రాష్ట్రాల మధ్య బక్ కన్వర్టర్ సర్క్యూట్‌ను ప్రత్యామ్నాయంగా మూసివేయడం లేదా తెరవడం మరియు ఆఫ్ చేయడం ద్వారా లేదా స్విచింగ్ ఎలిమెంట్‌ను ఉపయోగించడం ద్వారా ఉపయోగించవచ్చు. స్విచ్ స్థితిలో ఉంటే, ఇన్-రష్ కరెంట్ కారణంగా ఇండక్టర్ అంతటా ఒక సంభావ్యత ఏర్పడుతుంది, ఇది సరఫరా వోల్టేజ్‌ను వ్యతిరేకిస్తుంది, తద్వారా ఫలిత అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ తగ్గుతుంది. డయోడ్ రివర్స్ బయాస్డ్ అయినందున, డయోడ్ ద్వారా కరెంట్ ప్రవహించదు.

స్విచ్ తెరిచి ఉంటే, ఇండక్టర్ ద్వారా కరెంట్ అకస్మాత్తుగా అంతరాయం కలిగిస్తుంది మరియు డయోడ్ ప్రసరణను ప్రారంభిస్తుంది, తద్వారా ఇండక్టర్ కరెంట్‌కు తిరిగి వచ్చే మార్గం అందించబడుతుంది. శక్తిమంతమైన ప్రేరకంలో వోల్టేజ్ డ్రాప్ రివర్స్ అవుతుంది, ఈ స్విచ్చింగ్ చక్రంలో అవుట్పుట్ శక్తి యొక్క ప్రాధమిక వనరుగా పరిగణించబడుతుంది మరియు ప్రస్తుత ప్రవాహంలో ఈ శీఘ్ర మార్పు దీనికి కారణం. ఇండక్టర్ యొక్క నిల్వ చేయబడిన శక్తి నిరంతరం లోడ్‌కు బట్వాడా చేయబడుతుంది మరియు తద్వారా ప్రస్తుత విలువ దాని మునుపటి విలువకు లేదా తదుపరి స్థితికి పెరిగే వరకు ఇండక్టర్ కరెంట్ పడిపోవటం ప్రారంభమవుతుంది. లోడ్కు శక్తిని పంపిణీ చేయడం కొనసాగింపు ప్రస్తుత విలువ దాని మునుపటి విలువకు పెరిగే వరకు ఇండక్టర్ కరెంట్‌లో పడిపోతుంది. ఈ దృగ్విషయాన్ని అవుట్పుట్ అలల అని పిలుస్తారు, ఇది అవుట్పుట్కు సమాంతరంగా సున్నితమైన కెపాసిటర్ ఉపయోగించి ఆమోదయోగ్యమైన విలువకు తగ్గించవచ్చు. ఈ విధంగా, DC-DC కన్వర్టర్ స్టెప్-డౌన్ కన్వర్టర్‌గా పనిచేస్తుంది.

పిడబ్ల్యుఎం కొట్రోల్ ఉపయోగించి డిసి నుండి డిసి స్టెప్-డౌన్ కన్వర్టర్

అధిక-పౌన frequency పున్య మార్పిడి కోసం పిడబ్ల్యుఎం ఓసిలేటర్ ఉపయోగించి నియంత్రించబడే డిసి నుండి డిసి స్టెప్-డౌన్ కన్వర్టర్ యొక్క పని సూత్రాన్ని ఫిగర్ చూపిస్తుంది మరియు ఫీడ్‌బ్యాక్ లోపం యాంప్లిఫైయర్‌తో అనుసంధానించబడి ఉంది.

అన్ని ఎంబెడెడ్ సిస్టమ్ బేస్డ్ ఎలక్ట్రానిక్స్ ప్రాజెక్టులు ఎలక్ట్రికల్ మరియు ఎలక్ట్రానిక్ సర్క్యూట్లు లేదా కిట్లకు అవసరమైన సరఫరాను అందించడానికి ఉపయోగించే స్థిరమైన లేదా సర్దుబాటు చేయగల వోల్టేజ్ రెగ్యులేటర్ అవసరం. అప్లికేషన్ యొక్క ప్రమాణాల ఆధారంగా అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ను స్వయంచాలకంగా సర్దుబాటు చేయగల అనేక ఆధునిక ఆటోమేటిక్ వోల్టేజ్ నియంత్రకాలు ఉన్నాయి. విద్యుత్ సరఫరా సర్క్యూట్ మరియు స్టెప్ డౌన్ కన్వర్టర్ గురించి మరింత సాంకేతిక సహాయం కోసం, దయచేసి మీ ప్రశ్నలను క్రింది వ్యాఖ్య విభాగంలో వ్యాఖ్యలుగా పోస్ట్ చేయండి.