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टोपोलॉजी क्या है? तथाकथित सर्किट टोपोलॉजी सर्किट में बिजली उपकरणों और विद्युत चुम्बकीय घटकों की कनेक्शन विधि है, और चुंबकीय घटकों, बंद-लूप मुआवजा सर्किट और अन्य सभी सर्किट घटकों का डिज़ाइन टोपोलॉजी पर निर्भर करता है। सबसे बुनियादी टोपोलॉजी हिरन, बूस्ट और बूस्ट/बक, आइसोलेटेड फ्लाईबैक, फॉरवर्ड, पुश-पुल, हाफ-ब्रिज और फुल-ब्रिज कन्वर्टर्स हैं।
स्विचिंग बिजली आपूर्ति की लगभग 14 सामान्य टोपोलॉजी हैं, जिनमें से प्रत्येक की अपनी विशेषताएं और लागू अवसर हैं। चयन सिद्धांत यह देखना है कि क्या यह उच्च शक्ति या कम शक्ति, उच्च वोल्टेज या कम वोल्टेज आउटपुट है, और क्या इसमें यथासंभव कम घटक हैं।
इसलिए, टोपोलॉजी का सही चयन करने के लिए विभिन्न टोपोलॉजी के फायदे, नुकसान और अनुप्रयोग क्षेत्रों से परिचित होना बहुत महत्वपूर्ण है। ग़लत विकल्प आहार डिज़ाइन को शुरू से ही विफल बना देगा। सिस्टम को प्रत्येक सर्किट संरचना के कार्य सिद्धांत और बुनियादी विशेषताओं में महारत हासिल करने में मदद करने के लिए निम्नलिखित 20 बुनियादी स्विचिंग बिजली आपूर्ति टोपोलॉजी का सारांश दिया गया है।
■ इनपुट को कम वोल्टेज पर कम करें।
■ संभवतः सबसे सरल सर्किट।
■ प्रारंभ करनेवाला/संधारित्र फ़िल्टर स्विच करने के बाद वर्गाकार तरंग को सुचारू कर देता है।
■ आउटपुट हमेशा इनपुट से कम या उसके बराबर होता है।
■ असंतत इनपुट करंट (काटना)
■ स्मूथ आउटपुट करंट
■ इनपुट को उच्च वोल्टेज पर बढ़ाएं।
■ स्टेप-डाउन के समान, लेकिन प्रेरक, स्विच और डायोड को पुनः व्यवस्थित किया जाता है।
■ आउटपुट अनुपात हमेशा इनपुट से अधिक या बराबर होता है (डायोड के अग्र वोल्टेज ड्रॉप को अनदेखा करते हुए)
■ इनपुट करंट स्मूथिंग
■ असंतत आउटपुट करंट (काटना)
■ प्रेरकों, स्विचों और डायोडों की एक अन्य व्यवस्था विधि
■ हिरन और बूस्ट सर्किट के नुकसान को जोड़ती है।
■ असंतत इनपुट करंट (काटना)
■ आउटपुट करंट भी बंद है (काट रहा है)
■ आउटपुट हमेशा इनपुट के विपरीत होता है (कैपेसिटर की ध्रुवता पर ध्यान दें), लेकिन आयाम इनपुट से छोटा या बड़ा हो सकता है।
■ "फ्लाईबैक" कनवर्टर वास्तव में बक-बूस्ट सर्किट आइसोलेशन (ट्रांसफार्मर कपलिंग) के रूप में है।
■ हिरन-बूस्ट सर्किट की तरह काम करता है, लेकिन प्रारंभ करनेवाला में दो वाइंडिंग होती हैं, जो ट्रांसफार्मर और प्रारंभ करनेवाला दोनों के रूप में काम करती हैं।
■ आउटपुट सकारात्मक या नकारात्मक हो सकता है, जो कुंडली और डायोड की ध्रुवता द्वारा निर्धारित होता है।
■ आउटपुट वोल्टेज इनपुट वोल्टेज से बड़ा या छोटा हो सकता है, जो ट्रांसफार्मर के टर्न अनुपात से निर्धारित होता है।
■ यह सबसे सरल पृथक टोपोलॉजी है।
■ सेकेंडरी वाइंडिंग और सर्किट जोड़कर कई आउटपुट प्राप्त किए जा सकते हैं।
विशेषताएं:
■ स्टेप-डाउन सर्किट का ट्रांसफार्मर युग्मन रूप।
■ असंतत इनपुट करंट और स्मूथ आउटपुट करंट।
■ क्योंकि ट्रांसफार्मर का उपयोग किया जाता है, आउटपुट इनपुट से बड़ा या छोटा हो सकता है, और यह किसी भी ध्रुवीयता का हो सकता है।
■ सेकेंडरी वाइंडिंग और सर्किट जोड़कर कई आउटपुट प्राप्त किए जा सकते हैं।
■ प्रत्येक स्विचिंग चक्र में ट्रांसफार्मर कोर को विचुंबकित किया जाना चाहिए। सामान्य प्रथा प्राथमिक वाइंडिंग के समान घुमावों वाली वाइंडिंग जोड़ना है।
■ स्विच-ऑन चरण के दौरान प्राथमिक प्रेरक में संग्रहीत ऊर्जा स्विच-ऑफ चरण के दौरान अतिरिक्त वाइंडिंग और डायोड के माध्यम से मुक्त हो जाती है।
विशेषताएं:■ स्टेप-डाउन सर्किट का ट्रांसफार्मर युग्मन रूप।■ असंतत इनपुट करंट और स्मूथ आउटपुट करंट।■ क्योंकि ट्रांसफार्मर का उपयोग किया जाता है, आउटपुट इनपुट से बड़ा या छोटा हो सकता है, और यह किसी भी ध्रुवीयता का हो सकता है।■ सेकेंडरी वाइंडिंग और सर्किट जोड़कर कई आउटपुट प्राप्त किए जा सकते हैं।■ प्रत्येक स्विचिंग चक्र में ट्रांसफार्मर कोर को विचुंबकित किया जाना चाहिए। सामान्य प्रथा प्राथमिक वाइंडिंग के समान घुमावों वाली वाइंडिंग जोड़ना है।■ स्विच-ऑन चरण के दौरान प्राथमिक प्रेरक में संग्रहीत ऊर्जा स्विच-ऑफ चरण के दौरान अतिरिक्त वाइंडिंग और डायोड के माध्यम से मुक्त हो जाती है।
■ दो स्विच एक ही समय पर काम करते हैं।
■ जब स्विच बंद होता है, तो ट्रांसफार्मर में संग्रहीत ऊर्जा प्राथमिक की ध्रुवता को उलट देती है और डायोड को चालू कर देती है।मुख्य लाभ:
■ प्रत्येक स्विच पर वोल्टेज कभी भी इनपुट वोल्टेज से अधिक नहीं होगा।
■ घुमावदार ट्रैक को रीसेट करने की कोई आवश्यकता नहीं है।
■ स्विच (FET) विभिन्न चरणों को चलाता है और आउटपुट वोल्टेज को समायोजित करने के लिए पल्स चौड़ाई मॉड्यूलेशन (PWM) करता है।
■ दोनों आधे चक्रों में ट्रांसफार्मर कोर-पावर ट्रांसमिशन का अच्छा उपयोग अनुपात।
■ फुल-वेव टोपोलॉजी, इसलिए आउटपुट रिपल फ्रीक्वेंसी ट्रांसफार्मर की दोगुनी है।
■ FET पर लागू वोल्टेज इनपुट वोल्टेज से दोगुना है।
■ उच्च शक्ति कनवर्टर की टोपोलॉजी संरचना का आमतौर पर उपयोग किया जाता है।
■ स्विच (FET) विभिन्न चरणों को चलाता है और आउटपुट वोल्टेज को समायोजित करने के लिए पल्स चौड़ाई मॉड्यूलेशन (PWM) करता है।
■ दोनों आधे चक्रों में ट्रांसफार्मर कोर-पावर ट्रांसमिशन का अच्छा उपयोग अनुपात। और प्राथमिक वाइंडिंग का उपयोग अनुपात पुश-पुल सर्किट की तुलना में बेहतर है।
■ फुल-वेव टोपोलॉजी, इसलिए आउटपुट रिपल फ्रीक्वेंसी ट्रांसफार्मर की दोगुनी है।
■ FET पर लागू वोल्टेज इनपुट वोल्टेज के बराबर है।
■ उच्च शक्ति कन्वर्टर्स की सबसे अधिक इस्तेमाल की जाने वाली टोपोलॉजी।
■ स्विच (FET) विकर्ण जोड़े के रूप में संचालित होते हैं, और आउटपुट वोल्टेज को विनियमित करने के लिए पल्स चौड़ाई मॉड्यूलेशन (PWM) किया जाता है।
■ दोनों आधे चक्रों में ट्रांसफार्मर कोर-पावर ट्रांसमिशन का अच्छा उपयोग अनुपात।
■ फुल-वेव टोपोलॉजी, इसलिए आउटपुट रिपल फ्रीक्वेंसी ट्रांसफार्मर की दोगुनी है।
■ FET पर लागू वोल्टेज इनपुट वोल्टेज के बराबर है।
■ किसी दी गई शक्ति पर, प्राथमिक धारा आधे पुल का आधा है।
■ आउटपुट वोल्टेज इनपुट वोल्टेज से अधिक या कम हो सकता है।
■ बूस्ट सर्किट की तरह, इनपुट करंट सुचारू है, लेकिन आउटपुट करंट बंद है।
■ कैपेसिटर के माध्यम से ऊर्जा को इनपुट से आउटपुट में स्थानांतरित किया जाता है।
■ दो प्रेरकों की आवश्यकता है।
■ आउटपुट उलटा
■ आउटपुट वोल्टेज का आयाम इनपुट से बड़ा या छोटा हो सकता है।
■ इनपुट करंट और आउटपुट करंट दोनों सुचारू हैं।
■ कैपेसिटर के माध्यम से ऊर्जा को इनपुट से आउटपुट में स्थानांतरित किया जाता है।
■ दो प्रेरकों की आवश्यकता है।
■ शून्य तरंग प्रेरक धारा प्राप्त करने के लिए प्रेरकों को युग्मित किया जा सकता है।
■ स्टेप-डाउन रेगुलेटर: निरंतर संचालन, महत्वपूर्ण संचालन और असंतत संचालन।
■ बूस्ट रेगुलेटर (निरंतर संचालन)
■ ट्रांसफार्मर संचालन
■ फ्लाईबैक ट्रांसफार्मर
■ फॉरवर्ड ट्रांसफार्मर
■ प्रेरक धारा सतत है।
■ वाउट इसके इनपुट वोल्टेज (V1) का औसत मान है।
■ आउटपुट वोल्टेज इनपुट वोल्टेज को स्विच के लोड अनुपात (डी) से गुणा किया जाता है।
■ स्विच ऑन करने पर, प्रारंभ करनेवाला धारा बैटरी से बाहर प्रवाहित होती है।
■ स्विच बंद होने पर डायोड से धारा प्रवाहित होती है।
■ स्विच और इंडक्टर्स में होने वाले नुकसान को नजरअंदाज करें, और डी का लोड करंट से कोई लेना-देना नहीं है।
■ हिरन रेगुलेटर और इसके डेरिवेटिव सर्किट की विशेषता है:इनपुट करंट निरंतर (काटना) है और आउटपुट करंट निरंतर (सुचारू) है।
■ आउटपुट वोल्टेज अभी भी (हमेशा) v1 का औसत मान है।
■ आउटपुट वोल्टेज स्विच के लोड अनुपात (डी) से गुणा किया गया इनपुट वोल्टेज नहीं है।
■ जब लोड करंट क्रिटिकल मान से कम होता है, तो डी लोड करंट के साथ बदल जाता है (जबकि वाउट वही रहता है)।
■ सतत इनपुट करंट और असंतत आउटपुट करंट (बक रेगुलेटर के विपरीत)।
■ आउटपुट वोल्टेज और लोड अनुपात (डी) के बीच संबंध हिरन रेगुलेटर जितना सरल नहीं है। सतत संचालन के मामले में:
■ प्राथमिक स्विच बंद होने के बाद चुंबकीय कोर (रिवर्स वोल्टेज) को विचुंबकित करने के लिए चुंबकीय धारा (i1) "चुंबकीय प्रेरक" में प्रवाहित होती है।
■ कई अन्य टोपोलॉजी हैं, लेकिन उनमें से अधिकांश यहां वर्णित टोपोलॉजी के संयोजन या विविधताएं हैं।
■ प्रत्येक टोपोलॉजी में अद्वितीय डिज़ाइन ट्रेडऑफ़ होते हैं:1) स्विच पर लागू वोल्टेज2) इनपुट और आउटपुट करंट को काटना और चिकना करना3) वाइंडिंग का उपयोग अनुपात
■ सर्वोत्तम टोपोलॉजी चुनने के लिए शोध की आवश्यकता है:1) इनपुट और आउटपुट वोल्टेज रेंज2) वर्तमान सीमा3) लागत से प्रदर्शन, आकार से वजन का अनुपात
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