स्विचिंग रेगुलेटर की क्षणिक प्रतिक्रिया को कैसे मापें?

एक स्विचिंग नियामक की स्थिरता को समझने के लिए, हमें अक्सर इसकी लोड क्षणिक प्रतिक्रिया को मापने की आवश्यकता होती है। इसलिए, इलेक्ट्रॉनिक्स के क्षेत्र में इंजीनियरों के लिए क्षणिक प्रतिक्रिया को मापना सीखना आवश्यक है। 

इस हिस्से में, हम लोड क्षणिक प्रतिक्रिया की परिभाषा, एक माप में मुख्य प्रमुख बिंदु, एफआरए के साथ क्षणिक प्रतिक्रिया को कैसे मापें, और एक स्विचिंग नियामक के लोड क्षणिक प्रतिक्रिया को मापने और समायोजित करने का एक वास्तविक उदाहरण समझाएंगे। यदि आप इस बारे में स्पष्ट नहीं हैं कि क्षणिक प्रतिक्रिया को कैसे मापा जाए, तो आप इस शेयर के माध्यम से इस विधि को जान सकते हैं। चलो पढ़ते रहो!

साझा करना ही देखभाल है!

सामग्री

● लोड क्षणिक प्रतिक्रिया क्या है?

● क्षणिक प्रतिक्रिया के मूल्यांकन में 5 प्रमुख बिंदु

● क्षणिक प्रतिक्रिया का मूल्यांकन कैसे करें?

● क्षणिक प्रतिक्रिया को समायोजित करने का उदाहरण

● सामान्य प्रश्न

● निष्कर्ष

लोड क्षणिक प्रतिक्रिया क्या है?

लोड क्षणिक प्रतिक्रिया अचानक लोड उतार-चढ़ाव के लिए प्रतिक्रिया विशेषता है, यानी, आउटपुट वोल्टेज गिरने या बढ़ने के बाद प्रीसेट मान पर वापस आने तक का समय, और आउटपुट वोल्टेज का तरंग। यह एक आवश्यक पैरामीटर है क्योंकि यह लोड करंट के संबंध में आउटपुट वोल्टेज की स्थिरता से संबंधित है।

लोड विनियमन के विपरीत, जैसा कि नाम से पता चलता है, यह एक क्षणिक-राज्य विशेषता है। वास्तविक परिघटनाओं को निम्नलिखित ग्राफों का उपयोग करके समझाया गया है।

ग्राफ के बारे में ध्यान देने योग्य कुछ बिंदु हैं:

बाईं ओर ग्राफ के तरंगों में, लोड करंट (निचला तरंग) 1 μsec के वृद्धि समय (tr) के साथ, शून्य से तेजी से बढ़ता है। 

दूसरी ओर, आउटपुट वोल्टेज (ऊपरी तरंग) पल भर में गिरता है, और उसके बाद तेजी से बढ़ता है, स्थिर-अवस्था वोल्टेज से थोड़ा अधिक, फिर स्थिर स्थिति में फिर से गिर जाता है। 

जब लोड करंट अचानक गिर जाता है, तो हम देखते हैं कि विपरीत प्रतिक्रिया होती है।

चीजों को कुछ कम औपचारिक तरीके से समझाने के लिए:

जब लोड बढ़ता है, तो अचानक अधिक करंट की आवश्यकता होती है, और आउटपुट करंट की आपूर्ति तेजी से नहीं होती है, इसलिए वोल्टेज गिर जाता है। 

इस ऑपरेशन में, गिराए गए वोल्टेज को उसके पूर्व निर्धारित मूल्य पर वापस करने के लिए कई चक्रों के लिए अधिकतम आउटपुट करंट की आपूर्ति की जाती है, लेकिन थोड़ी अधिक आपूर्ति की जाती है और वोल्टेज थोड़ा अधिक बढ़ जाता है, और इसलिए आपूर्ति की गई धारा कम हो जाती है। ताकि पूर्व निर्धारित मूल्य तक पहुंच जाए। 

इसे के विवरण के रूप में समझा जाना चाहिए सामान्य क्षणिक प्रतिक्रिया. जब अन्य कारक और असामान्यताएं होती हैं, तो इसके अलावा अन्य घटनाएं शामिल होती हैं।

एक आदर्श लोड क्षणिक प्रतिक्रिया में, कुछ स्विचिंग चक्रों (समय की एक छोटी लंबाई) पर लोड करंट में उतार-चढ़ाव की प्रतिक्रिया होती है, और आउटपुट वोल्टेज ड्रॉप (वृद्धि) को न्यूनतम रखा जाता है और न्यूनतम मात्रा में विनियमन पर वापस आ जाता है समय। 

यही है, ग्राफ में स्पाइक्स जैसे क्षणिक वोल्टेज की घटना अत्यंत कम समय में होती है। केंद्र ग्राफ 10 μsec के लोड वर्तमान वृद्धि/गिरावट के समय के लिए है, और दाईं ओर का ग्राफ 100 μsec के लिए है। ये ऐसे उदाहरण हैं जिनमें लोड करंट में अधिक कोमल उतार-चढ़ाव के परिणामस्वरूप बेहतर प्रतिक्रिया होती है, जिसमें थोड़ा आउटपुट वोल्टेज उतार-चढ़ाव होता है। हालांकि, वास्तव में सर्किट में लोड करंट के क्षणिक व्यवहार को समायोजित करना मुश्किल है।

हमने बिजली आपूर्ति की क्षणिक प्रतिक्रिया विशेषताओं का वर्णन किया है, लेकिन उन्हें मूल रूप से एक ऑपरेशन एम्पलीफायर (चरण मार्जिन और क्रॉसओवर आवृत्ति) की आवृत्ति विशेषताओं के समान ही माना जा सकता है। यदि बिजली आपूर्ति नियंत्रण लूप की आवृत्ति विशेषता उपयुक्त और स्थिर है, तो आउटपुट वोल्टेज के क्षणिक उतार-चढ़ाव को न्यूनतम रखा जा सकता है।

क्षणिक प्रतिक्रिया लक्षण

क्षणिक प्रतिक्रिया के मूल्यांकन में 5 प्रमुख बिंदु

बिजली आपूर्ति की क्षणिक प्रतिक्रिया का मूल्यांकन करते समय याद रखने योग्य महत्वपूर्ण बिंदु नीचे संक्षेप में दिए गए हैं।

लोड करंट में अचानक होने वाले उतार-चढ़ाव के लिए आउटपुट के रेगुलेशन और रिस्पॉन्स स्पीड की जांच करें, जैसे स्टैंडबाय स्टेट से वेकअप में ट्रांजिशन करते समय।

जब आवृत्ति प्रतिक्रिया विशेषता को समायोजित किया जाना चाहिए, समायोजन के लिए आईटीएच पिन का उपयोग करें।

फेज़ मार्जिन और क्रॉसओवर फ़्रीक्वेंसी का अनुमान किसी प्रेक्षित तरंग से लगाया जा सकता है, लेकिन आवृत्ति प्रतिक्रिया विश्लेषक का उपयोग करना (एफआरए) सुविधाजनक है।

निर्धारित करें कि क्या प्रतिक्रिया सामान्य ऑपरेशन की है, या असामान्य है, प्रारंभ करनेवाला संतृप्ति, एक वर्तमान-सीमित कार्य, आदि के कारण।

जब आवश्यक प्रतिक्रिया विशेषता प्राप्त नहीं की जा सकती है, तो एक अलग नियंत्रण विधि या आवृत्ति, बाहरी स्थिरांक आदि की स्थापना का अध्ययन किया जाना चाहिए।

क्षणिक प्रतिक्रिया का मूल्यांकन कैसे करें?

एक विशिष्ट मूल्यांकन पद्धति की व्याख्या की गई है। 

जब प्रयोग किए जाते हैं, तो एक सर्किट या डिवाइस जिसका लोड करंट तुरंत स्विच किया जा सकता है, मूल्यांकन के लिए बिजली आपूर्ति सर्किट के आउटपुट से जुड़ा होता है, और मूल्यांकन के लिए एक सहायक आस्टसीलस्कप का उपयोग किया जा सकता है आउटपुट वोल्टेज और आउटपुट करंट का निरीक्षण करने के लिए। 

यदि वास्तविक उपकरण की प्रतिक्रिया की पुष्टि की जानी है, उदाहरण के लिए एक राज्य बनाया गया है जिसमें एक सीपीयू या एक स्टैंडबाय स्थिति से पूर्ण संचालन के लिए समान संक्रमण होता है, और आउटपुट समान रूप से मनाया जाता है।

मूल्यांकन करने में महत्वपूर्ण बिंदुओं का वर्णन ऊपर किया गया था; फेज़ मार्जिन और क्रॉसओवर फ़्रीक्वेंसी का हमेशा एक प्रेक्षित तरंग से अनुमान लगाया जा सकता है, लेकिन यह काफी परेशानी भरा है। 

हाल ही में एक आवृत्ति प्रतिक्रिया विश्लेषक (एफआरए) नामक एक माप उपकरण काफी व्यापक उपयोग में आया है, और इसका उपयोग अत्यंत सरल बिजली आपूर्ति सर्किट के चरण मार्जिन और आवृत्ति विशेषताओं को मापने के लिए किया जा सकता है। एफआरए का उपयोग करना बहुत प्रभावी हो सकता है।。

जब, वास्तविक व्यवहार में, तात्कालिक बड़े-वर्तमान ऑन-ऑफ स्विचिंग में सक्षम कोई उपयुक्त लोड डिवाइस नहीं है जिसका प्रयोग प्रयोगों में किया जा सकता है, तो एक साधारण सर्किट जैसे कि दाईं ओर एक एमओएसएफईटी स्विच किया जा सकता है। बेशक tr और tf निर्धारित किया जाना चाहिए।

क्षणिक समायोजन का उदाहरण

कुछ स्विचिंग नियामक आईसी में प्रतिक्रिया विशेषताओं के समायोजन के लिए एक पिन होता है; कई मामलों में इसे आईटीएच कहा जाता है। आईसी के लिए डेटा शीट पर इंगित एक एप्लिकेशन सर्किट में, कम या ज्यादा उचित घटक मान और एक संधारित्र और प्रतिरोधी के लिए कॉन्फ़िगरेशन जिसे आईटीएच पिन से जोड़ा जाना है, उन शर्तों के तहत प्रस्तुत किया जाता है। संक्षेप में, इसे एक प्रारंभिक बिंदु के रूप में लिया जाता है, और समायोजन किया जाता है ताकि वास्तव में गढ़े गए सर्किट की आवश्यकताओं को पूरा किया जा सके। संधारित्र को स्थिर रखकर और प्रतिरोध मान को बदलकर शुरू करना शायद सबसे अच्छा है।

नीचे आस्टसीलस्कप तरंग और एक एफआरए का उपयोग करके प्राप्त आवृत्ति विशेषता विश्लेषण ग्राफ हैं, जो इन उदाहरणों में उपयोग किए गए बीडी 9 ए 300 एमयूवी की लोड क्षणिक प्रतिक्रिया विशेषता के परिवर्तन के तरीके को दिखाते हैं जब आईटीएच पिन पर संधारित्र की क्षमता तय हो जाती है और प्रतिरोध मान होता है समायोजित।

R3=9.1 kΩ、C6＝2700 pF (अनिवार्य रूप से एक उपयुक्त प्रतिक्रिया और आवृत्ति विशेषता अनुशंसित मूल्यों का उपयोग करके प्राप्त की जाती है)

② R3 = 3 kΩ, C6 = 2700 pF

R3 के प्रतिरोध मान को कम करने पर बैंड संकुचित हो गया था, और लोड प्रतिक्रिया खराब हो गई थी। संचालन में कोई समस्या नहीं है, लेकिन एक चरण मार्जिन बहुत अधिक है।

③ R3 = 27 kΩ, C6 = 2700 pF

R3 प्रतिरोध को बढ़ाकर, बैंड को चौड़ा किया जाता है और लोड प्रतिक्रिया में सुधार किया जाता है, लेकिन वोल्टेज में उतार-चढ़ाव (बढ़े हुए तरंग खंड) पर रिंगिंग होती है।

चरण मार्जिन छोटा है, और बिखरने के आधार पर, असामान्य दोलन हो सकता है।

④ R3 = 43 kΩ, C6 = 2700 pF

जब R3 का प्रतिरोध मान और बढ़ा दिया जाता है, तो असामान्य दोलन होता है।

ऊपर आईटीएच पिन का उपयोग करके प्रतिक्रिया विशेषता के समायोजन के उदाहरण हैं। संक्षेप में, वोल्टेज ट्रांजिस्टर जो आउटपुट वोल्टेज में होते हैं पूरी तरह से समाप्त नहीं किया जा सकता है, और इसलिए समायोजन इस तरह किया जाता है कि प्रतिक्रिया वर्तमान के साथ आपूर्ति किए जा रहे सर्किट के संचालन के लिए समस्या पैदा नहीं करती है।

आम सवाल-जवाब

1. प्रश्न: स्विचिंग रेगुलेटर का क्या फायदा है? 

ए: स्विचिंग रेगुलेटर कुशल हैं क्योंकि श्रृंखला तत्व या तो पूरी तरह से चालू या बंद हैं, इसलिए वे शायद ही बिजली का प्रसार करते हैं। रैखिक नियामकों के विपरीत, स्विचिंग नियामक इनपुट वोल्टेज या विपरीत ध्रुवीयता से अधिक आउटपुट वोल्टेज उत्पन्न कर सकते हैं।

2. प्रश्न: तीन प्रकार के स्विचिंग नियामक क्या हैं? 

ए: स्विचिंग नियामकों को तीन प्रकारों में बांटा गया है: स्टेप-अप, स्टेप-डाउन और इन्वर्टर नियामक।

3. प्रश्न: स्विचिंग नियामकों का उपयोग कहाँ किया जाता है? 

ए: स्विचिंग नियामकों का उपयोग के लिए किया जाता है अधिक वोल्टता से संरक्षणपोर्टेबल फोन, वीडियो गेम प्लेटफॉर्म, रोबोट, डिजिटल कैमरा और कंप्यूटर। स्विचिंग रेगुलेटर जटिल सर्किट हैं, इसलिए वे शौकीनों के बीच बहुत लोकप्रिय नहीं हैं।

4. प्रश्न: मैं एक स्विचिंग नियामक कैसे चुनूं?

ए: स्विचिंग नियामक का चयन करते समय विचार करने वाले कारक:

इनपुट वोल्टेज रेंज। यह आईसी द्वारा समर्थित इनपुट वोल्टेज की स्वीकार्य सीमा को संदर्भित करता है।

आउटपुट वोल्टेज रेंज। स्विचिंग नियामकों में आमतौर पर परिवर्तनशील आउटपुट होते हैं

आउटपुट करंट

ऑपरेटिंग तापमान रेंज

शोर

दक्षता

लोड विनियमन

पैकेजिंग और आयाम।

निष्कर्ष

इस हिस्से में, हम लोड क्षणिक प्रतिक्रिया की परिभाषा जानते हैं, इसे कैसे मापें, और वास्तविक उदाहरण जानें। यह कौशल आपको स्विचिंग रेगुलेटर जैसे लोड की स्थिरता के मुद्दों का पता लगाने और सर्किट सुरक्षा जोखिमों से बचने में प्रभावी रूप से मदद कर सकता है। क्षणिक प्रतिक्रिया को अभी मापने का प्रयास करें! क्या आप क्षणिक प्रतिक्रिया माप के बारे में अधिक चाहते हैं? अपनी टिप्पणी नीचे दें और हमें अपने विचार बताएं! अगर आपको लगता है कि यह शेयर आपके लिए मददगार है, तो इस पेज को शेयर करना न भूलें!

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