क्षणिक प्रतिक्रिया क्या है?

एक आदर्श पावर कन्वर्टर को एक स्थिर आउटपुट वोल्टेज बनाए रखने की आवश्यकता होती है, चाहे लोड कैसे भी बदल जाए। हालांकि, अनुप्रयोगों में, आउटपुट लोड चरण आउटपुट वोल्टेज को प्रभावित करेगा। उदाहरण के लिए, स्थिर अवस्था में विभिन्न भारों के लिए मापी गई आउटपुट वोल्टेज के परिवर्तन की मात्रा लोड विनियमन है। जब लोड एक क्षणिक स्थिति में बदलता है, तो आउटपुट वोल्टेज के ओवरशूट, अंडरशूट और पुनर्प्राप्ति समय पर विचार करना आवश्यक है। ये तीन संकेतक सभी कनवर्टर की क्षतिपूर्ति प्रणाली पर निर्भर करते हैं। यह लेख क्षणिक प्रतिक्रिया की घटना प्रक्रिया और क्षणिक प्रतिक्रिया को प्रभावित करने वाले कारकों का परिचय देगा और वास्तविक तरंग माप के माध्यम से विभिन्न परिस्थितियों में आउटपुट वोल्टेज में परिवर्तन का निरीक्षण करेगा, और सुधार के लिए सुझाव प्रदान करेगा।

1. क्षणिक प्रतिक्रिया

जब लोड तुरंत बदलता है, तो आउटपुट वोल्टेज प्रतिक्रिया उत्पन्न करेगा। दूसरे शब्दों में, आउटपुट वोल्टेज बढ़ने या गिरने के बाद निर्धारित मूल्य पर लौटने की प्रक्रिया को क्षणिक प्रतिक्रिया कहा जाता है।

क्षणिक प्रतिक्रिया कैसे होती है, इसका विश्लेषण करने के लिए निम्नलिखित पावर कनवर्टर का उपयोग किया जाता है। चित्रा 1 बिजली कनवर्टर का एक योजनाबद्ध सर्किट आरेख है। और चित्र 2 इस प्रक्रिया को दिखाता है कि जब लोड करंट लाइट से हैवी, आउटपुट वोल्टेज और इंडक्टर करंट एक ही समय में प्रतिक्रिया करता है। वर्तमान परिवर्तनों के तहत, समाई को एक आदर्श संधारित्र के रूप में नहीं माना जा सकता है, इसलिए परजीवी तत्वों पर विचार किया जाना चाहिए, जिसमें समतुल्य श्रृंखला प्रतिरोध (ESR) और समकक्ष श्रृंखला अधिष्ठापन (ESL) शामिल हैं।

जब लोड स्टेप और आउटपुट करंट तुरंत बढ़ जाता है, तो कनवर्टर तुरंत पर्याप्त करंट प्रदान करने के लिए प्रतिक्रिया नहीं दे सकता है। तो आउटपुट कैपेसिटर आउटपुट करंट की कमी को पूरा करने के लिए डिस्चार्ज हो जाता है, और आउटपुट कैपेसिटर का ESR और ESL आउटपुट कैपेसिटर ड्रॉप के पार वोल्टेज बना देगा। ईएसआर वोल्टेज ड्रॉप का कारण बनता है और लोड परिवर्तन की डिग्री के साथ सकारात्मक रूप से सहसंबद्ध होता है। ईएसएल आउटपुट कैपेसिटर के दोनों तरफ वोल्टेज को कम करता है और स्पाइक्स उत्पन्न करता है। अधिष्ठापन की विशेषताओं के अनुसार, ईएसएल द्वारा उत्पन्न स्पाइक्स लोड क्षणिक समय से संबंधित हैं। यदि लोड जितनी तेजी से बढ़ता है, वोल्टेज स्पाइक्स उतने ही बड़े होते हैं।

जब त्रुटि एम्पलीफायर द्वारा वोल्टेज ड्रॉप का पता लगाया जाता है, तो फीडबैक सिस्टम कम्पेसाटर के वोल्टेज को बढ़ाएगा और स्विच Q1 के टर्न-ऑन समय को बढ़ाएगा। ताकि इंडक्टर करंट बढ़े हुए लोड करंट को पूरा करने के लिए ऊपर उठे और कैपेसिटर चार्ज होने लगे। आउटपुट वोल्टेज स्थिर हो जाता है।

क्षणिक प्रतिक्रिया परीक्षण कनवर्टर के आउटपुट वोल्टेज की स्थिरता को समझ सकता है। पावर कनवर्टर के विनिर्देशों ने आमतौर पर क्षणिक प्रतिक्रिया समय और आउटपुट वोल्टेज की सहनशीलता को परिभाषित किया है। माप के दौरान यह ध्यान रखना चाहिए कि लोड क्षणिक समय क्षणिक पुनर्प्राप्ति समय से बहुत कम होना चाहिए, और लोड क्षणिक की अवधि कनवर्टर के पुनर्प्राप्ति समय से अधिक होनी चाहिए, अन्यथा स्थिरता की समस्या तरंग पर प्रदर्शित नहीं की जा सकती है।

निम्न आंकड़ा एक विशिष्ट क्षणिक प्रतिक्रिया तरंग दिखाता है। इस मामले में, आउटपुट 12VDC है, लोड 75% से 100% से 75% तक है, अधिकतम वोल्टेज परिवर्तन 100mV है, जो आउटपुट वोल्टेज के 0.8% के बराबर है, और पुनर्प्राप्ति समय 250ms है। वोल्टेज क्षणिक वसूली की प्रक्रिया स्थिर सर्किट विशेषताओं को दिखाते हुए एक चिकनी वक्र है।

2. कारक क्षणिक प्रतिक्रिया को प्रभावित करते हैं

सामान्य नियंत्रण प्रणाली में, कई कारक क्षणिक प्रतिक्रिया के प्रदर्शन को प्रभावित करते हैं। सबसे पहले, पूरे लूप में उपयोग किए जाने वाले घटकों, जैसे कि ऑप्टिकल कपलिंग, डायोड और ट्रांसफार्मर में देरी का समय होता है। इसका मतलब है कि जब लोड बदलता है, तो कनवर्टर न्यूनतम विलंब समय के बाद प्रतिक्रिया शुरू कर देगा। यह न्यूनतम विलंब समय क्षणिक प्रतिक्रिया समय का प्रतिनिधित्व नहीं करता है, बल्कि इसका केवल एक छोटा सा हिस्सा है।

आंतरिक त्रुटि एम्पलीफायर के मुआवजे के स्तर जैसे क्षणिक प्रतिक्रिया को प्रभावित करने वाले मुख्य कारक। PWM (पल्स चौड़ाई मॉडुलन) को समायोजित करने के लिए त्रुटि एम्पलीफायर का उपयोग किया जाता है, और PWM आउटपुट वोल्टेज में परिवर्तन का जवाब देने के लिए ट्रांजिस्टर के ऑन-टाइम को नियंत्रित करता है। और नियंत्रण लूप की बैंडविड्थ समायोजन की गति को प्रभावित करेगी। जब बैंडविड्थ बड़ा होता है, तो लोड क्षणिक अधिक तेज़ी से समायोजित हो सकता है।

बाहरी परिस्थितियों में क्षणिक प्रतिक्रिया को दो कारक प्रभावित करते हैं। एक आउटपुट कैपेसिटेंस है। यदि समाई बड़ी है, तो आउटपुट वोल्टेज का अंडरशूट या ओवरशूट कम हो सकता है, लेकिन रिकवरी का समय बढ़ जाएगा। दूसरा परिवर्तन का परिमाण और भार धारा के परिवर्तन की दर है। जब लोड करंट धीरे-धीरे बढ़ता या गिरता है, तो आउटपुट वोल्टेज का पीक वैल्यू छोटा होता है। इसके अलावा, जब लोड स्टेप का परिमाण बढ़ता है, तो आउटपुट वोल्टेज में तेजी से वृद्धि या गिरावट होगी।

3. तरंग

• समाई के भिन्न

जब लोड स्टेप तय किया जाता है (50% से 100% लोड), आउटपुट कैपेसिटर का कैपेसिटेंस वैल्यू एकमात्र परिवर्तन है। यह निम्नलिखित तीन तरंगों से जान सकता है कि समाई जितनी बड़ी होगी, आउटपुट वोल्टेज की भिन्नता उतनी ही कम होगी, लेकिन पुनर्प्राप्ति समय बढ़ जाएगा।

• लोड चरण के विभिन्न परिमाण

जब आउटपुट कैपेसिटेंस (100uF) तय किया जाता है, तो केवल अंतर लोड चरण परिवर्तन की परिमाण होता है। जब लोड स्टेप 25% लोड (75% से 100% तक) होता है, तो आउटपुट वोल्टेज का अंडरशूट 50mV होता है, और रिकवरी का समय 200us होता है। फिर आंकड़ा 8 और 9 दिखाते हैं कि लोड चरण 50% और 75% लोड तक बढ़ जाता है, इससे अंडरशूट वोल्टेज बड़ा हो जाता है, और पुनर्प्राप्ति समय में अधिक समय लगता है।

• लोड परिवर्तन की विभिन्न दर

नीचे दिए गए आंकड़े बताते हैं कि लोड की अलग-अलग दर बदलती है। तेजी से लोड करंट बढ़ता है या गिरता है, आउटपुट वोल्टेज अंडरशूट या ओवरशूट जितना बड़ा होता है। इसके विपरीत, धीमे लोड चरण के परिणामस्वरूप कम आउटपुट वोल्टेज परिवर्तन होता है।

4. बेहतर तरीका

• आउटपुट कैपेसिटर जोड़ें

एक स्थिर आउटपुट वोल्टेज प्राप्त करने के लिए, आउटपुट कैपेसिटेंस को बढ़ाने का सबसे आसान तरीका है, लेकिन ईएसआर और ईएसएल को अभी भी विचार करने की आवश्यकता है। सिरेमिक कैपेसिटर में कम ESR होता है और यह वोल्टेज ट्रांसजेंडर को कम करने के लिए भी एक बेहतर विकल्प है। आम तौर पर, सिरेमिक कैपेसिटर वास्तविक एप्लिकेशन के लोड एंड के करीब होते हैं। वोल्टेज ट्रांजिस्टर को कम करने के अलावा, यह कनवर्टर के नियंत्रण लूप में दोलनों से भी बचता है। इसके अलावा, आप कनवर्टर के आउटपुट के पास इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर जोड़ सकते हैं। जब एक लोड स्टेप होता है, तो इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर प्रारंभिक चरण में जल्दी से प्रतिक्रिया करेगा ताकि फीडबैक सर्किट तेजी से प्रतिक्रिया कर सके, जो धीमी प्रतिक्रिया प्रतिक्रिया सर्किट में सहायक होता है।

 

• लेआउट सुझाव

गतिशील भार के तहत, कनवर्टर और लोड के बीच की दूरी आउटपुट पावर की गुणवत्ता को प्रभावित कर सकती है। और पथ पर परजीवी प्रतिरोध और अधिष्ठापन एक आउटपुट वोल्टेज ड्रॉप का कारण होगा और परिणामस्वरूप खराब लोड विनियमन होगा। तो कनवर्टर और लोड को जितना संभव हो उतना करीब रखा जाना चाहिए। लोड क्षणिक प्रतिक्रिया के प्रभाव को कम करने के लिए, आम तौर पर आउटपुट वोल्टेज प्रतिक्रिया को कम करने के लिए आउटपुट कैपेसिटेंस बढ़ाया जाता है, और कैपेसिटर्स की स्थिति मुख्य वर्तमान पथ में सबसे प्रभावी होती है।

5. सारांश

बाजार की प्रवृत्ति के साथ, कई इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों को तेज और बड़े करंट की आवश्यकता होती है। पावर कन्वर्टर्स के चयन में, स्थिर आउटपुट वोल्टेज वाले उत्पाद अधिक लोकप्रिय हैं। क्षणिक प्रतिक्रिया परीक्षण नियंत्रण लूप की स्थिरता, लोड विनियमन, क्षणिक पुनर्प्राप्ति समय और रिंगिंग को समझ सकता है। क्षणिक प्रतिक्रिया को प्रभावित करने वाले कारकों को समझने के बाद, अधिक स्थिर पावर कनवर्टर प्राप्त करने के लिए सबसे उपयुक्त सुधार विधि मिल सकती है।

 

 

सीटीसी 30 वर्षों से दुनिया भर में महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए उच्च अंत बिजली आपूर्ति मॉड्यूल (एसी से डीसी कनवर्टर और डीसी से डीसी कनवर्टर) के लिए एक पेशेवर सेवा प्रदाता है। हमारी मुख्य क्षमता अग्रणी प्रौद्योगिकियों, प्रतिस्पर्धी मूल्य निर्धारण, अत्यंत लचीली लीड-टाइम, वैश्विक तकनीकी सेवा और उच्च गुणवत्ता वाले विनिर्माण (मेड इन ताइवान) के साथ उत्पादों को डिजाइन और वितरित करना है।

CTC ISO-9001, IATF-16949, ISO22613 (IRIS), और ESD/ANSI-2020 से प्रमाणित एकमात्र निगम है। हम 100% सुनिश्चित कर सकते हैं कि न केवल उत्पाद, बल्कि हमारे वर्कफ़्लो और सेवा भी शुरू से ही हर उच्च-अंत एप्लिकेशन के लिए गुणवत्ता प्रबंधन प्रणाली से मेल खाते हैं। डिजाइन से लेकर विनिर्माण और तकनीकी सहायता तक, हर एक विवरण उच्चतम मानक के तहत संचालित होता है।

एक संदेश छोड़ें 

संदेश सूची