వోల్టేజ్ పెంచు సర్క్యుట్లలో షోటేజ్ కెపెసిటర్లు ఎందుకు అవసరమైనవి?

ఎందుకు బుస్ట్ కన్వర్టర్లలో శక్తి నిల్వ కాపాసిటర్లు అవసరమవుతాయి

బుస్ట్ కన్వర్టర్ (స్టెప్-అప్ కన్వర్టర్)లో, శక్తి నిల్వ కాపాసిటర్లు (ప్రామాణికంగా వెளికి కాపాసిటర్లు అని పిలువబడుతాయి) ముఖ్యమైన పాత్రను పోషిస్తాయి. వాటి ముఖ్య పన్ను వెளికి వోల్టేజ్ను మృదువుగా చేయడం, లోడ్కు స్థిరమైన మరియు నిరంతర శక్తి ప్రదానం చేయడం. క్రింద వివరణ ఇది: బుస్ట్ కన్వర్టర్లలో శక్తి నిల్వ కాపాసిటర్లు ఎందుకు అవసరమవుతాయి:

1. వెளికి వోల్టేజ్ను మృదువుగా చేయడం

బుస్ట్ కన్వర్టర్ పనిచేయడం ఒక స్విచింగ్ డైవైస్ (ఉదాహరణకు, MOSFET లేదా BJT) ను ప్రయోగించి వోల్టేజ్ స్టెప్-అప్ చేయడం ద్వారా జరుగుతుంది. విశేషంగా:

స్విచ్ ఓన్ అయినప్పుడు, ఇండక్టర్ ద్వారా కరెంట్ ప్రవహిస్తుంది, ఇది శక్తిని నిల్వ చేస్తుంది.

స్విచ్ ఆఫ్ అయినప్పుడు, ఇండక్టర్ నిల్వ చేసిన శక్తిని విడుదల చేస్తుంది, ఇన్‌పుట్ వోల్టేజ్‌ని జోడించి లోడ్కు ఎక్కువ వోల్టేజ్ ప్రదానం చేస్తుంది.

ప్రయోగించిన స్విచింగ్ చర్య వల్ల, వెளికి వోల్టేజ్ భావించవచ్చు. శక్తి నిల్వ కాపాసిటర్ లేనట్లుంటే, ప్రతి స్విచింగ్ చక్రంలో వెளికి వోల్టేజ్ తీవ్రంగా మారుతుంది, లోడ్ వద్ద వోల్టేజ్ అస్థిరంగా ఉంటుంది. శక్తి నిల్వ కాపాసిటర్ స్విచ్-ఆఫ్ ప్రదేశంలో శక్తిని నిల్వ చేసి, స్విచ్-ఓన్ ప్రదేశంలో విడుదల చేస్తుంది, ఇది వెளికి వోల్టేజ్ను మృదువుగా చేసి, లోడ్కు స్థిర వోల్టేజ్ ప్రదానం చేస్తుంది.

2. లోడ్ కరెంట్ ని నిల్వ చేయడం

స్విచ్-ఓన్ ప్రదేశంలో, ఇండక్టర్ శక్తిని నిల్వ చేస్తుంది, కాపాసిటర్ లోడ్కు కరెంట్ ప్రదానం చేస్తుంది. స్విచ్-ఆఫ్ ప్రదేశంలో, ఇండక్టర్ నిల్వ చేసిన శక్తిని విడుదల చేస్తుంది, కాపాసిటర్ చార్జ్ అవుతుంది. శక్తి నిల్వ కాపాసిటర్ ఈ రెండు ప్రదేశాల మధ్య బాఫర్ పాత్రను పోషిస్తుంది, లోడ్ కరెంట్ విరమించకుండా ఉండాలనుకుంది.

• స్విచ్-ఓన్ ప్రదేశం: కాపాసిటర్ డిస్చార్జ్ అవుతుంది, లోడ్కు కరెంట్ ప్రదానం చేస్తుంది.

• స్విచ్-ఆఫ్ ప్రదేశం: కాపాసిటర్ చార్జ్ అవుతుంది, ఇండక్టర్ విడుదల చేసిన శక్తిని నిల్వ చేస్తుంది.

ఈ వికల్ప చార్జ్-డిచార్జ్ ప్రక్రియ లోడ్కు నిరంతర కరెంట్ ప్రదానం చేస్తుంది, స్విచింగ్ చర్య వల్ల విరమణలను నివారిస్తుంది.

3. హై-ఫ్రీక్వెన్సీ రిప్ల్ ని ఫిల్టర్ చేయడం

వెளికి వోల్టేజ్ను మృదువుగా చేయడం దాది కాకుండా, శక్తి నిల్వ కాపాసిటర్ హై-ఫ్రీక్వెన్సీ రిప్ల్ ని ఫిల్టర్ చేస్తుంది. హై స్విచింగ్ ఫ్రీక్వెన్సీ (సాధారణంగా పదాలు నుంచి వేలాలు kHz) వల్ల, వెளికి వోల్టేజ్ హై-ఫ్రీక్వెన్సీ ఘటనలను (అనేక రిప్ల్) కలిగి ఉంటుంది. ఈ హై-ఫ్రీక్వెన్సీ ఘటనలను ఫిల్టర్ చేయకపోతే, లోడ్కు కన్నే స్వభావిక ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలను తీవ్రంగా ప్రభావితం చేయవచ్చు.

శక్తి నిల్వ కాపాసిటర్ యొక్క తక్కువ ఇమ్పీడన్స్ వల్ల, ఇది హై-ఫ్రీక్వెన్సీ రిప్ల్ ని చక్రాంతంగా ఫిల్టర్ చేస్తుంది, వెளికి వోల్టేజ్ శుద్ధమైన మరియు స్థిరమైన ఉంటుంది.

4. సిస్టమ్ దక్షతను పెంచడం

శక్తి నిల్వ కాపాసిటర్ యొక్క ఉపస్థితి వెளికి వోల్టేజ్ విక్షేపణలను తగ్గించుకోవడం ద్వారా, తర్వాతి వోల్టేజ్ నియంత్రణ సర్క్యుట్ల్ పై బోధం తగ్గిస్తుంది. వెளికి వోల్టేజ్ తీవ్రంగా విక్షేపణ చేస్తే, వోల్టేజ్ నియంత్రణ సర్క్యుట్ స్థిరమైన వోల్టేజ్ ప్రదానం చేయడానికి ప్రయత్నించాలి, ఇది శక్తి ప్రయోగాన్ని పెంచుకుంటుంది, సిస్టమ్ దక్షతను తగ్గిస్తుంది. శక్తి నిల్వ కాపాసిటర్ యొక్క ఉపయోగం ద్వారా, ఈ వోల్టేజ్ విక్షేపణలను తగ్గించుకోవచ్చు, సిస్టమ్ దక్షతను పెంచుకోవచ్చు.

5. ట్రాన్సియెంట్ రిస్పాన్స్ ని నిర్వహించడం

లోడ్లో తీవ్రంగా మార్పు జరిగినప్పుడు (ఉదాహరణకు, లోడ్ తీవ్రంగా పెరిగినందునేని లేదా తగ్గినందునేని), శక్తి నిల్వ కాపాసిటర్ త్వరగా ప్రతిసాదించుకోవచ్చు, అదనపు శక్తిని ప్రదానం చేస్తుంది లేదా అదనపు శక్తిని నిల్వ చేస్తుంది, ఇది వెளికి వోల్టేజ్ యొక్క తీవ్ర విక్షేపణలను నివారిస్తుంది. ఈ ట్రాన్సియెంట్ రిస్పాన్స్ ని నిర్వహించడం వెளికి వోల్టేజ్ యొక్క స్థిరతను నిల్వ చేయడంలో ముఖ్యం.

సారాంశం

బుస్ట్ కన్వర్టర్లో, శక్తి నిల్వ కాపాసిటర్ యొక్క ప్రధాన పాత్రలు ఇవి:

• వెளికి వోల్టేజ్ను మృదువుగా చేయడం: స్విచింగ్ చక్రాల వల్ల వచ్చే వోల్టేజ్ విక్షేపణలను తొలిగించడం.

• లోడ్ కరెంట్ ని నిల్వ చేయడం: స్విచింగ్ చక్రాల వద్ద లోడ్కు స్థిర కరెంట్ ప్రదానం చేయడం.

• హై-ఫ్రీక్వెన్సీ రిప్ల్ ని ఫిల్టర్ చేయడం: వెளికి వోల్టేజ్ లో హై-ఫ్రీక్వెన్సీ శబ్దాలను తగ్గించడం.

• సిస్టమ్ దక్షతను పెంచడం: వోల్టేజ్ నియంత్రణ సర్క్యుట్ల్ పై బోధం తగ్గించడం, సిస్టమ్ దక్షతను పెంచడం.

• ట్రాన్సియెంట్ రిస్పాన్స్ ని నిర్వహించడం: లోడ్ మార్పులకు త్వరగా ప్రతిసాదించడం, వెளికి వోల్టేజ్ యొక్క స్థిరతను నిల్వ చేయడం.

కాబట్టి, శక్తి నిల్వ కాపాసిటర్ బుస్ట్ కన్వర్టర్లో అనివార్యమైన ఘటకం, వెளికి వోల్టేజ్ యొక్క స్థిరతను మరియు విశ్వాసాన్ని నిర్వహిస్తుంది.