ভোল্টেজ সোর্সে একটি ধ্রুব ভোল্টেজ বজায় রাখার জন্য কী পদ্ধতি ব্যবহৃত হয়?
ভোল্টেজ সূত্রে নিরবচ্ছিন্ন ভোল্টেজ রক্ষণের পদ্ধতি
একটি ভোল্টেজ সূত্রে নিরবচ্ছিন্ন ভোল্টেজ রক্ষণ করা হয় ভোল্টেজ রেগুলেটর ব্যবহার করে। ভোল্টেজ রেগুলেটরগুলি লোড, ইনপুট ভোল্টেজ দোলায়মান, বা পরিবেশগত শর্তের পরিবর্তনের সত্ত্বেও আউটপুট ভোল্টেজ স্থিতিশীল রাখে। নিম্নলিখিত কয়েকটি সাধারণ পদ্ধতি এবং তাদের কাজের নীতি দেওয়া হল:
১. লিনিয়ার রেগুলেটর
কাজের নীতি: একটি লিনিয়ার রেগুলেটর অতিরিক্ত ভোল্টেজকে তাপ হিসেবে বিকিরণ করে এবং এইভাবে নিরবচ্ছিন্ন আউটপুট ভোল্টেজ রক্ষণ করে। এটি একটি চলনসই রেজিস্টরের মতো কাজ করে, লোডের পরিবর্তনের উপর ভিত্তি করে স্বয়ংক্রিয়ভাবে তার রেজিস্টেন্স সম্পর্কিত করে আউটপুট ভোল্টেজ স্থিতিশীল রাখে।
সুবিধাগুলি:
সরল ব্যবহার এবং সরল সার্কিট ডিজাইন।
খুব সুষম এবং কম শব্দ আউটপুট ভোল্টেজ প্রদান করে।
অসুবিধাগুলি:
কম দক্ষতা, বিশেষ করে যখন ইনপুট ভোল্টেজ আউটপুট ভোল্টেজের চেয়ে অনেক বেশি, কারণ অনেক শক্তি তাপ হিসেবে বিকিরণ হয়।
তাপ উৎপাদনের কারণে ভাল তাপ ব্যবস্থাপনা প্রয়োজন।
সাধারণ প্রয়োগ: শব্দ সংবেদনশীল সার্কিট যেমন অডিও যন্ত্র এবং পরিমাণ সেন্সরের জন্য উপযুক্ত।
২. সুইচিং রেগুলেটর
কাজের নীতি: একটি সুইচিং রেগুলেটর দ্রুত সুইচিং (সাধারণত MOSFETs বা BJTs ব্যবহার করে) ব্যবহার করে বিদ্যুৎ প্রবাহ নিয়ন্ত্রণ করে, ইনপুট ভোল্টেজকে একটি পালস তরঙ্গে রূপান্তরিত করে। এই তরঙ্গটি পরে একটি ফিল্টার দ্বারা সুষম করা হয় এবং একটি স্থিতিশীল DC আউটপুট উৎপাদন করে। সুইচিং রেগুলেটরগুলি প্রয়োজন অনুযায়ী ভোল্টেজ বাড়াতে (Boost), কমাতে (Buck), বা উভয় (Buck-Boost) করতে পারে।
সুবিধাগুলি:
উচ্চ দক্ষতা, সাধারণত 80% থেকে 95% পর্যন্ত, বিশেষ করে যখন ইনপুট এবং আউটপুট ভোল্টেজের মধ্যে বড় পার্থক্য থাকে।
বিস্তৃত শক্তি স্তর পরিচালনা করতে পারে, উচ্চ-শক্তি প্রয়োগের জন্য উপযুক্ত।
অসুবিধাগুলি:
আরও জটিল সার্কিট ডিজাইন, বাস্তবায়ন এবং ডিবাগ করা কঠিন।
আউটপুট ভোল্টেজে কিছু রিপল এবং শব্দ থাকতে পারে, যা অতিরিক্ত ফিল্টারিং প্রয়োজন করে।
উচ্চ সুইচিং ফ্রিকোয়েন্সি ইলেকট্রোম্যাগনেটিক ইন্টারফেরেন্স (EMI) উৎপাদন করতে পারে।
সাধারণ প্রয়োগ: উচ্চ-দক্ষতা, উচ্চ-শক্তি প্রয়োগের জন্য উপযুক্ত, যেমন ল্যাপটপ পাওয়ার অ্যাডাপ্টার এবং ইলেকট্রিক গাড়ি চার্জিং সিস্টেম।
৩. শান্ট রেগুলেটর
কাজের নীতি: একটি শান্ট রেগুলেটর অতিরিক্ত বিদ্যুৎ প্রবাহ শোষণ করে একটি উপাদান (যেমন জেনার ডায়োড বা ভোল্টেজ রেগুলেটর) ব্যবহার করে একটি রেফারেন্স ভোল্টেজ এবং আউটপুট ভোল্টেজের মধ্যে সমান্তরাল সংযোগ করে, এইভাবে নিরবচ্ছিন্ন আউটপুট ভোল্টেজ রক্ষণ করে। এটি সাধারণত সরল নিম্ন-ভোল্টেজ রেগুলেশন সার্কিটে ব্যবহৃত হয়।
সুবিধাগুলি:
সরল এবং কম খরচের সার্কিট ডিজাইন।
নিম্ন-শক্তি, ক্ষুদ্র বিদ্যুৎ প্রবাহের জন্য উপযুক্ত।
অসুবিধাগুলি:
কম দক্ষতা, কারণ অতিরিক্ত বিদ্যুৎ প্রবাহ তাপ হিসেবে বিকিরণ হয়।
সীমিত লোড পরিবর্তনের জন্য উপযুক্ত।
সাধারণ প্রয়োগ: সরল রেফারেন্স ভোল্টেজ সূত্র বা নিম্ন-শক্তি সার্কিটের জন্য উপযুক্ত।
৪. ফিডব্যাক নিয়ন্ত্রণ সার্কিট
কাজের নীতি: অনেক ভোল্টেজ রেগুলেটর ফিডব্যাক নিয়ন্ত্রণ লুপ ব্যবহার করে আউটপুট ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণ করে এবং কোনও বিচ্যুতির উপর ভিত্তি করে রেগুলেটরের আচরণ সম্পর্কিত করে। ফিডব্যাক সার্কিট আউটপুট ভোল্টেজ এবং রেফারেন্স ভোল্টেজ তুলনা করে, একটি ত্রুটি সিগন্যাল উৎপাদন করে যা রেগুলেটরের আউটপুট সম্পর্কিত করে। এই বন্ধ লুপ সিস্টেম রেগুলেটরের সুনিশ্চিততা এবং প্রতিক্রিয়া সময় উন্নত করে।
সুবিধাগুলি:
রেগুলেটরের সুনিশ্চিততা এবং স্থিতিশীলতা উন্নত করে।
লোড পরিবর্তন এবং ইনপুট ভোল্টেজ দোলায়মানের জন্য দ্রুত প্রতিক্রিয়া দেয়।
অসুবিধাগুলি:
আরও জটিল সার্কিট ডিজাইন, বাস্তবায়ন এবং ডিবাগ করা কঠিন।
অস্থিতিশীলতা বা দোলায়মান এড়ানোর জন্য সতর্ক ডিজাইন প্রয়োজন।
সাধারণ প্রয়োগ: বিভিন্ন ধরনের রেগুলেটরে ব্যবহৃত হয় পারফরম্যান্স এবং নির্ভরযোগ্যতা উন্নত করতে।
৫. ব্যাটারি ম্যানেজমেন্ট সিস্টেম (BMS)
কাজের নীতি: ব্যাটারি-চালিত সিস্টেমের জন্য, একটি ব্যাটারি ম্যানেজমেন্ট সিস্টেম (BMS) ব্যাটারি ভোল্টেজ, বিদ্যুৎ প্রবাহ, এবং তাপমাত্রা পরিমাপ করে এবং ব্যাটারি ভোল্টেজ নিরাপদ পরিসরে রাখার জন্য চার্জিং এবং ডিচার্জিং প্রক্রিয়া বুদ্ধিমানভাবে নিয়ন্ত্রণ করে। BMS ব্যাটারি থেকে অতিরিক্ত চার্জিং, অতিরিক্ত ডিচার্জিং, এবং অতিরিক্ত তাপমাত্রা প্রতিরোধ করে, ব্যাটারির জীবনকাল বাড়ায়।
সুবিধাগুলি:
ব্যাটারি রক্ষা করে এবং তার জীবনকাল বাড়ায়।
ব্যাটারির চার্জিং এবং ডিচার্জিং প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ করে নিরবচ্ছিন্ন ভোল্টেজ রক্ষণ করে।
অসুবিধাগুলি:
প্রধানত ব্যাটারি-চালিত সিস্টেমের জন্য প্রযোজ্য, অন্য ধরনের পাওয়ার সূত্রের জন্য নয়।
সাধারণ প্রয়োগ: লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি এবং লিড-এসিড ব্যাটারি সহ পুনরায় চার্জযোগ্য ব্যাটারি সিস্টেমের জন্য উপযুক্ত, যা ইলেকট্রিক গাড়ি এবং পরিবহনযোগ্য ইলেকট্রনিক যন্ত্রে সাধারণত পাওয়া যায়।
৬. ভোল্টেজ রেফারেন্স
কাজের নীতি: একটি ভোল্টেজ রেফারেন্স সার্কিট একটি অত্যন্ত স্থিতিশীল রেফারেন্স ভোল্টেজ প্রদান করে, সাধারণত ব্যান্ডগ্যাপ রেফারেন্স প্রযুক্তি ব্যবহার করে। এটি বিস্তৃত তাপমাত্রা এবং ইনপুট ভোল্টেজের পরিসরে উচ্চ সুনিশ্চিততা এবং স্থিতিশীলতা রক্ষণ করে।
সুবিধাগুলি:
কম তাপমাত্রা গুণাঙ্ক এবং উত্তম দীর্ঘমেয়াদী স্থিতিশীলতা সহ উচ্চ সুনিশ্চিততা।
উচ্চ-সুনিশ্চিততা ভোল্টেজ রেফারেন্সের প্রয়োজনীয় প্রয়োগের জন্য উপযুক্ত।
অসুবিধাগুলি:
সাধারণত ক্ষুদ্র বিদ্যুৎ প্রবাহ প্রদান করে, উচ্চ-শক্তি প্রয়োগের জন্য উপযুক্ত নয়।
সাধারণ প্রয়োগ: ADC/DAC কনভার্টার এবং পরিমাণ পরিমাপ যন্ত্রের মতো উচ্চ-সুনিশ্চিততা ভোল্টেজ রেফারেন্সের প্রয়োজনীয় প্রয়োগের জন্য উপযুক্ত।
৭. ট্রান্সফরমার এবং রেক্টিফায়ার
কাজের নীতি: AC পাওয়ার সিস্টেমে, একটি ট্রান্সফরমার ইনপুট ভোল্টেজকে প্রয়োজনীয় আউটপুট ভোল্টেজে রূপান্তর করে, এবং একটি রেক্টিফায়ার এসিভোল্টেজকে ডিসি ভোল্টেজে রূপান্তর করে। নিরবচ্ছিন্ন DC আউটপুট ভোল্টেজ রক্ষণ করার জন্য, রেক্টিফায়ারের পরে ফিল্টার এবং রেগুলেটর যোগ করা হয়।
সুবিধাগুলি:
AC পাওয়ার সিস্টেমে ভোল্টেজ রূপান্তরের জন্য উপযুক্ত।
সরল এবং কম খরচের ডিজাইন।
অসুবিধাগুলি:
আউটপুট ভোল্টেজ ইনপুট ভোল্টেজের দোলায়মানের সাথে সংবেদনশীল, যা অতিরিক্ত নিয়ন্ত্রণের প্রয়োজন করে।
আকারে বড়, পরিবহনযোগ্য যন্ত্রের জন্য উপযুক্ত নয়।
সাধারণ প্রয়োগ: AC পাওয়ার সিস্টেমে গৃহস্থালি যন্ত্রপাতি এবং শিল্প সরঞ্জামের জন্য উপযুক্ত।
সারাংশ
