స్విచ్-మోడ్ రెగ్యులేటర్ యొక్క పనిప్రక్రియ

స్విచ్-మోడ్ రెగ్యులేటర్లు అత్యంత కార్యక్షమమైన వోల్టేజ్ రెగ్యులేటర్లు. వాటి ద్వారా స్విచ్ మూలకాలు (MOSFETs వంటివి) త్వరగా స్విచ్ చేయడం ద్వారా కరెంట్ ని నియంత్రిస్తున్నాయి, మరియు శక్తి నిల్వ ఘటనల ద్వారా (ఇండక్టర్లు లేదా కెపాసిటర్లు వంటివి) వోల్టేజ్ నియంత్రణను చేస్తున్నాయి. వాటి పనిప్రక్రియ మరియు ముఖ్య ఘటనల వివరణ ఇది:

1. స్విచ్ మూలక నియంత్రణ

స్విచింగ్ రెగ్యులేటర్ యొక్క ముఖ్యమైన భాగం ఒక స్విచ్ మూలకం, ఇది ON స్థితి మరియు OFF స్థితి మధ్య ప్రాయోగికంగా మారుతుంది. స్విచ్ మూలకం ON స్థితిలో ఉన్నప్పుడు, ఇన్‌పుట్ వోల్టేజ్ స్విచ్ మూలకం ద్వారా ఇండక్టర్కు పంపబడుతుంది; స్విచ్ మూలకం OFF స్థితిలో ఉన్నప్పుడు, ఇండక్టర్లోని కరెంట్ ఆవిష్కరణ ప్రాంతం లో డైఓడ్ (లేదా సింక్రనోస్ రెక్టిఫైయర్) ద్వారా కరెంట్ నిరంతరం ప్రవహించాలని వినిపిస్తుంది.

2. ఇండక్టర్లు మరియు కెపాసిటర్ల పాత్ర

• ఇండక్టర్: నిల్వ ఘటనగా, ఇది స్విచ్ మూలకం ప్రవహణ చేస్తున్నప్పుడు శక్తిని నిల్వ చేస్తుంది, స్విచ్ మూలకం బంధం చేస్తే శక్తిని విడుదల చేస్తుంది.

• కెపాసిటర్: ఆవర్ట్ ప్రాంతంలో సమాంతరంగా కనెక్ట్ చేయబడుతుంది, ఇది ఆవర్ట్ వోల్టేజ్ ను మృదువైనదిగా చేస్తుంది, ఇండక్టర్ యొక్క కరెంట్ విచ్ఛిన్నత ద్వారా ఏర్పడే రిపుల్ ను తగ్గిస్తుంది.

3. పల్స్ వైడ్త్ మోడ్యులేషన్ (PWM) నియంత్రణ

PWM అనేది స్విచింగ్ మూలకాల ప్రవహన మరియు బంధ సమయం నియంత్రణ పద్ధతి. PWM సిగ్నల్ యొక్క డ్యూటీ సైకిల్ (అనగా, ప్రవహన సమయం మరియు పీరియడ్ సమయం యొక్క నిష్పత్తి) ని మార్చడం ద్వారా, ఇండక్టర్లు శక్తిని నిల్వ చేస్తున్న మరియు విడుదల చేస్తున్న వేగాన్ని నియంత్రించవచ్చు, ఇది ఆవర్ట్ వోల్టేజ్ యొక్క పరిమాణాన్ని నియంత్రించడంలో సహాయపడుతుంది.

4. ఫీడ్బ్యాక్ లూప్

ఆవర్ట్ వోల్టేజ్ యొక్క స్థిరతను నిల్వ చేయడానికి, బక్-టైప్ స్విచింగ్ రెగ్యులేటర్లో సాధారణంగా ఫీడ్బ్యాక్ లూప్ ఉంటుంది. ఈ లూప్ ఆవర్ట్ వోల్టేజ్ ని మాని, దానిని రిఫరెన్స్ వోల్టేజ్ తో పోల్చి, ఆవర్ట్ వోల్టేజ్ సెట్ విలువ నుండి వ్యత్యాసం వచ్చినప్పుడు, ఫీడ్బ్యాక్ లూప్ PWM సిగ్నల్ యొక్క డ్యూటీ సైకిల్ ని మార్చి, ఇండక్టర్ యొక్క శక్తి ప్రవాహనాన్ని పెంచుతోంది లేదా తగ్గిస్తోంది, ఇది ఆవర్ట్ వోల్టేజ్ యొక్క స్థిరతను నిల్వ చేస్తుంది.

5. పనిప్రక్రియ మోడ్

• కంటిన్యూఅస్ కండక్షన్ మోడ్ (CCM): గాఢం ప్రతీకారం అందించే పరిస్థితులలో, ఇండక్టర్లోని కరెంట్ మొత్తం స్విచింగ్ సైకిల్ ప్రదేశంలో ఎప్పుడూ సున్నాకు చేరదు.

• డిస్కంటిన్యూఅస్ కండక్షన్ మోడ్ (DCM): లేదా బర్స్ట్ మోడ్: తేలిక ప్రతీకారం లేదా ప్రతీకారం లేని పరిస్థితులలో, రెగ్యులేటర్ ఈ మోడ్లులో ప్రవేశించవచ్చు, ఈ మోడ్లులో కార్యక్షమతను పెంచడం మరియు ఆలస్యం శక్తి ఉపభోగాన్ని తగ్గించడం జరుగుతుంది.

6. కార్యక్షమత మరియు వంటక నిర్వహణ

స్విచింగ్ మూలకాల స్విచింగ్ చర్య కొన్ని నష్టాలను ఏర్పరచబోతుంది, కాబట్టి స్విచింగ్ రెగ్యులేటర్ యొక్క కార్యక్షమత సంపూర్ణంగా 100% కాదు. కానీ, స్విచింగ్ మూలకాల ఎంపికను మెరుగుపరచడం, స్విచింగ్ నష్టాలను మరియు ప్రవహన నష్టాలను తగ్గించడం ద్వారా ఉపయోగక్షమ డిజైన్లను చేయవచ్చు. అదేవిధంగా, వంటక నిర్వహణ ఉపాధ్యానాలు (ఉదాహరణకు, హీట్ సింక్స్) కూడా అవసరం, ఇది అతిపెద్ద వంటకాన్ని తగ్గించడం మరియు రెగ్యులేటర్ యొక్క నిశ్చయతను నిల్వ చేస్తుంది.

సారాంశం

స్విచ్-మోడ్ రెగ్యులేటర్లు ఈ మీది ప్రక్రియ ద్వారా కార్యక్షమమైన మరియు స్థిరమైన వోల్టేజ్ నియంత్రణను చేస్తాయి, మరియు వాటి వివిధ ఇన్‌పుట్ వోల్టేజ్ పరిస్థితులలో సహజంగా పనిచేయడానికి కంప్యూటర్లు, మొబైల్ ఫోన్లు, టీవీలు వంటి వివిధ ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలలో వ్యాపకంగా ఉపయోగించబడతాయి.