हिरन कन्वर्टर्सअनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला में कुशल और सटीक वोल्टेज विनियमन के लिए आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक्स में एक मौलिक भवन ब्लॉक हैं। वे एक उच्च वोल्टेज लेते हैं और इसे अधिक वर्तमान के साथ कम वोल्टेज में बदल देते हैं। कई इलेक्ट्रॉनिक्स को कार्य करने के लिए विशिष्ट वोल्टेज की आवश्यकता होती है। रैखिक नियामकों (एक और वोल्टेज कनवर्टर विकल्प) के विपरीत जो गर्मी के रूप में अतिरिक्त वोल्टेज को बर्बाद करते हैं, हिरन कन्वर्टर्स बहुत अधिक कुशल होते हैं (90% से अधिक कभी -कभी)। इसका मतलब है कि बक कन्वर्टर्स को बहुत अधिक शीतलन की आवश्यकता नहीं है क्योंकि कम ऊर्जा गर्मी के रूप में बर्बाद हो जाती है, और पोर्टेबल इलेक्ट्रॉनिक्स में, बक कन्वर्टर्स बिजली का अधिक कुशलता से उपयोग करके बैटरी जीवन का विस्तार करने में मदद करते हैं।
एक हिरन कनवर्टर कैसे काम करता है?
एक हिरन कनवर्टर में एक स्विच, एक प्रारंभ करनेवाला, एक डायोड, एक संधारित्र और एक लोड होता है। एक स्विच, आमतौर पर एक मेटल-ऑक्साइड सेमीकंडक्टर फील्ड-इफेक्ट ट्रांजिस्टर (MOSFET), बिजली के प्रवाह को नियंत्रित करते हुए, ट्रिगर ऑन/ऑफ ट्रिगर के रूप में कार्य करता है। इंडक्टर कॉइल ऊर्जा को संग्रहीत करके वर्तमान परिवर्तनों का विरोध करता है जब वर्तमान प्रवाह हो रहा है और जब वर्तमान रुकता है तो इसे जारी कर रहा है। डायोड एक-तरफ़ा वाल्व है जो बिजली को केवल एक दिशा में प्रवाहित करने की अनुमति देता है, और संधारित्र एक छोटी बैटरी की तरह काम करता है, आउटपुट वोल्टेज को सुचारू करने के लिए विद्युत ऊर्जा का भंडारण करता है।
एक हिरन कनवर्टर के पूर्ण कामकाज को "स्विच ऑन" और "स्विच ऑफ" राज्यों में इसके व्यवहार को देखकर समझा जा सकता है। स्विच-ऑन के दौरान, ट्रांजिस्टर चालू हो जाता है, इनपुट वोल्टेज को प्रारंभ करनेवाला से जोड़ता है। वर्तमान सर्किट के माध्यम से बहना शुरू हो जाता है, और प्रारंभ करनेवाला अपनी ऊर्जा का निर्माण करता है, वर्तमान वृद्धि का विरोध करता है। यह बढ़ती धारा संधारित्र को भी चार्ज करती है। स्विच-ऑफ के दौरान, ट्रांजिस्टर बंद हो जाता है, इनपुट वोल्टेज को डिस्कनेक्ट करता है। चूंकि इंडक्टर्स वर्तमान में परिवर्तन का विरोध करते हैं, वर्तमान में डायोड के माध्यम से बहता रहता है (जो इस दिशा में वर्तमान की अनुमति देता है) और संधारित्र को आगे बढ़ाता है, लोड को शक्ति प्रदान करता है।
अधिकांश व्यावहारिक हिरन कन्वर्टर्स में, एक नियंत्रण सर्किट आउटपुट वोल्टेज की निगरानी करता है। यदि यह बहुत कम है, तो स्विच अधिक शक्ति प्रदान करने के लिए प्रत्येक चक्र में लंबी अवधि (कर्तव्य चक्र) के लिए रहेगा। यदि आउटपुट वोल्टेज बहुत अधिक है, तो पावर डिलीवरी को कम करने के लिए स्विच कम अवधि के लिए होगा। स्विच के ऑन/ऑफ टाइम (ड्यूटी चक्र) को समायोजित करके, इनपुट से आउटपुट में स्थानांतरित ऊर्जा की मात्रा को वोल्टेज को प्रभावी ढंग से कदम रखने के लिए नियंत्रित किया जाता है। प्रारंभ करनेवाला और संधारित्र आउटपुट वोल्टेज को सुचारू करने के लिए एक साथ काम करते हैं, डिवाइस को बिजली का एक स्थिर प्रवाह प्रदान करते हैं।
एक हिरन कनवर्टर के आवेदन
· लैपटॉप:एक बार एसी वॉल आउटलेट वोल्टेज को चार्जर द्वारा डीसी में परिवर्तित कर दिया जाता है, डीसी वोल्टेज लैपटॉप में प्रवेश करता है। लैपटॉप के अंदर, एक हिरन कनवर्टर इस डीसी वोल्टेज (लगभग 19 वी डीसी के आसपास) लेता है और इसे सीपीयू, मेमोरी और ग्राफिक्स कार्ड (आमतौर पर 1.8 वी से 12 वी डीसी) जैसे विभिन्न घटकों द्वारा आवश्यक विभिन्न निचले वोल्टेज स्तरों तक आगे बढ़ाता है।
· कारें:आधुनिक कारों में कई इलेक्ट्रॉनिक सिस्टम होते हैं जो विभिन्न वोल्टेज स्तरों पर काम करते हैं। बक कन्वर्टर्स, जिसे अक्सर डीसी-डीसी कन्वर्टर्स में एकीकृत किया जाता है, का उपयोग कार की मुख्य बैटरी (जो आमतौर पर 12 वी है) से इन प्रणालियों को आपूर्ति किए गए वोल्टेज को विनियमित करने के लिए किया जाता है। यह सुनिश्चित करता है कि प्रत्येक प्रणाली इष्टतम प्रदर्शन के लिए उपयुक्त वोल्टेज प्राप्त करती है।
· एलईडी लाइट्स:एलईडी लाइट्स को अक्सर पावर स्रोत की तुलना में कम वोल्टेज की आवश्यकता होती है। हिरन कन्वर्टर्स का उपयोग एलईडी ड्राइवरों में एलईडी के लिए सही वोल्टेज प्रदान करने के लिए किया जाता है ताकि ठीक से कार्य किया जा सके। यह एलईडी को कुशलता से संचालित करने और कम शक्ति का उपभोग करने की अनुमति देता है।
· बैटरी चार्जर:कई बैटरी चार्जर, विशेष रूप से पोर्टेबल इलेक्ट्रॉनिक्स में उपयोग किए जाने वाले लिथियम-आयन बैटरी के लिए, हिरन कन्वर्टर्स को शामिल करते हैं। ये कन्वर्टर्स चार्जिंग प्रक्रिया के दौरान बैटरी में जाने वाले वोल्टेज को विनियमित करते हैं। यह सुनिश्चित करता है कि बैटरी को सुरक्षित रूप से और कुशलता से चार्ज करने के लिए सही वोल्टेज प्राप्त होता है, जिससे ओवरचार्जिंग से नुकसान को रोकता है।
निष्कर्ष
बक कन्वर्टर्स वर्तमान को बढ़ाते हुए एक उच्च वोल्टेज को कम वोल्टेज में परिवर्तित करते हैं। ड्यूटी चक्र को संशोधित करके, इनपुट वोल्टेज जितनी समय की मात्रा प्रारंभकर्ता से गुजर सकती है और आउटपुट तक पहुंच सकती है, उसे विनियमित किया जा सकता है। स्विच की एक लंबी अवधि (अधिक कर्तव्य चक्र) पर होने से एक बढ़ा हुआ आउटपुट वोल्टेज होता है, जो इनपुट वोल्टेज के पास पहुंचता है। यदि स्विच एक छोटी अवधि (कम कर्तव्य चक्र) के लिए चालू है, तो आउटपुट वोल्टेज इनपुट वोल्टेज से कम हो जाता है।