यहां, एसी (प्रत्यावर्ती धारा) वोल्टेज को डीसी (प्रत्यक्ष धारा) वोल्टेज, ट्रांसफार्मर मोड और स्विचिंग मोड में परिवर्तित करने की मूल विधि बताई जाएगी। इसके अलावा, ट्रांसफार्मर मोड और स्विचिंग मोड के बीच तुलना पर चर्चा की जाएगी।

सबसे पहले, "एसी/डीसी रूपांतरण क्यों आवश्यक है?" आइए पहले मूल बिंदु पर वापस जाएँ।

चित्रा 1

जैसा कि हम सभी जानते हैं, जापानी घरों या इमारतों की मुख्य बिजली आपूर्ति 100V या 200V AC है। हालाँकि, अधिकांश विद्युत उपकरण इलेक्ट्रॉनिक सर्किट द्वारा संचालित होते हैं, और उनमें से लगभग सभी 5V और 3.3V DC वोल्टेज के साथ काम करते हैं। हालाँकि मोटर उपकरण, तापदीप्त बल्ब आदि हैं, जो सीधे एसी वोल्टेज द्वारा संचालित होते हैं, हाल ही में, मोटर और स्विच जैसे अपेक्षाकृत सरल उपकरण लगभग अनिवार्य रूप से इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण सर्किट से सुसज्जित हैं, और सभी इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण सर्किट डीसी वोल्टेज द्वारा संचालित होते हैं। इसके अलावा, बाजार ने धीरे-धीरे गरमागरम बल्बों को एलईडी से बदल दिया है, लेकिन जैसा कि हम सभी जानते हैं, एलईडी अभी भी मूल रूप से डीसी द्वारा संचालित होते हैं। कहने का तात्पर्य यह है कि, "एसी को पावर ट्रांसमिशन नेटवर्क से प्रसारित किया जाता है, लेकिन चूंकि इलेक्ट्रॉनिक सर्किट, जो इलेक्ट्रॉनिक उत्पाद के दिल के बराबर है, डीसी द्वारा संचालित होता है, यदि एसी वोल्टेज को डीसी वोल्टेज में परिवर्तित नहीं किया जाता है, तो इलेक्ट्रॉनिक उत्पाद प्रारंभ नहीं किया जा सकता"। उपरोक्त उत्तर है. मेरा मानना है कि हर कोई सोचेगा, "इस मामले में, क्या पहले डीसी पावर संचारित करना अच्छा नहीं होगा?" हालाँकि, वास्तव में, एसी पावर संचारित करने के ऐतिहासिक पृष्ठभूमि कारक और कारण हैं।

आपको पता होना चाहिए कि एडिसन ने 1881 में तापदीप्त बल्बों वाले विद्युत लैंप का आविष्कार किया था। दरअसल, उस समय संयुक्त राज्य अमेरिका में डीसी बिजली की आपूर्ति मानक थी। तापदीप्त बल्बों को बढ़ावा देने के लिए, एडिसन ने पावर ग्रिड में DC 110V ट्रांसमिशन के उद्देश्य को व्यवहार में लाना शुरू किया। हालाँकि, जब डीसी बिजली प्रसारित होती है, तो वोल्टेज बहुत कम हो जाएगा, इसलिए ट्रांसमिशन रेंज 1.5 किमी से अधिक नहीं हो सकती है, जिसके कारण बिजली संयंत्र को सड़क के बीच में बनाना पड़ता है। अब मुझे विश्वास नहीं हो रहा. निकोला टेस्ला एसी की बिजली उत्पादन, पारेषण और उपयोग के तरीकों की जांच की गई, और एडिसन के साथ एक मौजूदा युद्ध शुरू हो गया। अंत में, टेस्ला ने एसी सिस्टम के साथ जीत हासिल की जो वोल्टेज को आसानी से बदल सकता है, और भले ही तार पतला और लंबा हो, बिजली संचारित करते समय बहुत अधिक नुकसान नहीं होगा, और परिणाम अब तक जारी है।

एसी के फायदे

• एसी बिजली आपूर्ति ट्रांसफार्मर का उपयोग करके वोल्टेज (स्टेप-अप और स्टेप-डाउन) को आसानी से परिवर्तित कर सकती है।
  

• यह बिजली ट्रांसमिशन के दौरान उच्च वोल्टेज/कम करंट रख सकता है, और वोल्टेज ड्रॉप (I2R लॉस) को कम कर सकता है।
  

• एक डीसी ड्राइव डिवाइस जो आसानी से एसी पावर को डीसी पावर में परिवर्तित कर सकता है और आसानी से बिजली की आपूर्ति कर सकता है।

वास्तव में, बिजली संयंत्र द्वारा हजारों से 20,000 वोल्ट एसी उच्च वोल्टेज भेजने के बाद, इसे सामान्य घरों में संचारित करने से पहले उपयोगिता पोल पर ट्रांसफार्मर के माध्यम से 100V और 200V तक कम कर दिया जाएगा।

यह विषयांतर है. वर्तमान में, घर में सॉकेट एसी बिजली की आपूर्ति करता है, इसलिए प्रत्येक डिवाइस को अपना स्वयं का एसी/डीसी रूपांतरण सर्किट स्थापित करना होगा। इस भाग के लिए, ऊर्जा बचत और लघुकरण की दृष्टि से, यह कहना होगा कि यह अतिश्योक्तिपूर्ण है। हाल ही में, विभिन्न स्थानों पर परीक्षण और अध्ययन किए गए स्मार्ट होम कॉन्सेप्ट में, घर में सॉकेट से सीधे डीसी बिजली की आपूर्ति करने की प्रणाली पर भी विचार किया गया है। फिर भी, इसका मतलब यह नहीं है कि बिजली पारेषण सुविधाओं को तेजी से डीसी में परिवर्तित किया जा सकता है, या एसी/डीसी रूपांतरण अनावश्यक है। इस प्रणाली में, घरेलू बिजली आपूर्ति उपकरण जो डीसी बिजली की आपूर्ति करते हैं, उन्हें अभी भी उच्च शक्ति और दक्षता वाले उच्च-शक्ति एसी/डीसी कनवर्टर्स और पास में स्थापित मध्यम-शक्ति एसी/डीसी कनवर्टर्स से लैस होना पड़ता है।

तो चलिए एक और बुनियादी ज्ञान के बारे में बात करते हैं। पूर्वगामी में, यह उल्लेख किया गया है कि "इसे एसी से डीसी में आसानी से परिवर्तित किया जा सकता है", लेकिन यह "सुधार" के कार्य से संबंधित है, जो एसी/डीसी रूपांतरण की नींव है, इसलिए पहले इसकी वास्तुकला को जानना आवश्यक है .

चित्रा 2

चित्र 2 पूर्ण-तरंग सुधार को दर्शाता है, जो मूल प्रकार के सुधार और आधे-तरंग सुधार की भूमिका से संबंधित है। किसी भी तरह से, इनपुट एसी वोल्टेज को नकारात्मक तरंग के आयाम को पकड़ने के लिए डायोड से जोड़ा जाता है। अर्ध-तरंग दिष्टकरण में ऋणात्मक तरंग के आयाम को पकड़ने के लिए केवल एक डायोड का उपयोग किया जाता है, इसलिए ऋणात्मक तरंग गायब हो जाती है, तथा केवल आधी तरंगरूप रह जाती है, इसलिए इसे अर्ध-तरंग कहा जाता है। पूर्ण-तरंग सुधार चार डायोड से बने एक ब्रिज डायोड का उपयोग करता है, जो नकारात्मक तरंग को घुमा सकता है और इसे सकारात्मक तरंग क्षेत्र में प्रदर्शित कर सकता है, जबकि पूर्ण तरंग को डीसी द्वारा प्रदर्शित किया जा सकता है।

डीसी रूपांतरण के बाद, तरंगरूप को सुचारू करने के लिए संधारित्र का उपयोग किया जाता है। हालाँकि, भले ही तरंग रूप सुचारू हो, फिर भी तरंग (तरंग) होगी, और संधारित्र की धारिता और भार के कारण इसका आयाम तरंग वोल्टेज बदल जाएगा। जब संधारित्र की धारिता भार के समान होती है, तो पूर्ण-तरंग सुधार की तरंग वोल्टेज अर्ध-तरंग सुधार की तुलना में छोटी होगी।

प्रमुख बिंदु:

  इलेक्ट्रॉनिक सर्किट के दृष्टिकोण से, एसी/डीसी रूपांतरण डीसी बिजली आपूर्ति की नींव है, इसलिए हमें पहले बुनियादी सिद्धांत में महारत हासिल करनी चाहिए।

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