রেগুলেটেড/এডজাস্ট্যাবল পাওয়ার সাপ্লাইয়ের কার্যপ্রণালী বর্ণনা

আজকে আমরা রেগুলেটেড/এডজাস্ট্যাবল পাওয়ার সাপ্লাইয়ের কার্যপ্রণালী বর্ণনা সম্পর্কে আলোচনা করবো । যা জেনারেল ইলেকট্রনিক্স ১ এর লো ভোল্টেজ ডিসি পাওয়ার সাপ্লাই তৈরি ও মেরামত অংশের অন্তর্গত।

রেগুলেটেড/এডজাস্ট্যাবল পাওয়ার সাপ্লাইয়ের কার্যপ্রণালী বর্ণনা

রেগুলেটেড ডিসি পাওয়ার সাপ্লাই:

একটি রেগুলেটেড ডিসি পাওয়ার সাপ্লাই প্রায় আনরেগুলেটেড ডিসি পাওয়ার সাপ্লাইয়ের মতোই। এখানে শুধু রিডার রেজিস্টরের জায়গায় একটি ৩-টার্মিনাল রেগুলেটর ব্যবহৃত হয়। এ পাওয়ার সাপ্লাইয়ের মূল লক্ষ্য লোডের জন্য প্রয়োজনীয় মানের ডিসি পাওয়ার সরবারহ করা। ডিসি পাওয়ার সাপ্লাই ইনপুট হিসাবে একটি এসি সাপ্লাই ব্যবহার করে। বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনগুলোতে বিভিন্ন মানের ডিসি ভোল্টেজের প্রয়োজন হয়। তবে আজকাল ডিসি পাওয়ার সাপ্লাই একটি নির্ভূল আউটপুট ভোল্টেজ সাপ্লাই করে এবং এ ভোল্টেজটি একটি ইলেকট্রনিক সার্কিট দ্বারা রেগুলেটেড হয়। যাতে এটি আউটপুট লোডের বিস্তৃত পরিসরে একটি স্থির আউটপুট ভোল্টেজ সরবরাহ করে।

ফিল্টার বা স্মুথিং (Filter or Smoothing) :

রেকটিফায়ার থেকে পালসেটিং ডিসি পাওয়া যায়। এ পালসেটিং ডিসিকে খাঁটি ডিসিতে রুপান্তরের জন্য স্মুথিং বা ফিল্টার ব্যবহৃত হয়। আর এর জন্য বেশি মানের ক্যাপাসিটর ব্যবহৃত হয়।

ভোল্টেজ রেগুলেটর (Voltage Regulator) :

একটি লিনিয়ার রেগুলেটর একটি অ্যাকটিভ (বিজেটি বা মসফেট) ডিভাইস (সিরিজ বা শান্ট) এবং একটি উচ্চ গেইনের ডিফারেন্সিয়াল অ্যামপ্লিফায়ার দ্বারা নিয়ন্ত্রিত থাকে। অ্যাকটিভ (বিজেটি বা মসফেট) ডিভাইসটি একটি সুনির্দিষ্ট রেফারেন্স ভোল্টেজের সাথে আউটপুট ভোল্টেজের তুলনা করে এবং একটি স্থির মানের আউটপুট ভোল্টেজ বজায় রাখার ব্যবস্থা করে।লিনিয়ার পাওয়ার সাপ্লাইয়ের প্রধান দুটি ধরন রয়েছে। একটি সিরিজ রেগুলেটেড অপরটি শান্ট রেগুলেটেড।

যখন রেগুলেটরকে সিরিজে ব্যবহার করা হয় তখন তাকে সিরিজ রেগুলেটেড লিনিয়ার ডিসি পাওয়ার সাপ্লাই বলে। আর যখন রেগুলেটরকে একটি রেজিস্টরের মাধ্যমে লোডের সাথে শান্টে যুক্ত করা হয় তখন তাকে শান্ট রেগুলেটেড শিনিয়ার ডিসি পাওয়ার সাপ্লাই বলে। তবে বেশিরভাগ ক্ষেত্রেই সিরিজ রেগুলেটেড লিনিয়ার ডিসি পাওয়ার সাপ্লাই ব্যবহার করা হয়। চিত্রে  রেগুলেটেড লিনিয়ার পাওয়ার সাপ্লাই দেখানো হয়েছে।

রেগুলেটেড লিনিয়ার পাওয়ার সাপ্লাইয়ের প্রধান বৈশিষ্ট্যগুলোর মধ্যে নিম্নে উল্লেখিত বিষয়গুলো অন্তর্ভুক্ত। যথা:

• এ পাওয়ার সাপ্লাইয়ের দক্ষতা ২০% থেকে ২৫% পর্যন্ত;
• এ পাওয়ার সাপ্লাইয়ে ব্যবহৃত চৌম্বকীয় পদার্থ হল সিআরজিও কোর (CRGO Core) বা স্ট্যালয়,
• এটি আরও নির্ভরযোগ্য, কম জটিল এবং বিশাল;
• এটি খুব দ্রুত রেসপন্স করে ।

লিনিয়ার পাওয়ার সাপ্লাইয়ের প্রধান সুবিধার মধ্যে রয়েছে নির্ভরযোগ্যতা, সহজ গঠন, স্বল্প খরচ এবং নয়েজ কম। এ সুবিধাগুলোর পাশাপাশি কিছু অসুবিধাও রয়েছে। যথা:

এটি নিম্ন পাওয়ারের অ্যাপ্লিকেশনগুলোর জন্য উত্তম কিন্তু যখন উচ্চ পাওয়ার প্রয়োজন তখন ত্রুটিগুলো আরও স্পষ্টভাবে বুঝা যায়। এ পাওয়ার সাপ্লাইয়ের অসুবিধাগুলোর মধ্যে তাপ ও আকারের উচ্চ লস এবং দক্ষতার স্তর নিম্ন। যখন একটি লিনিয়ার পাওয়ার সাপ্লাই উচ্চ পাওয়ারের প্ররোগে ব্যবহৃত হয়, তখন পাওয়ার পরিচালনা করার জন্য বড় কম্পোনেন্ট এর প্রয়োজন হয়।

এসএমপিএস (সুইচ মোড পাওয়ার সাপ্লাই) এর ধারণা (Concept of SMPS Switch-Mode Power Supply)

যখন কোন পাওয়ার সাপ্লাই সুইচিং রেগুলেটর এর মাধ্যমে বৈদ্যুতিক শক্তিকে প্রয়োজনীয় বৈশিষ্ট্য সহ এক রূপ থেকে অন্য রূপে রূপান্তরিত করে, তাকে সুইচ মোড পাওয়ার সাপ্লাই বলে। এ পাওয়ার সাপ্লাই ডিসি ইনপুট ভোল্টেজ বা এসি থেকে ডিসি আউটপুট ভোল্টেজ উৎপাদন করতে ব্যবহৃত হয়।

এসএমপিএস হলো অন্যান্য পাওয়ার সাপ্লাইগুলোর মতো জটিল একটি সার্কিট। এটি উৎস থেকে লোডগুলোতে পাওয়ার সরবরাহ করে। এসএমসিএস বিভিন্ন ইলেকট্রিক্যাল এবং ইলেকট্রনিক্স যন্ত্রপাতিতে বিদ্যুৎ সরবরাহ করে এবং ইলেকট্রনিক্স প্রকল্পগুলো ডিজাইনের ক্ষেত্রেও গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে।

এসএমপিএসের কাজের পদ্ধতি বিভিন্ন ধরনের হয়ে থাকে। যেমন: এসি-ডিসি কনভার্টার, ভিসি-ডিসি কনভার্টার, ফরোয়ার্ড কনভার্টার এবং ক্লাইব্যাক কনভার্টার ইত্যাদি হিসাবে ব্যবহৃত হয়।

ডিসি-ডিসি কনভার্টার এসএমপিএস এর কাজ(The Function of DC – DC Converter SMPS)

পাওয়ার উৎস একটি হাই ভোল্টেজ ডিসি পাওয়ার উৎস থেকে সরাসরি ডিসি পাওয়ার প্রাপ্ত হয়। তারপর এ উচ্চ ভোল্টেজ ডিসি পাওয়ারটি সাধারণত ১৫KHz-5KHz এর হাই ফ্রিকোয়েন্সিতে সুইচ করা হয়। এ হাই ফ্রিকোয়েন্সির সিগন্যাল একটি ৫০Hz এর স্টেপ-ডাউন ট্রান্সফরমার ইউনিট এ দেওয়া হয়। এ ট্রান্সফরমারের সেকেন্ডারি থেকে ৫০Hz এর আউটপুট রেকটিফায়ারে দেওয়া হয়। রেকটিফায়ার ইহাকে ডিসিতে রুপান্তর করে আউটপুট লোডে প্রদান করে এবং একই সময়ে অসিলেটর একটি বদ্ধ লুপের মাধ্যমে রেগুলেটরের কাজ করে।

উপরের সার্কিটে প্রদর্শিত পালস ওয়াইড মড্যুলেশন ব্যবহার করে এ সুইচিং পাওয়ার সাপ্লাইয়ের আউটপুট নিয়ন্ত্রণ করা হয়। সুইচটি পিডাব্লিউএম(PWM) অসিলেটর দ্বারা পরিচালিত করা হয়, তারপরে পরোক্ষভাবে ট্রান্সফরমারে বিদ্যুৎ সরবরাহের পরে স্টেপ-ডাউন ট্রান্সফরমারটি নিয়ন্ত্রণ করা হয়। সুতরাং, আউটপুট পিডাব্লিউএম (PWM) অসিলেটর দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়। কারণ এ আউটপুট ভোল্টেজ এবং পিডাব্লিউএম (PWM) সিগন্যাল একে অপরের সাথে বিপরীত অনুপাতে যুক্ত থাকে।

এসি-ডিসি কনভার্টার এসএমপিএস এর কাজ (The Function of AC-DC Converter SMPS)

এ জাতীয় এসএমপিএসের ইনপুটে একটি স্টেপ ডাউন ট্রান্সফরমারে এসি সাপ্লাই দেওয়া হয় এবং ইনপুট রেকটিফায়ার এবং ফিল্টার ব্যবহার করে ডিসিতে রূপান্তরিত করা হয়। রেকটিফায়ারের আউটপুটে একটি আনরেগুলেটেড ডিসি পাওয়া যায়। এরপর এ আনরেগুলেটেড ডিসিকে একটি হাই ফ্রিকোয়েন্সি সুইচিং অ্যাম্প্লিফায়ারে দিয়ে হাই ফ্রিকোয়েন্সির সিগন্যালে রুপান্তর করা হয়। এরপর এ সিগন্যাল পুনরায় একটি ৫০ হার্টজ এর স্টেপ-ডাউন ট্রান্সফরমারে সংযোগ দেওয়া হয় এ ট্রান্সফরমারের সেকেন্ডারি থেকে ৫০Hz এর আউটপুট রেকটিফায়ারে প্রদান করা হয়। রেকটিফায়ার ইহাকে ডিসিতে রুপান্তর করে আউটপুট লোডে প্রদান করে এবং একই সময়ে অসিলেটর একটি বদ্ধ লুপের মাধ্যমে রেগুলেটরের কাজ করে।

উপরের সার্কিটে প্রদর্শিত পালস ওয়াইড মড্যুলেশন ব্যবহার করে এ সুইচিং পাওয়ার সাপ্লাইয়ের আউটপুট নিয়ন্ত্রণ করা হয়। একটি পাওয়ার মসফেট অ্যাম্পিফায়ারে ব্যবহার করে সুইচিং অপারেশনটি সম্পন্ন করা হয়। সুইচটি পিডাব্লিডাম (PWM) অসিলেটর দ্বারা পরিচালিত হয়, তারপরে পরোক্ষভাবে ট্রান্সফরমারে বিদ্যুৎ সরবরাহের পরে স্টেপ-ডাউন ট্রান্সফরমারটি নিয়ন্ত্রিত হয়। সুতরাং, আউটপুট পিডাব্লিউএম (PWM) অসিলেটর দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়। কারণ এ আউটপুট ভোল্টেজ এবং পিডাব্লিউএম(PWM) সিগন্যাল একে অপরের সাথে বিপরীত অনুপতে যুক্ত থাকে ।

আরও দেখুনঃ

• লো ভোল্টেজ ডিসি পাওয়ার সাপ্লাইয়ের প্রয়োজনীয়তা, প্রকারভেদ ও কাজ

• প্লেন ব্রেক অয়েল টাইপ সার্কিট ব্রেকার