DC వోల్టేజ్ కన్వర్టర్లు

విద్యుత్ శక్తి మార్పిడి గురించి మాట్లాడుతూ, వివిధ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్లు, జనరేటర్లు, వివిధ గృహోపకరణాల కోసం విద్యుత్ సరఫరా, ఎలక్ట్రానిక్ గాడ్జెట్ల కోసం ఛార్జర్‌లు, వెల్డింగ్ ఇన్వర్టర్లు మరియు అణు విద్యుత్ ప్లాంట్‌లను కూడా గుర్తు చేసుకోవచ్చు. అన్ని సందర్భాల్లో, విద్యుత్ శక్తి యొక్క పరివర్తన ఒక రూపంలో లేదా మరొక రూపంలో జరుగుతుంది. రోజువారీ జీవితంలో మనం వివిధ రకాల ఎలక్ట్రికల్ కన్వర్టర్లతో చుట్టుముట్టబడ్డామని మరియు ఆధునిక ప్రపంచంలో వారి పూర్తి లేకపోవడం ఊహించడం కష్టం అని మేము చెప్పగలం.

గత ఇరవై సంవత్సరాలలో DC/DC కన్వర్టర్లు చాలా సాధారణం అయ్యాయి. సాధారణంగా సెమీకండక్టర్ పరిశ్రమ మరియు ఎలక్ట్రానిక్స్ వేగంగా అభివృద్ధి చెందడం దీనికి కారణం.

తక్కువ-ఫ్రీక్వెన్సీ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ విద్యుత్ సరఫరాల ద్వారా అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ పల్స్ కన్వర్టర్‌లు దాదాపుగా మార్కెట్ నుండి బయటకు నెట్టబడ్డాయి, వీటిని ఇప్పుడు పాత టెలివిజన్‌లు మరియు ఇతర పురాతన పరికరాలు లేదా కొన్ని ఆధునిక ఆడియో యాంప్లిఫైయర్‌లలో మాత్రమే కనుగొనవచ్చు.

అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ (లేదా చౌక్) 50-60 Hz నెట్‌వర్క్ నుండి పనిచేయడానికి రూపొందించబడిన తక్కువ-ఫ్రీక్వెన్సీ ఐరన్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ కంటే చాలా చిన్న పరిమాణాన్ని కలిగి ఉంది, అందుకే స్విచ్చింగ్ పవర్ సప్లైస్ చాలా కాంపాక్ట్‌గా ఉంటాయి.ఒక మార్గం లేదా మరొకటి, DC / DC కన్వర్టర్‌లు ఇప్పటికీ వాటి రూపకల్పనలో ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ (లేదా చౌక్)ని కలిగి ఉంటాయి, అయితే ఇది అంత భారీ మరియు ధ్వనించే ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ కాదు.

ఆధునిక DC-DC కన్వర్టర్ల పరిధి (అవి, DC-to-DC వోల్టేజ్ కన్వర్టర్లు అని పిలవబడేవి) చాలా విస్తృతంగా ఉన్నాయి. సరిగ్గా DC-DC కన్వర్టర్లు ఏమిటో నిశితంగా పరిశీలిద్దాం.

1. మినియేచర్ అడ్జస్టబుల్ ట్రాన్స్‌డ్యూసర్

ఈ చిన్న 43mm x 21mm కన్వర్టర్ మరియు ఇలాంటి మోడల్‌ల ధర చైనీస్ మార్కెట్‌లలో $1 లేదా అంతకంటే ఎక్కువ. ఈ ఉదాహరణ LM2596 చిప్‌ని నడుపుతుంది మరియు దాని అవుట్‌పుట్ పారామితులను సర్దుబాటు చేయవచ్చు. 4.5 నుండి 40 వోల్ట్ల పరిధిలో DC వోల్టేజ్ ఇన్‌పుట్‌కు వర్తించబడుతుంది మరియు అవుట్‌పుట్ వద్ద 1.3 నుండి 35 వోల్ట్ల DC వోల్టేజ్ పొందబడుతుంది.

ఈ కన్వర్టర్ నుండి పొందగలిగే గరిష్ట కరెంట్ 3 ఆంప్స్, అయితే ఈ సందర్భంలో హీట్‌సింక్ అవసరం, హీట్‌సింక్ లేకుండా కన్వర్టర్ ఉపయోగించినట్లయితే, సగటు కరెంట్ 2 ఆంప్స్‌ను మించకూడదు. అటువంటి కన్వర్టర్ యొక్క సామర్థ్యం 92% కి చేరుకుంటుంది.

ఈ కన్వర్టర్ బక్ కన్వర్టర్ టోపోలాజీ ప్రకారం సమీకరించబడింది మరియు దాని అన్ని ప్రధాన భాగాలు బోర్డులో కనిపిస్తాయి: ఇన్పుట్ మరియు అవుట్పుట్ కెపాసిటర్లు, ఊపిరాడక, షాట్కీ డయోడ్, రెగ్యులేటింగ్ రెసిస్టర్ మరియు మైక్రో సర్క్యూట్ కూడా TO-263-5 ప్యాకేజీలో ఉంటుంది. పైన ఉన్న స్కీమాటిక్ ట్రిమ్ రెసిస్టర్‌ను చూపదు, కానీ బోర్డులో ఒకటి ఉంది.

ఈ రెసిస్టర్ లేకుండా, సర్క్యూట్ అవుట్‌పుట్ వద్ద 5 వోల్ట్‌ల కంటే ఎక్కువ ఇవ్వదు, అయితే ఫిల్టర్ యొక్క అవుట్‌పుట్ కెపాసిటర్ నుండి ఫీడ్‌బ్యాక్ నేరుగా తీసివేయబడకపోతే, కానీ ఈ రెగ్యులేటింగ్ రెసిస్టర్‌ని ఉపయోగించి ఇక్కడ అసెంబుల్ చేసిన వోల్టేజ్ డివైడర్ ద్వారా, మీరు ఈ బోర్డ్‌లో అమలు చేయబడిన అవుట్‌పుట్ వోల్టేజ్ పరిధిని గణనీయంగా విస్తరించవచ్చు.

ఈ కన్వర్టర్ల పరిధి డెవలపర్ యొక్క ఊహ ద్వారా మాత్రమే పరిమితం చేయబడింది. ఇక్కడ మీరు LED లకు శక్తినివ్వవచ్చు మరియు వివిధ పోర్టబుల్ పరికరాలను మరియు మరిన్నింటిని ఛార్జ్ చేయవచ్చు.

పెరుగుతున్న (యాంప్లిఫైయింగ్) కన్వర్టర్ యొక్క టోపోలాజీ ప్రకారం తయారు చేయబడిన ఈ రకమైన బూస్ట్ కన్వర్టర్లు కూడా ఉన్నాయి.

పై చిత్రంలో (రెడ్ బోర్డ్) గరిష్టంగా 150 వాట్‌ల (అదనపు శీతలీకరణ అవసరం) శక్తితో సర్దుబాటు చేయగల బూస్ట్ కన్వర్టర్, దీని ఇన్‌పుట్ 10 నుండి 30 వోల్ట్‌ల వరకు మరియు అవుట్‌పుట్‌లో 12 నుండి 35 వోల్ట్ల వరకు అందించబడుతుంది.

మునుపటి ఉదాహరణలో వలె, ఈ కన్వర్టర్ అవుట్‌పుట్ వద్ద రెగ్యులేటింగ్ రెసిస్టర్‌ను కలిగి ఉంది, ఇది అవుట్‌పుట్ వోల్టేజ్ యొక్క కావలసిన విలువను పొందటానికి బాధ్యత వహిస్తుంది. నియంత్రణ చిప్ బోర్డు వెనుక భాగంలో ఉంది. బోర్డు 65mm x 35mm కొలుస్తుంది. అటువంటి కన్వర్టర్ ధర మునుపటి ఉదాహరణ కంటే 3 రెట్లు ఎక్కువ.

2. జలనిరోధిత విద్యుత్ సరఫరా

ఈ విద్యుత్ సరఫరా ఎపోక్సీతో నిండిన కఠినమైన, జలనిరోధిత, డై-కాస్ట్ హౌసింగ్‌ను కలిగి ఉంది, ఇది రవాణా మరియు విశ్వసనీయత మరియు భద్రత అవసరమయ్యే ఇతర పరికరాల రెండింటిలోనూ ఉపయోగించడానికి అనుమతిస్తుంది. ఇన్వర్టర్‌లో ఓవర్‌వోల్టేజ్, ఓవర్‌వోల్టేజ్, షార్ట్ సర్క్యూట్ మరియు ఓవర్‌లోడ్ ప్రొటెక్షన్ ఉన్నాయి.

వేర్వేరు నమూనాల ఇన్‌పుట్ వోల్టేజ్ పరిధి చాలా విస్తృతమైనది మరియు ఈ ఉదాహరణలో 9 నుండి 24 వోల్ట్ల వరకు ఉంటుంది, అయితే అవుట్‌పుట్ గరిష్టంగా 5 ఆంప్స్‌తో 24 వోల్ట్‌లు (ఈ ఉదాహరణలో). ఫోటోలోని పెట్టె పరిమాణం 75mm x 75mm, ఎత్తు 31mm. అటువంటి కన్వర్టర్ల ధర సామర్థ్యాన్ని బట్టి సుమారు 10 - 50 డాలర్లు.

ఈ రకమైన కన్వర్టర్లు 15 నుండి 360 వాట్ల వరకు శక్తి కోసం, 60 వోల్ట్ల వరకు ఇన్‌పుట్ వోల్టేజ్‌ల కోసం మరియు 5 నుండి 48 వోల్ట్ల వరకు అవుట్‌పుట్ వోల్టేజ్‌ల కోసం తయారు చేయబడతాయి. చాలా మార్కెట్లలో ఇవి సర్వసాధారణం.

3. DC పవర్‌ను ఎన్‌క్లోజర్‌కి మార్చండి

సాధారణంగా, ఈ విద్యుత్ సరఫరాలు ఫ్లైబ్యాక్, పుష్-పుల్ లేదా హాఫ్-బ్రిడ్జ్ స్విచింగ్ సర్క్యూట్‌కు అనుగుణంగా తయారు చేయబడతాయి. అవి 19 నుండి 72 వోల్ట్‌లు మరియు అంతకంటే ఎక్కువ ఇన్‌పుట్ వోల్టేజ్‌లకు అందుబాటులో ఉంటాయి మరియు అవుట్‌పుట్ సాధారణంగా 5 నుండి 24 వోల్ట్‌లుగా ఉంటుంది. ఈ రకమైన కన్వర్టర్ల శక్తి 1000 వాట్లకు చేరుకుంటుంది. కేస్ పరిమాణాలు 78mm x 51mm x 28mm నుండి 295mm x 127mm x 41mm వరకు.

ఈ విద్యుత్ సరఫరాలు అనేక తయారీదారుల నుండి అందుబాటులో ఉన్నాయి మరియు అనేక వందల డాలర్ల వరకు ఖర్చవుతాయి. చాలా తరచుగా ఇటువంటి పరికరాలు LED స్ట్రిప్స్‌కు శక్తినివ్వడానికి ఉపయోగిస్తారు. వారు అవుట్‌పుట్ వోల్టేజ్‌ను చక్కగా ట్యూన్ చేయగల సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటారు మరియు ఓవర్‌లోడ్ రక్షణను కలిగి ఉంటారు.

AC-DC కన్వర్టర్లు అని పిలవబడే ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ నెట్‌వర్క్ నుండి నేరుగా ఆధారితమైన కన్వర్టర్ల యొక్క సారూప్య నమూనాలు మార్కెట్లో ఉన్నాయి, అయితే అక్కడ నెట్‌వర్క్ వోల్టేజ్ మొదట సరిదిద్దబడింది, ఫిల్టర్ చేయబడుతుంది, అనగా స్థిరంగా ఉంటుంది మరియు మాత్రమే అది ఒక ప్రామాణిక హై-ఫ్రీక్వెన్సీ మార్పిడి మరియు సరిదిద్దడం ద్వారా మరొక స్థాయిలో స్థిరమైన వోల్టేజ్‌గా మార్చబడిన తర్వాత, తక్కువ అంటే, మళ్లీ DC-DC కన్వర్టర్ మాడ్యూల్ ఉపయోగించబడుతుంది.

ఇతర కన్వర్టర్‌ల మాదిరిగా కాకుండా, ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ నెట్‌వర్క్ ద్వారా ఆధారితమైన కన్వర్టర్‌లు తప్పనిసరిగా హై-ఫ్రీక్వెన్సీ పల్స్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ యొక్క సెకండరీ వైండింగ్ యొక్క గాల్వానిక్ ఐసోలేషన్‌ను కలిగి ఉంటాయి. ఆప్టోకప్లర్లు… న్యాయంగా, ఈ రకమైన తక్కువ-శక్తి యూనిట్లు ఫ్రేమ్‌లెస్ డిజైన్‌లో కూడా అందుబాటులో ఉన్నాయని గమనించాలి.

4. PCB మౌంటు కోసం DC-DC కన్వర్టర్

ఈ సూక్ష్మ విద్యుత్ సరఫరాలు 0.25 నుండి 100 వాట్ల వరకు శక్తిని కలిగి ఉంటాయి. అవి ఇన్‌పుట్ వోల్టేజ్‌ల పరిధిని అనుమతిస్తాయి: 3-3.6V, 4.5-9V, 9-18V, 13-16.6V, 9-36V, 18-36V, 18-72V, 36-72V మరియు 36-75V.తయారీదారుని బట్టి, సరఫరా వోల్టేజ్ పరిధులు మారవచ్చు. కొన్ని కన్వర్టర్లు అవుట్‌పుట్ వోల్టేజ్‌ని సర్దుబాటు చేయడానికి మరియు పరికరాన్ని స్టాండ్‌బై మోడ్‌లో ఉంచడానికి అనుమతిస్తాయి. బ్లాక్‌ల యొక్క ప్రామాణిక అవుట్‌పుట్ వోల్టేజ్ పరిధి: 5V, 12V, 15V.

PCB మౌంటు కోసం DC-DC కన్వర్టర్‌లు ఎలక్ట్రికల్‌గా వేరుచేయబడతాయి (1500V), మరియు గరిష్టంగా అనుమతించదగిన ఉష్ణోగ్రత 90 డిగ్రీల సెల్సియస్‌కు చేరుకుంటుంది. డెవలపర్లకు అత్యంత ఆసక్తి 3 వాట్ల శక్తితో కన్వర్టర్లు. అటువంటి కన్వర్టర్ల ధర యూనిట్ల నుండి పదుల డాలర్ల వరకు మారుతుంది.

అన్ని ఆధునిక పారిశ్రామిక స్విచ్చింగ్ DC-DC కన్వర్టర్లు ఆపరేటింగ్ ఫ్రీక్వెన్సీ 50kHz పైన మరియు 300kHz చేరుకుంటుంది. ఈ ప్రకటన పల్స్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్‌లు మరియు ఫెర్రైట్ చోక్‌లకు వర్తిస్తుంది, ఎందుకంటే వివరించిన కన్వర్టర్‌లలో ఉపయోగించే ట్రాన్స్‌ఫార్మర్లు మరియు చోక్‌ల కోసం ఫెర్రైట్ కోర్లు ప్రతిచోటా ఉపయోగించబడతాయి.

ఇండస్ట్రియల్ డెడికేటెడ్ కన్వర్టర్ స్విచింగ్ ICలు చాలా తరచుగా ఖచ్చితంగా 50 kHz కంటే ఎక్కువగా ఉండే ఫ్రీక్వెన్సీని కలిగి ఉంటాయి. PWM కంట్రోలర్ ఉపయోగించినట్లయితే, సంబంధిత ఫ్రీక్వెన్సీ బాహ్య భాగాల ద్వారా సెట్ చేయబడుతుంది.