डीसी से एसी पावर कन्वर्टर कैसे काम करता है?

मान लीजिए कि बिजली चली जाती है, और आपके पास केवल 12 वी कार की बैटरी है। क्या आप इसका उपयोग अपने रेफ्रिजरेटर को बिजली देने के लिए कर सकते हैं ताकि खाना खराब न हो? दुर्भाग्य से उत्तर नहीं है, क्योंकि आप कुछ महत्वपूर्ण याद कर रहे हैं, और हम केवल प्लग के लिए एक पात्र के बारे में बात नहीं कर रहे हैं। आपको एक ऐसे उपकरण की आवश्यकता है जो डीसी पावर को बैटरी से एसी पावर में परिवर्तित करे जो रेफ्रिजरेटर के कंप्रेसर को संचालित कर सके।

इस डीसी से एसी कनवर्टर को कहा जाता है a पलटनेवाला. एसी करंट को डीसी में बदलना काफी आसान है - आपको केवल एक डायोड के माध्यम से करंट को फीड करना है, जो केवल एक दिशा में करंट पास करता है। डीसी से एसी में कनवर्ट करना अधिक जटिल है, क्योंकि आपको किसी प्रकार के ऑसीलेटर की आवश्यकता होती है जो आपको आवश्यक आवृत्ति पर वर्तमान दिशा को उलट देता है। इसे यंत्रवत् रूप से करने का एक तरीका है, लेकिन अधिकांश इनवर्टर प्रतिरोधों, कैपेसिटर, ट्रांजिस्टर और अन्य सर्किट उपकरणों पर भरोसा करते हैं।

एक इन्वर्टर को एक और चीज़ की आवश्यकता होती है: डिवाइस द्वारा उपयोग के लिए वर्तमान स्रोत के वोल्टेज को बदलने का एक तरीका जो बिजली का उपयोग करेगा। दूसरे शब्दों में, इसे एक की जरूरत है

अधिकांश लोग बिजली के अपने परिचय में डीसी करंट के बारे में सीखते हैं, और इसकी कल्पना करने का सबसे अच्छा तरीका बैटरी के बारे में सोचना है। यदि आप बैटरी टर्मिनलों को संवाहक तार से जोड़ते हैं, तो इलेक्ट्रॉन ऋणात्मक टर्मिनल से धनात्मक टर्मिनल की ओर प्रवाहित होते हैं, ठीक वैसे ही जैसे चींटियाँ एक-दूसरे का पीछा करती हैं।

यदि आप सर्किट में एक प्रकाश जैसे लोड रखते हैं, तो इलेक्ट्रॉन लोड के माध्यम से प्रवाहित होते हैं और सकारात्मक टर्मिनल के रास्ते पर काम करते हैं। एक प्रकाश बल्ब के मामले में, फिलामेंट को गर्म करने का काम होता है ताकि वह चमकता रहे।

एक ही दिशा में बहने के बजाय, एसी करंट प्रति सेकंड कई बार दिशा उलट देता है, और यह जिस तरह से उत्पन्न होता है, उसके कारण होता है। विद्युत चुम्बकीय प्रेरण का उपयोग करना, एक ऐसी घटना जिससे एक बदलते चुंबकीय क्षेत्र में विद्युत उत्पन्न होती है एक प्रवाहकीय तार में धारा, एक एसी जनरेटर एक कताई रोटर और संचालन के एक तार के साथ बिजली बनाता है तार एक संस्करण में, रोटर एक स्थायी चुंबक है, और जैसे ही यह घूमता है, यह कॉइल में एक करंट उत्पन्न करता है जो रोटर के हर आधे स्पिन के साथ दिशा बदलता है।

एसी करंट तार के माध्यम से उसी तरह नहीं चलता जैसे डीसी करंट करता है। इसके बारे में सोचने का सबसे अच्छा तरीका यह है कि जैसे तार में इलेक्ट्रॉन जगह-जगह कंपन कर रहे हों। रोटर के पहले हाफ-स्पिन के दौरान, इलेक्ट्रॉन एक दिशा में चलते हैं, और दूसरे हाफ स्पिन के दौरान, वे दूसरी दिशा में चलते हैं।

यदि आप एक एकल इलेक्ट्रॉन बनाम समय की गति की साजिश करते हैं, तो यह एक तरंग उत्पन्न करेगा जिसे साइन लहर के रूप में जाना जाता है। तरंग की आवृत्ति जनरेटर रोटर के घूर्णन की गति से नियंत्रित होती है।

एक उपकरण जो डीसी को एसी करंट में बदल सकता है, उसे एक दिशा में जाने वाले करंट को बंद करने और दूसरी तरफ भेजने में सक्षम होना चाहिए, फिर नियमित अंतराल पर प्रक्रिया को उलट देना चाहिए। ऐसा करने का एक तरीका टर्मिनलों की एक जोड़ी के बीच एक घूर्णन पहिया रखना और संपर्कों को व्यवस्थित करना होगा ताकि पहिया प्रत्येक स्पिन के साथ बैटरी कनेक्शन को वैकल्पिक कर सके। जब पहिया अपने शुरुआती बिंदु पर था और विपरीत दिशा में जब पहिया 180 डिग्री घुमाया गया था तब धारा एक दिशा में प्रवाहित होगी।

इस तरह का एक क्रूड सेटअप प्रत्येक दिशा में एक ऑल-या-नथिंग करंट उत्पन्न करेगा, और यदि आप सर्किट में एक इलेक्ट्रॉन की गति को रेखांकन करते हैं, तो आपको एक वर्ग तरंग के रूप में जाना जाता है। यह घर के लिए अच्छा पावर इन्वर्टर नहीं होगा। करंट साधारण कार्य करने में सक्षम हो सकता है, जैसे कि हीटिंग तत्व को चमकाना, लेकिन यह संवेदनशील इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए काम नहीं करेगा। इसके अलावा, आपको परिणामी एसी शक्ति को उपयोगी बनाने के लिए पहिया के रोटेशन को नियंत्रित करने के लिए एक सटीक तरीके की आवश्यकता होगी।

कताई पहियों के बजाय, वाणिज्यिक इनवर्टर कैपेसिटर, प्रतिरोधक और ट्रांजिस्टर जैसे सर्किट घटकों का उपयोग करते हैं। एक सामान्य डीसी से एसी इन्वर्टर योजनाबद्ध प्रतिरोधों के साथ श्रृंखला में ट्रांजिस्टर के साथ समानांतर सर्किट और कैपेसिटर और पावर ट्रांजिस्टर के साथ क्रॉस सर्किट दिखाता है, या MOSFETs (मेटल ऑक्साइड सेमीकंडक्टर फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर)। एक अन्य प्रकार कार्यरत है a वियन ब्रिज थरथरानवाला, जो प्रतिरोधों और कैपेसिटर के साथ बनाया गया है।

ऊपर वर्णित दोनों इनवर्टर हैं शुद्ध साइन वेव (PSW) इन्वर्टरs, और उनके द्वारा उत्पन्न सिग्नल का उपयोग सभी इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों द्वारा किया जा सकता है। यदि आप घर के लिए पावर इन्वर्टर की तलाश कर रहे हैं, तो आपको PSW इन्वर्टर की आवश्यकता है, क्योंकि यह आपके स्टोव, ड्रायर, वॉशिंग मशीन और अन्य उपकरणों में इलेक्ट्रॉनिक घटकों के साथ काम करेगा।

डीसी से एसी कनवर्टर का अन्य प्रकार है a संशोधित साइन वेव (MSW) इन्वर्टर. यह डायोड और थाइरिस्टर जैसे सस्ते घटकों को नियोजित करता है, जो ट्रांजिस्टर के समान होते हैं। एक MSW इन्वर्टर से सिग्नल एक चौकोर तरंग की तरह होता है जिसके कोने थोड़े गोल होते हैं, और जबकि यह बड़े उपकरणों को शक्ति प्रदान कर सकता है, यह इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए उपयुक्त नहीं है। यह एक कार के लिए सबसे अच्छा पावर इन्वर्टर होगा, जिससे बिजली उपकरण और कार मरम्मत उपकरण के लिए बैटरी उपलब्ध होगी।

यहां तक ​​​​कि अगर आप डीसी पावर स्रोत, जैसे बैटरी या सौर पैनल से एसी में सिग्नल को परिवर्तित करते हैं, तो वोल्टेज 120 वी उपकरण को बिजली देने के लिए पर्याप्त नहीं होगा। सौभाग्य से, एसी वोल्टेज को बढ़ाना आसान है। आप सभी की जरूरत है एक ट्रांसफार्मर, जो विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के सिद्धांत पर भी काम करता है।

एक ट्रांसफार्मर का संचालन सरल है। दो कंडक्टिंग कॉइल्स को एक साथ रखा जाता है - या एक दूसरे के अंदर - और एक कॉइल से गुजरने वाली करंट, जिसे प्राइमरी कॉइल कहा जाता है, दूसरे में करंट लाती है, जो सेकेंडरी कॉइल है। दो कुंडलियों में धाराओं के साथ-साथ उनके वोल्टेज का अनुपात कुंडलियों में घुमावों की संख्या के अंतर से नियंत्रित होता है।

यदि सेकेंडरी कॉइल में पहले की तुलना में अधिक टर्न हैं, तो ट्रांसफॉर्मर वोल्टेज को a. से बढ़ा देगा माध्यमिक कुंडल में घुमावों की संख्या के बराबर राशि को प्राथमिक में घुमावों की संख्या से विभाजित किया जाता है कुंडल।

आप अपनी इच्छानुसार किसी भी वोल्टेज की आपूर्ति के लिए एक इन्वर्टर डिज़ाइन कर सकते हैं, लेकिन यदि आप एक डीसी से एसी कनवर्टर चाहते हैं जो आपके 12 वी कार की बैटरी को आपके घर के लिए 120 V पावर स्रोत में बदलने के लिए, आपको प्राथमिक और द्वितीयक 1 से. के बीच का अनुपात बनाना होगा 10. वाणिज्यिक इन्वर्टर ट्रांसफार्मर में सैकड़ों मोड़ होते हैं, और तार प्रतिरोधक गर्मी उत्पन्न करते हैं, इसलिए इन्वर्टर को ठंडा रखने के लिए पंखों की आवश्यकता होती है - और संभवतः एक प्रशंसक -। इसके अलावा, कॉइल कभी-कभी अधिक प्रभावी प्रेरण के लिए एक ठोस कोर के चारों ओर घाव कर देते हैं, और इससे इन्वर्टर बहुत भारी हो सकता है।