వోల్టేజ్ స్టెబిలైజర్

వికీపీడియా నుండి
ఇక్కడికి గెంతు: మార్గసూచీ, వెతుకు

ఒక వోల్టేజ్ నియంత్రకం అనేది దానంతట అదే, స్థిరమైన వోల్టేజ్ స్థాయిని అందించే ఒక విద్యుత్ నియంత్రకం. ఒక వోల్టేజ్ నియంత్రకం అనేది ఋణాత్మక ప్రతిపుష్టి నియంత్రణ వలయానికి ఉదాహరణ. ఇందులో ఒక విద్యుత్-యాంత్రిక యంత్రాంగం, లేదా ఎలక్ట్రానిక్ విభాగాలను ఉపయోగించవచ్చు. రూపకల్పన ఆధారంగా, దీనిని ఒకటి లేదా ఎక్కువ AC లేదా DC వోల్టేజిలను నియంత్రించడానికి ఉపయోగించవచ్చు.

ఎలక్ట్రానిక్ వోల్టేజ్ నియంత్రకాలు కంప్యూటర్ వంటి పరికరాల శక్తి పంపిణీలలో ఉంటాయి, ఇవి ప్రాసెసర్ మరియు ఇతర మూలకాలు ఉపయోగించుకునే DC వోల్టేజిలను స్థిరపరుస్తాయి. వాహనాల ఆల్టర్నేటర్లు మరియు ప్రధాన పవర్ స్టేషన్ జనరేటర్ ప్లాంట్లలో, వోల్టేజ్ నియంత్రకాలు ప్లాంట్ యొక్క ఉత్పత్తిని నియంత్రిస్తాయి. ఒక విద్యుచ్చక్తి పంపిణీ వ్యవస్థలో, ఒక ఉపకేంద్రంలో కానీ లేదా పంపిణీ వరుసలలో కానీ వోల్టేజ్ నియంత్రకాలు స్థాపించడం ద్వారా, వరుస నుండి ఎంత శక్తి తీసుకున్న దానితో సంబంధం లేకుండా అందరు వినియోగదారులకూ, స్థిరమైన వోల్టేజ్ లభిస్తుంది.

ఎలక్ట్రానిక్ వోల్టేజ్ నియంత్రకాలు[మార్చు]

ఎలక్ట్రానిక్ వోల్టేజ్ నియంత్రకాలు వాస్తవమైన ఉత్పత్తి వోల్టేజిని ఒక స్థిరమైన అంతర్గత సూచక వోల్టేజితో పోల్చడం ద్వారా పనిచేస్తాయి. ఎలాంటి భేదాన్నైనా పెంచి, వోల్టేజ్ పొరపాట్లను తగ్గించే విధంగా నియంత్రక మూలకాన్ని సరిదిద్దడంలో ఉపయోగించడం జరుగుతుంది. ఇది ఒక ఋణాత్మక పరిపుష్టి నియంత్రణ వలయం ఏర్పరుస్తుంది; దీంతో తెరచిన-వలయం పెంపుదల సంభవించి, నియంత్రణ నిర్దిష్టతను పెంచుతుంది కానీ స్థిరతను తగ్గిస్తుంది (డోలనం తప్పించడం, లేదా దశ మార్పులలో శబ్దం ఏర్పడుతుంది). స్థిరత మరియు మార్పులకు ప్రతిచర్య వేగాల మధ్య రాజీ ఉంటుంది. ఉత్పత్తి వోల్టేజ్ మరీ తక్కువైనప్పుడు (బహుశా ఉత్పాదక వోల్టేజ్ తగ్గడం లేదా విద్యుత్తు భారం పెరగడం వలన), నియంత్రణ మూలకం ఒక స్థాయి వరకూ ఆజ్ఞాపించబడుతుంది, తద్వారా అధికమైన ఉత్పత్తి వోల్టేజ్ ఉత్పన్నమవుతుంది - ఇది ఉత్పాదక వోల్టేజ్ తక్కువగా పడిపోవడం (సరళ శ్రేణి నియంత్రకాలు అమరియు బక్ మార్పిడి నియంత్రకాల కొరకు), లేదా ఉత్పాదక విద్యుత్తుని దీర్ఘ కాలాలకు గ్రహించడం (పెంపుదల-రకం మార్పిడి నియంత్రకాలు) ద్వారా జరుగుతుంది; ఉత్పత్తి వోల్టేజ్ మరీ ఎక్కువైనప్పుడు, సాధారణంగా నియంత్రణ మూలకం తక్కువ వోల్టేజ్ ఉత్పన్నం చేయడానికి ఆజ్ఞాపించబడుతుంది. అయినప్పటికీ, ఎన్నో నియంత్రకాలు అధిక విద్యుత్తు-రక్షణ కలిగి ఉంటాయి, దీంతో ఉత్పత్తి విద్యుత్తు మరీ ఎక్కువైనప్పుడు, అవి పూర్తిగా విద్యుత్తు ఉత్పత్తి మానివేస్తాయి (లేదా విద్యుత్తుని ఏదో విధంగా పరిమితం చేస్తాయి) మరియు కొన్ని నియంత్రకాలు ఉత్పాదక వోల్టేజ్ ఒక స్థాయిని దాటినప్పుడు, పనిచేయడం మానివేయవచ్చు (ఇంకా చూడండి: క్రోబార్ సర్క్యూట్లు).

నియంత్రకం నాణ్యత యొక్క పరిమాణాలు[మార్చు]

ఉత్పత్తి వోల్టేజ్ కేవలం సుమారుగా స్థిరంగా ఉంచవచ్చు; ఈ నియంత్రణ రెండు కొలతలపై ఆధారపడి ఉంటుంది:

  • భార నియంత్రణ అనేది విద్యుత్తు భారంలో మార్పుకు అనుగుణంగా ఉత్పత్తి వోల్టేజిలో సంభవించే మార్పు (ఉదాహరణకు: "5mA మరియు 1.4Aల మధ్య విద్యుత్తు భారాలకు, నిర్దిష్ట ఉష్ణోగ్రత మరియు ఉత్పాదకం వోల్టేజ్ వద్ద, సామాన్యంగా 15mV, గరిష్టంగా 100mV").
  • వరుస నియంత్రణ లేదా ఉత్పాదక నియంత్రణ అనేది ఉత్పాదక (పంపిణీ) వోల్టేజ్ మార్పులకు అనుగుణంగా ఉత్పత్తి వోల్టేజ్ ఏ స్థాయిలో మారుతుందన్న విషయం - ఇది ఉత్పత్తికి ఉత్పాదక మార్పుతో గల నిష్పత్తి (ఉదాహరణకు "సామాన్యంగా 13mV/V"), లేదా పూర్తి నిర్దిష్ట ఉత్పాదకం వోల్టేజ్ స్థాయిలో ఉత్పత్తి వోల్టేజ్ మార్పు (ఉదాహరణకు "90V మరియు 260V, 50-60Hz మధ్య ఉత్పాదకం వోల్టేజిలకు ప్లస్ లేదా మైనస్ 2%").

ఇతర ప్రధాన పరామితులు ఇవి:

  • ఉత్పత్తి వోల్టేజ్ యొక్క ఉష్ణోగ్రత గుణకము అనేది, ఉష్ణోగ్రతలో మార్పుతో ఉత్పత్తి వోల్టేజ్ మార్పు (బహుశా దత్త ఉష్ణోగ్రత స్థాయిల సగటు), కాగా...
  • ఒక వోల్టేజ్ నియంత్రకం యొక్క ప్రారంభ నిర్దిష్టత (లేదా కేవలం "వోల్టేజ్ నిర్దిష్టత") అనేది ఉష్ణోగ్రత లేదా ఉత్పత్తి నిర్దిష్టతపై కాల ప్రభావాలను పరిగణనలోనికి తీసుకుని, ఒక స్థిర నియంత్రకంలో ఉత్పత్తి వోల్టేజ్ దోషాలను చూపుతుంది.
  • డ్రాప్‍ఔట్ వోల్టేజ్ - నియంత్రకం ఇంకా నిర్దిష్ట విద్యుత్తుని పంపిణీ చేయగల, ఉత్పాదక వోల్టేజ్ మరియు ఉత్పత్తి వోల్టేజ్ మధ్య కనీస భేదం. లో డ్రాప్-ఔట్ (LDO) నియంత్రకం అనేది ఉత్పత్తి వోల్టేజ్ కన్నా ఉత్పాదక పంపిణీ కేవలం ఒక వోల్ట్ లేదా కొద్దిగా ఎక్కువైనప్పుడు సైతం బాగా పనిచేసేలా రూపొందించబడింది.
  • నిరపేక్ష గరిష్ట రేటింగులు అనేవి నియంత్రక ఘటకాలకు నిర్వచింపబడతాయి, ఇవి ఉపయోగించుకోగల నిరంతర మరియు ఉన్నత ఉత్పత్తి విద్యుత్తులను (కొన్నిసార్లు అంతర్గతంగా పరిమితమైనవి), గరిష్ట ఉత్పాదక వోల్టేజ్, దత్త ఉష్ణోగ్రత వద్ద గరిష్ట శక్తి విఘటనం వంటి విషయాలను తెలియజేస్తాయి.
  • ఉత్పత్తి శబ్దం (ఉష్ణ శ్వేత శబ్దం) మరియు ఉత్పత్తి గతి ప్రతిబంధకం అనేది పౌనఃపున్యంతో గ్రాఫులుగా చెప్పవచ్చు, కాగా ఉత్పత్తి అల శబ్దం (మెయిన్స్ "హమ్" లేదా స్విచ్-మోడ్ "హాష్" శబ్దం)ను శృంగం-నుండి-శృంగం లేదా RMS వోల్టేజిలు, లేదా వాటి వర్ణ పటాలకు సంబంధించి చెప్పవచ్చు.
  • నియంత్రక సర్క్యూట్లో నిశ్చల విద్యుత్తు అనేది, భారానికి లభించని, అంతర్గతంగా గ్రహించే విద్యుత్తు, సాధారణంగా ఎలాంటి భారమూ లేనప్పుడు ఉత్పాదక విద్యుత్తుగా కొలువబడుతుంది (కాబట్టి అసమర్థతకు కారకం; ఇందువలన, స్విచ్-మోడ్ రూపకల్పనల కన్నా ఆశ్చర్యకరంగా కొన్ని సరళ నియంత్రకాలు అతి తక్కువ విద్యుత్తు భారాల వద్ద మరింత సమర్థవంతంగా ఉంటాయి).

విద్యుత్-యాంత్రిక నియంత్రకాలు[మార్చు]

దస్త్రం:Simple electromechanical voltage regulator.PNG
ఒక సామాన్య విద్యుత్-యాంత్రిక వోల్టేజ్ నియంత్రకం కొరకు సర్క్యూట్ డిజైన్.
మార్పిడి కొరకు విద్యుత్-యాంత్రిక రిలేలు ఉపయోగించే ఒక వోల్టేజ్ స్టెబిలైజర్.
దస్త్రం:Simple electromechanical regulation.PNG
కాల మానంపై వోల్టేజ్ ఉత్పత్తిని చూపే గ్రాఫ్.

పాత విద్యుత్-యాంత్రిక నియంత్రకాలలో, వోల్టేజ్ నియంత్రణ అనేది గ్రహించే తీగను చుట్టడం ద్వారా ఒక విద్యుదయస్కాంతాన్ని తయారుచేసి, సాధించవచ్చు. ఈ విద్యుత్తు వలన తయారైన అయస్కాంత క్షేత్రం ద్వారా స్ప్రింగ్ ఒత్తిడి లేదా భూమ్యాకర్షణ వలన ఆపబడిన, కదిలే ఇనుప అంతర్భాగాన్ని ఆకర్షిస్తుంది. వోల్టేజ్ పెరిగే కొద్దీ, విద్యుత్తు కూడా పెరుగుతుంది, తద్వారా కాయిల్ తయారుచేసిన అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క బలం పెరుగుతుంది, మరియు అంతర్భాగాన్ని క్షేత్రం వైపు లాగుతుంది. ఈ అయస్కాంతం భౌతికంగా ఒక యాంత్రిక పవర్ స్విచ్‍కు అనుసంధానం చేయబడి ఉంటుంది, ఇది అయస్కాంతం క్షేత్రంలోకి కదిలే కొద్దీ తెరచుకుంటుంది. వోల్టేజ్ తగ్గే కొద్దీ, విద్యుత్తు తగ్గుతుంది, తద్వారా స్ప్రింగ్ ఒత్తిడి లేదా అంతర్భాగ భారం తగ్గుతుంది మరియు అది సంకోచిస్తుంది. ఇందువలన స్విచ్ మూయబడుతుంది మరియు శక్తి మరియొకసారి విద్యుత్తుించడాన్ని అనుమతిస్తుంది.

చిన్న వోల్టేజ్ హెచ్చుతగ్గులకు యాంత్రిక నియంత్రకం రూపకల్పన ప్రభావితం అయినట్లయితే, సాలేనాయిడ్ అంతర్భాగం యొక్క చలనం ఉపయోగించి సెలక్టర్ స్విచ్‍ను వివిధ నిరోధకతలలో లేదా ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ వైండింగులలో ఉంచవచ్చు, తద్వారా క్రమంగా ఉత్పత్తి వోల్టేజ్ పెంచడం లేదా తగ్గించవచ్చు, లేదా చలించే-కాయిల్ AC నియంత్రకం స్థానాన్ని త్రిప్పవచ్చు.

ప్రారంభ వాహన జనరేటర్లు మరియు ఆల్టర్నేటర్లలో ఒకటి, రెండు, లేదా మూడు రిలేలు మరియు వివిధ రెసిస్టర్లు ఉపయోగించి, జనరేటర్ యొక్క ఉత్పత్తిని 6 లేదా 12 V, కన్నా కొద్దిగా ఎక్కువలో స్థిరపరచే యాంత్రిక వోల్టేజ్ నియంత్రకం ఉండేది, ఇది ఇంజన్ యొక్క rpm లేదా వాహనం యొక్క విద్యుత్ వ్యవస్థపై మార్పుచెందే భారాలతో సంబంధం లేకుండా జరుగుతుంది. ముఖ్యంగా, ఈ రిలే(లు) పల్స్ విడ్త్ మాడ్యులేషన్ నియోగించి జనరేటర్ యొక్క ఉత్పత్తిని నియంత్రిస్తాయి, తద్వారా జనరేటర్ (లేదా ఆల్టర్నేటర్) వరకూ చేరే క్షేత్ర విద్యుత్తుని నియంత్రిస్తాయి, మరియు ఈ రకంగా ఉత్పన్నమయ్యే ఉత్పత్తి వోల్టేజ్ నియంత్రించబడుతుంది.

జనరేటర్లకు (కానీ ఆల్టర్నేటర్లు కాదు) ఉపయోగించే నియంత్రకాలు, విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేయనప్పుడు, జనరేటర్‍ను డిస్‍కనెక్ట్ చేస్తాయి, తద్వారా బాటరీ తిరిగి జనరేటర్ లోనికి విఘటనం చెంది, దానిని మోటరుగా నడిపే ప్రయత్నం చేయడాన్ని నివారిస్తాయి. ఒక ఆల్టర్నేటర్ లోని రెక్టిఫైయర్ డయోడ్లు వాటంతట అవే, ఈ చర్యను చేస్తాయి, కాబట్టి ఒక నిర్దిష్ట రిలే అనవసరం; ఇందువలన నియంత్రకం రూపకల్పన గణనీయంగా సరళమైంది.

ఇప్పుడు మరింత ఆధునిక రూపకల్పనలు సాలిడ్ స్టేట్ టెక్నాలజీ (ట్రాన్సిస్టర్లు) ఉపయోగించి, విద్యుత్-యాంత్రిక నియంత్రకాలలో రిలెలు చేసే అదే చర్యను చేస్తాయి.

విద్యుత్-యాంత్రిక నియంత్రకాలను మెయిన్స్ వోల్టేజ్ స్టెబిలైజేషన్ కొరకు ఉపయోగిస్తారు - క్రింది వోల్టేజ్ నియంత్రక #AC వోల్టేజ్ స్టెబిలైజర్లు చూడండి.

కాయిల్-రొటేషన్ AC వోల్టేజ్ నియంత్రకం[మార్చు]

దస్త్రం:Moving Coil Voltage Regulator.png
రొటేటింగ్-కాయిల్ AC వోల్టేజ్ నియంత్రకం కొరకు ప్రాథమిక రూపకల్పన సూత్రం మరియు సర్క్యూట్ చిత్రం.

ఇది 1920లలో ఉపయోగించిన పాత రకం నియంత్రకం, స్థిరమైన-స్థానంలో క్షేత్రపు కాయిల్ మరియు స్థిరమైన కాయిల్ యొక్క అక్షానికి సమాంతరంగా భ్రమణం చెందగల రెండవ క్షేత్రపు కాయిల్ సూత్రం ఉపయోగించేది.

చలించే కాయిల్, స్థిరమైన కాయిల్‍కు లంబంగా ఉంచినప్పుడు, చలించే కాయిల్‍పై పనిచేసే అయస్కాంత బలాలు ఒకదానినొకటి తుల్యం చేసుకోవడం వలన, వోల్టేజ్ ఉత్పత్తి మారకుండా ఉంటుంది. కాయిల్‍ను మధ్య స్థానం నుండి ఒక దిశలో లేదా మరొక విధంగా త్రిప్పడం ద్వారా ద్వితీయశ్రేణి చలించే కాయిల్‍లో వోల్టేజ్ పెరగడం లేదా తగ్గడం ఉంటుంది.

ఈ రకం నియంత్రకాన్ని ఒక సర్వో-కంట్రోల్ యంత్రాంగం ద్వారా స్వయం-చాలకం చేయవచ్చు, దీనివలన వోల్టేజ్ పెరుగుదల లేదా తగ్గుదల అందించేందుకు చలించే కాయిల్ స్థానం ముందుకు కదుల్చుతుంది. ఒక ఆపే యంత్రాంగం లేదా అధిక నిష్పత్తి గేరింగ్ ఉపయోగించి, చలించే కాయిల్‍పై పనిచేసే అయస్కాంత బలాలకు ప్రతిగా భ్రమణం చెందే కాయిల్‍ను యథాస్థానంలో ఉంచడం జరుగుతుంది.

AC వోల్టేజ్ స్టెబిలైజర్లు[మార్చు]

అయస్కాంత ప్రధాన నియంత్రకం

విద్యుత్-యాంత్రికం[మార్చు]

విద్యుత్-యాంత్రిక నియంత్రకాలు, సామాన్యంగా వోల్టేజ్ స్టెబిలైజర్లుగా పిలువబడేవి, కూడా AC శక్తి పంపిణీ వరుసలలో వోల్టేజిని నియంత్రించడానికి ఉపయోగించడం జరిగింది. ఈ నియంత్రకాలు బహుళ ట్యాప్‍లు కలిగిన ఒక ఆటోట్రాన్స్‌ఫార్మర్ పై అవసరమైన ట్యాప్ ఎంచుకోవడానికి ఒక సర్వో యంత్రాంగం ఉపయోగించడం, లేదా నిరంతరం మారే ఆటోట్రాన్స్‌ఫార్మర్ పై ఒక వైపర్ కదల్చడం ద్వారా పనిచేస్తాయి. ఉత్పత్తి వోల్టేజ్ స్వీకరణ స్థాయిలో లేనప్పుడు, ఈ సర్వో యంత్రాంగం, కనెక్షన్లను మారుస్తుంది, లేదా వోల్టేజిని స్వీకరణ స్థాయికి తేవడానికి వైపర్ కదల్చడం చేస్తుంది. ఈ నియంత్రణలు ఒక డెడ్‍బ్యాండ్ అందిస్తాయి, ఇందులో నియంత్రకం పనిచేయదు, ఇందువలన వోల్టేజ్ నిర్ణీత పరిధిలో తక్కువగా మారినప్పుడు, నియంత్రకం ఎల్లప్పుడూ వోల్టేజిని సరిచేయడం ("హంటింగ్") నివారిస్తుంది.

కాన్‍స్టంట్-వోల్టేజ్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్[మార్చు]

దీనికి ప్రత్యామ్నాయ పద్ధతి, ఫెర్రోరెసొనెంట్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ లేదా కాన్‍స్టంట్-వోల్టేజ్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ అని పిలువబడే ఒక రకం సంతృప్త ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ ఉపయోగించడం. ఈ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్లు ఒక అధిక-వోల్టేజ్ అనునాదక వైండింగ్ మరియు ఒక క్షమశీలి కలిగిన ట్యాంక్ సర్క్యూట్ ద్వారా మారే ఉత్పాదకంతో రమారమి స్థిరమైన సగటు ఉత్పత్తిని అందిస్తుంది. ఈ ఫెర్రోరెసొనెంట్ మార్గం ఆకర్శకం, ఎందుకంటే అందులో క్రియాశీల భాగాలు ఉండవు, ఇది సగటు ఉత్పాదక వోల్టేజ్ మార్పులు గ్రహించగల ట్యాంక్ యొక్క చతురస్ర వలయ సంతృప్త లక్షణాలపై ఆధారపడుతుంది. ఫెర్రోరెసొనెంట్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ల పాత నమూనాలలో అధిక అనుస్వర విషయం కలిగిన ఉత్పత్తిని కలిగి ఉండేవి, ఇవి వికృత ఉత్పత్తి తరంగ-రూపాల్ని అందించేవి. ఒక నిర్దిష్ట త్రిజ్య తరంగం నిర్మించేందుకు ఆధునిక పరికరాలు ఉపయోగించడం జరుగుతుంది. ఈ ఫెర్రోరెసొనెంట్ చర్య అనేది వోల్టేజ్ నియంత్రకంగా కన్నా ఒక స్రావక పరిమితిగా పనిచేస్తుంది, కానీ స్థిరమైన పంపిణీ పౌనఃపున్యంతో, ఇది ఉత్పాదక వోల్టేజ్ విస్తారంగా మారుతున్నప్పటికీ, రమారమి స్థిరమైన సగటు ఉత్పత్తి వోల్టేజ్ ఉంచుతుంది.

కాన్‍స్టంట్ వోల్టేజ్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్లు (CVTలు) లేదా ఫెర్రర్లుగా పిలువబడే ఈ ఫెర్రోరెసొనెంట్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్లు, ఉద్గమన నిర్బంధకాలుగా కూడా పనిచేస్తాయి, ఎందుకంటే ఇవి అధిక పృథఃకరణం మరియు అంతర్గత షార్ట్-సర్క్యూట్ భద్రతా కల్పిస్తాయి.

ఒక ఫెర్రోరెసొనెంట్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్, ఉత్పాదక వోల్టేజ్ స్థాయికి ±40% లేదా మరింత నామమాత్రపు వోల్టేజ్ వద్ద పనిచేస్తుంది.

సగం నుండి పూర్తీ భారం వరకూ ఉత్పత్తి శక్తి మూలకం 0.96 లేదా ఎక్కువగా ఉంటుంది.

ఒక ఉత్పత్తి వోల్టేజ్ తరంగరూపాన్ని పునరుత్పత్తి చేయడం వలన, గంటుతో సహా, ఎలాంటి ఉత్పాదక వోల్టేజ్ విరూపతతో సంబంధం లేకుండా, సామాన్యంగా 4% కన్నా తక్కువైన ఉత్పత్తి విరూపతను అందిస్తుంది.

పూర్తి భారంలో సమర్థత సామాన్యంగా 89% నుండి 93% మధ్యలో ఉంటుంది. అయినప్పటికీ, తక్కువ భారాలలో, సమర్థత 60% క్రిందికి పడిపోవచ్చు మరియు ఎలాంటి భార నష్టాలూ 20% మించవు. మధ్యంతరం నుండి అధిక అంతర్గత విద్యుత్తు కలిగిన మోటార్లు, ట్రాన్స్‌ఫార్మర్లు లేదా అయస్కాంతాలు కలిగిన ఒక ప్రయోగంలో CVT ఉపయోగించినప్పుడు, విద్యుత్తు-పరిమిత సామర్థ్యం కూడా ఒక ప్రతిబంధకం అవుతుంది. ఈ సందర్భంలో, CVT పరిమాణాన్ని అత్యధిక విద్యుత్తుని ఇముడ్చుకునేలా ఉంచాలి, తద్వారా అది తక్కువ భారాలలో మరియు బలహీన సమర్థతలో నడవగలుగుతుంది.

కనీస నిర్వహణ అవసరం. ట్రాన్స్‌ఫార్మర్లు మరియు క్షమశీలులూ ఎంతో నమ్మదగ్గవి. కొన్ని భాగాలలో, పరిశీలనల మధ్య పరికరపు పనితీరుపై ప్రత్యేకమైన ప్రభావం లేకుండా, ఎన్నో క్షమశీలులు వైఫల్యం చెందినప్పటికీ పనిచేసేందుకు, అదనపు క్షమశీలులు చేర్చడం జరుగుతుంది.

పంపిణీ పౌనఃపున్యంలో ప్రతి 1% మార్పుకీ ఉత్పత్తి వోల్టేజ్ సుమారు 1.2% మారుతుంది. ఉదాహరణకు, జనరేటర్ పౌనఃపున్యంలో ఎక్కువైన 2-Hz మార్పు, ఉత్పత్తి వోల్టేజిలో కేవలం 4% మార్పుకు కారణమవుతుంది, దీని వలన చాలావరకూ భారాలకు అత్యల్ప ప్రభావం ఉంటుంది.

అన్ని తటస్థ భాగాలతో సహా, ఎలాంటి ఆవేశక్షీణత అవసరం లేకుండా, 100% సింగిల్-ఫేజ్ స్విచ్-మోడ్ శక్తి పంపిణీని స్వీకరిస్తుంది.

100% విద్యుత్తు THD కలిగిన సరళం-కాని భారాలు పంపిణీ చేసేటప్పుడు సైతం ఉత్పాదక విద్యుత్తు విరూపత 8% THD కన్నా తక్కువగా ఉంటుంది.

CVTల (కాన్‍స్టంట్ వోల్టేజ్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ల) లోపాలు, వాటి పెద్ద పరిమాణం, వినిపించే సన్నని శబ్దం, మరియు అధికమైన ఉష్ణ ఉత్పత్తి.

DC వోల్టేజ్ స్టెబిలైజర్లు[మార్చు]

ఎన్నో సరళమైన DC శక్తి పంపిణీలు, వోల్టేజిని జెనర్ డయోడ్, అవలాంచి బ్రేక్-డౌన్ డయోడ్, లేదా వోల్టేజ్ నియంత్రక ట్యూబ్ వంటి ఒక షంట్ నియంత్రకం ఉపయోగించి నియంత్రిస్తాయి. ఈ పరికరాలన్నీ ఒక నిర్దిష్ట వోల్టేజ్ వద్ద వాహకం ప్రారంభిస్తాయి, మరియు ఆ నిర్దిష్ట వోల్టేజ్ వద్ద చివరి వోల్టేజిని ఉంచేందుకు అవసరమైన విద్యుత్తుని ప్రసారం చేస్తాయి. శక్తి పంపిణీని, షంట్ నియంత్రక పరికరం యొక్క సురక్షితమైన కార్యశీల సామర్థ్యం పరిధిలో ఉండే గరిష్ట పరిమాణపు విద్యుత్తు మాత్రమె పంపిణీ చేసేలా రూపకల్పన చేయడం జరుగుతుంది (సామాన్యంగా, ఒక శ్రేణి రెసిస్టర్ ఉపయోగించి). షంట్ నియంత్రకాలలో, వోల్టేజ్ సూచిక కూడా నియంత్రక పరికరంగా ఉపయోగపడుతుంది.

స్టెబిలైజర్ తప్పనిసరిగా మరింత శక్తిని అందించాల్సినప్పుడు, కేవలం వోల్టేజ్ స్టెబిలైజర్ గా పిలిచే ఎలక్ట్రానిక్ పరికరానికి ప్రామాణిక వోల్టేజ్ సూచిక అందించడానికి మాత్రమే, షంట్ నియంత్రకం ఉత్పత్తి ఉపయోగించబడుతుంది. వోల్టేజ్ స్టెబిలైజర్ అనేది కోరినప్పుడు, మరింత ఎక్కువైనా విద్యుత్తుని అందించగల ఎలక్ట్రానిక్ పరికరం.

క్రియాశీల నియంత్రకాలు[మార్చు]

క్రియాశీల నియంత్రకాలు కనీసం ట్రాన్సిస్టర్ వంటి ఒక క్రియాశీల (వర్ధక) ఘటకం లేదా క్రియాశీల వర్ధకం కలిగి ఉంటాయి. షంట్ నియంత్రకాలు తరచూ (కానీ ఎల్లవేళలా కాదు) స్తబ్దమైనవి మరియు సరలమైనవి, కానీ అవి (ముఖ్యంగా) భారానికి అనవసరమైన అదనపు విద్యుత్తుని వృథా చేయడం వలన ఎల్లప్పుడూ అసమర్థమైనవి. అధిక శక్తి పంపిణీ చేయవలసినప్పుడు, మరింత మెరుగైన సర్క్యూట్లు ఉపయోగించడం జరుగుతుంది. సాధారణంగా, ఈ క్రియాశీల నియంత్రకాలను వివిధ తరగతుల క్రింద విభజించవచ్చు:

  • సరళ శ్రేణి నియంత్రకాలు
  • మార్పిడి నియంత్రకాలు
  • SCR నియంత్రకాలు

సరళ నియంత్రకాలు[మార్చు]

సరళ నియంత్రకాలు అనేవి వాటి సరళ ప్రాంతంలో పనిచేసే పరికరాలపై ఆధారపడినవి (దీనికి విరుద్ధంగా, మార్పిడి నియంత్రకం అనేది ఒక ఆన్/ఆఫ్ స్విచ్‍గా పనిచేసే పరికరంపై ఆధారపడినది). గతంలో, సామాన్యంగా మారే నిరోధకతగా ఒకటి లేదా ఎక్కువ వాక్యూం ట్యూబులు ఉపయోగించబడేవి. ఆధునిక రూపకల్పనలు దీనికి బదులుగా ఒకటి లేదా ఎక్కువ ట్రాన్సిస్టర్లు, బహుశా ఒక ఇంటెగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ లోపల, ఉపయోగిస్తాయి. సరళ రూపకల్పనల లాభమేమిటంటే, అవి ఎంతో "శుభ్రమైన" ఉత్పత్తిని వాటి DC ఉత్పత్తిలోనికి అతితక్కువ శబ్దం ప్రవేశించేలా చేస్తాయి, కానీ తరచూ ఎంతో తక్కువ సమర్తవంతమైనవి మరియు స్విచ్ కలిగిన పంపిణీల లాగా ఉత్పాదక వోల్టేజ్ పెంచడం లేదా విలోమం చేయడం కానీ చేయలేవు. అన్ని సరళ నియంత్రకాలకూ ఉత్పత్తికన్నా ఎక్కువగా ఉత్పాదకం అవసరమవుతుంది. అన్ని సరళ నియంత్రకాలూ డ్రాప్‍ఔట్ వోల్టేజ్ అనే పరామితిపై ఆధారపడతాయి.

మొత్తం సరళ నియంత్రకాలు ఇంటెగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్లుగా లభిస్తాయి. ఈ చిప్‍లు స్థిరమైన లేదా మార్చగల వోల్టేజ్ రకాలలో లభిస్తాయి.

మార్పిడి నియంత్రకాలు[మార్చు]

మార్పిడి నియంత్రకాలు ఒక శ్రేణి పరికరాన్ని త్వరితంగా ఆన్ మరియు ఆఫ్ చేస్తాయి. మార్పిడి యొక్క విధి కాలపరిమితి ద్వారా, భారానికి ఎంత ఆవేశం బదిలీ అవుతుందనేది నిర్ణయింపబడుతుంది. ఇది ఒక సరళ నియంత్రకంలో లాగా అటువంటి ప్రతిపుష్టి యంత్రాంగం ద్వారా నియంత్రించబడుతుంది. శ్రేణి మూలకం పూర్తిగా వాహకం కావడం లేదా ఆపివేయబడడం వలన, దాదాపు శక్తిని వ్యర్థం కానివ్వదు; ఈ కారణంగా ఈ మార్పిడి రూపకల్పనకు దాని సమర్థత లభిస్తుంది. ఇంకా మార్పిడి నియంత్రకాలు, ఉత్పాదకం కన్నా ఎక్కువ లేదా వ్యతిరేక ఆవేశం కలిగిన ఉత్పత్తి వోల్టేజిలను ఉత్పత్తి చేస్తాయి — ఇది సరళ రూపకల్పనలో సాధ్యం కాదు.

సరళ నియంత్రకాల లాగే, దాదాపు-పూర్తి మార్పిడి నియంత్రకాలు కూడా ఇంటెగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్లుగా లభిస్తాయి. సరళ నియంత్రకాలలా కాకుండా, ఇవి సామాన్యంగా ఒక బాహ్య ఘటకం అవసరం అవుతుంది: శక్తి సంగ్రహ మూలకంగా పనిచేసే ఒక ఇండక్టర్. (అధిక-విలువ కలిగిన ఇండక్టర్లు ఇతర రకాల ఘటకాలు అన్నింటికన్నా పరిమాణంలో పెద్దవిగా ఉంటాయి, కాబట్టి కొన్ని మినహాయింపులతో, వాటిని అరుదుగా ఇంటెగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్లు మరియు IC నియంత్రకాల లోపల రూపొందించడం జరుగుతుంది.[1])

సరళ మరియు మార్పిడి నియంత్రకాల పోలిక[మార్చు]

ఈ రెండు రకాల నియంత్రకాలు వాటి భిన్న లాభాలను కలిగి ఉంటాయి:

  • తక్కువ ఉత్పత్తి శబ్దం (మరియు తక్కువ RFI వికిరణ శబ్దం) అవసరమైనప్పుడు సరళ నియంత్రకాలు అత్యుత్తమమైనవి.
  • ఉత్పాదక మరియు ఉత్పత్తి విభేదాలకు త్వరిత ప్రతిచర్య అవసరమైనప్పుడు సరళ నియంత్రకాలు అత్యుత్తమమైనవి.
  • శక్తి యొక్క తక్కువ స్థాయిల్లో, సరళ నియంత్రకాలు చవకైనవి మరియు తక్కువ ప్రింటెడ్ సర్క్యూట్ బోర్డ్ స్థలాన్ని ఆక్రమిస్తాయి.
  • శక్తి సమర్థత ముఖ్యమైనప్పుడు మార్పిడి నియంత్రకాలు అత్యుత్తమమైనవి (పోర్టబుల్ కంప్యూటర్లు వంటివి), కానీ తక్కువగా సరళ నియంత్రకాలు మరింత సమర్థవంతమైన సందర్భాలలో మినహా (మార్పిడి సర్క్యూట్ క్లిష్టత మరియు ప్రేరిత విద్యుత్తు సంధి క్షమత్వం యొక్క అర్థం మార్పిడి నియంత్రకంలో అధిక నిశ్చల విద్యుత్తు అయితే , తరచూ 6V బాటరీచే నడిచే "స్లీప్" మోడ్ 5V మైక్రో ప్రాసెసర్ వంటిది).
  • ఏకైక శక్తి పంపిణీ DC వోల్టేజ్ అయినప్పుడు, మరియు అధిక ఉత్పత్తి వోల్టేజ్ అవసరమయినప్పుడు, మార్పిడి నియంత్రకాలు అవసరమవుతాయి.
  • అధిక స్థాయి శక్తిలో (కొన్ని వాట్లను మించి), మార్పిడి నియంత్రకాలు చవకైనవి (ఉదాహరణకు, ఉత్పన్నమైన ఉష్ణాన్ని తొలగించే ఖర్చు తక్కువైనప్పుడు).

SCR నియంత్రకాలు[మార్చు]

AC పవర్ సర్క్యూట్ల ద్వారా శక్తిని పొందే నియంత్రకాలు సిలికాన్ కంట్రోల్డ్ రెక్టిఫైయర్లను (SCRలు) శ్రేణి పరికరాలుగా ఉపయోగించవచ్చు. ఎప్పుడైనా ఉత్పత్తి వోల్టేజ్ కావలసిన విలువకన్నా తగ్గినప్పుడు, ఈ SCR పనిచేస్తుంది, తద్వారా AC మెయిన్స్ వోల్టేజ్ శూన్యం అయ్యే వరకూ (అర్ధ-వలయం అంతమయ్యే వరకూ), భారంలోనికి విద్యుత్తు విద్యుత్తుని అనుమతిస్తుంది. SCR నియంత్రకాలు మరింత సమర్థవంతమైనవి మరియు ఎంతో సరళమైనవి, కానీ అవి ప్రస్తుతం సంభవించే వాహకం యొక్క అర్ధ వలయాన్ని ఆపలేవు కనుక, త్వరితంగా-మారే భారాలకు ప్రతిగా మరింత ఖచ్చితమైన వోల్టేజ్ నియంత్రణ సాధించలేవు.

సమ్మేళన (మిశ్రమ) నియంత్రకాలు[మార్చు]

ఎన్నో శక్తి పంపిణీలు శ్రేణిలో ఒకటికన్నా ఎక్కువ నియంత్రణ పద్ధతులు ఉపయోగిస్తాయి. ఉదాహరణకు, ఒక మార్పిడి నియంత్రకం యొక్క ఉత్పత్తి ఒక సరళ నియంత్రకం ద్వారా మరింత నియంత్రించబడుతుంది. ఈ మార్పిడి నియంత్రకం ఒక విస్తారమైన స్థాయి ఉత్పాదక వోల్టేజిలను స్వీకరిస్తుంది మరియు సమర్థవంతంగా చివరకు కోరిన ఉత్పత్తిని మించిన ఒక (కొద్దిగా శబ్దంతో కూడిన) వోల్టేజ్ ఉత్పత్తి చేస్తుంది. దీని తరువాత ఖచ్చితంగా కోరిన వోల్టేజిని ఉత్పత్తి చేసే సరళ నియంత్రకం ఉంటుంది, మరియు ఇది మార్పిడి నియంత్రకం ద్వారా ఉత్పన్నమయ్యే మొత్తం శబ్దాన్ని తొలగిస్తుంది. ఇతర నమూనాలు ఒక SCR నియంత్రకాన్ని "పూర్వ-నియంత్రకం"గా ఉపయోగించవచ్చు, తరువాత మరొక రకం నియంత్రకాన్ని ఉపయోగించవచ్చు. మార్పిడిచెందే-వోల్టేజ్, ఖచ్చితమైన ఉత్పత్తి శక్తి పంపిణీని సృష్టించడానికి ఒక సమర్థవంతమైన మార్గమేమిటంటే, ఒక బహుళ-ద్వారాలు కలిగిన ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ మరియు మార్చగల సరళ అనంతర-నియంత్రకంతో సమ్మిళితం చేయడం.

ఉదాహరణ సరళ నియంత్రకాలు[మార్చు]

ట్రాన్సిస్టర్ నియంత్రకం[మార్చు]

అతి సరళమైన సందర్భంలో ఉద్గార అనుసరణయంత్రం ఉపయోగించడం జరుగుతుంది, నియంత్రక ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క అడుగుభాగం నేరుగా సూచక వోల్టేజితో అనుసంధానం చేయబడుతుంది:

Voltage stabiliser transistor.png

కాలక్రమేణా మారే అవకాశం కలిగిన వోల్టేజ్ Uin కలిగిన శక్తి మూలాన్ని, స్టెబిలైజర్ ఉపయోగిస్తుంది. ఇది ఒకవిధంగా స్థిరమైన వోల్టేజ్ Uout అందిస్తుంది. కాలక్రమేణా ఉత్పత్తి భారం RL కూడా మారవచ్చు. అటువంటి పరికరం సరిగా పనిచేయడానికి, ఉత్పాదక వోల్టేజ్ ఖచ్చితంగా ఉత్పత్తి వోల్టేజ్ కన్నా ఎక్కువగా ఉండాలి, మరియు వోల్టేజ్ పడిపోవడం అనేది, ఉపయోగించిన ట్రాన్సిస్టర్ పరిధులను మించకూడదు.

స్టెబిలైజర్ యొక్క ఉత్పత్తి వోల్టేజ్ UZ - UBE కి సమానంగా ఉంటుంది, ఇక్కడ UBE సుమారు 0.7v ఉంటుంది మరియు విద్యుత్తు భారంపై ఆధారపడుతుంది. ఉత్పత్తి వోల్టేజ్ ఆ పరిధికన్నా తక్కువైతే, ఇది మూలం మరియు ఉద్గారం (Ube) మధ్య వోల్టేజ్ భేదాన్ని పెంచుతుంది, తద్వారా ట్రాన్సిస్టర్ తెరువబడి, మరింత విద్యుత్తు అందించబడుతుంది. మరింత విద్యుత్తుని అదే ఉత్పత్తి రెసిస్టర్ RL ద్వారా అందించడం వలన, వోల్టేజ్ తిరిగి పెరుగుతుంది.

క్రియాశీల వర్ధకం కలిగిన నియంత్రకం[మార్చు]

ఉత్పత్తి వోల్టేజ్ యొక్క స్థిరతను ఒక క్రియాశీల వర్ధకం ఉపయోగించడం ద్వారా గణనీయంగా పెంచవచ్చు:

Voltage stabiliser OA.png

ఈ సందర్భంలో, వ్యత్యస్త ఉత్పాదకం వద్ద వోల్టేజ్, అవ్యత్యస్త ఉత్పాదకం వద్ద సూచక వోల్టేజ్ ఉత్పత్తి కన్నా తగ్గినప్పుడు, క్రియాశీల వర్ధకం ట్రాన్సిస్టర్‍ను నడుపుతుంది. వోల్టేజ్ విభాజకం (R1, R2 మరియు R3) ఉపయోగించడం ద్వారా అనియత ఉత్పత్తి వోల్టేజ్ Uz మరియు Uin ల మధ్య ఎంచుకోవచ్చు.

వీటిని కూడా చూడండి[మార్చు]

  • స్థిర విద్యుత్తు నియంత్రకం
  • DC నుండి DC పరివర్తకం
  • వోల్టేజ్ నియంత్రకం ఉపకరణం
  • థర్డ్ బ్రష్ డైనమో
  • శక్తి పంపిణీ

బాహ్య లింకులు[మార్చు]

సూచనలు[మార్చు]

  1. National Semiconductor, retrieved 2010-09-19