ভূমিকা
এই ভূমিকামূলক প্রবন্ধে, আমরা একটি সুইচ মোড পাওয়ার সাপ্লাইতে একটি ইন্ডাক্টরের ক্রিয়া সম্পর্কে কথা বলতে যাচ্ছি। আপনি যদি পাওয়ার সাপ্লাই ডিজাইনে নতুন হন এবং আপনি ভাবছেন যে কেন একটি ডায়োড ফরোয়ার্ড-বায়াসড বলে মনে হয় যদিও এটি হওয়া উচিত নয়, তাহলে সম্ভবত এটি ইন্ডাক্টরের কারণে। এই প্রবন্ধটি আপনার জন্য।
ইন্ডাক্টর বোঝা
প্রাথমিকভাবে, আমরা বিশ্ববিদ্যালয়ে এসি এবং ডিসি উভয় সার্কিটেই ইন্ডাক্টর অধ্যয়ন করি। একটি এসি সার্কিটে, আমরা ইন্ডাক্টরকে একটি সাইনোসয়েডাল ইনপুট দিই এবং প্রশস্ততা এবং পর্যায়ের পরিবর্তনগুলি পর্যবেক্ষণ করি। একটি ডিসি সার্কিটে, আমরা একটি ইউনিট স্টেপ ইনপুট প্রদান করি এবং ইন্ডাক্টর জুড়ে কারেন্ট বা ভোল্টেজের ফলে পরিবর্তনগুলি অধ্যয়ন করি।
তবে, সুইচ মোড পাওয়ার সাপ্লাইতে ইন্ডাক্টরের আচরণ বিশ্ববিদ্যালয়ে অধ্যয়ন করা সাধারণ এসি বা ডিসি সার্কিট থেকে উল্লেখযোগ্যভাবে আলাদা।
মৌলিক সূচক নীতিমালা
একটি ইন্ডাক্টর সর্বদা তার মধ্য দিয়ে প্রবাহিত কারেন্ট বজায় রাখার চেষ্টা করে। এটি একটি ব্যাক EMF তৈরি করে কারেন্টের যেকোনো পরিবর্তনকে প্রতিরোধ করে। উদাহরণস্বরূপ, যদি একটি ইন্ডাক্টরের মধ্য দিয়ে 1A প্রবাহিত হয় এবং একটি পরিবর্তনের চেষ্টা করা হয়, তাহলে ইন্ডাক্টর এই পরিবর্তনের বিরুদ্ধে একটি ব্যাক EMF তৈরি করে। এই নীতিটিকে একটি ভারী গাড়িকে বিশ্রাম থেকে ঠেলে দেওয়ার সাথে তুলনা করা যেতে পারে - এটি প্রথমে চলাচল প্রতিরোধ করে এবং একবার গতিতে এলে, এটি থামতে প্রতিরোধ করে।
ডিসি সার্কিটে ইন্ডাক্টর
১V ব্যাটারি, একটি সুইচ, ১-ওহম রেজিস্টর এবং একটি ইন্ডাক্টর সহ একটি সাধারণ ডিসি সার্কিট বিবেচনা করুন। প্রাথমিকভাবে, ইন্ডাক্টরের মধ্য দিয়ে কোন কারেন্ট প্রবাহিত হয় না। সুইচটি বন্ধ হয়ে গেলে, ১V প্রয়োগ করা হয় এবং কারেন্ট প্রবাহিত হতে শুরু করে। ইন্ডাক্টরটি প্রয়োগকৃত ভোল্টেজ (১V) এর সমান একটি ব্যাক EMF তৈরি করে ০A থেকে ১A তে পরিবর্তনের বিরোধিতা করে। এটি সময়ের সাথে সাথে ইন্ডাক্টরের মাধ্যমে কারেন্টের লগারিদমিক বৃদ্ধি ঘটায়।
একটি সুইচিং পাওয়ার সাপ্লাইতে একটি ইন্ডাক্টর
একটি বিদ্যুৎ সরবরাহ ব্যবস্থায়, রোধ প্রায় শূন্য ওহম হয় এবং কারেন্ট একই লগারিদমিক বক্ররেখা অনুসরণ করে না। পরিবর্তে, এটি একটি সরলরেখায় উঠে একটি ত্রিভুজাকার কারেন্ট তরঙ্গরূপ তৈরি করে। কারেন্ট চালু এবং বন্ধ করার ফলে এই ত্রিভুজাকার আকৃতি তৈরি হয়, যা একটি সরলরেখার সমীকরণ ব্যবহার করে বিশ্লেষণকে সহজ করে তোলে (y = mx + c)।
উদাহরণ সার্কিট বিশ্লেষণ
আসুন একটি সার্কিট বিবেচনা করি যেখানে 1V উৎস, একটি সুইচ, একটি 1-ওহম রোধকারী, একটি ইন্ডাক্টর এবং অন্য একটি সুইচ দ্বারা নিয়ন্ত্রিত একটি অতিরিক্ত 2-ওহম রোধকারী রয়েছে। যখন প্রাথমিক সুইচটি বন্ধ করা হয়, তখন কারেন্ট 1A তে বেড়ে যায়। যদি এই সুইচটি খোলা হয় এবং দ্বিতীয় সুইচটি একই সাথে বন্ধ করা হয়, তাহলে ইন্ডাক্টর কারেন্টকে 3 ওহম প্রতিরোধের সাথে নতুন পথে প্রবাহিত করতে বাধ্য করে, 1A কারেন্ট প্রবাহ বজায় রাখার জন্য 3V এর একটি ব্যাক EMF তৈরি করে।
মেকানিক্যাল বনাম সেমিকন্ডাক্টর সুইচ
যান্ত্রিক সুইচগুলি তাৎক্ষণিকভাবে খুলতে পারে, যার ফলে একটি উচ্চ ব্যাক EMF তৈরি হয় যা বাতাসকে আয়নিত করতে পারে এবং স্ফুলিঙ্গ সৃষ্টি করতে পারে। এই কারণেই একটি সুইচের AC ভোল্টেজ রেটিং DC রেটিং এর চেয়ে বেশি। তবে, সেমিকন্ডাক্টর সুইচগুলি খুলতে এবং বন্ধ করতে একটি সীমিত সময় নেয়, যা ইন্ডাক্টরের আচরণকে প্রভাবিত করে। ইন্ডাক্টরের ব্যাক EMF এর জন্য আদর্শ সমীকরণ হল E = -L (di/dt), যা ফ্যারাডে এবং লেঞ্জের সূত্র থেকে উদ্ভূত।
ব্যবহারিক বিদ্যুৎ সরবরাহে সূচক আচরণ
ব্যবহারিক বিদ্যুৎ সরবরাহে, উচ্চ di/dt মানের কারণে MOSFET-এর দ্রুত স্যুইচিং বড় ভোল্টেজ স্পাইক তৈরি করতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, 10 ন্যানোসেকেন্ডে 10A থেকে 0A-তে স্যুইচ করার ফলে একটি বিশাল ব্যাক EMF তৈরি হয়, যা শব্দ এবং স্পাইক হিসাবে প্রকাশিত হয়।
উপসংহার
এই প্রবন্ধে, আমরা ডিসি-ডিসি সুইচ মোড পাওয়ার সাপ্লাইতে ইন্ডাক্টরের আচরণ, ত্রিভুজাকার কারেন্টের আকৃতি, পিছনের EMF-এর দিক এবং ভোল্টেজ স্পাইকের উপর উচ্চ di/dt-এর প্রভাব নিয়ে আলোচনা করেছি।
