அறிமுகம்
இந்த அறிமுகக் கட்டுரையில், ஒரு சுவிட்ச் பயன்முறை மின்சார விநியோகத்தில் ஒரு மின் தூண்டியின் செயல்பாட்டைப் பற்றிப் பேசப் போகிறோம். நீங்கள் மின் விநியோக வடிவமைப்பில் புதியவராக இருந்து, ஒரு டையோடு ஏன் முன்னோக்கிச் சார்புடையதாகத் தெரிகிறது, ஆனால் அது ஏன் இருக்கக்கூடாது என்று நீங்கள் யோசித்துக்கொண்டிருந்தால், அது மின் தூண்டியின் காரணமாக இருக்கலாம். இந்தக் கட்டுரை உங்களுக்கானது.
தூண்டிகளைப் புரிந்துகொள்வது
ஆரம்பத்தில், பல்கலைக்கழகத்தில் AC மற்றும் DC சுற்றுகள் இரண்டிலும் தூண்டிகளைப் படித்தோம். ஒரு AC சுற்றுவட்டத்தில், தூண்டிக்கு ஒரு சைனூசாய்டல் உள்ளீட்டைக் கொடுத்து, வீச்சு மற்றும் கட்டத்தில் ஏற்படும் மாற்றங்களைக் கவனிக்கிறோம். ஒரு DC சுற்றுவட்டத்தில், ஒரு யூனிட் படி உள்ளீட்டை வழங்கி, தூண்டியின் குறுக்கே மின்னோட்டம் அல்லது மின்னழுத்தத்தில் ஏற்படும் மாற்றங்களைப் படிக்கிறோம்.
இருப்பினும், ஒரு சுவிட்ச் பயன்முறை மின்சார விநியோகத்தில் ஒரு மின்தூண்டியின் நடத்தை பல்கலைக்கழகத்தில் படித்த எளிய ஏசி அல்லது டிசி சுற்றுகளிலிருந்து கணிசமாக வேறுபடுகிறது.
அடிப்படை மின்தூண்டி கொள்கைகள்
ஒரு மின்தூண்டி எப்போதும் அதன் வழியாக பாயும் மின்னோட்டத்தை பராமரிக்க முயற்சிக்கிறது. இது ஒரு பின் EMF ஐ உருவாக்குவதன் மூலம் மின்னோட்டத்தில் ஏற்படும் எந்த மாற்றத்தையும் எதிர்க்கிறது. உதாரணமாக, ஒரு மின்தூண்டி வழியாக 1A பாயும் போது ஒரு மாற்றம் முயற்சிக்கப்பட்டால், மின்தூண்டி இந்த மாற்றத்தை எதிர்க்க ஒரு பின் EMF ஐ உருவாக்குகிறது. இந்தக் கொள்கையை ஒரு கனமான காரை ஓய்விலிருந்து தள்ளுவதற்கு ஒப்பிடலாம் - இது ஆரம்பத்தில் இயக்கத்தை எதிர்க்கிறது, மேலும் இயக்கத்தில் இருந்தவுடன், அது நிறுத்துவதை எதிர்க்கிறது.
DC சுற்றுகளில் மின் தூண்டி
1V பேட்டரி, ஒரு சுவிட்ச், ஒரு 1-ஓம் மின்தடை மற்றும் ஒரு மின்தூண்டி ஆகியவற்றைக் கொண்ட ஒரு எளிய DC சுற்று ஒன்றைக் கவனியுங்கள். ஆரம்பத்தில், மின்தூண்டி வழியாக மின்னோட்டம் பாயவில்லை. சுவிட்ச் மூடப்படும் போது, 1V பயன்படுத்தப்படுகிறது, மேலும் மின்னோட்டம் பாயத் தொடங்குகிறது. மின்தூண்டி 0A இலிருந்து 1A ஆக மாற்றத்தை எதிர்க்கிறது, பயன்படுத்தப்படும் மின்னழுத்தத்திற்கு (1V) சமமான பின் EMF ஐ உருவாக்குகிறது. இது காலப்போக்கில் மின்தூண்டி வழியாக மின்னோட்டத்தில் ஒரு மடக்கை உயர்வை உருவாக்குகிறது.
ஒரு ஸ்விட்சிங் பவர் சப்ளையில் ஒரு மின்தூண்டி
ஒரு மின்சார விநியோகத்தில், மின்தடை கிட்டத்தட்ட பூஜ்ஜிய ஓம்ஸ் ஆகும், மேலும் மின்னோட்டம் அதே மடக்கை வளைவைப் பின்பற்றுவதில்லை. அதற்கு பதிலாக, அது ஒரு நேர்கோட்டில் உயர்ந்து, ஒரு முக்கோண மின்னோட்ட அலைவடிவத்தை உருவாக்குகிறது. மின்னோட்டத்தை ஆன் மற்றும் ஆஃப் செய்வது இந்த முக்கோண வடிவத்தை விளைவிக்கிறது, இது ஒரு நேர்கோட்டுக்கான சமன்பாட்டைப் பயன்படுத்தி பகுப்பாய்வை எளிதாக்குகிறது (y = mx + c).
எடுத்துக்காட்டு சுற்று பகுப்பாய்வு
1V மூலம், ஒரு சுவிட்ச், ஒரு 1-ஓம் மின்தடை, ஒரு மின்தூண்டி மற்றும் மற்றொரு சுவிட்சால் கட்டுப்படுத்தப்படும் கூடுதல் 2-ஓம் மின்தடை கொண்ட ஒரு சுற்று ஆகியவற்றைக் கருத்தில் கொள்வோம். ஆரம்ப சுவிட்ச் மூடப்படும் போது, மின்னோட்டம் 1A ஆக உயர்கிறது. இந்த சுவிட்ச் திறக்கப்பட்டு இரண்டாவது சுவிட்ச் ஒரே நேரத்தில் மூடப்பட்டால், மின்தூண்டி 3 ஓம்ஸ் மின்தடையுடன் புதிய பாதையின் வழியாக மின்னோட்டத்தை பாய கட்டாயப்படுத்துகிறது, 3A மின்னோட்ட ஓட்டத்தை பராமரிக்க 1V இன் பின் EMF ஐ உருவாக்குகிறது.
மெக்கானிக்கல் vs. குறைக்கடத்தி சுவிட்சுகள்
இயந்திர சுவிட்சுகள் உடனடியாகத் திறக்க முடியும், இது காற்றை அயனியாக்கி தீப்பொறிகளை ஏற்படுத்தக்கூடிய உயர் பின்புற EMF ஐ உருவாக்குகிறது. இதனால்தான் ஒரு சுவிட்சின் AC மின்னழுத்த மதிப்பீடு DC மதிப்பீட்டை விட அதிகமாக உள்ளது. இருப்பினும், குறைக்கடத்தி சுவிட்சுகள் திறக்கவும் மூடவும் ஒரு வரையறுக்கப்பட்ட நேரத்தை எடுத்துக்கொள்கின்றன, இது மின்தூண்டியின் நடத்தையைப் பாதிக்கிறது. மின்தூண்டியின் பின்புற EMF க்கான நிலையான சமன்பாடு E = -L (di/dt) ஆகும், இது ஃபாரடே மற்றும் லென்ஸின் விதிகளிலிருந்து பெறப்பட்டது.
நடைமுறை மின்சார விநியோகங்களில் மின் தூண்டியின் நடத்தை
நடைமுறை மின்சார விநியோகங்களில், MOSFETகளை விரைவாக மாற்றுவது அதிக di/dt மதிப்புகள் காரணமாக பெரிய மின்னழுத்த ஸ்பைக்குகளை உருவாக்கலாம். எடுத்துக்காட்டாக, 10 நானோ வினாடிகளில் 0A இலிருந்து 10A க்கு மாறுவது ஒரு பெரிய பின் EMF ஐ உருவாக்குகிறது, இது சத்தம் மற்றும் ஸ்பைக்குகளாக வெளிப்படுகிறது.
தீர்மானம்
இந்தக் கட்டுரையில், DC-DC சுவிட்ச் பயன்முறை மின் விநியோகங்களில் மின் தூண்டிகளின் நடத்தை, முக்கோண மின்னோட்ட வடிவம், பின் EMF இன் திசை மற்றும் மின்னழுத்த கூர்முனைகளில் அதிக di/dt இன் தாக்கம் ஆகியவற்றைப் பற்றி விவாதித்தோம்.
