একটি সাধারণ বক কনভার্টার সার্কিট তৈরি করুন [স্টেপ ডাউন কনভার্টার]

এখানে ব্যাখ্যা করা ব্যবহারিক বক কনভার্টার সার্কিটটি শুধুমাত্র 3টি ট্রানজিস্টর ব্যবহার করে এবং এটি তৈরি করা অত্যন্ত সহজ। যদিও সার্কিট সহজ, এটি একটি উচ্চ দক্ষতা আছে.

সার্কিটটি উচ্চতর ইনপুট সরবরাহ যেমন 12 V, বা 9 V সরবরাহ ইনপুট থেকে 3.3 V LED চালাতে ব্যবহার করা যেতে পারে।

বক কনভার্টার ডিজাইনটি একটি LED এর পরিবর্তে উচ্চ রেটযুক্ত লোডগুলি পরিচালনা করতে সহজেই আপগ্রেড করা যেতে পারে।

বিষয়বস্তু

একটি বক কনভার্টার টপোলজির প্রাথমিক কাজ

নীচের চিত্রটি উল্লেখ করে, আসুন বোঝার চেষ্টা করি কিভাবে একটি 'বক' বা একটি 'স্টেপ-ডাউন' কনভার্টার কাজ করে . একটি বক কনভার্টার সার্কিটের সাহায্যে, একটি উচ্চতর ইনপুট ভোল্টেজকে নিম্ন আউটপুট ভোল্টেজে রূপান্তরিত করা যেতে পারে। এর অপারেশনের প্রাথমিক মোডটি নিম্নরূপ বর্ণনা করা হয়েছে।

সুইচ S চাপার সাথে সাথে ইন্ডাকটর এল জুড়ে একটি ধনাত্মক ভোল্টেজ তৈরি হয়। এর কারণ হল Uin Uout এর থেকে বেশি। কুণ্ডলী প্রাথমিকভাবে তাত্ক্ষণিক কারেন্ট প্রবাহকে প্রতিরোধ করার চেষ্টা করে। ফলস্বরূপ, কয়েলে কারেন্ট রৈখিকভাবে বৃদ্ধি পায় এবং কয়েলে শক্তি জমা হতে শুরু করে।

এরপর, সুইচ S খোলার সাথে সাথে, সঞ্চিত কারেন্ট কয়েলের মধ্য দিয়ে ডায়োড ডি এর মাধ্যমে আউটপুট ক্যাপাসিটরে প্রবাহিত হয়।

যেহেতু কয়েল জুড়ে ভোল্টেজ UL এখন ঋণাত্মক, তাই কয়েলের মধ্য দিয়ে কারেন্ট রৈখিকভাবে হ্রাস পায়। আউটপুটটি সেই শক্তি গ্রহণ করে যা কয়েলে বন্দী এবং সংরক্ষণ করা হয়েছিল। এখন, যদি সুইচ S আবার বন্ধ করা হয়, পদ্ধতিটি নতুন করে শুরু হয় এবং সুইচটি চালু/বন্ধ করার সাথে সাথে পুনরাবৃত্তি করতে থাকে।

অপারেশন মোড

আউটপুটে যে ভোল্টেজটি প্রদর্শিত হয় তা সুইচ S কীভাবে পরিচালিত হয় তা দ্বারা নির্ধারিত হয়। নীচের চিত্র অনুসারে, কারেন্ট প্রবাহের তিনটি মৌলিক প্রকার রয়েছে।

• ধরুন, কয়েলের ভিতরে প্রবাহিত কারেন্ট শূন্যে পৌঁছায়নি এমন একটি স্থানে সুইচ S বন্ধ হয়ে গেছে, কয়েলের মধ্য দিয়ে সর্বদা কারেন্ট প্রবাহ অনুভব করা হবে। এটিকে 'অবিরাম মোড' (সিএম) হিসাবে উল্লেখ করা হয়।
• চিত্র 2(b) এ চিত্রিত হিসাবে যদি চক্রের অংশের জন্য কারেন্ট শূন্যে পৌঁছাতে সক্ষম হয়, তবে সার্কিটটি 'বিচ্ছিন্ন মোড' (DM) এ কাজ করছে।
• যখন সুইচ বন্ধ করা হচ্ছে ঠিক যখন কয়েল কারেন্ট শূন্যে পৌঁছেছে, তখন আমরা এই CM/DM লিমিট অপারেশনকে বলি।

এর মানে, একটি বক কনভার্টারে আউটপুট ভোল্টেজ এবং পাওয়ার উভয়ই সুইচের 'চালু' সময়গুলি সামঞ্জস্য করে পরিবর্তন করা যেতে পারে। একে মার্ক-স্পেস অনুপাতও বলা হয়।

এটাই যথেষ্ট তত্ত্ব; এখন একটি সরল বাস্তব-জগতের সার্কিট পরীক্ষা করা যাক।

একটি ব্যবহারিক বক কনভার্টার ডিজাইন করা

নিম্নলিখিত চিত্রটি শুধুমাত্র 3টি ট্রানজিস্টর এবং কয়েকটি অন্যান্য প্যাসিভ উপাদান ব্যবহার করে একটি সাধারণ ব্যবহারিক বক কনভার্টার সার্কিট দেখায়।

এটি নিম্নলিখিত পদ্ধতিতে কাজ করে:

এই সার্কিটে সুইচ এস ট্রানজিস্টর T1 দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা হয়। স্টেপ-ডাউন কনভার্টারের অন্যান্য উপাদান হল ডায়োড D1 এবং কয়েল L1।

সার্কিটটি চালিত হওয়ার সাথে সাথে, R3 T2 কে একটি বেস কারেন্ট সরবরাহ করে (কারণ D2 এর ফরোয়ার্ড ভোল্টেজ স্পেক 0.7 V এর চেয়ে বড়) এবং T2 চালু হয়।

T2 পরিচালনার সাথে, T1 একটি বেস বায়াস পায় এবং এটি পরিচালনা শুরু করে। এই পরিস্থিতিতে, বিন্দু P ভোল্টেজের বৃদ্ধি অনুভব করে, যার ফলে T2 আরও কঠিন সঞ্চালন করে।

এখন বিন্দু P এর ভোল্টেজ 9 V এ পৌঁছালে, L1 এর মাধ্যমে বিদ্যুৎ প্রবাহ বাড়তে শুরু করে। কুণ্ডলী জুড়ে ভোল্টেজ এবং এর আবেশ উভয়ই প্রভাবিত করে যে এর ভিতরে কত দ্রুত কারেন্ট বৃদ্ধি পায়।

কয়েল জুড়ে কারেন্ট বাড়ার সাথে সাথে R1 জুড়ে ভোল্টেজ কমে যায়। এই সম্ভাব্য 0.7 V (প্রায় 70 mA) আঘাত করার সাথে সাথে T3 চালু হয়ে যায়। এটি দ্রুত T1 এর বেস কারেন্ট সরিয়ে দেয়।

যেহেতু L1 এ কারেন্ট এখন আর বাড়তে পারে না, তাই P বিন্দুতে ভোল্টেজ কমতে শুরু করে। T2 ফলস্বরূপ সুইচ অফ, T1 অনুসরণ করে।

L1 এর মাধ্যমে কারেন্ট এখন D1 এর মাধ্যমে যাত্রা করে যতক্ষণ না এটি শূন্যে নেমে আসে। এর ফলে T2 এর ভোল্টেজ আবার বৃদ্ধি পায় এবং প্রক্রিয়াটি নতুন করে পুনরাবৃত্তি হয়।

ট্রানজিস্টরগুলি ইতিবাচক প্রতিক্রিয়া সহ একটি থাইরিস্টর হিসাবে কাজ করে, যার ফলে একটি দোলন হয়। T3 নিশ্চিত করে যে T1 পূর্বনির্ধারিত কারেন্টে বন্ধ আছে এবং সার্কিটটি CM/DM সীমা মোডে কাজ করে।

উচ্চতর লোডের জন্য সার্কিট আপগ্রেড করা হচ্ছে

একটি LED আলোকিত করার পরিবর্তে, আপনি একটি উচ্চ রেট লোড পরিচালনা করতে এই সার্কিট নিয়োগ করতে পারেন। কিন্তু উচ্চ লোডের সাথে আপনি দেখতে পাবেন বক কনভার্টারটি দোদুল্যমান নয়।

এটি লোড R3 কে শুরুতে T2 চালু হতে বাধা দেওয়ার কারণে।

পয়েন্ট P এবং T2 এর বেসের মধ্যে একটি ক্যাপাসিটর (0.1uF) স্থাপন করে এই সমস্যাটি এড়ানো যেতে পারে।

আরেকটি স্মার্ট পদক্ষেপ হবে আউটপুট জুড়ে একটি 10 ​​F ইলেক্ট্রোলাইটিক ক্যাপাসিটর সংযুক্ত করে ভোল্টেজকে মসৃণ করা।

বক কনভার্টার একটি ভোল্টেজ উত্সের পরিবর্তে একটি বর্তমান উত্স হিসাবে কাজ করে এবং এটি অনিয়ন্ত্রিত। যাইহোক, সবচেয়ে সহজবোধ্য অ্যাপ্লিকেশনের জন্য, এটি যথেষ্ট হবে না।

কি করে নির্মাণ করতে হবে

• ধাপ#1: 20 মিমি বাই 20 মিমি সাধারণ উদ্দেশ্য স্ট্রিপ বোর্ড নিন।
• স্পেপ # 2: একটি স্যান্ড পেপার দিয়ে তামার পাশ পরিষ্কার করুন।
• ধাপ#3: প্রতিরোধক এবং ডায়োডগুলি নিন এবং তাদের দেহ এবং সীসার মধ্যে 1 মিমি দূরত্ব রেখে তাদের লিডগুলিকে বাঁকুন৷
• ধাপ#4: পিসিবিতে প্রতিরোধক ঢোকান এবং সোল্ডার করুন। অতিরিক্ত সীসা দৈর্ঘ্য কাটা.
• ধাপ#5: পরিকল্পিতভাবে নির্দেশিত একই লেআউট অবস্থান অনুযায়ী ট্রানজিস্টর ঢোকান। তাদের সীসা সোল্ডার, এবং বর্ধিত সীসা ছাঁটা.
• ধাপ # 6: এখন, ইন্ডাক্টরটি ঢোকান, এটি সোল্ডার করুন এবং এর লিডগুলি ছাঁটাই করুন।
• ধাপ#7: সবশেষে ক্যাপাসিটর এবং LED ঢোকান, লিডগুলিকে সোল্ডার করুন। অতিরিক্ত সীসা কাটা

উপরের সমাবেশটি সম্পন্ন হলে পরিকল্পিত চিত্রটি উল্লেখ করে বিভিন্ন উপাদানের লিডগুলিকে সাবধানে আন্তঃসংযোগ করুন। আগে কাটা ছাঁটা সীসা তারের টুকরো ব্যবহার করে এটি করুন।

আপনি যদি তামার দিক থেকে সরাসরি লিডগুলিকে সংযুক্ত করতে অক্ষম হন তবে আপনি PCB-এর উপাদান দিক থেকে জাম্পার তার ব্যবহার করতে পারেন।

কিভাবে পরীক্ষা করবেন

• শুরুতে LED সংযোগ বিচ্ছিন্ন রাখুন।
• সার্কিটে 9 V DC প্রয়োগ করুন।
• যেখানে LED সংযুক্ত থাকার কথা সেই সমস্ত পয়েন্ট জুড়ে ভোল্টেজ পরিমাপ করুন।
• এটি প্রায় 3 V থেকে 4 V হতে হবে।
• এটি নিশ্চিত করবে যে আপনি সঠিকভাবে বক কনভার্টার তৈরি করেছেন এবং এটি সঠিকভাবে কাজ করছে।
• আপনি পাওয়ার বন্ধ করতে পারেন এবং LEDটিকে তার অবস্থানে আবার সংযুক্ত করতে পারেন।
• এখন আবার DC চালু করুন, আপনি সর্বাধিক দক্ষতার সাথে 9 V DC ইনপুট থেকে উজ্জ্বলভাবে আলোকিত LED দেখতে পাবেন।

দক্ষতা পরিমাপ কিভাবে

দক্ষতা পরিমাপ করতে আপনি 9 V DC এর ধনাত্মক লাইনের সাথে সিরিজে একটি অ্যামিটারকে সংযুক্ত করতে পারেন।

তারপর আপনি ভোল্টেজ (9 V) দিয়ে বর্তমান রিডিং গুণ করতে পারেন।

ফলাফল LED এর ওয়াটের স্পেসিফিকেশনের চেয়ে প্রায় 20% বেশি হতে পারে।

এটি বক কনভার্টার সার্কিটের জন্য 80% দক্ষতা প্রমাণ করতে পারে এবং একইভাবে।