वोल्टेज नियामक

विद्युत सर्किट में, हमें कभी-कभी एक की आवश्यकता होती हैएक विशेष भार में स्थिर वोल्टेज। इनपुट वोल्टेज में बदलाव के कारण या भार के कारण लोड के पार वोल्टेज भिन्न नहीं होना चाहिए। ऐसे अनुप्रयोगों के लिए, हमें एक की जरूरत है वोल्टेज रेगुलेटर। आज हम वोल्टेज रेग्युलेटरों की नॉटी ग्रिट्टी में जा रहे हैं और हम विभिन्न प्रकार के वोल्टेज नियामकों का अध्ययन करने जा रहे हैं।
जब वोल्टेज के एक विश्वसनीय स्रोत की आवश्यकता होती है, तो हम वोल्टेज नियामक का उपयोग करते हैं। इसमें एक बहुत ही सरल फीड-फ़ॉरवर्ड डिज़ाइन है और यह नकारात्मक प्रतिक्रिया छोरों का उपयोग करता है। अधिक समझने के लिए नीचे दिए गए चित्र का संदर्भ लें:

अनियमित वोल्टेज नियंत्रक में प्रवेश करता है। आउटपुट का एक हिस्सा नमूना सर्किट को खिलाया जाता है, जो बदले में इसे तुलनित्र सर्किट को वापस खिलाता है। वोल्टेज स्तर की तुलना संदर्भ वोल्टेज के साथ की जाती है। उपयुक्त सुधार किए जाते हैं और नियंत्रक को वापस भेजते हैं। इस तरीके से, वोल्टेज को विनियमित किया जाता है।

विभिन्न प्रकार के वोल्टेज नियामक

मुख्य रूप से दो हैं वोल्टेज नियामकों के प्रकार:

1. रैखिक वोल्टेज नियामकों
2. वोल्टेज नियामकों को स्विच करना

रैखिक वोल्टेज नियामक

रैखिक वोल्टेज नियामक एक वोल्टेज की तरह काम करते हैंविभक्त। यह ओमिक क्षेत्र में FET का उपयोग करता है। रैखिक वोल्टेज नियामक का प्रतिरोध भार के साथ बदलता है और एक निरंतर वोल्टेज आउटपुट देता है। नीचे LM7805 की एक तस्वीर है, जो लोकप्रिय रैखिक वोल्टेज नियामक में से एक है। वे कम लागत वाले कम बिजली अनुप्रयोगों के लिए अनुकूल हैं।
वहाँ दॊ है रैखिक वोल्टेज नियामकों के प्रकार:

• श्रृंखला वोल्टेज नियामक
• शंट वोल्टेज नियामक

श्रृंखला वोल्टेज नियामक

एक सरल श्रृंखला वोल्टेज नियामक एक ट्रांजिस्टर की तरह एक चर तत्व है जिसका प्रतिरोध एक चर इनपुट वोल्टेज पर बदलता है, जिससे आउटपुट वोल्टेज स्थिर और स्थिर रहता है।

शंट वोल्टेज नियामक

यह श्रृंखला वोल्टेज नियामक के समान काम करता है लेकिन सर्किट में समानांतर या शंट कनेक्शन में जुड़ा हुआ है। सभी अतिरिक्त वोल्टेज को जमीन पर भेजा जाता है। शंट वोल्टेज नियामक मुख्य रूप से सटीक वर्तमान सीमाओं, वोल्टेज की निगरानी, ​​त्रुटि एम्पलीफायरों आदि के लिए उपयोग किया जाता है।

संक्षेप में, यहाँ हैं लाभ और रैखिक वोल्टेज नियामकों के नुकसान

रैखिक वोल्टेज नियामकों के लाभ

• सस्ता
• वोल्टेज नियामकों को स्विच करने की तुलना में कम विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप और शोर।
• कम बिजली अनुप्रयोगों के लिए निरंतर आउटपुट वोल्टेज प्रदान करता है

रैखिक वोल्टेज नियामकों के नुकसान

• बहुत अकुशल
• गर्मी की मात्रा के कारण अतिरिक्त गर्मी सिंक की आवश्यकता है
• इनपुट से अधिक आउटपुट नहीं मिल सकता है

वोल्टेज नियामकों को स्विच करना

वोल्टेज नियामकों को स्विच करना वोल्टेज को नियंत्रित करने के लिए एक नियंत्रित स्विच का उपयोग करता हैइसके कारण नाम। उनका उपयोग किया जाता है जहां इनपुट और आउटपुट वोल्टेज के बीच एक बड़ा अंतर होता है। वे अधिक कुशल हैं लेकिन सर्किट्री में अधिक जटिलता का परिचय देते हैं।

स्विचिंग रेगुलेटर आवश्यकता के अनुसार आउटपुट बदलने के लिए तेजी से स्विच ऑन और ऑफ करते हैं। वे ट्रांजिस्टर का उपयोग करते हैं जो वांछित वोल्टेज स्तर के आधार पर चालू और बंद होता है।
ऐसे विभिन्न तरीके हैं जिनमें स्विचिंग नियामकों का उपयोग किया जा सकता है:

बूस्टिंग (स्टेप-अप)
इसका उपयोग इनपुट वोल्टेज को बढ़ाकर एक उच्च विनियमित आउटपुट वोल्टेज का उत्पादन करने के लिए किया जाता है।

ऊपर की छवि में, 5V इनपुट को 12V आउटपुट तक बढ़ाया जा रहा है।

बकिंग (नीचे कदम)
इसका उपयोग इनपुट वोल्टेज की तुलना में कम विनियमित आउटपुट वोल्टेज का उत्पादन करने के लिए किया जाता है।

ऊपर की छवि में, 8-40V को 5V आउटपुट तक ले जाया जा रहा है।

बूस्टिंग / बेकिंग (इन्वर्टर)
इस कॉन्फ़िगरेशन में, दोनों कदम बढ़ रहे हैं औरविनियमित आउटपुट वोल्टेज को नीचे ले जाना संभव है। इसका उपयोग तब किया जाता है जब समय-समय पर आउटपुट वोल्टेज को बढ़ाने या घटाने की आवश्यकता होती है। आउटपुट वोल्टेज को बदलना भी संभव है।
स्विचिंग नियामकों का उपयोग किया जाता है जहां बिजली दक्षता एक बड़ी चिंता है और जब उच्च या निम्न आउटपुट वोल्टेज की आवश्यकता होती है।

वोल्टेज नियामकों को स्विच करने के लाभ

• रैखिक वोल्टेज नियामकों की तुलना में इसकी उच्च रूपांतरण क्षमता है
• गर्मी सिंक की आवश्यकता नहीं है
• इनपुट और आउटपुट वोल्टेज के बीच भारी अंतर होने पर उपयोग किया जा सकता है।

स्विचिंग वोल्टेज नियामकों के नुकसान

• अधिक विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप और शोर पैदा करता है।
• अधिक जटिल है।
• अधिक महंगा।