কিভাবে ইলেকট্রনিক ট্রান্সফরমার কাজ করে: আপনার চার্জারের উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি হার্ট

ভূমিকা

আপনার হাতে থাকা সেই ছোট, হালকা ওজনের ফোন চার্জারটি একটি অসাধারণ কৌশল সম্পাদন করে: এটি নিরাপদে বিপজ্জনক 220 V মেইন এবং আপনার সূক্ষ্ম 5 V গ্যাজেটকে সেতু করে। এর মূল অংশে একটি ইলেকট্রনিক ট্রান্সফরমার বসেছে - একটি পুরানো রেডিও থেকে ভারী লোহাযুক্ত ব্লক নয়, তবে একটি ক্ষুদ্র উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি উপাদান। হাইপার-ইলেকের মতে, আধুনিক সুইচিং-মোড পাওয়ার সাপ্লাই (এসএমপিএস) "সর্বজনীনভাবে ইলেকট্রনিক ট্রান্সফরমার নিয়োগ করে" কারণ তারা কমপ্যাক্ট, দক্ষ বিদ্যুতের চাহিদা পূরণ করে।

আপনি যদি এটিতে নতুন হন, একটি ট্রান্সফরমারকে একটি বেতার শক্তি কুরিয়ার হিসাবে চিত্রিত করুন৷ তারের দুটি কয়েল একটি চৌম্বকীয় কোর ভাগ করে কিন্তু স্পর্শ করে না। শক্তি একটি কয়েলে প্রবেশ করে, একটি চৌম্বক ক্ষেত্রে পরিণত হয়, মূলটি অতিক্রম করে এবং অন্য কয়েলে বিদ্যুৎ হিসাবে পুনরায় আবির্ভূত হয়। যেহেতু কোনও ধাতব যোগাযোগ নেই, আউটপুটটি ইনপুট থেকে বৈদ্যুতিকভাবে বিচ্ছিন্ন হতে পারে — একটি নিরাপত্তা বৈশিষ্ট্য যা আপনি যখনই একটি সিঙ্কের কাছে একটি ফোন চার্জ করেন তখন আপনি নির্ভর করেন৷

নীতি ও প্রকার

পদার্থবিদ্যা হল ফ্যারাডে এর ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ইন্ডাকশনের সূত্র । যখন একটি অল্টারনেটিং ভোল্টেজ প্রাইমারি ওয়াইন্ডিংকে চালিত করে, তখন এটি মূলে একটি পরিবর্তনশীল চৌম্বকীয় প্রবাহ সৃষ্টি করে; যে ফ্লাক্স সেকেন্ডারি উইন্ডিং এ একটি ভোল্টেজ প্ররোচিত করে । ভোল্টেজ অনুপাত বাঁক অনুপাত অনুসরণ করে: Vp / Vs ≈ Np / Ns ।

কি এটা ঐতিহ্যগত চেয়ে ইলেকট্রনিক করে তোলে? ফ্রিকোয়েন্সি এবং মূল উপাদান। প্রথাগত ট্রান্সফরমারগুলি স্তরিত সিলিকন-স্টিল কোরে 50/60 Hz এ চলে। ইলেকট্রনিক ট্রান্সফরমারগুলি কয়েক মেগাহার্টজ পর্যন্ত কয়েক মেগাহার্টজ পর্যন্ত চলে, একটি ফেরাইট কোর ব্যবহার করে - ম্যাঙ্গানিজ বা নিকেলের সাথে মিশ্রিত আয়রন অক্সাইডের একটি সিরামিক। কেন ফেরাইট? আপ-ইলেক ইঞ্জিনিয়ারিং গাইড যেমন ব্যাখ্যা করে, ফেরাইটের সিরামিক শস্যের গঠন সহজাতভাবে অন্তরক, তাই এডি স্রোত (কোর ভিতরে কারেন্টের ক্ষতিকারক ঘূর্ণি) গঠন করতে পারে না। এডি-কারেন্ট লস স্কয়ার অফ ফ্রিকোয়েন্সির সাথে স্কেল, ঠিক এই কারণেই ইস্পাত ব্যর্থ হয় এবং উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সিতে ফেরাইট জয়ী হয়।

প্রকৌশলীর জন্য: উপাদানের স্যাচুরেশন মানের পিক ফ্লাক্স ডেনসিটি (Bmax) 60-80% এ রাখুন এবং ফুটো ইনডাক্টেন্স , DCR , এবং পরজীবী ক্যাপাসিট্যান্স দেখুন — শত শত কিলোহার্টজে এগুলো আদর্শ মডেল নয়, বাস্তব আচরণে প্রাধান্য পায়।

আবেদনের উদাহরণ

একটি USB-C চার্জার নিন। মেইন এসি প্রথমে ডিসিতে সংশোধন করা হয়। একটি MOSFET তারপর সেই ডিসিটিকে উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি এসি (প্রায়শই 100 kHz–500 kHz) তে কেটে দেয় । এটি ফেরাইট ট্রান্সফরমারকে চালিত করে, যা ভোল্টেজকে নিচে নামিয়ে দেয়। সেকেন্ডারি সংশোধন করা হয়েছে এবং আপনার ডিভাইসের জন্য ডিসি পরিষ্কার করতে ফিল্টার করা হয়েছে । যেহেতু ট্রান্সফরমার শুধুমাত্র উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সিতে দক্ষতার সাথে কাজ করে, এর কোরটি আকারের একটি ভগ্নাংশ হতে পারে — হাইপার-ইলেক নোট করে যে ওজন 50 Hz ইউনিটের প্রায় 1/3 থেকে 1/5 পর্যন্ত কমে যায়, যখন কার্যকারিতা 85-98.5% এ উঠে যায়।

ভুল ধারণা এবং মজার ঘটনা

ভুল ধারণা: "ট্রান্সফরমারগুলি শুধুমাত্র এসি-তে কাজ করে, তাই তারা ডিসি সার্কিটে অকেজো।" পুরোপুরি না। একটি ট্রান্সফরমারের ফ্লাক্স পরিবর্তনের প্রয়োজন হয় (ফ্যারাডে আইন), কিন্তু একটি ইলেকট্রনিক ট্রান্সফরমারে আশেপাশের সার্কিট সরবরাহ করে যে পরিবর্তন হয়। ইনপুট ইতিমধ্যেই ডিসি; একটি সেমিকন্ডাক্টর সুইচ উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি এসি তৈরি করে যার জন্য মূল প্রয়োজন, তারপর আউটপুটটি আবার ডিসিতে সংশোধন করা হয়। ট্রান্সফরমার নিজেই স্থির ডিসি দেখতে পায় না।

মজার ঘটনা: এই আকার সঙ্কুচিত করা বিপণন নয় - এটি পদার্থবিদ্যা। ফ্রিকোয়েন্সি সহ প্রতি সেকেন্ড স্কেলে শক্তি বিনিময় করা হয়, তাই দ্রুত চললে আপনি একই শক্তিকে আরও ছোট কোরের মধ্য দিয়ে সরাতে পারবেন। এই কারণেই আপনার 65 ওয়াট ল্যাপটপ অ্যাডাপ্টার একটি পকেটে ফিট করে যখন 1960 এর সমতুল্য ওজন কিলোগ্রাম।