দ্য স্প্রিন্টিং ট্রান্সফরমার: পালস ট্রান্সফরমার কী এবং কেন ওয়েভফর্ম ফিডেলিটি বিট ভোল্টেজ অনুপাত

ভূমিকা

আপনি সম্ভবত একটি ট্রান্সফরমারকে একটি চঙ্কি আয়রন ডিভাইস হিসাবে চিত্রিত করেছেন যেটি ফোন চার্জারের জন্য 230 V থেকে 12 V-এ চুপচাপ ধাপে ধাপে চলে যায়। একটি পালস ট্রান্সফরমারের বিপরীত ব্যক্তিত্ব রয়েছে: এটি ছোট, মেগাহার্টজ পর্যন্ত দশ কিলোহার্টজ গতিতে চলে এবং স্থির শক্তি সরবরাহ করার পরিবর্তে এটি ভোল্টেজের একটি দ্রুত, তীক্ষ্ণ "স্প্রিন্ট" সরবরাহ করে এবং তারপরে থেমে যায়। এর পুরো কাজটি হল একটি একক সংক্ষিপ্ত পালসকে এক সার্কিট থেকে অন্য সার্কিটে স্থানান্তর করা যখন সেই পালসের আকৃতি অক্ষত রাখা — এবং ঠিক ততটাই গুরুত্বপূর্ণ, দুটি সার্কিটকে বৈদ্যুতিকভাবে বিচ্ছিন্ন করে রাখা।

নতুনদের জন্য: দুটি টিনের ক্যান এবং একটি স্ট্রিং ব্যবহার করে একটি দেয়ালের মধ্য দিয়ে একটি বার্তা দেওয়ার কল্পনা করুন। একটি সাধারণ ট্রান্সফরমার দেয়ালের মধ্য দিয়ে একটি স্থির গুঞ্জন পাস করার মতো। একটি পালস ট্রান্সফরমার একটি খাস্তা মোর্স-কোড "ডট" ট্যাপ করার মতো - ট্যাপটি তীক্ষ্ণ এবং সময়মতো পৌঁছাতে হবে, দাগ কাটে না। যদি প্রান্তগুলি বৃত্তাকার হয় তবে বার্তাটি হারিয়ে যায়।

নীতি ও প্রকারভেদ

একটি পালস ট্রান্সফরমার এখনও ফ্যারাডে আইন মেনে চলে, কিন্তু এটি ক্ষণস্থায়ী, সাধারণত একপোলার, সংকেতের জন্য নির্মিত। কোর (ফেরাইট বা ন্যানোক্রিস্টালাইন) প্লাস টাইট বাইফিলার বা বিভাগীয় উইন্ডিংগুলি পরজীবী ফুটো ইন্ডাকট্যান্স এবং ইন্টারওয়াইন্ডিং ক্যাপাসিট্যান্স কম রাখে, তাই দ্রুত প্রান্তগুলি গোলাকার হয় না।

কারণ ড্রাইভটি প্রায়শই ইউনিপোলার হয় (শুধুমাত্র এক দিকে বর্তমান), কোর ফ্লাক্স এক দিকে চলে এবং প্রতিটি চক্রকে পুনরায় সেট করতে হবে — অথবা এটি পরিপূর্ণ হয়। এই কারণেই ভোল্ট-সেকেন্ড (ET) পণ্যটি - প্রাথমিক ভোল্টেজের অধীনে থাকা ক্ষেত্রটি তার অন-টাইম দ্বারা গুণিত - একক সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ ডিজাইনের সীমা। এটি অতিক্রম করে এবং কোরটি পরিপূর্ণ হয়, চুম্বকীয় কারেন্ট উঠে যায় এবং ড্রাইভার অতিরিক্ত গরম হয়ে যায়। ছোট-সংকেত পালস ট্রান্সফরমারগুলি সাধারণত 50-500 V·µs রেঞ্জে রেট করা হয় (যেমন, Coilcraft GA3209), যখন একটি গেট-ড্রাইভ অংশের জন্য দীর্ঘ সময়ের জন্য 1-3 V·s প্রয়োজন হতে পারে।

সাধারণ প্রকারের মধ্যে রয়েছে গেট-ড্রাইভ ট্রান্সফরমার (ড্রাইভিং MOSFET/IGBT গেট), ইথারনেট/PoE ট্রান্সফরমার (1:1, ~350 µH, IEEE 802.3at/bt), মেডিক্যাল হাই-ভোল্টেজ পালস ট্রান্সফরমার (এক্স-রে, সিটি), রাডার পালস ট্রান্সফরমার , এবং হাম্বল কোয়েল ।

আবেদনের উদাহরণ

একটি MOSFET/IGBT বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল, কন্ট্রোলার লো-ভোল্টেজের দিকে থাকে, কিন্তু পাওয়ার সুইচ শত শত ভোল্টে ভাসে। একটি গেট-ড্রাইভ পালস ট্রান্সফরমার সেই বিচ্ছিন্নতা বাধা জুড়ে তীক্ষ্ণ টার্ন-অন/টার্ন-অফ কমান্ড বহন করে — বেশ কয়েকটি kV বিচ্ছিন্নতা পর্যন্ত (যেমন, Coilcraft ZG3504: 2800 Vrms, 4000 VDC hipot) — এবং এটিকে ন্যানোসেকেন্ড-দ্রুত গতিতে সরবরাহ করে যাতে এটির প্রান্তটি পরিষ্কার করার পরিবর্তে পরিষ্কার হয়। রৈখিক অঞ্চল।

ইঞ্জিনিয়ারদের জন্য নির্বাচনের মানদণ্ড: অপারেটিং ফ্রিকোয়েন্সি এবং পালস প্রস্থের সাথে মেলে; V_drive × t_on এর বিপরীতে ET (ভোল্ট-সেকেন্ড) রেটিং পরীক্ষা করুন; বাধা জন্য একটি বিচ্ছিন্নতা ভোল্টেজ বাছাই; ডিসিআর এবং ফুটো কম রাখুন; এবং ইন্টারওয়াইন্ডিং ক্যাপাসিট্যান্স দেখুন, যা দ্রুত স্যুইচিংয়ে কমন-মোড ট্রানজিয়েন্ট ইমিউনিটি (CMTI) সেট করে।

সাধারণ ভুল ধারণা এবং মজার ঘটনা

ভুল ধারণা: "যে কোনো ট্রান্সফরমার একটি পালস পাস করতে পারে।" একটি স্ট্যান্ডার্ড অডিও বা সিগন্যাল ট্রান্সফরমার বাইপোলার এসির জন্য ডিজাইন করা হয়েছে; এটিকে একটি দীর্ঘ ইউনিপোলার পালস খাওয়ান এবং এটি মাইক্রোসেকেন্ডের মধ্যে পরিপূর্ণ হয় কারণ এর ভোল্ট-সেকেন্ডের বাজেট ছোট। একটি পালস ট্রান্সফরমার বিশেষভাবে এটি না করার জন্য ইঞ্জিনিয়ার করা হয়।

মজার ঘটনা: প্রায় প্রতিটি পেট্রোল গাড়ির ইগনিশন কয়েল আক্ষরিক অর্থে একটি পালস ট্রান্সফরমার। এটি প্রাইমারিতে শক্তি সঞ্চয় করে, তারপর স্পার্ক প্লাগে ~20-40 kV স্পাইক ফেলে দেয়। আপনার গাড়িটি এক শতাব্দীরও বেশি সময় ধরে পালস-ট্রান্সফরমার পদার্থবিদ্যায় চলছে।