नियामकों को बदलने में वर्तमान मोड क्यों महत्वपूर्ण है?

उपयोगकर्ता विभिन्न मापदंडों के आधार पर वांछित प्रकार का चयन करता है, जैसे कि इनपुट वोल्टेज रेंज, आउटपुट वोल्टेज रेंज, अधिकतम आउटपुट करंट और कई अन्य। यह आलेख वर्तमान मोड का परिचय देता है, जो आमतौर पर डेटाशीट में पाई जाने वाली एक महत्वपूर्ण विशेषता है, और इस मोड के फायदे और नुकसान का वर्णन करता है।

वर्तमान मोड नियामकों की व्याख्या

चित्र 1 वर्तमान-मोड नियामक के मूल संचालन सिद्धांत को दर्शाता है। यहां, आंतरिक संदर्भ वोल्टेज की तुलना में न केवल फीडबैक वोल्टेज है, बल्कि इसकी तुलना पावर स्विचिंग के लिए आवश्यक पीडब्लूएम सिग्नल उत्पन्न करने के लिए उपयोग किए जाने वाले सॉटूथ वोल्टेज रैंप से भी की जाती है। वोल्टेज-मोड रेगुलेटर में, इस रैंप का ढलान तय होता है। वर्तमान-मोड नियामकों में, ढलान प्रारंभ करनेवाला वर्तमान पर निर्भर करता है और चित्रा 1 में दिखाए गए स्विच नोड पर वर्तमान माप से गणना की जाती है। यहां वर्तमान मोड नियामकों और वोल्टेज मोड नियामकों के बीच अंतर है। वर्तमान-मोड नियामक कई फायदे प्रदान करते हैं। पहला यह है कि प्रारंभ करनेवाला करंट इनपुट वोल्टेज में बदलाव के साथ तुरंत समायोजित हो जाता है (चित्र 1 में VIN)। इसलिए, इनपुट वोल्टेज परिवर्तन के बारे में जानकारी सीधे कंट्रोल लूप को दी जाती है, इससे पहले कि आउटपुट वोल्टेज (चित्र 1 में VOUT) इनपुट वोल्टेज में इस तरह के बदलाव का पता लगाता है।

चित्रा 1. वर्तमान-मोड नियामक का मूल संचालन सिद्धांत।

करंट-मोड कंट्रोल टेक्नोलॉजी के फायदे इतने स्पष्ट हैं कि बाजार में ज्यादातर स्विचिंग रेगुलेटर IC इस करंट-मोड कंट्रोल ऑपरेटिंग सिद्धांत का इस्तेमाल करते हैं।

एक अन्य महत्वपूर्ण लाभ सरलीकृत नियंत्रण लूप मुआवजा है। वोल्टेज मोड नियामक का बॉड आरेख एक डबल पोल दिखाता है; इसके विपरीत, एक वर्तमान मोड नियामक शक्ति चरण में केवल एक ध्रुव उत्पन्न करता है, जो एक डबल पोल के 180 डिग्री चरण बदलाव के बजाय 90 डिग्री चरण बदलाव का उत्पादन करता है। इसलिए, वर्तमान-मोड नियामक के लिए क्षतिपूर्ति करना आसान है, और यह अधिक स्थिर है। चित्रा 2 एक विशिष्ट वर्तमान-मोड नियामक के पावर चरण के लिए एक सरल रूपांतरण फ़ंक्शन दिखाता है।

चित्रा 2. पावर चरण में केवल एक ध्रुव दिखाते हुए पोर्टर आरेख का उपयोग करके वर्तमान-मोड नियंत्रण द्वारा कार्यान्वित सरलीकृत नियंत्रण लूप मुआवजा।

हालांकि, उल्लिखित लाभों के अलावा, नियामक के नुकसान भी हैं। स्विचिंग संक्रमण के बाद, वर्तमान-मोड नियामक आवश्यक वर्तमान माप को तुरंत लागू नहीं कर सकता है, क्योंकि यदि इस बिंदु पर माप किया जाता है, तो माप परिणामों में बहुत अधिक शोर होगा। स्विचिंग-प्रेरित शोर को कम करने के लिए कुछ nS प्रतीक्षा करना आवश्यक है। इस समय को लुप्त होती समय कहा जाता है। यह आमतौर पर वोल्टेज मोड नियामकों के न्यूनतम समय की तुलना में समय पर थोड़ा अधिक न्यूनतम होता है। वर्तमान-मोड नियामकों का एक और नुकसान उप-हार्मोनिक दोलन उत्पन्न करने की उनकी क्षमता है। यह चित्र 3 में दिखाया गया है। यदि आवश्यक कर्तव्य चक्र 50 प्रतिशत से अधिक है, तो वर्तमान-मोड नियामक छोटी और लंबी दालों के बीच वैकल्पिक हो सकता है। कई अनुप्रयोगों में, इसे अस्थिर माना जाता है और इससे बचने की आवश्यकता होती है। इस अस्थिरता से बचने के लिए, चित्र 1 में दिखाए गए वर्तमान रैंप में कुछ रैंप मुआवजे को जोड़ा जा सकता है। यह महत्वपूर्ण कर्तव्य चक्र सीमा को 50 प्रतिशत से ऊपर समायोजित करने की अनुमति देता है, यह सुनिश्चित करता है कि उच्च कर्तव्य चक्रों पर भी सबहार्मोनिक दोलन नहीं होते हैं।

चित्रा 3. स्विचिंग नोड वोल्टेज: एक वर्तमान-मोड नियामक के साथ सबहार्मोनिक दोलन।

यहां तक ​​​​कि इन पहले उल्लिखित सीमाओं (लुप्त होती समय और इसके परिणामस्वरूप कर्तव्य चक्र सीमाओं के कारण) को आईसी डिजाइन द्वारा दरकिनार किया जा सकता है। एक उपाय, उदाहरण के लिए, टर्न-ऑन के बजाय, टर्न-ऑफ के दौरान प्रारंभ करनेवाला वर्तमान को मापने, कम-पक्ष वर्तमान पहचान का उपयोग करना है।

निष्कर्ष

संक्षेप में, वर्तमान-मोड स्विचिंग नियामकों के फायदे अधिकांश अनुप्रयोगों में उनके नुकसान से अधिक हैं। इसके अलावा, विभिन्न सर्किट नवाचारों और सुधारों द्वारा नुकसान को दरकिनार किया जा सकता है। इसलिए, आज, अधिकांश स्विचिंग नियामक आईसी वर्तमान-मोड नियंत्रण का उपयोग करते हैं।

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