Step Up Choppers MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Step Up Choppers - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

संकल्पना

संतत चालन के किनारे पर, प्रेरण का मान न्यूनतम हो जाता है और प्रेरण के ऐसे मान को परिवर्तक के महत्वपूर्ण प्रेरण के रूप में जाना जाता है।

संतत चालन की सीमा पर, IL(min) = 0

\(I_L{(min)}=I_{L(avg)}-{Δ I_L\over 2}\)

\(0=I_{L(avg)}-{Δ I_L\over 2}\)

\(I_{L(avg)}={Δ I_L\over 2}\)                ..........(i)

ΔIL की गणना

जब स्विच चालू हो:

\(-V_s+V_L=0\)

\(V_s=V_L\)

\(L{di_L\over dt}=V_s\)

\(\Delta I_L={V_sD\over Lf}\)

इस मान को समीकरण (i) में रखने पर:

\(I_{L(avg)}={V_sD\over 2Lf}\)

वृद्धि परिवर्तक के लिए,  \(I_{L(avg)}={I_{o(avg)}\over 1-D}\)

\({I_{o(avg)}\over 1-D}={V_sD\over 2Lf}\)

\({V_{o(avg)}\over R(1-D)}={V_sD\over 2Lf}\)

वृद्धि परिवर्तक के लिए,  \(V_{o(avg)}={V_{s}\over 1-D}\)

\({V_{s}\over R(1-D)^2}={V_sD\over 2Lf}\)

वृद्धि परिवर्तक के लिए संतत धारा के लिए न्यूनतम प्रेरण (L_min) का मान निम्न द्वारा दिया जाता है:

Lmin = \(\rm\frac{D(1−D)^2 R}{2 f}\)

सूत्र:

\(V_o=V_{in}(\frac{T}{T-T_{ON}})\)     ---(1)

जहां, Vo आउटपुट वोल्टेज है

Vin इनपुट वोल्टेज है

T_ON स्पंद चौड़ाई है

अनुप्रयोग:

दिया गया है,

Vin = 200 वोल्ट

TON = 200 µs

V0 = 600 V

समीकरण (1) से,

\(\frac{V_o}{V_{in}}=(\frac{T}{T-T_{ON}})\)

या, \(3=\frac{T}{T-200}\)

या, 3T - 600 = T

अत: T = 300 µs

यदि स्पंद की चौड़ाई आधी है, तो स्पंद चौड़ाई (T_ON') का नया मान निम्न होगा,

\(T_{ON'}=\frac{T_{ON}}{2}=\frac{200}{2}=100\ \mu s\)

अत,

अत: आउटपुट वोल्टेज का नया मान (V0') निम्न होगा,

सही उत्तर विकल्प 1 है): (250 μs)

अवधारणा:

स्टेप-अप चॉपर का आउटपुट वोल्टेज निम्न द्वारा दिया जाता है:

V_O = \(V_S\over(1- D)\)

जहाँ,

V_o = आउटपुट वोल्टेज 

V_S = इनपुट वोल्टेज 

D = ड्यूटी चक्र 

ड्यूटी चक्र (D) है 

 D =  \(​​\frac{V_o}{V_{in}}\)

\(​​\frac{V_o}{V_{in}}=(\frac{T}{T-T_{ON}}) \)

जहाँ,

T_ON = सेकेंड में चालक अवधि या स्पंद चौड़ाई

T_OFF = सेकंड में गैर-चालक अवधि।

T = कुल चालक अवधि = स्पंद चौड़ाई

T = T_ON + T_OFF

गणना:

दिया गया है 

 T_ON =150 μs

Vo =  500 V

VS = 200 V

D = \(V_0 \over V_s\)

= \(500 \over 200\)

= 2.5

\(2.5=(\frac{T}{T-T_{ON}}) \)

T_ON = 150 μs 

2.5 T - 375 = T

 T = \(375\over 1.5\)

T =250 μs

The pulse width of the output voltage would be = 250 - 150 = 100 μs

The output pulse will be there when the switch will be switched off i.e., Toff = 100 μs

संकल्पना:

एक स्टेप - अप अन्तरायिक के आउटपुट वोल्टेज को निम्न द्वारा ज्ञात किया गया है:

\(V_o = {V_{in} \over 1-D}\)

जहाँ, V_o = आउटपुट वोल्टेज

V_in = इनपुट वोल्टेज

D = कर्तव्य चक्र

कर्तव्य चक्र को निम्न द्वारा ज्ञात किया गया है:

\(D = {T_{ON} \over T_{ON}+T_{OFF}}\)

T_ON आउटपुट की स्पन्द चौड़ाई है।

गणना:

दिया गया है, V_o = 500 V

V_in = 220 V

T_off = 80 μs

\(500 = {220 \over 1-D}\)

D = 0.56

\(0.56 = {T_{ON} \over T_{ON}+80}\)

T_on = 101.8 μs

सूत्र:

\(V_o=V_{in}(\frac{T}{T-T_{ON}})\)     ---(1)

जहां, Vo आउटपुट वोल्टेज है

Vin इनपुट वोल्टेज है

T_ON स्पंद चौड़ाई है

अनुप्रयोग:

दिया गया है,

Vin = 200 वोल्ट

TON = 200 µs

V0 = 600 V

समीकरण (1) से,

\(\frac{V_o}{V_{in}}=(\frac{T}{T-T_{ON}})\)

या, \(3=\frac{T}{T-200}\)

या, 3T - 600 = T

अत: T = 300 µs

यदि स्पंद की चौड़ाई आधी है, तो स्पंद चौड़ाई (T_ON') का नया मान निम्न होगा,

\(T_{ON'}=\frac{T_{ON}}{2}=\frac{200}{2}=100\ \mu s\)

अत,

अत: आउटपुट वोल्टेज का नया मान (V0') निम्न होगा,

संकल्पना:

एक स्टेप - अप अन्तरायिक के आउटपुट वोल्टेज को निम्न द्वारा ज्ञात किया गया है:

\(V_o = {V_{in} \over 1-D}\)

जहाँ, V_o = आउटपुट वोल्टेज

V_in = इनपुट वोल्टेज

D = कर्तव्य चक्र

कर्तव्य चक्र को निम्न द्वारा ज्ञात किया गया है:

\(D = {T_{ON} \over T_{ON}+T_{OFF}}\)

T_ON आउटपुट की स्पन्द चौड़ाई है।

गणना:

दिया गया है, V_o = 500 V

V_in = 220 V

T_off = 80 μs

\(500 = {220 \over 1-D}\)

D = 0.56

\(0.56 = {T_{ON} \over T_{ON}+80}\)

T_on = 101.8 μs

संकल्पना:

एक बूस्ट परिवर्तक का परिपथ आरेख नीचे दर्शाया गया है।

उच्चापी या बूस्ट परिवर्तन का उपयोग इनपुट वोल्टेज की तुलना में उच्चतम आउटपुट वोल्टेज प्राप्त करने के लिए किया जाता है।

आउटपुट वोल्टेज और इनपुट वोल्टेज के बीच संबंध निम्न द्वारा ज्ञात किया जाता है

\(Vo=\frac{{{V}_{s}}}{1-D}\)

जहाँ D चॉपर का ड्यूटी चक्र है।

गणना:

ड्यूटी अनुपात = 50 % = 0.5

इनपुट वोल्टेज (VS) = 25 V

औसत आउटपुट वोल्टेज (Vo) =

\(V_0 = \frac{V_s}{{1 - D}} \Rightarrow V_0 = \frac{25}{{1 - 0.5}}\)

V0 = 50 V

अवरोधक(चॉपर):

• यह एक मूल स्थापी विद्युत इलेक्ट्रॉनिक्स युक्ति है जो नियत DC वोल्टता/शक्ति को DC वोल्टता या शक्ति में परिवर्तित करती है।
• यह एक उच्च गति स्विच के अलावा और कुछ नहीं है जो निर्गत पर परिवर्ती या अवरोधक वोल्टता प्राप्त करने के लिए उच्च दर पर स्रोत से भार को जोड़ता है और वियोजित करता है।
• अवरोधक मुख्य रूप से दो प्रकार के होते हैं: स्टेप-अप और स्टेप-डाउन अवरोधक। यह वर्गीकरण अवरोधक के औसत DC निर्गत वोल्टता पर आधारित है।
• हालांकि, चतुर्थांश संचालन के आधार पर, एक अवरोधक को पांच अलग-अलग प्रकारों में वर्गीकृत किया जा सकता है: वर्ग-A, वर्ग-B, वर्ग-C, वर्ग-D और वर्ग-E अवरोधक।

स्टेप-अप अवरोधक DC धारा पर स्टेप-अप ट्रांसफॉर्मर का कार्य करता है। इस अवरोधक का उपयोग तब किया जाता है जब निर्गत DC वोल्टता को निवेश वोल्टता से अधिक बनाना होता है।

स्टेप-अप अवरोधक के कार्य सिद्धांत को उपरोक्त आरेख में समझाया जा सकता है। परिपथ में, एक बड़ा प्रेरक L श्रेणी में आपूर्ति वोल्टता से जुड़ा हुआ है। संधारित्र भार के लिए निरंतर निर्गत वोल्टता बनाए रखता है। डायोड भार से स्रोत तक धारा के प्रवाह को रोकता है।

• जब अवरोधक चालू होता है, तो आपूर्ति वोल्टता VS भार पर लागू होता है। V0 = VS, और प्रेरक ऊर्जा का भंडारण प्रारंभ करता है। इस स्थिति में भार धारा Imin से Imax तक बढ़ जाती है।
• जब अवरोधक को बंद किया जाता है, तो आपूर्ति वोल्टता L – D – भार – VS से पथ लेता है। इस अवधि के दौरान प्रेरक संग्रहीत वैद्युत वाहक बल को डायोड D के माध्यम से भार में निर्वहन करता है।

​इस प्रकार भार पर कुल वोल्टता:

V₀ = V_S + Ldi/dt जो निवेश वोल्टता से अधिक होता है।

Imax से Imin में धारा परिवर्तन।

स्टेप-अप अवरोधक की औसत निर्गत वोल्टता निम्न द्वारा दी जाती है

\(V_0 = \frac{V_s}{1-\alpha}\)
स्टेप-अप अवरोधक को परिवर्धक अवरोधक के नाम से भी जाना जाता है। स्टेप-अप अवरोधकों के अनुप्रयोगों में बैटरी चार्जिंग और वोल्टता परिवर्धक शामिल हैं।

संकल्पना:

एक बूस्ट परिवर्तक का परिपथ आरेख नीचे दर्शाया गया है।

उच्चापी या बूस्ट परिवर्तक का उपयोग इनपुट वोल्टेज की तुलना में उच्चतम आउटपुट वोल्टेज प्राप्त करने के लिए किया जाता है।

आउटपुट वोल्टेज और इनपुट वोल्टेज के बीच संबंध निम्न द्वारा ज्ञात किया जाता है

\(Vo=\frac{{{V}_{s}}}{1-D}\)

जहाँ D अन्तरायिक का ड्यूटी चक्र है।

गणना:

इनपुट वोल्टेज (VS) = 5 V

औसत आउटपुट वोल्टेज (Vo) = 10 V​

\(10 = \frac{5}{{1 - D}}\)

\( \Rightarrow D = \frac{1}{2}\)

संकल्पना

संतत चालन के किनारे पर, प्रेरण का मान न्यूनतम हो जाता है और प्रेरण के ऐसे मान को परिवर्तक के महत्वपूर्ण प्रेरण के रूप में जाना जाता है।

संतत चालन की सीमा पर, IL(min) = 0

\(I_L{(min)}=I_{L(avg)}-{Δ I_L\over 2}\)

\(0=I_{L(avg)}-{Δ I_L\over 2}\)

\(I_{L(avg)}={Δ I_L\over 2}\)                ..........(i)

ΔIL की गणना

जब स्विच चालू हो:

\(-V_s+V_L=0\)

\(V_s=V_L\)

\(L{di_L\over dt}=V_s\)

\(\Delta I_L={V_sD\over Lf}\)

इस मान को समीकरण (i) में रखने पर:

\(I_{L(avg)}={V_sD\over 2Lf}\)

वृद्धि परिवर्तक के लिए,  \(I_{L(avg)}={I_{o(avg)}\over 1-D}\)

\({I_{o(avg)}\over 1-D}={V_sD\over 2Lf}\)

\({V_{o(avg)}\over R(1-D)}={V_sD\over 2Lf}\)

वृद्धि परिवर्तक के लिए,  \(V_{o(avg)}={V_{s}\over 1-D}\)

\({V_{s}\over R(1-D)^2}={V_sD\over 2Lf}\)

वृद्धि परिवर्तक के लिए संतत धारा के लिए न्यूनतम प्रेरण (L_min) का मान निम्न द्वारा दिया जाता है:

Lmin = \(\rm\frac{D(1−D)^2 R}{2 f}\)

सूत्र:

\(V_o=V_{in}(\frac{T}{T-T_{ON}})\)     ---(1)

जहां, Vo आउटपुट वोल्टेज है

Vin इनपुट वोल्टेज है

T_ON स्पंद चौड़ाई है

अनुप्रयोग:

दिया गया है,

Vin = 200 वोल्ट

TON = 200 µs

V0 = 600 V

समीकरण (1) से,

\(\frac{V_o}{V_{in}}=(\frac{T}{T-T_{ON}})\)

या, \(3=\frac{T}{T-200}\)

या, 3T - 600 = T

अत: T = 300 µs

यदि स्पंद की चौड़ाई आधी है, तो स्पंद चौड़ाई (T_ON') का नया मान निम्न होगा,

\(T_{ON'}=\frac{T_{ON}}{2}=\frac{200}{2}=100\ \mu s\)

अत,

अत: आउटपुट वोल्टेज का नया मान (V0') निम्न होगा,

अवधारणा:

एक बक परिवर्तक (अपचायी चॉपर) में,

V0 = α Vs

बूस्ट परिवर्तक (उच्चयन चॉपर) में,

\({V_0} = \frac{{{V_s}}}{{1 - \alpha }}\)

V0 आउटपुट वोल्टेज है

Vs स्रोत वोल्टेज है

α ड्यूटी अनुपात है

गणना:

माना V1 = बक परिवर्तक का आउटपुट = बूस्ट परिवर्तक का इनपुट

⇒ V1 = 15 α

बूस्टर परिवर्तक के लिए, \(45 = \frac{1}{{1 - \beta }}{V_1}\)

\(45 = \frac{1}{{1 - \beta }}\left( {15\alpha } \right)\)

⇒ α + 3β = 3

सूत्र:

\(V_o=V_{in}(\frac{T}{T-T_{ON}})\)     ---(1)

जहां, Vo आउटपुट वोल्टेज है

Vin इनपुट वोल्टेज है

T_ON स्पंद चौड़ाई है

अनुप्रयोग:

दिया गया है,

Vin = 200 वोल्ट

TON = 200 µs

V0 = 600 V

समीकरण (1) से,

\(\frac{V_o}{V_{in}}=(\frac{T}{T-T_{ON}})\)

या, \(3=\frac{T}{T-200}\)

या, 3T - 600 = T

अत: T = 300 µs

यदि स्पंद की चौड़ाई आधी है, तो स्पंद चौड़ाई (T_ON') का नया मान निम्न होगा,

\(T_{ON'}=\frac{T_{ON}}{2}=\frac{200}{2}=100\ \mu s\)

अत,

अत: आउटपुट वोल्टेज का नया मान (V0') निम्न होगा,