শিল্প অটোমেশন ধীরে ধীরে উন্নীত হয়, শিল্প অটোমেশনের বিকাশ এবং ব্যবহারের সাথে, আরও বেশি শিল্প অটোমেশন সমস্যাগুলি উন্মোচিত হয়। শিল্প অটোমেশন সম্পর্কে আপনার বোঝার উন্নতি করার জন্য, এই নিবন্ধটি কীভাবে শিল্প অটোমেশন সিস্টেমের মধ্যে বৈদ্যুতিক শব্দ দূর করতে হয় তার একটি ওভারভিউ প্রদান করবে। আপনি যদি এই নিবন্ধটি অন্বেষণের বিষয়ে আগ্রহী হন তবে পড়ুন। আপনি যদি শিল্প অটোমেশন জ্ঞান একটি দৃঢ় আগ্রহ থাকে, আপনি সম্পাদকীয় পূর্ববর্তী নিবন্ধ ওহ চালু করতে পারেন.
ইলেক্ট্রোমেকানিকাল প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ করতে ইন্ডাস্ট্রিয়াল অটোমেশন সিস্টেম মাইক্রোপ্রসেসর, ডিজিটাল সিগন্যাল প্রসেসর (ডিএসপি) এবং সেন্সর নেটওয়ার্ক ব্যবহার করে। এই উপাদানগুলি অত্যন্ত সংবেদনশীল, কিন্তু মোটর ড্রাইভ, ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক হস্তক্ষেপ (EMI) এবং অন্যান্য বিভিন্ন উত্স থেকে বৈদ্যুতিক শব্দে ভরা পরিবেশে কাজ করে।
বৈদ্যুতিক শব্দ সাধারণত ফ্যাক্টরি অটোমেশন সরঞ্জামগুলিতে কেন্দ্রীয় সরাসরি কারেন্ট (ডিসি) পাওয়ার ব্যাকপ্লেনের মাধ্যমে প্রেরণ করা হয়। আইসোলেশন ট্রান্সফরমার অবাঞ্ছিত শব্দ অপসারণ করতে পারে, কিন্তু আপনি কীভাবে একটি ডিসি পাওয়ার সাপ্লাইতে একটি ট্রান্সফরমার ব্যবহার করবেন? একটি ফ্লাইব্যাক পাওয়ার কনভার্টার ব্যবহার করুন।
বিচ্ছিন্ন পাওয়ার সাপ্লাই একই পাওয়ার বাসে অন্যান্য ডিভাইসের দ্বারা সৃষ্ট গ্রাউন্ড লুপ এবং ট্রানজিয়েন্টগুলি নির্মূল করে শব্দ প্রতিরোধ ক্ষমতা প্রদান করতে পারে। বিচ্ছিন্ন বিদ্যুৎ সরবরাহ সংবেদনশীল উপাদান এবং মানুষের জন্য বিপজ্জনকভাবে উচ্চ ভোল্টেজের বিরুদ্ধে সুরক্ষা প্রদান করতে পারে। ফ্লাইব্যাক কনভার্টার হল একটি সাধারণ ডিজাইন যাতে কয়েকটি উপাদান থাকে এবং ইনপুট এবং আউটপুটের মধ্যে বর্তমান বিচ্ছিন্নতা প্রদান করে।
ফ্লাইব্যাক কনভার্টারগুলি রিভার্স বক-বুস্ট কনভার্টার থেকে উদ্ভূত হয় এবং ইনডাক্টরের পরিবর্তে কাপল ইনডাক্টর বা ফ্লাইব্যাক ট্রান্সফরমার (যার টার্নস রেশিও ইনপুট ভোল্টেজ দ্বারা গুণিত হয়) ব্যবহার করে। চিত্র 1 একটি ফ্লাইব্যাক কনভার্টারের মৌলিক সার্কিট ডায়াগ্রাম দেখায়। MOSFET সুইচ চালু হলে, কারেন্ট প্রবাহিত হতে শুরু করে এবং প্রাথমিক কয়েলে চৌম্বকীয় প্রবাহ বৃদ্ধি পায়, কোরে শক্তি সঞ্চয় করে। ট্রান্সফরমারের পোলারিটির কারণে, সেকেন্ডারি কয়েলে প্ররোচিত ভোল্টেজ নেতিবাচক, যার কারণে আউটপুট ক্যাপাসিটর লোড সরবরাহ করার সময় ডায়োড বিপরীত পক্ষপাতী হয়। যখন সুইচ বন্ধ থাকে, প্রাথমিক কয়েলে কারেন্ট এবং ফ্লাক্স কমে যায়, সেকেন্ডারি কয়েলে একটি ধনাত্মক ভোল্টেজ তৈরি করে, ডায়োডকে এগিয়ে দেয় এবং কোরে সঞ্চিত শক্তি লোডে স্থানান্তর করে।
চিত্র 1: একটি ফ্লাইব্যাক কনভার্টারের বেসিক সার্কিট
ফ্লাইব্যাক কনভার্টারগুলি সাধারণত শিল্প স্থাপনায় ব্যবহৃত হয়। একটি সাধারণ অ্যাপ্লিকেশন হল একটি 24V ব্যাকপ্লেন থেকে চালিত প্রোগ্রামেবল লজিক কন্ট্রোলার (PLC) ইনপুট/আউটপুট (I/O) মডিউল। নির্ভরযোগ্য কর্মক্ষমতা নিশ্চিত করতে, I/O মডিউলগুলিকে শব্দ থেকে রক্ষা করার জন্য বিচ্ছিন্ন বিদ্যুৎ সরবরাহের প্রয়োজন। ফ্লাইব্যাক কনভার্টারগুলি বিস্তৃত প্রসেসর, ফিল্ড-প্রোগ্রামেবল গেট অ্যারে (FPGAs), অ্যানালগ-থেকে-ডিজিটাল কনভার্টার (ADCsfi) এবং অ্যানালগ-এর চাহিদা মেটাতে বিভিন্ন ধরনের আউটপুট ভোল্টেজ রেল - ইতিবাচক এবং নেতিবাচক - প্রদান করতে সক্ষম হওয়ার সুবিধা যোগ করে৷
শিল্প বাজারের চাহিদা মেটাতে এবং ফ্লাইব্যাক রূপান্তরকারীর ব্যবহার যাচাই করার জন্য, TI LM3481 ফ্লাইব্যাক মূল্যায়ন মডিউল (EVM) প্রকাশ করেছে, যা চিত্র 2-এ দেখানো হয়েছে। এই নকশাটি 5V থেকে 32V পর্যন্ত বিস্তৃত ইনপুট ভোল্টেজ পরিসীমা গ্রহণ করে, 12V-এর একটি স্থিতিশীল বিচ্ছিন্ন আউটপুট প্রদান করে এবং কারেন্ট 2-এর লোড করতে সক্ষম। এটি ডিজাইনারদের একটি বিচ্ছিন্ন ফ্লাইব্যাক ডিজাইনে LM3481 লো-সাইড FET কন্ট্রোলারের কর্মক্ষমতা এবং অপারেশন মূল্যায়ন করতে সক্ষম করে।
ফ্লাইব্যাক কনভার্টারগুলির একটি সাধারণ অসুবিধা হল তাদের দক্ষতার অভাব। সাধারণত ফ্লাইব্যাক কনভার্টারগুলির কার্যক্ষমতা প্রায় 60-75% থাকে। এটি প্রাথমিকভাবে ট্রান্সফরমারে ইন্ডাকটিভ লস এবং রেকটিফায়ার ডায়োড জুড়ে ভোল্টেজ ড্রপের কারণে। ট্রান্সফরমারের যত্ন সহকারে ডিজাইন এবং সুইচিং ফ্রিকোয়েন্সি নির্বাচন করে, LM3481 ফ্লাইব্যাক ইভিএম প্রায় 90% দক্ষতা অর্জন করতে পারে, যেমন চিত্র 3-এ দেখানো হয়েছে।
চিত্র 3: LM3481 ফ্লাইব্যাক ইভিএম-এর কার্যক্ষমতা
ফ্লাইব্যাক কনভার্টারের আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ পারফরম্যান্স হল এটি ভাল লিনিয়ার ভোল্টেজ রেগুলেশন অর্জন করতে পারে, অন্য কথায়, কনভার্টারটি ওঠানামাকারী ইনপুট ভোল্টেজের মুখে একটি স্থিতিশীল আউটপুট ভোল্টেজ প্রদান করতে পারে। ইন্ডাস্ট্রিয়াল ইন্সটলেশনে, ইনপুট ভোল্টেজের ওঠানামা ঘটতে পারে ভারী লোড চালু এবং বন্ধ বা পরিবর্তনশীল ফ্রিকোয়েন্সি মোটর ড্রাইভের মতো কারণগুলির কারণে। LM3481 ফ্লাইব্যাক ইভিএম বিস্তৃত ইনপুট ভোল্টেজ পরিসরে ±0.1% লিনিয়ার ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণ অর্জন করতে পারে। একটি স্থিতিশীল আউটপুট ভোল্টেজ প্রদান করা গুরুত্বপূর্ণ উপাদানগুলিকে রক্ষা করে এবং সার্কিটে প্রবেশ করা থেকে অবাঞ্ছিত শব্দ প্রতিরোধ করে।
ফ্লাইব্যাক রূপান্তরকারীগুলি হল সহজ এবং নমনীয় রূপান্তরকারী যা হস্তক্ষেপ এবং উচ্চ ভোল্টেজ বিচ্ছিন্নতার প্রতিরোধ ক্ষমতা প্রদান করে, অনেক শিল্প অ্যাপ্লিকেশনে পাওয়ার সাপ্লাই ডিজাইনের চ্যালেঞ্জগুলি সমাধান করে। LM3481 Flyback EVM, একটি অত্যন্ত দক্ষ ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রক প্ল্যাটফর্ম, আজই কিনুন এবং বিচ্ছিন্ন বিদ্যুৎ সরবরাহের সম্ভাবনাগুলি অন্বেষণ শুরু করুন!