மின்னழுத்த ஒழுங்குபாட்டாளர்களில் மின்திறன் விரயத்தை எவ்வாறு கணக்கிடுவது

ஒரு வோல்டேஜ் ஒழுங்குமுறையாளரில் (voltage regulator) திறன் சிதறலை (power dissipation) எவ்வாறு கணக்கிடுவது என்பதைப் பற்றி நீங்கள் எப்போதாவது அறிந்து கொள்ள விரும்பினால், நீங்கள் சரியான இடத்திற்கு வந்துள்ளீர்கள். இந்த வலைப்பக்கம் உங்களுக்கு விரைவான, இலவசமான மற்றும் துல்லியமான தகவல்களை வழங்கும். வோல்டேஜ் ஒழுங்குமுறையாளர்களில் திறன் சிதறலின் அடிப்படைகளைப் பற்றி நாம் பார்ப்போம், மேலும் அதை படிப்படியாக கணக்கிடுவதற்கான வழிகாட்டுதலையும் வழங்குவோம். வோல்டேஜ் ஒழுங்குமுறையாளர்களில் திறன் சிதறலைப் பாதிக்கும் விஷயங்கள் மற்றும் அதைக் குறைப்பதற்கான சில ஆலோசனைகளையும் நாம் பேசுவோம். மேலும், இந்த யோசனையை நன்றாக புரிந்து கொள்ள, வோல்டேஜ் ஒழுங்குமுறையாளர்களில் திறன் சிதறலை கணக்கிடுவதற்கான சில உண்மையான எடுத்துக்காட்டுகளை நாம் சேர்ப்போம்.

வோல்டேஜ் ஒழுங்குமுறையாளர்களில் திறன் சிதறலின் அடிப்படைகள்:

வோல்டேஜ் ஒழுங்குமுறையாளர்களில் திறன் சிதறல் பற்றிய விரிவான விவரங்களுக்கு செல்ல முன்பு, திறன் சிதறல் என்றால் என்ன என்பதை நாம் அனைவரும் புரிந்து கொள்ள வேண்டும். திறன் சிதறல் என்பது எளிமையாக கூறினால், ஒரு பாகத்தில் (இந்த வழக்கில் ஒரு வோல்டேஜ் ஒழுங்குமுறையாளர்) வேலை செய்யும் போது உபயோகிக்கப்படும் அல்லது வெப்பமாக மாற்றப்படும் திறனின் அளவைக் குறிக்கிறது.

ஒரு வோல்டேஜ் ஒழுங்குமுறைப்பான் என்பது ஒரு மின்னணு கருவிகளுக்கு இடையே அதிகமான அல்லது விரும்பத்தகாத வோல்டேஜ் நிலையை சமன் செய்யும் கருவி ஆகும். இந்த முறையில் பயன்பாட்டில் உள்ள வோல்டேஜ் ஒழுங்குமுறைப்பானில், மின்சாரம் வெப்பமாக வீணாகின்றது. இது முறைமையின் உள்ளமைந்த மின்மறுப்பு மற்றும் ஆற்றலின்மை காரணமாக ஏற்படுகின்றது. அனுமதிக்கப்பட்ட மின்சார வரம்பிற்குள் பயன்படுத்தப்படும் வோல்டேஜ் ஒழுங்குமுறைப்பான் மிகவும் சூடாக மாறாமல் இருப்பதை உறுதிப்படுத்த மின்சார சிதறலை கணக்கிடுவது முக்கியமானது.

படிப்படியான வழிமுறைகள்:

உள்ளீடு வோல்டேஜ் (Vin), வெளியீடு வோல்டேஜ் (Vout) மற்றும் சுமை மின்னோட்டம் (Iload) ஆகியவை தெரிந்தால் வோல்டேஜ் ஒழுங்குமுறைப்பானால் சிதறடிக்கப்படும் மின்சாரத்தை தீர்மானிக்கலாம். வோல்டேஜ் ஒழுங்குமுறைப்பானின் மின்சார சிதறலுக்கான (Pdiss) கோவை பின்வருமாறு:

Pdiss = (Vin - Vout) x Iload

சமன்பாட்டின் விரிவான விளக்கம்:

1. உள்ளீடு வோல்டேஜ் (Vin) இல் இருந்து வெளியீடு வோல்டேஜ் (Vout) ஐ கழிக்கவும். இது வோல்டேஜ் ஒழுங்குமுறைப்பானில் ஏற்படும் வோல்டேஜ் விழுச்சை தரும்.

2. வோல்டேஜ் விழுச்சையை Iload ஆல் பெருக்கவும். இது வோல்டேஜ் ஒழுங்குமுறைப்பானில் சிதறடிக்கப்படும் மின்சாரம் ஆகும்.

எந்த V in, V out மற்றும் I load க்கும் இந்த படிகளை நீங்கள் பின்பற்றி வோல்டேஜ் ஒழுங்குபடுத்தியின் (voltage regulator) மின்திறன் இழப்பைத் தீர்மானிக்கலாம்.

மின்திறன் இழப்பிற்கு பங்களிக்கும் பிரச்சினைகள் வோல்டேஜ் ஒழுங்குபடுத்திகளில்:

வோல்டேஜ் ஒழுங்குபடுத்தியில் மின்திறன் இழப்பை பாதிக்கக்கூடிய சில விஷயங்கள் உள்ளன: ஒழுங்குபடுத்தியில் ஏற்படும் வோல்டேஜ் விழுச்சரி (voltage drop), சுமை மின்னோட்டம் (load current), மற்றும் ஒழுங்குபடுத்தியின் செயல்திறன்.

1. வோல்டேஜ் விழுச்சரி: ஒழுங்குபடுத்தியில் வோல்டேஜ் விழுச்சரி அதிகமாக இருந்தால், மின்திறன் இழப்பும் அதிகமாக இருக்கும். மின்சார நுகர்வைக் குறைக்கும் பொருட்டு ஒரு குறைந்த வோல்டேஜ் விழுச்சரி (low dropout voltage) ஒழுங்குபடுத்தியைத் தேர்ந்தெடுப்பது அவசியம்.

2. சுமை மின்னோட்டம் (Load current): சுமை மின்னோட்டம் அதிகமாக இருந்தால், மின்திறன் அதிகம் இழக்கப்படும். உங்கள் திட்டம் நுகரக்கூடிய சுமை மின்னோட்டத் தேவைகளை வழங்கக்கூடியதைத் தேர்ந்தெடுப்பது மிகவும் முக்கியம். வோல்டேஜ் திருத்துபவர் (AVR) உங்கள் திட்டம் நுகரக்கூடிய சுமை மின்னோட்டத் தேவைகளை வழங்கக்கூடியதைத் தேர்ந்தெடுப்பது மிகவும் முக்கியம்.

3. செயல்திறன்: வோல்டேஜ் ஒழுங்குபடுத்தியில் மின்திறன் இழப்பிற்கு முதன்மைக் காரணம் அதன் செயல்திறன்தான். ஒழுங்குபடுத்தி செயல்திறன் மிகுந்ததாக இருந்தால், 'வெப்பமாக' (heat) வீணாகும் மின்திறன் குறைவாக இருக்கும்.

வோல்டேஜ் ஒழுங்குபடுத்தியின் மின்திறன் இழப்பை எவ்வாறு குறைப்பது?

பவர் சிதறலைக் குறைக்கவும் வெப்ப சூடான வெப்பத்தைத் தவிர்க்கவும் உதவும் சில குறிப்புகள் வோல்டேஜ் ரிஜுலேடர் மாட்யூல் .

1. பவர் இழப்பைக் குறைக்க குறைந்த டிராப்அவுட் வோல்டேஜ் மற்றும் அதிக செயல்திறன் கொண்ட வோல்டேஜ் ஒழுங்குமுறையைத் தேர்ந்தெடுக்கவும்.

2. ஹீட்சிங்க்குகள் அல்லது வெப்ப பேட்களுடன், சிறந்த வெப்ப சிதறல் மற்றும் மிகையான வெப்பத்தைத் தவிர்க்கவும்.

3. மின்னோட்ட பாதுகாப்பு போன்ற பாதுகாப்புடன் கூடிய வோல்டேஜ் ஒழுங்குமுறைகளைத் தேர்ந்தெடுத்து பாதுகாப்பான இயங்கும் தன்மையை உறுதி செய்யவும்.

வோல்டேஜ் ஒழுங்குமுறைகளில் சில உலக சக்தி சிதறல் எடுத்துக்காட்டுகள்:

இந்த சூழ்நிலையை விளக்க, ஒரு நிஜ வாழ்வில் எடுத்துக்காட்டை எடுத்து கொள்வோம் வோல்டேஜ் ரிஜுலேடர் :

நம்மிடம் 12V உள்ளீடு வோல்டேஜ் (Vin), 5V வெளியீடு வோல்டேஜ் (Vout) மற்றும் 500mA லோட் மின்னோட்டம் (Iload) கொண்ட வோல்டேஜ் ஒழுங்குமுறை உள்ளதாக வைத்துக்கொள்வோம். முந்தைய சமன்பாட்டிலிருந்து பவர் சிதறல்:

Pdiss = (Vin - Vout) x Iload

Pdiss = (12V - 5V) x 500mA

Pdiss = 7V x 0.5A

Pdiss = 3.5W

இங்கு 3.5W என்பது வோல்டேஜ் ஒழுங்குமாற்றியில் ஏற்படும் திறன் இழப்பாகும். திறன் இழப்பை கணக்கிடுவதன் மூலம், வோல்டேஜ் ஒழுங்குமாற்றி அதன் திறன் இழப்பின் குறிப்பிடப்பட்ட எல்லைகளில் மட்டும் செயல்படுகிறதா என்பதையும், அதன் அதிகபட்ச திறன் இழப்பின் எல்லைக்கு அப்பால் இல்லை என்பதையும் சரிபார்க்கலாம்.