মূল পার্থক্য - SMPS বনাম লিনিয়ার পাওয়ার সাপ্লাই
অধিকাংশ ইলেকট্রনিক এবং বৈদ্যুতিক ডিভাইসের কাজ করার জন্য ডিসি ভোল্টেজ প্রয়োজন। এই ডিভাইসগুলি, বিশেষ করে ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট সহ ইলেকট্রনিক ডিভাইসগুলিকে একটি নির্ভরযোগ্য, বিকৃতি-কম ডিসি ভোল্টেজ সরবরাহ করা উচিত যাতে তারা কোনও ত্রুটি বা জ্বলন ছাড়াই কাজ করে। ডিসি পাওয়ার সাপ্লাইয়ের উদ্দেশ্য হল এই ডিভাইসগুলিতে পরিষ্কার ডিসি ভোল্টেজ সরবরাহ করা। ডিসি পাওয়ার সাপ্লাইকে রৈখিক এবং সুইচড-মোডে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়, যা এসি মেইন সরবরাহকে মসৃণ ডিসিতে পরিণত করার জন্য জড়িত টপোলজি। লিনিয়ার পাওয়ার সাপ্লাই একটি ট্রান্সফরমার ব্যবহার করে সরাসরি এসি মেইন ভোল্টেজকে একটি পছন্দসই লেভেলে নামিয়ে দেয় যখন SMPS একটি সুইচিং ডিভাইস ব্যবহার করে AC থেকে DC রূপান্তর করে যা পছন্দসই ভোল্টেজ স্তরের গড় মান পেতে সাহায্য করে।এটি SMPS এবং লিনিয়ার পাওয়ার সাপ্লাইয়ের মধ্যে মূল পার্থক্য।
লিনিয়ার পাওয়ার সাপ্লাই কী?
একটি রৈখিক পাওয়ার সাপ্লাইতে, মেইন এসি ভোল্টেজ একটি স্টেপ-ডাউন ট্রান্সফরমার দ্বারা সরাসরি একটি নিম্ন ভোল্টেজে রূপান্তরিত হয়। এই ট্রান্সফরমারটিকে একটি বড় শক্তি পরিচালনা করতে হবে কারণ এটি এসি মেইন ফ্রিকোয়েন্সি 50/60Hz এ কাজ করে। অতএব, এই ট্রান্সফরমারটি ভারী এবং বড়, যা পাওয়ার সাপ্লাইকে ভারী এবং বড় করে তোলে৷
আউটপুটের জন্য প্রয়োজনীয় ডিসি ভোল্টেজ পেতে স্টেপড-ডাউন ভোল্টেজকে সংশোধন করা হয় এবং ফিল্টার করা হয়। যেহেতু এই স্তরের ভোল্টেজ ইনপুট ভোল্টেজের বিকৃতির উপর নির্ভর করে পরিবর্তিত হয়, তাই আউটপুটের আগে একটি ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণ করা হয়। লিনিয়ার পাওয়ার সাপ্লাইতে ভোল্টেজ রেগুলেটর হল একটি লিনিয়ার রেগুলেটর, যা সাধারণত একটি সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইস যা একটি পরিবর্তনশীল রোধ হিসাবে কাজ করে। আউটপুট বিদ্যুতের প্রয়োজনের সাথে আউটপুট প্রতিরোধের মান পরিবর্তিত হয়, যার ফলে আউটপুট ভোল্টেজ স্থির হয়। এইভাবে, ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রক একটি শক্তি dissipating ডিভাইস হিসাবে কাজ করে।বেশিরভাগ সময়, এটি ভোল্টেজকে ধ্রুবক করার জন্য অতিরিক্ত শক্তি নষ্ট করে। অতএব, ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রকের বড় তাপ সিঙ্ক থাকা উচিত। ফলস্বরূপ, লিনিয়ার পাওয়ার সাপ্লাই অনেক ভারী হয়ে ওঠে। উপরন্তু, তাপ হিসাবে ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রক দ্বারা শক্তি অপচয়ের ফলে, একটি রৈখিক বিদ্যুৎ সরবরাহের কার্যকারিতা প্রায় 60% পর্যন্ত কমে যায়।
তবে, লিনিয়ার পাওয়ার সাপ্লাই আউটপুট ভোল্টেজে বৈদ্যুতিক শব্দ তৈরি করে না। এটি ট্রান্সফরমারের কারণে আউটপুট এবং ইনপুটের মধ্যে বিচ্ছিন্নতা প্রদান করে। তাই, রৈখিক শক্তি সরবরাহগুলি উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য ব্যবহার করা হয় যেমন রেডিও ফ্রিকোয়েন্সি ডিভাইস, অডিও অ্যাপ্লিকেশন, ল্যাবরেটরি পরীক্ষা যার জন্য শব্দমুক্ত সরবরাহ, সংকেত প্রক্রিয়াকরণ এবং পরিবর্ধক প্রয়োজন।
চিত্র 01: লিনিয়ার ভোল্টেজ রেগুলেটর সহ পাওয়ার সাপ্লাই
SMPS কি?
SMPS (সুইচড-মোড পাওয়ার সাপ্লাই) একটি সুইচিং ট্রানজিস্টর ডিভাইসে কাজ করে। প্রথমে, এসি ইনপুট একটি রেকটিফায়ার দ্বারা DC ভোল্টেজে রূপান্তরিত হয়, ভোল্টেজ হ্রাস না করে, একটি লিনিয়ার পাওয়ার সাপ্লাইয়ের বিপরীতে। তারপরে ডিসি ভোল্টেজ একটি উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি স্যুইচিংয়ের মধ্য দিয়ে যায়, সাধারণত একটি MOSFET ট্রানজিস্টর দ্বারা। অর্থাৎ, MOSFET এর মাধ্যমে ভোল্টেজ MOSFET গেট সিগন্যাল দ্বারা চালু এবং বন্ধ করা হয়, সাধারণত প্রায় 50 kHz (চপার/ইনভার্টার ব্লক) এর একটি পালস-প্রস্থ-মডুলেটেড সংকেত। এই কাটা অপারেশনের পরে, তরঙ্গরূপ একটি স্পন্দিত-ডিসি সংকেত হয়ে যায়। এর পরে, উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি স্পন্দিত ডিসি সিগন্যালের ভোল্টেজকে পছন্দসই স্তরে কমাতে একটি স্টেপ-ডাউন ট্রান্সফরমার ব্যবহার করা হয়। অবশেষে, আউটপুট ডিসি ভোল্টেজ ফিরিয়ে আনতে একটি আউটপুট রেকটিফায়ার এবং একটি ফিল্টার ব্যবহার করা হয়।
চিত্র 02: একটি SMPS এর ব্লক ডায়াগ্রাম
SMPS-এ ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণ একটি ফিডব্যাক সার্কিটের মাধ্যমে করা হয় যা আউটপুট ভোল্টেজ নিরীক্ষণ করে। লোডের বিদ্যুতের প্রয়োজনীয়তা বেশি হলে, আউটপুট ভোল্টেজ বাড়তে থাকে। এই বৃদ্ধি রেগুলেটর ফিডব্যাক সার্কিট দ্বারা সনাক্ত করা হয় এবং PWM সিগন্যালের অন-টু-অফ অনুপাত নিয়ন্ত্রণ করতে ব্যবহৃত হয়। এইভাবে, গড় সংকেত ভোল্টেজ পরিবর্তিত হয়। ফলস্বরূপ, আউটপুট ভোল্টেজ স্থির রাখার জন্য নিয়ন্ত্রিত হয়।
এসএমপিএস-এ ব্যবহৃত স্টেপ-ডাউন ট্রান্সফরমার উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সিতে কাজ করে; এইভাবে, ট্রান্সফরমারের আয়তন এবং ওজন একটি লিনিয়ার পাওয়ার সাপ্লাইয়ের তুলনায় অনেক কম। এটি একটি SMPS এর লিনিয়ার টাইপ কাউন্টারপার্টের তুলনায় অনেক ছোট এবং হালকা হওয়ার একটি প্রধান কারণ হয়ে ওঠে। অধিকন্তু, ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণ ওহমিক-ক্ষতি বা তাপ হিসাবে অতিরিক্ত শক্তি নষ্ট না করে করা হয়। SMPS-এর কার্যক্ষমতা 85-90% পর্যন্ত হয়।
একই সময়ে, MOSFET-এর স্যুইচিং অপারেশনের কারণে একটি SMPS উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি শব্দ তৈরি করে।এই শব্দ আউটপুট ভোল্টেজ প্রতিফলিত হতে পারে; যাইহোক, কিছু উন্নত এবং ব্যয়বহুল মডেলে, এই আউটপুট শব্দ কিছুটা প্রশমিত হয়। তদ্ব্যতীত, স্যুইচিং ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক এবং রেডিও ফ্রিকোয়েন্সি হস্তক্ষেপ তৈরি করে। তাই, SMPS-এ RF শিল্ডিং এবং EMI ফিল্টার ব্যবহার করা প্রয়োজন। অতএব, SMPS উপযুক্ত অডিও এবং রেডিও ফ্রিকোয়েন্সি অ্যাপ্লিকেশন নয়। কম শব্দ-সংবেদনশীল সরঞ্জাম যেমন মোবাইল ফোন চার্জার, ডিসি মোটর, উচ্চ ক্ষমতার অ্যাপ্লিকেশন, ইত্যাদি এসএমপিএসের সাথে ব্যবহার করা যেতে পারে। এটি হালকা এবং ছোট ডিজাইন এটিকে বহনযোগ্য ডিভাইস হিসাবেও ব্যবহার করা সুবিধাজনক করে তোলে৷
SMPS এবং লিনিয়ার পাওয়ার সাপ্লাই এর মধ্যে পার্থক্য কি?
SMPS বনাম লিনিয়ার পাওয়ার সাপ্লাই |
|
| SMPS ভোল্টেজ না কমিয়ে সরাসরি মেইন এসিকে সংশোধন করে। তারপরে রূপান্তরিত ডিসিটিকে একটি ছোট ট্রান্সফরমারের জন্য উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সিতে সুইচ করা হয় যাতে এটি পছন্দসই ভোল্টেজ স্তরে হ্রাস পায়। অবশেষে, উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি এসি সিগন্যাল ডিসি আউটপুট ভোল্টেজে সংশোধন করা হয়। | রৈখিক পাওয়ার সাপ্লাই একটি বড় ট্রান্সফরমার দ্বারা শুরুতে ভোল্টেজকে পছন্দসই মান পর্যন্ত কমিয়ে দেয়। এর পরে, এসি সংশোধন করা হয় এবং আউটপুট ডিসি ভোল্টেজ তৈরি করতে ফিল্টার করা হয়। |
| ভোল্টেজ রেগুলেশন | |
| ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণ সুইচিং ফ্রিকোয়েন্সি নিয়ন্ত্রণ করে সম্পন্ন করা হয়। আউটপুট ভোল্টেজ ফিডব্যাক সার্কিট দ্বারা নিরীক্ষণ করা হয় এবং ভোল্টেজের ভিন্নতা ফ্রিকোয়েন্সি নিয়ন্ত্রণের জন্য ব্যবহৃত হয়। | আউটপুট ভোল্টেজ তৈরি করতে সংশোধন করা এবং ফিল্টার করা ডিসি ভোল্টেজ একটি ভোল্টেজ ডিভাইডারের আউটপুট প্রতিরোধের সাপেক্ষে। এই রেজিস্ট্যান্স একটি ফিডব্যাক সার্কিট দ্বারা নিয়ন্ত্রনযোগ্য যা আউটপুট ভোল্টেজের বৈচিত্র পর্যবেক্ষণ করে। |
| দক্ষতা | |
| এসএমপিএস-এ তাপ উৎপাদন তুলনামূলকভাবে কম কারণ স্যুইচিং ট্রানজিস্টর কাট-অফ এবং ক্ষুধার্ত অঞ্চলে কাজ করে। আউটপুট ট্রান্সফরমারের ছোট আকার তাপের ক্ষতিকেও ছোট করে তোলে। অতএব, দক্ষতা বেশি (85-90%)। | একটি রৈখিক বিদ্যুৎ সরবরাহে ভোল্টেজকে স্থির করার জন্য অতিরিক্ত শক্তি তাপ হিসাবে নষ্ট হয়ে যায়। তদুপরি, ইনপুট ট্রান্সফরমার অনেক বড়; সুতরাং, ট্রান্সফরমারের ক্ষতি বেশি হয়। অতএব, একটি রৈখিক বিদ্যুৎ সরবরাহের কার্যকারিতা 60% এর মতো কম। |
| গড়া | |
| একটি SMPS এর ট্রান্সফরমার আকার বড় হওয়ার দরকার নেই কারণ এটি উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সিতে কাজ করে। তাই ট্রান্সফরমারের ওজনও কম হবে। ফলস্বরূপ, একটি SMPS এর আকার এবং ওজন একটি লিনিয়ার পাওয়ার সাপ্লাই থেকে অনেক কম৷ | রৈখিক পাওয়ার সাপ্লাই অনেক বেশি বড় কারণ ইনপুট ট্রান্সফরমারটি কম ফ্রিকোয়েন্সি চালু হওয়ার কারণে বড় হতে হয়। ভোল্টেজ রেগুলেটরে বেশি তাপ উৎপন্ন হওয়ার কারণে হিট সিঙ্কও ব্যবহার করা উচিত। |
| শব্দ এবং ভোল্টেজ বিকৃতি | |
| এসএমপিএস স্যুইচ করার কারণে একটি উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি শব্দ তৈরি করে। এটি আউটপুট ভোল্টেজে যায়, সেইসাথে কখনও কখনও মেইন ইনপুট করে। মেইন পাওয়ারের হারমোনিক বিকৃতি SMPS-এও সম্ভব। | লিনিয়ার পাওয়ার সাপ্লাই আউটপুট ভোল্টেজে শব্দ করে না। হারমোনিক বিকৃতি SMPS-এর তুলনায় অনেক কম। |
| আবেদন | |
| SMPS ছোট বিল্ডের কারণে পোর্টেবল ডিভাইস হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে। কিন্তু যেহেতু এটি একটি উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি শব্দ তৈরি করে, তাই SMPSগুলি শব্দ-সংবেদনশীল অ্যাপ্লিকেশন যেমন RF এবং অডিও অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য ব্যবহার করা যাবে না৷ | লিনিয়ার পাওয়ার সাপ্লাই অনেক বড় এবং পোর্টেবল ডিভাইসের জন্য ব্যবহার করা যায় না। যেহেতু তারা শব্দ উৎপন্ন করে না এবং আউটপুট ভোল্টেজও পরিষ্কার, তাই ল্যাবরেটরিতে বেশিরভাগ বৈদ্যুতিক এবং ইলেকট্রনিক পরীক্ষার জন্য এগুলি ব্যবহার করা হয়৷ |
সারাংশ – SMPS বনাম লিনিয়ার পাওয়ার সাপ্লাই
SMPS এবং লিনিয়ার পাওয়ার সাপ্লাই হল দুই ধরনের DC পাওয়ার সাপ্লাই ব্যবহার করা হচ্ছে। SMPS এবং লিনিয়ার পাওয়ার সাপ্লাইয়ের মধ্যে মূল পার্থক্য হল ভোল্টেজ রেগুলেশন এবং ভোল্টেজ স্টেপিং ডাউনের জন্য ব্যবহৃত টপোলজি।লিনিয়ার পাওয়ার সাপ্লাই শুরুতে AC-কে কম ভোল্টেজে রূপান্তর করে, SMPS প্রথমে মেইন এসিকে সংশোধন করে এবং ফিল্টার করে এবং তারপরে নেমে যাওয়ার আগে একটি উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি এসি-তে স্যুইচ করে। যেহেতু অপারেটিং ফ্রিকোয়েন্সি হ্রাসের সাথে সাথে ট্রান্সফরমারের ওজন এবং আকার বৃদ্ধি পায়, তাই লিনিয়ার পাওয়ার সাপ্লাইয়ের ইনপুট ট্রান্সফরমারটি SMPS এর তুলনায় অনেক ভারী এবং বড়। উপরন্তু, ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণ প্রতিরোধের মাধ্যমে তাপ অপচয়ের সাথে সম্পন্ন করা হয়, লিনিয়ার পাওয়ার সাপ্লাইগুলিতে তাপ সিঙ্ক থাকা উচিত যা তাদের আরও ভারী করে তোলে। SMPS-এর নিয়ন্ত্রক আউটপুট ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণ করতে সুইচিং ফ্রিকোয়েন্সি নিয়ন্ত্রণ করে। অতএব, SMPS আকারে ছোট এবং ওজনে হালকা। SMPS-এ তাপ উৎপাদন কম হওয়ায় তাদের কার্যক্ষমতাও বেশি৷
এসএমপিএস বনাম লিনিয়ার পাওয়ার সাপ্লাই এর PDF সংস্করণ ডাউনলোড করুন
আপনি এই নিবন্ধটির PDF সংস্করণ ডাউনলোড করতে পারেন এবং উদ্ধৃতি নোট অনুসারে অফলাইন উদ্দেশ্যে এটি ব্যবহার করতে পারেন। অনুগ্রহ করে এখানে পিডিএফ সংস্করণ ডাউনলোড করুন SMPS এবং লিনিয়ার পাওয়ার সাপ্লাই এর মধ্যে পার্থক্য।
