ইনভার্টার প্রায়ই এমন জায়গায় প্রয়োজন হয় যেখানে মেইন থেকে এসি সরবরাহ পাওয়া সম্ভব নয়।একটি বৈদ্যুতিক পাওয়ারকে ইনভার্টার সার্কিট ব্যবহার করা হয় DC পাওয়ারকে AC পাওয়ারে রূপান্তর করতে।ইনভার্টার দুই ধরনের হতে পারে ট্রু/পিওর সাইন ওয়েভ ইনভার্টার এবং কোয়াসি বা পরিবর্তিত ইনভার্টার।এই সত্য/বিশুদ্ধ সাইন ওয়েভ ইনভার্টারগুলি ব্যয়বহুল, যদিও পরিবর্তিত বা আধা ইনভার্টারগুলি সস্তা।
✳️এই সার্কিট পিছনে নীতি
প্রতিটি বৈদ্যুতিক সংকেতের মেরু বদল সার্কিটের পিছনে মূল ধারণা হল প্রদত্ত ডিসি ব্যবহার করে দোলন তৈরি করা এবং কারেন্টকে প্রশস্ত করে ট্রান্সফরমারের প্রাথমিক জুড়ে এই দোলনগুলি প্রয়োগ করা।এই প্রাথমিক ভোল্টেজটি তারপরে প্রাথমিক এবং মাধ্যমিক কয়েলগুলিতে বাঁকগুলির সংখ্যার উপর নির্ভর করে উচ্চতর ভোল্টেজ পর্যন্ত ধাপে ধাপে উন্নীত হয়।
✳️ট্রানজিস্টর ব্যবহার করে ইনভার্টার সার্কিট
এই সার্কিটে প্রয়োগ করা বৈদ্যুতিক পাওয়ারের মেরু বদল একটি বর্গাকার তরঙ্গ বৈদ্যুতিক সংকেতের মেরু বদল এবং বিশুদ্ধ সাইন ওয়েভ এসি প্রয়োজন হয় না এমন ডিভাইসগুলির সাথে কাজ করে।
✳️সার্কিট ডায়াগ্রাম
✳️উপাদান প্রয়োজন
- 12v Battery
- MOSFET IRF 630 -2
- 2N2222 Transistors
- 2.2uf capacitors 2
- Resistor
- 680 ohm 2
- 12k-2
- 12v-220v center tapped step up transformer.
✳️সার্কিট যেভাবে কাজ করছে
সার্কিটকে তিনটি ভাগে ভাগ করা যায়: অসিলেটর, এমপ্লিফায়ার এবং ট্রান্সফরমার। AC সরবরাহের ফ্রিকোয়েন্সি 50Hz হওয়ায় একটি 50Hz অসিলেটর প্রয়োজন।
এটি একটি A stable মাল্টিভাইব্রেটর তৈরি করে অর্জন করা যেতে পারে যা 50Hz এ একটি বর্গাকার তরঙ্গ তৈরি করে। সার্কিটে, R1, R2, R3, R4, C1, C2, T2 এবং T3 অসিলেটর গঠন করে।
প্রতিটি ট্রানজিস্টর উল্টানো বর্গাকার তরঙ্গ তৈরি করে। R1, R2 এবং C1 এর মান (R4, R3 এবং C2 অভিন্ন) ফ্রিকোয়েন্সি নির্ধারণ করবে। স্থিতিশীল মাল্টিভাইব্রেটর দ্বারা উত্পন্ন বর্গাকার তরঙ্গের কম্পাঙ্কের সূত্র হল
F = 1/(1.38*R2*C1)
অসিলেটর থেকে ইনভার্টিং সিগন্যালগুলিকে পাওয়ার মসফেটস T1 এবং T4 দ্বারা পরিবর্ধিত করা হয়। এই পরিবর্ধিত সংকেতগুলি স্টেপ-আপ ট্রান্সফরমারকে দেওয়া হয় যার কেন্দ্রের ট্যাপটি 12V DC এর সাথে সংযুক্ত থাকে।
✳️Output Video
12V থেকে 220V রূপান্তর করার জন্য ট্রান্সফরমারের টার্ন অনুপাত 1:19 হতে হবে। ট্রান্সফরমারটি একটি 220V বিকল্প বর্গাকার তরঙ্গ আউটপুট তৈরি করতে উভয় ইনভার্টিং সংকেতকে একত্রিত করে।
একটি 24V ব্যাটারি ব্যবহার করে, 85W পর্যন্ত লোড চালিত করা যেতে পারে, কিন্তু ডিজাইনটি অদক্ষ। বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল করার ক্ষমতা বাড়ানোর জন্য, MOSFETS সংখ্যা বাড়াতে হবে।
✳️অ্যাস্টেবল মাল্টিভাইব্রেটর ব্যবহার করে 12v DC থেকে 220v AC কনভার্টার সার্কিট
বৈদ্যুতিক সংকেতের মেরু বদল সার্কিট হয় থাইরিস্টরগুলিকে স্যুইচিং ডিভাইস বা ট্রানজিস্টর হিসাবে ব্যবহার করতে পারে। সাধারণত নিম্ন এবং মাঝারি শক্তি প্রয়োগের জন্য, পাওয়ার ট্রানজিস্টর ব্যবহার করা হয়। পাওয়ার ট্রানজিস্টর ব্যবহার করার কারণ হল তাদের খুব কম আউটপুট প্রতিবন্ধকতা রয়েছে, যার ফলে আউটপুটে সর্বাধিক কারেন্ট প্রবাহিত হতে পারে।
একটি ট্রানজিস্টরের গুরুত্বপূর্ণ অ্যাপ্লিকেশনগুলির মধ্যে একটি হল সুইচিং। এই অ্যাপ্লিকেশনের জন্য, ট্রানজিস্টরটি স্যাচুরেশন এবং কাট-অফ অঞ্চলে পক্ষপাতদুষ্ট।
যখন ট্রানজিস্টর স্যাচুরেশন অঞ্চলে পক্ষপাতদুষ্ট হয়, তখন সংগ্রাহক ইমিটার এবং সংগ্রাহক বেস জংশন উভয়ই এগিয়ে পক্ষপাতদুষ্ট হয়। এখানে সংগ্রাহক ইমিটার ভোল্টেজ সর্বনিম্ন এবং সংগ্রাহক কারেন্ট সর্বাধিক।
এই সার্কিটের আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ দিক হল অসিলেটর। 555 টাইমার আইসি-এর একটি গুরুত্বপূর্ণ ব্যবহার হল একটি স্থিতিশীল মাল্টিভাইব্রেটর হিসাবে এটির ব্যবহার।
একটি স্থিতিশীল মাল্টিভাইব্রেটর একটি আউটপুট সংকেত তৈরি করে যা দুটি অবস্থার মধ্যে সুইচ করে এবং তাই একটি অসিলেটর হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে। দোলনের ফ্রিকোয়েন্সি ক্যাপাসিটর এবং প্রতিরোধকের মান দ্বারা নির্ধারিত হয়।
✳️লাইন ডায়াগ্রাম সার্কিট
- V1 = 12V
- R1 = 10K
- R2 = 150K
- R3 = 10Ohms
- R4 = 10Ohms
- Q1 = TIP41
- Q2 = TIP42
- D1 = D2 = 1N4007
- C3 = 2200uF
- T1 = 12V/220V step up transformer
✳️সার্কিট ডিজাইন ব্যাখ্যা
অসিলেটর ডিজাইন: একটি স্থিতিশীল মাল্টিভাইব্রেটর একটি অসিলেটর হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে। এখানে 555 টাইমার ব্যবহার করে একটি স্থিতিশীল মাল্টিভাইব্রেটর ডিজাইন করা হয়েছে। আমরা জানি, অস্থির মোডে 555 টাইমারের জন্য দোলনের ফ্রিকোয়েন্সি দেওয়া হয়:
f = 1.44/(R1+2*R2) *C
যেখানে R1 হল ডিসচার্জ পিন এবং Vcc-এর মধ্যে রোধ, R2 হল ডিসচার্জ পিন এবং থ্রেশহোল্ড পিনের মধ্যে প্রতিরোধ এবং C হল থ্রেশহোল্ড পিন এবং গ্রাউন্ডের মধ্যে ক্যাপাসিট্যান্স। এছাড়াও আউটপুট সংকেতের শুল্ক চক্র দ্বারা দেওয়া হয়:
D = (R1+R2)/(R1+2*R2)
যেহেতু আমাদের প্রয়োজন f =50Hz এবং D = 50% এবং C 0.1uF ধরে নিচ্ছি, তাই আমরা R1 এবং R2 এর মান যথাক্রমে 10K এবং 140K Ohms গণনা করতে পারি। এখানে আমরা আউটপুট সিগন্যালটি সূক্ষ্ম সুর করতে 150K পটেনশিওমিটার ব্যবহার করতে পছন্দ করি।
এছাড়াও কন্ট্রোল পিন এবং গ্রাউন্ডের মধ্যে 0.01uF এর একটি সিরামিক ক্যাপাসিটর ব্যবহার করা হয়।
স্যুইচিং সার্কিট ডিজাইন: আমাদের প্রধান লক্ষ্য হল 220V এর একটি AC সংকেত তৈরি করা। লোডে সর্বাধিক পরিমাণ কারেন্ট প্রবাহের অনুমতি দেওয়ার জন্য এর জন্য উচ্চ শক্তির ট্রানজিস্টর ব্যবহার করা প্রয়োজন। এই কারণে আমরা 6A এর সর্বাধিক সংগ্রাহক কারেন্ট সহ একটি পাওয়ার ট্রানজিস্টর TIP41 ব্যবহার করি, যেখানে বেস কারেন্ট দেওয়া হয় কালেক্টর কারেন্টকে ডিসি কারেন্ট লাভ দ্বারা ভাগ করে। এটি প্রায় 0.4A *10, অর্থাৎ 4A এর একটি পক্ষপাত দেয়। তবে যেহেতু এই কারেন্ট ট্রানজিস্টরের সর্বোচ্চ বেস কারেন্টের চেয়ে বেশি, তাই আমরা সর্বোচ্চ বেস কারেন্টের চেয়ে কম মান পছন্দ করি। ধরা যাক বায়াস কারেন্ট 1A। পক্ষপাত রোধ তারপর দ্বারা দেওয়া হয়
Rb = (Vcc – VBE(ON))/Ibias
প্রতিটি ট্রানজিস্টরের জন্য, VBE(ON) প্রায় 2V। এইভাবে প্রতিটির জন্য Rb গণনা করা হয় 10 ওহম। যেহেতু ডায়োডগুলি বায়াসিংয়ের জন্য ব্যবহৃত হয়, তাই ডায়োড জুড়ে ফরোয়ার্ড ভোল্টেজ ড্রপ ট্রানজিস্টর জুড়ে ফরোয়ার্ড ভোল্টেজ ড্রপের সমান হওয়া উচিত। এই কারণে, ডায়োড 1N4007 ব্যবহার করা হয়।
PNP এবং NPN ট্রানজিস্টর উভয়ের জন্য ডিজাইন বিবেচনা একই। আমরা একটি PNP পাওয়ার ট্রানজিস্টর TIP42 ব্যবহার করছি।
আউটপুট লোড ডিজাইন: যেহেতু সুইচিং সার্কিট থেকে আউটপুট একটি পালস প্রস্থ মড্যুলেটেড আউটপুট, এতে মৌলিক এসি ফ্রিকোয়েন্সি ছাড়া অন্য হারমোনিক ফ্রিকোয়েন্সি থাকতে পারে। এই কারণে, একটি ইলেক্ট্রোলাইট ক্যাপাসিটর ব্যবহার করা প্রয়োজন যাতে শুধুমাত্র মৌলিক ফ্রিকোয়েন্সি এটির মধ্য দিয়ে যেতে পারে। এখানে আমরা 2200uF এর একটি ইলেক্ট্রোলাইট ক্যাপাসিটর ব্যবহার করি, যা হারমোনিক্স ফিল্টার করার জন্য যথেষ্ট বড়। যেহেতু এটি 220V আউটপুট পেতে প্রয়োজন, এটি একটি স্টেপ আপ ট্রান্সফরমার ব্যবহার করা পছন্দ। এখানে একটি 12V/220V স্টেপ আপ ট্রান্সফরমার ব্যবহার করা হয়।
✳️12v DC থেকে 220v এসি কনভার্টার সার্কিট অপারেশন
- যখন এই ডিভাইসটি 12V ব্যাটারি ব্যবহার করে চালিত হয়, তখন অস্থির মোডে সংযুক্ত 555 টাইমার 50Hz ফ্রিকোয়েন্সির বর্গাকার তরঙ্গ সংকেত তৈরি করে।
- যখন আউটপুট লজিক উচ্চ স্তরে থাকে, তখন ডায়োড D2 পরিচালনা করবে এবং কারেন্ট ডায়োড D1, R3 এর মধ্য দিয়ে ট্রানজিস্টর Q1 এর বেসে যাবে।
- এইভাবে ট্রানজিস্টর Q1 চালু হবে। যখন আউটপুট লজিক নিম্ন স্তরে থাকে, তখন ডায়োড D1 পরিচালনা করবে এবং কারেন্ট প্রবাহিত হবে এবং D1 এবং R4 এর মাধ্যমে Q2 এর বেসে প্রবাহিত হবে, যার ফলে এটি চালু হবে।
- এটি বিকল্প ব্যবধানে ট্রান্সফরমারের প্রাথমিক জুড়ে ডিসি ভোল্টেজ তৈরি করতে দেয়। ক্যাপাসিটর নিশ্চিত করে যে সিগন্যালের ফ্রিকোয়েন্সি প্রয়োজনীয় মৌলিক ফ্রিকোয়েন্সিতে রয়েছে।
- ট্রান্সফরমারের প্রাইমারি জুড়ে এই 12V AC সিগন্যালটিকে তারপর ট্রান্সফরমার সেকেন্ডারি জুড়ে 220V AC সিগন্যাল পর্যন্ত ধাপে ধাপে দেওয়া হয়।
✳️12v DC থেকে 220v AC কনভার্টার সার্কিটের অ্যাপ্লিকেশন
- ছোট ব্যাটারি চার্জ করার জন্য এই সার্কিটটি গাড়ি এবং অন্যান্য যানবাহনে ব্যবহার করা যেতে পারে।
- এই সার্কিটটি কম শক্তির এসি মোটর চালানোর জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে
- এটি সোলার পাওয়ার সিস্টেমে ব্যবহার করা যেতে পারে।
✳️সীমাবদ্ধতা
- যেহেতু 555 টাইমার ব্যবহার করা হয়েছে, আউটপুট 50% এর প্রয়োজনীয় ডিউটি চক্রের আশেপাশে সামান্য পরিবর্তিত হতে পারে, অর্থাৎ সঠিক 50% ডিউটি সাইকেল সিগন্যাল অর্জন করা কঠিন।
- ট্রানজিস্টর ব্যবহার সার্কিটের কার্যক্ষমতা হ্রাস করে।
- সুইচিং ট্রানজিস্টর ব্যবহারে আউটপুট সিগন্যালে ক্রস ওভার বিকৃতি ঘটার সম্ভাবনা থাকে। তবে এই সীমাবদ্ধতা বায়াসিং ডায়োড ব্যবহার করে কিছুটা কমিয়ে আনা হয়েছে।
✳️বিঃদ্রঃ
555 টাইমারের পরিবর্তে যেকোনও স্থিতিশীল মাল্টিভাইব্রেটর ব্যবহার করতে পারেন। উদাহরণস্বরূপ, এই সার্কিটগুলি 4047 এস্টেবল মাল্টিভাইব্রেটর ব্যবহার করেও তৈরি করা যেতে পারে, যার আউটপুট কারেন্ট প্রশস্ত করা হয় এবং ট্রান্সফরমারে প্রয়োগ করা হয়।