फॉरवर्ड कन्वर्टर कैलकुलेटर

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इनपुट वोल्टेज Vin (V)

प्राइमरी टर्न्स Np

सेकंडरी टर्न्स Ns

ड्यूटी साइकिल D (0-1)

परिणाम

आउटपुट वोल्टेज

9.6

वोल्ट (V)

टर्न्स रेशियो (Ns/Np)	0.5
ड्यूटी साइकिल D	0.4

फॉरवर्ड कन्वर्टर कैलकुलेटर क्या है?

फॉरवर्ड कन्वर्टर एक आइसोलेटेड DC-DC स्विचिंग टोपोलॉजी है, जो स्विच के ऑन रहने के दौरान ट्रांसफॉर्मर के ज़रिए ऊर्जा ट्रांसफर करती है। यह कैलकुलेटर तीन मानों से कंटीन्यूअस-कंडक्शन-मोड में आदर्श आउटपुट वोल्टेज निकालता है: इनपुट (सप्लाई) वोल्टेज, सेकंडरी और प्राइमरी वाइंडिंग के बीच ट्रांसफॉर्मर का टर्न्स रेशियो, और स्विचिंग ड्यूटी साइकिल। यह एक यूनिवर्सल इलेक्ट्रॉनिक्स इंजीनियरिंग टूल है, जो पावर सप्लाई डिज़ाइन, पढ़ाई और झटपट वेरिफिकेशन के लिए काम आता है।

बेसिक फॉरवर्ड कन्वर्टर टोपोलॉजी: स्विच, ट्रांसफॉर्मर, आउटपुट डायोड, LC फ़िल्टर और लोड।

इसका इस्तेमाल कैसे करें

इनपुट वोल्टेज Vin को वोल्ट में, प्राइमरी वाइंडिंग के टर्न्स Np, सेकंडरी वाइंडिंग के टर्न्स Ns, और ड्यूटी साइकिल D को 0 और 1 के बीच एक भिन्न (फ्रैक्शन) के रूप में डालें (उदाहरण के लिए, 40% = 0.4)। कैलकुलेटर आपको स्टेडी-स्टेट आउटपुट वोल्टेज के साथ-साथ निकाला गया टर्न्स रेशियो भी देता है।

फॉर्मूला समझें

आदर्श फॉरवर्ड कन्वर्टर का आउटपुट इस प्रकार है:

$$V_{out} = \text{V}_{in} \cdot \frac{\text{N}_s}{\text{N}_p} \cdot \text{D}$$

ट्रांसफॉर्मर इनपुट को टर्न्स रेशियो \(N_s/N_p\) से स्केल करता है, और चूँकि ऊर्जा सिर्फ़ ऑन-टाइम के दौरान ही पहुँचाई जाती है, इसलिए आउटपुट को आगे ड्यूटी साइकिल \(D\) से भी गुणा किया जाता है। यह डायोड ड्रॉप, वाइंडिंग रेज़िस्टेंस और लीकेज इंडक्टेंस को नज़रअंदाज़ करता है, जिससे आदर्श डिज़ाइन टार्गेट मिलता है।

ड्यूटी साइकल \(D\) हर स्विचिंग पीरियड का वह हिस्सा है जिसमें प्राइमरी स्विच ON रहता है।

हल किया हुआ उदाहरण

मान लीजिए \(V_{in} = 48\ \text{V}\), \(N_p = 10\) टर्न्स, \(N_s = 5\) टर्न्स, और \(D = 0.4\) है। टर्न्स रेशियो हुआ \(5/10 = 0.5\)। तब $$V_{out} = 48 \times 0.5 \times 0.4 = 9.6\ \text{V}$$ आउटपुट बढ़ाने के लिए आप ड्यूटी साइकिल या सेकंडरी टर्न्स को बढ़ा सकते हैं।

अक्सर पूछे जाने वाले सवाल

ड्यूटी साइकिल की कौन-सी रेंज मान्य है? फॉरवर्ड कन्वर्टर आम तौर पर लगभग 0.5 से नीचे ही चलता है, ताकि ट्रांसफॉर्मर कोर रीसेट हो सके; मान 0 और 1 के बीच डाले जाते हैं।

क्या इसमें डायोड के नुकसान शामिल हैं? नहीं। यह आदर्श समीकरण है; रेक्टिफायर और रेज़िस्टिव नुकसान के कारण वास्तविक आउटपुट थोड़ा कम होने की उम्मीद रखें।

क्या मैं इसके बदले ड्यूटी साइकिल निकाल सकता हूँ? समीकरण को फिर से व्यवस्थित करें: $$D = \frac{V_{out}}{\text{V}_{in} \cdot \frac{\text{N}_s}{\text{N}_p}}$$ यह टूल \(V_{out}\) निकालता है, लेकिन इस संबंध को आसानी से उलटा किया जा सकता है।