AKKN Electronics Bangladeshসুইচিং পাওয়ার সাপ্লাইয়ের আউটপুটে বসানো ক্যাপাসিটরটি মসৃণ ডিসি ভোল্টেজের জন্য দায়ী, কিন্তু প্রকৃত কাজটি সহজ নয়। ট্রানজিস্টরের সুইচিংয়ের কারণে প্রতি চক্রে ক্যাপাসিটরের ভেতর দিয়ে তীব্র রিপল কারেন্ট প্রবাহিত হয়। এই রিপল কারেন্ট আর ক্যাপাসিটরের অভ্যন্তরীণ ESR (Equivalent Series Resistance) মিলে তাপ উৎপন্ন করে। টেক্সটাইল মিলের ইনভার্টার, ডোর ফিডার নিয়ন্ত্রণ বা জেনারেটর কন্ট্রোল বোর্ডে দীর্ঘদিন চলা পাওয়ার সাপ্লাইয়ের ক্যাপাসিটর ফুলে উঠলে বা ESR বেড়ে গেলে প্রথমেই এই দুটি প্যারামিটার হিসাবে নিতে হয়। নিচের পদ্ধতিতে রিপল কারেন্ট ও ESR-এর ভিত্তিতে ক্যাপাসিটর বাছাই করলে অপ্রয়োজনীয় বারবার মেরামত এড়ানো যায়।
কখন রিপল কারেন্ট ও ESR-কে সিদ্ধান্তের কেন্দ্রে রাখতে হবে
৫০ হার্জ মেইন ট্রান্সফরমারের পরে বসানো ফিল্টার ক্যাপাসিটরে ঢেউয়ের ফ্রিকোয়েন্সি মাত্র ১০০ হার্জ; সেখানে প্রচলিত ইলেক্ট্রোলাইটিক ক্যাপাসিটরের রিপল কারেন্ট সহ্যশক্তি সাধারণত যথেষ্ট। কিন্তু ফ্লাইব্যাক, ফরোয়ার্ড, এলএলসি বা বাক-কনভার্টার টপোলজির সুইচিং পাওয়ার সাপ্লাইতে ৩০ কিলোহার্জ থেকে কয়েকশ কিলোহার্জ পর্যন্ত রিপল ফ্রিকোয়েন্সি দেখা যায়। এই ফ্রিকোয়েন্সিতে ESR-এর মান ১০০ হার্জের তুলনায় অনেক আলাদা হয় এবং ক্যাপাসিটরের ভেতরের তাপ উৎপাদন দ্রুত বাড়ে। তাই মেরামতের সময় যদি মূল সমস্যাটি আউটপুট রিপল ভোল্টেজ বা ক্যাপাসিটরের গরম হওয়া হয়, তাহলে ক্যাপাসিট্যান্সের পাশাপাশি রিপল কারেন্ট রেটিং আর সর্বোচ্চ অপারেটিং ফ্রিকোয়েন্সিতে ESR দুটোই যাচাই করা জরুরি।
যে সীমাগুলোর ওপর ভিত্তি করে সিদ্ধান্ত নিতে হবে
- প্রকৃত রিপল কারেন্ট: কারেন্ট প্রোব দিয়ে সর্বোচ্চ লোডে I_rms (আরএমএস) মাপুন। ইলেক্ট্রোলাইটিক ক্যাপাসিটরের জন্য কেসের তাপমাত্রায় ৫ থেকে ১০°সে-এর মধ্যে তাপমাত্রা বৃদ্ধি রাখলে আয়ুষ্কালের হিসাব নির্ভরযোগ্য থাকে।
- ESR-এর ফ্রিকোয়েন্সি নির্ভরতা: ১০০ হার্জের ESR নয়; যে ফ্রিকোয়েন্সিতে সুইচিং হয় সেই ফ্রিকোয়েন্সিতে ESR মাপুন। মাল্টিমিটারের ক্যাপাসিট্যান্স পরিমাপ যথেষ্ট নয়, কম ফ্রিকোয়েন্সির ইএসআর মিটার বা ইম্পিডেন্স অ্যানালাইজার ব্যবহার করুন।
- ডিরেটিং সীমা: ক্যাপাসিটরের ভোল্টেজ রেটিং সার্কিটের সর্বোচ্চ ভোল্টেজের ১.৫ গুণের কম না নেওয়াই ভালো। তাপমাত্রার জন্য কেস তাপমাত্রা নির্মাতার ডেটাশিটের রেটিং ছাড়ালে রিপল কারেন্ট ডিরেটিং ফ্যাক্টর প্রয়োগ করুন।
- প্রতিস্থাপনের সীমা: পুরনো ক্যাপাসিটরের ESR যদি নতুন অবস্থার তুলনায় ১.৫ থেকে ২ গুণের বেশি বেড়ে যায় এবং কেসের তাপমাত্রা ৮৫°সে ছাড়িয়ে যায়, তাহলে একই পজিশনে আবার ক্যাপাসিটর বসানোর আগে রিপল কারেন্টের হিসাব নতুন করে করা উচিত।
বিভিন্ন ক্যাপাসিটরের তুলনা
| ধরন | সাধারণ ESR (সুইচিং ফ্রিকোয়েন্সিতে) | রিপল কারেন্ট সহ্যশক্তি | আয়ুষ্কালের মূল বৈশিষ্ট্য |
|---|---|---|---|
| লিকুইড ইলেক্ট্রোলাইটিক | ৩০–১৫০ mΩ | মাঝারি; ফ্রিকোয়েন্সি বাড়লে উত্তাপ বাড়ে | প্রতি ১০°সে তাপমাত্রা কমলে আয়ুষ্কাল দ্বিগুণ হওয়ার নিয়ম প্রযোজ্য |
| সলিড পলিমার | ৫–৩০ mΩ | উচ্চ; ১০০ কিলোহার্জের কাছেও ESR কম থাকে | ক্ষয়ের ধরন ভিন্ন; তাপমাত্রা বৃদ্ধিতে ধীরে ESR বাড়ে |
| ফিল্ম (পলিপ্রোপিলিন) | ১০ mΩ-এর নিচে | খুব উচ্চ | আয়ুতে উল্লেখযোগ্য ক্ষয় নেই; তবে আকার ও খরচ বেশি |
ধাপে ধাপে নির্বাচন পদ্ধতি
- সর্বোচ্চ লোডে আউটপুট রিপল কারেন্ট এবং সুইচিং ফ্রিকোয়েন্সি রেকর্ড করুন।
- লোড ট্রানজিয়েন্টে ভোল্টেজ ড্রপ যেন গ্রহণযোগ্য থাকে, সেই অনুযায়ী ন্যূনতম ক্যাপাসিট্যান্স নির্ধারণ করুন।
- তাপীয় বাজেট থেকে অনুমোদনযোগ্য রিপল কারেন্ট বের করুন: তাপ উৎপাদন = I_rms² × ESR। কেসের তাপমাত্রা যেন ডেটাশিটের সর্বোচ্চ রেটিংয়ের নিচে থাকে।
- সুইচিং ফ্রিকোয়েন্সিতে ESR ডেটাশিটে আছে কি না দেখুন; না থাকলে উচ্চতর ফ্রিকোয়েন্সির পরিমাপ করা কোনো মানকে প্রাধান্য দিন।
- ভোল্টেজ ডিরেটিং, তাপমাত্রা ডিরেটিং এবং রিপল কারেন্ট ডিরেটিং একসঙ্গে প্রয়োগ করুন।
- বসানোর পরে কেস তাপমাত্রা ও আউটপুট রিপল ভোল্টেজ পরিমাপ করে হিসাবের সঙ্গে মিলিয়ে নিন।
মনে রাখবেন: একই ক্যাপাসিট্যান্সের দুটি ক্যাপাসিটরের মধ্যে যেটির ESR কম এবং যেটি সুইচিং ফ্রিকোয়েন্সিতে বেশি রিপল কারেন্ট রেটিং দেয়, সেটিই সুইচিং পাওয়ার সাপ্লাইয়ের জন্য দীর্ঘস্থায়ী বিকল্প। তবে সেটি অবশ্যই কেসের তাপমাত্রা এবং ভোল্টেজ ডিরেটিং মেনে চলতে হবে।
