நேரடி மின்னோட்டத்தால் இயங்கும் மின்னணு சாதனங்களுக்கான விரிவான வழிகாட்டி. நேரடி மின்னோட்டத்தில் இயங்கும் மின்னணு சாதனங்கள் எவை?

நமது அதிகரித்து வரும் மின்மயமாக்கப்பட்ட உலகில், மாற்று மின்னோட்டம் (AC) மற்றும் நேரடி மின்னோட்டம் (DC) ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான வேறுபாட்டைப் புரிந்துகொள்வது இதுவரை இவ்வளவு முக்கியமானதாக இருந்ததில்லை. பெரும்பாலான வீட்டு மின்சாரம் AC ஆக வந்தாலும், பரந்த அளவிலான நவீன சாதனங்கள் DC மின்சாரத்தில் மட்டுமே இயங்குகின்றன. இந்த ஆழமான வழிகாட்டி DC-மட்டும் சாதனங்களின் பிரபஞ்சத்தை ஆராய்கிறது, அவற்றுக்கு நேரடி மின்னோட்டம் ஏன் தேவைப்படுகிறது, அவை அதை எவ்வாறு பெறுகின்றன, மேலும் அவை AC-இயங்கும் உபகரணங்களிலிருந்து அடிப்படையில் வேறுபட்டவை என்பதை விளக்குகிறது.

DC vs AC பவரைப் புரிந்துகொள்வது

அடிப்படை வேறுபாடுகள்

சில சாதனங்கள் DC-யில் மட்டும் ஏன் வேலை செய்கின்றன?

1. குறைக்கடத்தி இயல்பு: நவீன மின்னணுவியல் நிலையான மின்னழுத்தம் தேவைப்படும் டிரான்சிஸ்டர்களை நம்பியுள்ளது.
2. துருவமுனைப்பு உணர்திறன்: LED கள் போன்ற கூறுகள் சரியான +/- நோக்குநிலையுடன் மட்டுமே செயல்படும்.
3. பேட்டரி இணக்கத்தன்மை: DC பேட்டரி வெளியீட்டு பண்புகளுடன் பொருந்துகிறது
4. துல்லியத் தேவைகள்: டிஜிட்டல் சுற்றுகளுக்கு சத்தம் இல்லாத மின்சாரம் தேவை.

DC-மட்டும் சாதனங்களின் வகைகள்

1. கையடக்க மின்னணுவியல்

இந்த எங்கும் காணப்படும் சாதனங்கள் DC-மட்டும் உபகரணங்களின் மிகப்பெரிய வகுப்பைக் குறிக்கின்றன:

• ஸ்மார்ட்போன்கள் & டேப்லெட்டுகள்
  • 3.7-12V DC இல் இயக்கவும்
  • USB பவர் டெலிவரி தரநிலை: 5/9/12/15/20V DC
  • சார்ஜர்கள் AC-யை DC-யாக மாற்றுகின்றன ("வெளியீடு" விவரக்குறிப்புகளில் தெரியும்)
• மடிக்கணினிகள் & குறிப்பேடுகள்
  • பொதுவாக 12-20V DC செயல்பாடு
  • பவர் செங்கற்கள் AC-DC மாற்றத்தைச் செய்கின்றன
  • USB-C சார்ஜிங்: 5-48V DC
• டிஜிட்டல் கேமராக்கள்
  • லித்தியம் பேட்டரிகளிலிருந்து 3.7-7.4V DC மின்சாரம்
  • பட உணரிகளுக்கு நிலையான மின்னழுத்தம் தேவைப்படுகிறது.

எடுத்துக்காட்டு: ஐபோன் 15 ப்ரோ சாதாரண செயல்பாட்டின் போது 5V DC ஐப் பயன்படுத்துகிறது, வேகமாக சார்ஜ் செய்யும்போது 9V DC ஐ சுருக்கமாக ஏற்றுக்கொள்கிறது.

2. தானியங்கி மின்னணுவியல்

நவீன வாகனங்கள் அடிப்படையில் DC மின் அமைப்புகள்:

• இன்ஃபோடெயின்மென்ட் சிஸ்டம்ஸ்
  • 12V/24V DC செயல்பாடு
  • தொடுதிரைகள், வழிசெலுத்தல் அலகுகள்
• ECU-கள் (எஞ்சின் கட்டுப்பாட்டு அலகுகள்)
  • முக்கியமான வாகன கணினிகள்
  • சுத்தமான DC மின்சாரம் தேவை.
• LED விளக்குகள்
  • முகப்பு விளக்குகள், உட்புற விளக்குகள்
  • பொதுவாக 9-36V டி.சி.

சுவாரஸ்யமான உண்மை: மின்சார வாகனங்களில் துணைக்கருவிகளுக்கான 400V பேட்டரி சக்தியை 12V ஆகக் குறைக்க DC-DC மாற்றிகள் உள்ளன.

3. புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தி அமைப்புகள்

சூரிய சக்தி நிறுவல்கள் DC-யை பெரிதும் நம்பியுள்ளன:

• சூரிய மின்கலங்கள்
  • இயற்கையாகவே DC மின்சாரத்தை உருவாக்குங்கள்.
  • வழக்கமான பேனல்: 30-45V DC திறந்த சுற்று
• பேட்டரி வங்கிகள்
  • ஆற்றலை DC ஆக சேமிக்கவும்
  • லீட்-அமிலம்: 12/24/48V DC
  • லித்தியம்-அயன்: 36-400V+ DC
• சார்ஜ் கன்ட்ரோலர்கள்
  • MPPT/PWM வகைகள்
  • DC-DC மாற்றத்தை நிர்வகிக்கவும்

4. தொலைத்தொடர்பு உபகரணங்கள்

நெட்வொர்க் உள்கட்டமைப்பு DC நம்பகத்தன்மையைப் பொறுத்தது:

• செல் டவர் எலக்ட்ரானிக்ஸ்
  • பொதுவாக -48V DC தரநிலை
  • காப்பு பேட்டரி அமைப்புகள்
• ஃபைபர் ஆப்டிக் டெர்மினல்கள்
  • லேசர் இயக்கிகளுக்கு DC தேவைப்படுகிறது.
  • பெரும்பாலும் 12V அல்லது 24V DC
• நெட்வொர்க் சுவிட்சுகள்/ரவுட்டர்கள்
  • தரவு மைய உபகரணங்கள்
  • 12V/48V DC பவர் அலமாரிகள்

5. மருத்துவ சாதனங்கள்

தீவிர சிகிச்சை உபகரணங்கள் பெரும்பாலும் DC ஐப் பயன்படுத்துகின்றன:

• நோயாளி கண்காணிப்பாளர்கள்
  • ஈசிஜி, இஇஜி இயந்திரங்கள்
  • மின் இரைச்சல் நோய் எதிர்ப்பு சக்தி தேவை.
• போர்ட்டபிள் டயக்னாஸ்டிக்ஸ்
  • அல்ட்ராசவுண்ட் ஸ்கேனர்கள்
  • இரத்த பகுப்பாய்விகள்
• பொருத்தக்கூடிய சாதனங்கள்
  • இதயமுடுக்கிகள்
  • நரம்பு தூண்டுதல்கள்

பாதுகாப்பு குறிப்பு: மருத்துவ DC அமைப்புகள் பெரும்பாலும் நோயாளியின் பாதுகாப்பிற்காக தனிமைப்படுத்தப்பட்ட மின்சார விநியோகங்களைப் பயன்படுத்துகின்றன.

6. தொழில்துறை கட்டுப்பாட்டு அமைப்புகள்

தொழிற்சாலை ஆட்டோமேஷன் DC-ஐ நம்பியுள்ளது:

• PLCக்கள் (நிரல்படுத்தக்கூடிய தர்க்கக் கட்டுப்பாட்டாளர்கள்)
  • 24V DC தரநிலை
  • சத்தம்-எதிர்ப்பு செயல்பாடு
• சென்சார்கள் & ஆக்சுவேட்டர்கள்
  • அருகாமை உணரிகள்
  • சோலனாய்டு வால்வுகள்
• ரோபாட்டிக்ஸ்
  • சர்வோ மோட்டார் கட்டுப்படுத்திகள்
  • பெரும்பாலும் 48V DC அமைப்புகள்

இந்த சாதனங்கள் ஏன் ஏசியைப் பயன்படுத்த முடியாது?

தொழில்நுட்ப வரம்புகள்

1. துருவமுனைப்பு தலைகீழ் சேதம்
   • ஏசி மின்னோட்டத்தில் டையோட்கள், டிரான்சிஸ்டர்கள் செயலிழக்கின்றன.
   • உதாரணம்: LED கள் மினுமினுக்கும்/ஊதும்
2. நேர சுற்று இடையூறு
   • டிஜிட்டல் கடிகாரங்கள் DC நிலைத்தன்மையை நம்பியுள்ளன.
   • ஏசி நுண்செயலிகளை மீட்டமைக்கும்.
3. வெப்ப உருவாக்கம்
   • ஏசி மின்தேக்கி/தூண்டல் இழப்புகளை ஏற்படுத்துகிறது.
   • DC திறமையான மின் பரிமாற்றத்தை வழங்குகிறது.

செயல்திறன் தேவைகள்

DC சாதனங்களுக்கான சக்தி மாற்றம்

AC-to-DC மாற்றும் முறைகள்

1. சுவர் அடாப்டர்கள்
   • சிறிய மின்னணு சாதனங்களுக்கு பொதுவானது
   • ரெக்டிஃபையர், ரெகுலேட்டர் ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது.
2. உள் மின்சாரம்
   • கணினிகள், தொலைக்காட்சிகள்
   • சுவிட்ச்டு-மோட் வடிவமைப்புகள்
3. வாகன அமைப்புகள்
   • மின்மாற்றி + திருத்தி
   • EV பேட்டரி மேலாண்மை

DC-க்கு-DC மாற்றம்

மின்னழுத்தங்களைப் பொருத்த பெரும்பாலும் தேவைப்படுகிறது:

• பக் மாற்றிகள்(படி இறக்கம்)
• பூஸ்ட் மாற்றிகள்(படிநிலை)
• பக்-பூஸ்ட்(இரண்டு திசைகளும்)

எடுத்துக்காட்டு: ஒரு USB-C மடிக்கணினி சார்ஜர் தேவைக்கேற்ப 120V AC → 20V DC → 12V/5V DC ஐ மாற்றக்கூடும்.

வளர்ந்து வரும் DC-ஆற்றல் தொழில்நுட்பங்கள்

1. DC மைக்ரோகிரிட்கள்

• செயல்படுத்தத் தொடங்கும் நவீன வீடுகள்
• சூரிய சக்தி, பேட்டரிகள், DC சாதனங்களை ஒருங்கிணைக்கிறது

2. USB பவர் டெலிவரி

• அதிக வாட்டேஜ்களுக்கு விரிவடைதல்
• எதிர்கால வீட்டுத் தரநிலை

3. மின்சார வாகன சுற்றுச்சூழல் அமைப்புகள்

• V2H (வாகனத்திலிருந்து வீட்டிற்கு) DC பரிமாற்றம்
• இருவழி சார்ஜிங்

DC-மட்டும் சாதனங்களை அடையாளம் காணுதல்

லேபிள் விளக்கம்

தேடு:

• "DC மட்டும்" அடையாளங்கள்
• துருவமுனைப்பு சின்னங்கள் (+/-)
• ~ அல்லது ⎓ இல்லாமல் மின்னழுத்த அறிகுறிகள்

பவர் உள்ளீட்டு எடுத்துக்காட்டுகள்

1. பீப்பாய் இணைப்பான்
   • ரவுட்டர்கள், மானிட்டர்களில் பொதுவானது
   • மைய-நேர்மறை/எதிர்மறை விஷயங்கள்
2. USB போர்ட்கள்
   • எப்போதும் DC மின்சாரம்
   • 5V அடிப்படை மின்னழுத்தம் (PD உடன் 48V வரை)
3. முனையத் தொகுதிகள்
   • தொழில்துறை உபகரணங்கள்
   • தெளிவாகக் குறிக்கப்பட்டுள்ளது +/-

பாதுகாப்பு பரிசீலனைகள்

DC-குறிப்பிட்ட அபாயங்கள்

1. ஆர்க் சஸ்டெனன்ஸ்
   • DC வளைவுகள் AC போல தானாக அணைந்துவிடுவதில்லை.
   • சிறப்பு பிரேக்கர்கள் தேவை
2. துருவமுனைப்பு தவறுகள்
   • தலைகீழ் இணைப்பு சாதனங்களை சேதப்படுத்தும்.
   • இணைப்பதற்கு முன் இருமுறை சரிபார்க்கவும்
3. பேட்டரி அபாயங்கள்
   • DC மூலங்கள் அதிக மின்னோட்டத்தை வழங்க முடியும்
   • லித்தியம் பேட்டரி தீ விபத்துகள்

வரலாற்றுக் கண்ணோட்டம்

எடிசன் (டிசி) மற்றும் டெஸ்லா/வெஸ்டிங்ஹவுஸ் (ஏசி) இடையேயான "மின்னோட்டப் போர்" இறுதியில் ஏசி பரிமாற்றத்தில் வெற்றி பெற்றது, ஆனால் சாதனத் துறையில் டிசி மீண்டும் வந்துள்ளது:

• 1880கள்: முதல் DC மின் கட்டமைப்புகள்
• 1950கள்: குறைக்கடத்தி புரட்சி DC-க்கு சாதகமாக அமைந்தது.
• 2000கள்: டிஜிட்டல் யுகம் DC-யை ஆதிக்கம் செலுத்துகிறது.

DC பவரின் எதிர்காலம்

அதிகரித்து வரும் DC பயன்பாட்டை போக்குகள் பரிந்துரைக்கின்றன:

• நவீன மின்னணு சாதனங்களுக்கு மிகவும் திறமையானது
• புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தி சார்ந்த DC வெளியீடு
• 380V DC விநியோகத்தை ஏற்றுக்கொள்ளும் தரவு மையங்கள்
• வீட்டு DC தரநிலை மேம்பாட்டிற்கான சாத்தியக்கூறுகள்

முடிவு: DC-ஆதிக்க உலகம்

மின்சார பரிமாற்றத்திற்கான போராட்டத்தில் AC வென்றாலும், சாதன இயக்கத்திற்கான போரில் DC தெளிவாக வென்றுள்ளது. உங்கள் பாக்கெட்டில் உள்ள ஸ்மார்ட்போன் முதல் உங்கள் கூரையில் உள்ள சூரிய பேனல்கள் வரை, நேரடி மின்னோட்டம் நமது மிக முக்கியமான தொழில்நுட்பங்களுக்கு சக்தி அளிக்கிறது. எந்த சாதனங்களுக்கு DC தேவை என்பதைப் புரிந்துகொள்வது உதவுகிறது:

• சரியான உபகரணங்கள் தேர்வு
• பாதுகாப்பான மின்சாரம் வழங்குவதற்கான தேர்வுகள்
• எதிர்கால வீட்டு எரிசக்தி திட்டமிடல்
• தொழில்நுட்ப சரிசெய்தல்

புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் மற்றும் மின்மயமாக்கலை நோக்கி நாம் நகரும்போது, ​​DC-யின் முக்கியத்துவம் அதிகரிக்கும். இங்கு சிறப்பித்துக் காட்டப்பட்டுள்ள சாதனங்கள், அதிக செயல்திறன் மற்றும் எளிமையான ஆற்றல் அமைப்புகளை உறுதியளிக்கும் DC-இயங்கும் எதிர்காலத்தின் தொடக்கத்தைக் குறிக்கின்றன.