चरण-ज्वालित नियंत्रण

फेज-फायर्ड कंट्रोल (PFC), जिसे फेज कटिंग या फेज एंगल कंट्रोल भी कहा जाता है, पावर लिमिटिंग के लिए एक तरीका है, जिसे प्रत्यावर्ती धारा वोल्टेज पर लागू किया जाता है। यह एक thyristor, सिलिकॉन नियंत्रित शुद्धि कारक, TRIAC, थाइरेट्रॉन, या ऐसे अन्य गेटेड डायोड जैसे उपकरणों को लागू तरंग के पूर्व निर्धारित चरण में प्रवाहकत्त्व में और बाहर करके काम करता है।

सिंहावलोकन
चरण-नियंत्रित नियंत्रण (PFC) का उपयोग अक्सर वोल्टेज, विद्युत प्रवाह या पावर (भौतिकी) की मात्रा को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है जो कि बिजली की आपूर्ति अपने भार को खिलाती है। यह अपने आउटपुट पर औसत मूल्य बनाने के लिए ऐसा करता है। यदि आपूर्ति में डीसी आउटपुट है, तो आपूर्ति को कब चालू या बंद करना है, यह तय करने में इसका समय आधार कोई महत्व नहीं रखता है, क्योंकि जो मूल्य चालू और बंद होगा वह निरंतर है।

पीएफसी पल्स-चौड़ाई मॉडुलन (पीडब्लूएम) से अलग है जिसमें यह उस आपूर्ति को संबोधित करता है जो एक संग्राहक तरंग का उत्पादन करता है, जैसे साइनसॉइडल वैकल्पिक वर्तमान तरंग जो कि राष्ट्रीय ग्रिड आउटपुट करता है। यहां, एक ज्ञात मूल्य प्राप्त करने के लिए मॉडुलन चक्र में सही स्थिति पर आपूर्ति को चालू और बंद करना महत्वपूर्ण हो जाता है; उदाहरण के लिए, यदि चक्र के समय आधार को ध्यान में नहीं रखा जाता है, तो नियंत्रक तरंग के शिखर पर या उसके आधार पर चालू हो सकता है।

चरण-नियंत्रित नियंत्रक अपना नाम इस तथ्य से लेते हैं कि वे इनपुट के मॉडुलन चक्र के एक निश्चित चरण में आउटपुट की एक नब्ज को ट्रिगर करते हैं। संक्षेप में, एक पीएफसी एक नियंत्रक है जो इनपुट पर मौजूद मॉडुलन के साथ खुद को सिंक्रनाइज़ कर सकता है।

अधिकांश चरण-नियंत्रित नियंत्रक अपने नियंत्रण तत्वों के रूप में थायरिस्टर्स या अन्य ठोस-अवस्था स्विचिंग उपकरणों का उपयोग करते हैं। थाइरिस्टर-आधारित नियंत्रक गेट टर्न-ऑफ थाइरिस्टर | गेट टर्न-ऑफ (जीटीओ) थाइरिस्टर्स का उपयोग कर सकते हैं, जिससे नियंत्रक को न केवल यह तय करने की अनुमति मिलती है कि आउटपुट को कब चालू करना है, बल्कि इसे कब बंद करना है, बजाय वेवफ़ॉर्म के लिए प्रतीक्षा करने के। अगले जीबरा क्रोससिंग पर लौटें।

हिरन द्वारा उत्पादन में कमी
हिरन टोपोलॉजी स्विच्ड-मोड बिजली आपूर्ति की तरह एक चरण-नियंत्रित नियंत्रक, केवल एक आउटपुट देने में सक्षम होता है जो इसके इनपुट पर मौजूद होता है, नियंत्रण तत्वों में होने वाली किसी भी हानि को कम करता है। बशर्ते प्रत्येक चक्र के दौरान मॉडुलन पूर्वानुमेय या दोहराव वाला हो, क्योंकि यह राष्ट्रीय ग्रिड के एसी मेन पर है, इसके इनपुट से कम आउटपुट प्राप्त करने के लिए, एक चरण-नियंत्रित नियंत्रण इनपुट के मॉड्यूलेशन चक्र के दिए गए चरण कोण के लिए बस बंद हो जाता है। डिवाइस को 0 डिग्री से अधिक चरण कोण पर चालन में ट्रिगर करके, मॉडुलन चक्र शुरू होने के एक बिंदु के बाद, प्रत्येक चक्र के भीतर कुल ऊर्जा का एक अंश आउटपुट पर मौजूद होता है।

डीरेट करके बूस्टिंग
बूस्ट-समान प्रभाव प्राप्त करने के लिए, पीएफसी डिज़ाइन को इस तरह से व्युत्पन्न किया जाना चाहिए कि इनपुट पर अधिकतम उपस्थिति नाममात्र आउटपुट आवश्यकताओं से अधिक हो। जब आपूर्ति पहली बार चालू होती है या मामूली परिस्थितियों में काम करती है, तो नियंत्रक लगातार अपने इनपुट का 100% से कम वितरित करेगा। जब बूस्ट की आवश्यकता होती है, तो नियंत्रक उपलब्ध अधिकतम इनपुट के 100% के करीब प्रतिशत प्रदान करता है।

मुख्य संचालित, चरण-नियंत्रित नियंत्रकों का व्युत्पन्न महत्वपूर्ण है क्योंकि वे अक्सर विद्युत प्रतिरोध भार को नियंत्रित करने के लिए उपयोग किए जाते हैं, जैसे हीटिंग तत्व। समय के साथ, ताप तत्वों का प्रतिरोध बढ़ सकता है। इसे ध्यान में रखते हुए, एक चरण-नियंत्रित नियंत्रण को तत्व के माध्यम से समान ताप प्रवाह को आकर्षित करने के लिए कुछ अतिरिक्त वोल्टेज प्रदान करने में सक्षम होना चाहिए। इसे प्राप्त करने का एकमात्र तरीका जानबूझकर आपूर्ति को डिज़ाइन करना है ताकि इनपुट के मॉडुलन चक्र के 100% से कम की आवश्यकता हो, जब तत्वों को पहली बार रखा जाता है, तो तत्वों की आयु के रूप में इनपुट मॉड्यूलेशन चक्र के 100% देने की दिशा में उत्तरोत्तर आपूर्ति शुरू होती है।.

अनुप्रयोग
घरेलू प्रकाश नियंत्रण के लिए डिमर स्विच में सबसे आम अनुप्रयोग है।

पहले औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए, बेहद महंगे और भारी मल्टी-टैप किए गए ट्रांसफार्मर का उपयोग ऐसे तत्वों के लिए आपूर्ति के रूप में किया जाता था, वांछित तापमान का उत्पादन करने के लिए इसी वाइंडिंग टैप को तत्व से जोड़ा जाता था। इसने तापमान रिज़ॉल्यूशन को उपलब्ध टैप संयोजनों की संख्या तक सीमित कर दिया। वे अक्सर बिजली के ओवन और भट्टियों जैसे उपकरणों के लिए डिज़ाइन किए गए नियंत्रकों में अपना रास्ता खोज लेते हैं।

आधुनिक, आमतौर पर उच्च शक्ति वाले उपकरण में, ट्रांसफॉर्मर को फेज-फायर कंट्रोलर से बदल दिया जाता है, जो लोड को सीधे मुख्य से जोड़ता है, जिसके परिणामस्वरूप काफी सस्ता और हल्का सिस्टम होता है। हालांकि, यह विधि आमतौर पर उन उपकरणों में उपयोग करने के लिए सीमित है जो इसके बिना अवास्तविक होंगे। ऐसा इसलिए है क्योंकि मुख्य ट्रांसफॉर्मर को हटाने का मतलब है कि लोड में इनपुट के साथ विद्युत निरंतरता है। औद्योगिक ओवन और भट्टियों के लिए इनपुट अक्सर राष्ट्रीय ग्रिड एसी होता है, जो स्वयं विद्युत रूप से जमीन के संदर्भ में होता है। जमीन के संदर्भ में नियंत्रक के आउटपुट के साथ, एक उपयोगकर्ता को बिजली के झटके प्राप्त करने के जोखिम के लिए केवल पृथ्वी और आउटपुट टर्मिनलों में से एक के संपर्क में होना चाहिए। तीन-चरण 415 वी से चलने वाले उपकरणों की कई उच्च-शक्ति वाली वस्तुओं के साथ, उच्च वर्तमान इनपुट और किसी भी बाड़े या ढांचे को मौजूद (ग्राउंडेड) होने से, यह एक गंभीर जोखिम है जिसका सावधानीपूर्वक मूल्यांकन किया जाना चाहिए।

इतिहास
चरण-नियंत्रित नियंत्रकों के लिए पहला पेटेंट 1912 से निकला है। {{Citation needed|date=October 2008}हालांकि 1920 के दशक में पहली बार प्राप्ति संभव थी जब नियंत्रण ग्रिड के साथ पारा-आर्क वाल्व रेक्टीफायर उपलब्ध हो गए। हालांकि, पारा आर्क वाल्व की सीमाओं के कारण वोल्टेज विनियमन की यह विधि उस समय आम नहीं थी। 1950 के दशक के अंत में सॉलिड-स्टेट थाइरिस्टर्स के आविष्कार के साथ यह व्यापक हो गया।

यह भी देखें
फटने वाले नियंत्रक