आजच्या काळात विद्युत क्षेत्रात एकदिश (DC) दाबाला (Voltage) वेगवेगळ्या प्रकारात रूपांतर करणे गरजेचे झाले आहे. ज्या प्रकारे प्रत्यावर्ती (AC) प्रवाहाला रोहित्राचा (Transformer) उपयोग करून कमी व जास्त केले जाते त्याचप्रमाणे एकदिश दाबाला विविध उपकरणांसाठी कमी-जास्त करावे लागते. सौरऊर्जेचे नियमन, विजेवर चालणाऱ्या गाड्या, घरगुती दिवे, बॅटरीवर चालणाऱ्या उपकरणांमध्ये एकदिश दाबाला नियंत्रित करावे लागते. याचा वापर करून आपण स्थिर एकदिशादर्शक विद्युत दाबाचे (fixed DC Voltage) रूपांतर चल विद्युत दाबामध्ये (variable DC voltage) करू शकतो. खंडकारीच्या कार्यकारी तत्त्वावर अपवर्धन (Buck) व वर्धन (Boost) पद्धती काम करतात. अपवर्धन व वर्धन पद्धतीचे मंडल व कार्य पुढीलप्रमाणे आहे.
अपवर्धन पद्धती (Buck Method) : अपवर्धन पद्धतीमध्ये मंडलामध्ये येणारा विद्युत दाब (V) हा याच मंडलातून जाणाऱ्या दाबापेक्षा जास्त असतो, यामुळे या प्रकारच्या मंडलाला अपवर्धन मंडल (Buck Circuit) म्हणतात. अपवर्धन मंडल आ. अ-१ मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे असते. या स्विचला (Sw1) चालू (ON) व बंद (OFF) करण्यासाठी विशिष्ट प्रकारच्या चौरसाकृती तरंगांचा (Square Wave) उपयोग केला जातो.
मंडलाच्या कार्याला दोन भागात (Mode) विभागले जातो. पहिल्या भागात (Mode-1) स्विच (Sw1) तरंगाच्या (Wave) साहाय्याने चालू केले जाते. यामुळे प्रवर्तकातून (L) प्रवाह (I) हळूहळू वाढत जातो. हा प्रवाह प्रवर्तक (L), धारित्र(C), भार रोध (R) मधून जातो. (आ.अ-२).
दुसऱ्या भागात (Mode-2) स्विच बंद केले जाते. यामुळे मंडलातून प्रवाह प्रवर्तक (L),धारित्र (C),भार व डायोड (D) मधून जाईल. जोपर्यंत स्विच चालू होत नाही, तोपर्यंत हा प्रवाह कमीकमी होत जातो. प्रवर्तकीय प्रवाह t2 वेळेत I2 ते I1 कमी होत जातो. (आ. अ-३).
अशा प्रकारे आपण दाबाचे अपवर्धन (Buck) करू शकतो. त्यामुळे प्रवाहातही बदल होतो. परंतु विद्युत शक्तीत (Power) बदल होत नाही. यामुळे येणारा (Input) विद्युत प्रवाह हा जाणाऱ्या (Output) पेक्षा कमी असतो.
वर्धन पद्धती (Boost Method) : वर्धन पद्धतीमध्ये मंडलामध्ये येणारा (Input) विद्युत दाब (V) हा याच मंडलातून जाणाऱ्या (Output) दाबापेक्षा कमी असतो, यामुळे या प्रकारच्या मंडलाला वर्धन मंडल (Boost circuit) म्हणतात. वर्धन मंडल आ.ब-१ मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे असते. मंडलाच्या कार्याला दोन भागांत (Mode) विभागले जाते.
पहिल्या भागात (Mode-1) स्विच (Sw2) तरंगाच्या साहाय्याने चालू केले जाते. यामुळे प्रवर्तकातून प्रवाह हळूहळू वाढत जातो. हा प्रवाह प्रवर्तक (L) व स्विचमधून जातो. (आ. ब-२).
दुसऱ्या भागात (Mode-2) स्विच बंद केले जाते. यामुळे मंडलातून प्रवाह प्रवर्तक (L),धारित्र (C), भार व डायोड (D) मधून जाईल. जोपर्यंत स्विच चालू होत नाही तोपर्यंत हा प्रवाह कमीकमी होत जातो. या वेळेत प्रवर्तकातील शक्ती (Power) भारामधून जाते. प्रवर्तकीय प्रवाह t2 वेळेत I2 ते I1 कमी होत जातो. (आ. ब-३).
अशा प्रकारे आपण दाबाचे वर्धन(Boost) करू शकतो. त्यामुळे प्रवाहातही बदल होतो. परंतु विद्युत शक्तीत बदल होत नाही. यामुळे येणारा (Input) विद्युत प्रवाह हा जाणाऱ्या (Output) पेक्षा जास्त असतो.
या पद्धतींचा उपयोग करून एकदिश प्रवाहाचे नियमन करता येते. तसेच या परिवर्तनाची कार्यक्षमता जास्त आणि आकार व बाजारमूल्य कमी असल्यामुळे ही मंडले मोठ्या प्रमाणात इलेक्ट्रॉनिकी क्षेत्रात वापरली जातात. या मंडलात त्रुटी येण्याची शक्यता फारच कमी असते. या सर्व कारणांमुळे अपवर्धन व वर्धन मंडल एकदिश प्रवाहाच्या विभागात अनेक ठिकाणी वापरली जातात.
पहा : खंडकारी.
संदर्भ : Rashid, M. H. POWER ELECTRONICS : Circuits, Devices And Applications (Third Edition), Pearson Publications.
समीक्षक : अमृता मुजुमदार