بجلی کی فراہمی کو تبدیل کرنے کے لئے برقی مقناطیسی مطابقت کے ڈیزائن کے طریقہ کار کا تجزیہ
چھوٹے سائز اور ہائی پاور فیکٹر کے فوائد کی وجہ سے، سوئچنگ پاور سپلائی مواصلات، کنٹرول، کمپیوٹر اور دیگر شعبوں میں وسیع پیمانے پر استعمال ہوتی ہے۔ تاہم، برقی مقناطیسی مداخلت کی وجہ سے، اس کا مزید اطلاق ایک خاص حد تک محدود ہے۔ یہ مقالہ سوئچنگ پاور سپلائی کے برقی مقناطیسی مداخلت کے مختلف میکانزم کا تجزیہ کرے گا، اور اس کی بنیاد پر، بجلی کی فراہمی کو تبدیل کرنے کے برقی مقناطیسی مطابقت کے ڈیزائن کا طریقہ تجویز کرے گا۔
سوئچنگ پاور سپلائی کا برقی مقناطیسی مداخلت کا تجزیہ
سوئچنگ پاور سپلائی کا ڈھانچہ شکل 1 میں دکھایا گیا ہے۔ سب سے پہلے، پاور فریکوئنسی AC کو DC میں درست کیا جاتا ہے، اور پھر ہائی فریکوئنسی میں تبدیل کیا جاتا ہے، اور آخر میں ایک مستحکم DC وولٹیج حاصل کرنے کے لیے اصلاح اور فلٹرنگ سرکٹ کے ذریعے آؤٹ پٹ ہوتا ہے۔ غیر معقول سرکٹ ڈیزائن اور ترتیب، مکینیکل وائبریشن، ناقص گراؤنڈنگ وغیرہ اندرونی برقی مقناطیسی مداخلت کا سبب بنیں گے۔ ایک ہی وقت میں، ٹرانسفارمر کا رساو انڈکٹنس اور آؤٹ پٹ ڈائیوڈ کے ریورس ریکوری کرنٹ کی وجہ سے ہونے والی چوٹی بھی ممکنہ مضبوط مداخلت کے ذرائع ہیں۔
1 مداخلت کے اندرونی ذرائع
● سوئچ سرکٹ
سوئچ سرکٹ بنیادی طور پر ایک سوئچ ٹیوب اور ایک ہائی فریکوئنسی ٹرانسفارمر پر مشتمل ہوتا ہے۔ سوئچ ٹیوب اور اس کے ہیٹ سنک، کیسنگ اور پاور سپلائی کے اندرونی لیڈز کے درمیان ایک تقسیم شدہ گنجائش موجود ہے۔ اس کے ذریعہ تیار کردہ du/dt میں نسبتاً بڑی نبض، وسیع فریکوئنسی بینڈ اور بھرپور ہارمونکس ہوتے ہیں۔ سوئچنگ ٹیوب لوڈ ہائی فریکوئنسی ٹرانسفارمر کا بنیادی کنڈلی ہے، جو ایک آمادہ بوجھ ہے۔ جب سوئچ ٹیوب جو اصل میں آن کی گئی تھی بند کر دی جاتی ہے، تو ہائی فریکوئنسی ٹرانسفارمر کا رساو انڈکٹنس ایک کاؤنٹر الیکٹرو موٹیو فورس E=-Ldi/dt پیدا کرتا ہے، اور اس کی قیمت کلیکٹر کی موجودہ تبدیلی کی شرح کے متناسب ہوتی ہے۔ اور رساو انڈکٹنس کے متناسب، آف پر سپر امپوزڈ کٹ آف وولٹیج پر، ٹرن آف وولٹیج کی چوٹی بنتی ہے، جس سے ترسیل میں مداخلت ہوتی ہے۔
● ریکٹیفائر سرکٹس کے لیے ریکٹیفائر ڈائیوڈز
جب آؤٹ پٹ ریکٹیفائر ڈایڈڈ کاٹ دیا جاتا ہے تو ایک ریورس کرنٹ ہوتا ہے، اور اس کے صفر پر واپس آنے کا وقت جنکشن کیپیسیٹینس جیسے عوامل سے متعلق ہوتا ہے۔ یہ ٹرانسفارمر لیکیج انڈکٹنس اور دیگر ڈسٹری بیوشن پیرامیٹرز کے زیر اثر ایک بڑی موجودہ تبدیلی di/dt پیدا کرے گا، اور مضبوط ہائی فریکوئنسی مداخلت پیدا کرے گا، فریکوئنسی دسیوں میگا ہرٹز تک پہنچ سکتی ہے۔
● جعلی پیرامیٹرز
زیادہ فریکوئنسی پر کام کرنے کی وجہ سے، سوئچنگ پاور سپلائی میں کم فریکوئنسی والے اجزاء کی خصوصیات بدل جائیں گی، جس کے نتیجے میں شور ہوگا۔ اعلی تعدد پر، آوارہ پیرامیٹرز کا کپلنگ چینل کی خصوصیات پر بڑا اثر ہوتا ہے، اور تقسیم شدہ گنجائش برقی مقناطیسی مداخلت کا چینل بن جاتا ہے۔
2 مداخلت کے بیرونی ذرائع
بیرونی مداخلت کے ذرائع کو بجلی کی مداخلت اور بجلی کی مداخلت میں تقسیم کیا جاسکتا ہے، اور طاقت کی مداخلت "کامن موڈ" اور "فرق موڈ" میں موجود ہے۔ ایک ہی وقت میں، چونکہ AC پاور گرڈ براہ راست ریکٹیفائر برج اور فلٹر سرکٹ سے منسلک ہوتا ہے، اس لیے آدھے چکر میں، صرف ان پٹ وولٹیج کے چوٹی کے وقت میں ان پٹ کرنٹ ہوتا ہے، جس کے نتیجے میں پاور کا ان پٹ پاور فیکٹر بہت کم ہوتا ہے۔ فراہمی (تقریبا 0.6)۔ مزید یہ کہ اس کرنٹ میں کرنٹ ہارمونک اجزاء کی ایک بڑی تعداد ہے، جو گرڈ میں ہارمونک "آلودگی" کا سبب بنے گی۔
سوئچنگ پاور سپلائی کا EMC ڈیزائن
برقی مقناطیسی مداخلت کے لیے تین ضروری شرائط ہیں: مداخلت کا ذریعہ، ٹرانسمیشن میڈیم، اور حساس سامان۔ EMC ڈیزائن کا مقصد ان تین شرائط میں سے ایک کو تباہ کرنا ہے۔ اس کے لیے جو اہم طریقے اختیار کیے گئے ہیں وہ ہیں: سرکٹ اقدامات، EMI فلٹرنگ، شیلڈنگ، پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈ اینٹی مداخلت ڈیزائن وغیرہ۔
1 سوئچنگ نقصان اور سوئچنگ شور کو کم کرنے کے لیے سافٹ سوئچنگ ٹیکنالوجی
سافٹ سوئچنگ ایک جدید سوئچنگ ٹیکنالوجی ہے جو گونج ٹیکنالوجی پر مبنی ہے یا ہارڈ سوئچنگ کی بنیاد پر تیار کردہ صفر وولٹیج/موجودہ حالت میں کنٹرول ٹیکنالوجی کا استعمال کرتی ہے۔
نرم سوئچنگ کا احساس کرنے کا طریقہ یہ ہے: اصل سرکٹ میں چھوٹے انڈکٹرز، کیپسیٹرز اور دیگر گونجنے والے اجزاء کو شامل کرنا، سوئچنگ کے عمل سے پہلے اور بعد میں گونج متعارف کرانا، اور وولٹیج اور کرنٹ کے اوورلیپ کو ختم کرنا۔ شکل 2 سافٹ سوئچنگ ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے ہوئے ایک بنیادی سوئچنگ یونٹ کو دکھاتا ہے۔
تابکاری اور حوصلہ افزائی مداخلت کو دبانے کے لیے شیلڈنگ کا استعمال کریں۔
سوئچنگ پاور سپلائی کا انٹرفیس سپیکٹرم 30MHz سے نیچے فریکوئنسی بینڈ میں مرتکز ہوتا ہے، اور قطر r<λ 2π="" is="" mainly="" an="" electromagnetic="" field="" of="" near-field="" nature,="" and="" it="" is="" a="" low-impedance="" field.="" materials="" with="" good="" electrical="" conductivity="" can="" be="" used="" to="" shield="" the="" electric="" field,="" while="" materials="" with="" high="" magnetic="" permeability="" can="" be="" used="" to="" shield="" the="" magnetic="" field.="" in="" addition,="" effective="" shielding="" measures="" should="" be="" taken="" for="" transformers,="" inductors,="" power="" devices,="" etc.="" the="" ventilation="" holes="" on="" the="" shielding="" shell="" are="" preferably="" circular,="" and="" the="" number="" of="" holes="" can="" be="" many="" if="" ventilation="" conditions="" are="" satisfied,="" and="" the="" size="" of="" each="" hole="" should="" be="" as="" small="" as="" possible.="" the="" seams="" are="" to="" be="" welded="" to="" ensure="" electromagnetic="" continuity.="" filtering="" measures="" should="" be="" taken="" at="" the="" lead-in="" and="" lead-out="" lines="" of="" the="" shielded="" enclosure.="" for="" electric="" field="" shielding,="" the="" shielding="" case="" must="" be="" grounded.="" for="" magnetic="" field="" shielding,="" the="" shielded="" case="" does="" not="" need="" to="" be="">
