سوئچنگ پاور سپلائی کے EMC ڈیزائن میں مقناطیسی موتیوں کا اطلاق
1 فیرائٹ برقی مقناطیسی مداخلت کو دبانے والا جزو
فیرائٹ ایک فیری میگنیٹک مواد ہے جس میں کیوبک جالی ساخت ہے۔ اس کی مینوفیکچرنگ کا عمل اور مکینیکل خصوصیات سیرامکس کی طرح ہیں، اور اس کا رنگ سرمئی سیاہ ہے۔ مقناطیسی کور کی ایک قسم جو اکثر برقی مقناطیسی مداخلت کے فلٹرز میں استعمال ہوتی ہے وہ فیرائٹ مواد ہے۔ بہت سے مینوفیکچررز فیرائٹ مواد فراہم کرتے ہیں جو خاص طور پر برقی مقناطیسی مداخلت کو دبانے کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔ یہ مواد اعلی تعدد پر بہت زیادہ نقصانات کی طرف سے خصوصیات ہے. برقی مقناطیسی مداخلت کو دبانے کے لیے استعمال کیے جانے والے فیرائٹس کے لیے، کارکردگی کے سب سے اہم پیرامیٹرز مقناطیسی پارگمیتا μ اور سنترپتی مقناطیسی بہاؤ کثافت Bs ہیں۔ مقناطیسی پارگمیتا μ کو ایک پیچیدہ نمبر کے طور پر ظاہر کیا جا سکتا ہے، حقیقی حصہ انڈکٹنس کو تشکیل دیتا ہے، اور خیالی حصہ نقصان کی نمائندگی کرتا ہے، جو تعدد کے اضافے کے ساتھ بڑھتا ہے۔ لہذا، اس کا مساوی سرکٹ ایک سلسلہ سرکٹ ہے جس میں ایک انڈکٹر L اور ایک ریزسٹر R ہوتا ہے۔ L اور R دونوں فریکوئنسی کے افعال ہیں۔ جب کوئی تار اس فیرائٹ کور سے گزرتا ہے، تو تعدد بڑھنے کے ساتھ ہی تشکیل شدہ انڈکٹیو مائبادی شکل میں بڑھ جاتی ہے، لیکن مختلف تعدد پر اس کا طریقہ کار بالکل مختلف ہوتا ہے۔
کم فریکوئنسی بینڈ میں، مائبادا انڈکٹر کے انڈکٹیو ری ایکٹنس پر مشتمل ہوتا ہے۔ کم تعدد پر، R بہت چھوٹا ہے اور مقناطیسی کور کی مقناطیسی پارگمیتا زیادہ ہے، اس لیے انڈکٹنس بڑا ہے۔ L ایک اہم کردار ادا کرتا ہے۔ برقی مقناطیسی مداخلت منعکس اور دبائی جاتی ہے۔ اور اس وقت، مقناطیسی بنیادی نقصان چھوٹا ہے، اور پورا آلہ ایک انڈکٹر ہے جس میں کم نقصان اور اعلی Q خصوصیات ہیں۔ یہ انڈکٹر گونج پیدا کرنا آسان ہے۔ لہذا، کم فریکوئنسی بینڈ میں، مداخلت کبھی کبھی فیرائٹ موتیوں کا استعمال کرنے کے بعد بڑھایا جا سکتا ہے.
ہائی فریکوئنسی بینڈ میں، مائبادا مزاحمتی اجزاء پر مشتمل ہوتا ہے۔ جیسے جیسے فریکوئنسی بڑھتی ہے، مقناطیسی کور کی مقناطیسی پارگمیتا کم ہوتی جاتی ہے، جس کی وجہ سے انڈکٹر کی انڈکٹینس کم ہوتی ہے اور انڈکٹو ری ایکٹنس جزو کم ہوتا ہے۔ تاہم، اس وقت، مقناطیسی کور کا نقصان بڑھ جاتا ہے اور مزاحمتی جزو بڑھ جاتا ہے۔ ، جس کی وجہ سے کل رکاوٹ بڑھ جاتی ہے۔ جب اعلی تعدد سگنل فیرائٹ سے گزرتے ہیں، تو برقی مقناطیسی مداخلت جذب ہو کر حرارت کی توانائی میں تبدیل ہو جاتی ہے اور منتشر ہو جاتی ہے۔
فیرائٹ دبانے والے اجزاء بڑے پیمانے پر پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈز، پاور لائنوں اور ڈیٹا لائنوں میں استعمال ہوتے ہیں۔ اگر پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈ کی پاور لائن کے اندر جانے والے سرے میں فیرائٹ دبانے والے جزو کو شامل کیا جائے تو، اعلی تعدد مداخلت کو فلٹر کیا جا سکتا ہے۔ فیرائٹ مقناطیسی حلقے یا مقناطیسی موتیوں کا استعمال خاص طور پر سگنل لائنوں اور پاور لائنوں پر اعلی تعدد مداخلت اور سپائیک مداخلت کو دبانے کے لیے کیا جاتا ہے۔ اس میں الیکٹروسٹیٹک ڈسچارج پلس مداخلت کو جذب کرنے کی صلاحیت بھی ہے۔
مقناطیسی موتیوں کے 2 اصول اور خصوصیات جب مرکزی سوراخ میں تار سے کرنٹ بہتا ہے تو مقناطیسی مالا کے اندر ایک گردش کرنے والا مقناطیسی ٹریک پیدا ہوگا۔ EMI کنٹرول کے لیے استعمال ہونے والے فیرائٹس کو مواد میں حرارت کے طور پر زیادہ تر مقناطیسی بہاؤ کو ختم کرنے کے لیے تیار کیا جانا چاہیے۔ اس رجحان کو انڈکٹر اور ریزسٹر کے سلسلہ وار امتزاج کے ذریعے نقل کیا جا سکتا ہے۔ جیسا کہ تصویر 2 میں دکھایا گیا ہے۔
دونوں اجزاء کی عددی قدریں مقناطیسی موتیوں کی لمبائی کے متناسب ہیں، اور مقناطیسی موتیوں کی لمبائی دبانے کے اثر پر نمایاں اثر ڈالتی ہے۔ مقناطیسی موتیوں کی لمبائی جتنی لمبی ہوگی، دبانے کا اثر اتنا ہی بہتر ہوگا۔ چونکہ سگنل کی توانائی مقناطیسی طور پر مقناطیسی موتیوں کے ساتھ جوڑ دی جاتی ہے، اس لیے تعدد بڑھنے کے ساتھ انڈکٹر کا رد عمل اور مزاحمت بڑھ جاتی ہے۔ مقناطیسی جوڑے کی کارکردگی کا انحصار ہوا کی نسبت مالا کے مواد کی مقناطیسی پارگمیتا پر ہوتا ہے۔ عام طور پر مقناطیسی موتیوں کو بنانے والے فیرائٹ مواد کے نقصان کو ہوا کی نسبت اس کی مقناطیسی پارگمیتا کے ذریعہ ایک پیچیدہ مقدار کے طور پر ظاہر کیا جاسکتا ہے۔
مقناطیسی مواد اکثر نقصان کے زاویہ کی خصوصیت کے لیے اس تناسب کا استعمال کرتے ہیں۔ EMI دبانے کے لیے استعمال ہونے والے اجزاء کو نقصان کے بڑے زاویے کی ضرورت ہوتی ہے، جس کا مطلب ہے کہ زیادہ تر مداخلت منعکس کیے بغیر ختم ہو جائے گی۔ فی الحال دستیاب فیرائٹ مواد کی مختلف قسمیں ڈیزائنرز کو مختلف حالات میں مقناطیسی موتیوں کے استعمال کے لیے وسیع انتخاب فراہم کرتی ہیں۔
