سوئچنگ پاور سپلائی بناتے وقت فلٹر کیپسیٹر کا انتخاب کیسے کرنا چاہیے؟
سوئچنگ پاور سپلائی فلٹر کیپسیٹر پر بہت زیادہ انحصار کرتی ہے۔ ہر انجینئر اور ٹیکنیشن اس مسئلے سے بہت زیادہ فکر مند ہے کہ فلٹر کیپسیٹر کو مناسب طریقے سے کیسے منتخب کیا جائے، خاص طور پر آؤٹ پٹ فلٹر کیپسیٹر کا انتخاب۔ ہم پاور فلٹر سرکٹ پر بالترتیب 100uF، 10uF، 100nF، اور 10nF کی اہلیت کی قدروں کے ساتھ مختلف کیپسیٹرز کا مشاہدہ کر سکتے ہیں۔ ان پیرامیٹرز کا تعین کیسے کیا جاتا ہے؟ براہِ کرم مجھ پر کسی دوسرے شخص کا اسکیمیٹک ڈایاگرام چوری کرنے کا الزام لگانے سے گریز کریں۔
50Hz پاور فریکوئنسی سرکٹس میں استعمال ہونے والے عام الیکٹرولائٹک کیپسیٹرز کے لیے پلسیٹنگ وولٹیج کی فریکوئنسی صرف 100Hz ہے، اور چارجنگ اور ڈسچارج کا دورانیہ ملی سیکنڈز کے حساب سے ہے۔ کم پلسیشن گتانک حاصل کرنے کے لیے ضروری اہلیت سینکڑوں ہزار F تک پہنچ سکتی ہے۔ اہلیت کو بہتر بنانے کے لیے، معیاری کم تعدد ایلومینیم الیکٹرولائٹک کیپسیٹرز ڈیزائن کیے گئے ہیں۔ بنیادی فوائد اور نقصانات کے معیار تاہم، سوئچنگ پاور سپلائی کے آؤٹ پٹ فلٹر الیکٹرولائٹک کپیسیٹر میں آری ٹوتھ ویو وولٹیج فریکوئنسی ہے جو دسیوں کلو ہرٹز یا یہاں تک کہ میگاہرٹز تک پہنچ سکتی ہے۔ ابھی کیپیسیٹینس بنیادی اشارے نہیں ہے۔ اعلی تعدد ایلومینیم الیکٹرولائٹک کیپسیٹرز کے معیار کو جانچنے کا معیار ان کی "امپیڈنس" "فریکوئنسی" کی خصوصیات ہیں۔ ان کیپسیٹرز کو سوئچنگ پاور سپلائی کی آپریٹنگ فریکوئنسی کے اندر کم مساوی رکاوٹ کا ہونا ضروری ہے اور، اسی وقت، سیمی کنڈکٹر ڈیوائس کے کام کرنے پر پیدا ہونے والی اعلی تعدد اسپائکس کی اچھی فلٹرنگ کی نمائش ہوتی ہے۔
سوئچنگ پاور سپلائی استعمال نہیں کی جا سکتی ہے کیونکہ معیاری کم فریکوئنسی والے الیکٹرولائٹک کیپسیٹرز تقریباً 10 کلو ہرٹز سے زیادہ کام نہیں کر سکتے ہیں اس سے پہلے کہ وہ انڈکٹیوٹی کا مظاہرہ کریں۔ سوئچنگ پاور سپلائی کے ہائی فریکوئنسی ایلومینیم الیکٹرولائٹک کپیسیٹر کے چار کنکشن ہیں۔ کیپسیٹر کا مثبت الیکٹروڈ مثبت ایلومینیم شیٹ کے دو سروں سے بنا ہوتا ہے، جبکہ اس کا منفی الیکٹروڈ منفی ایلومینیم شیٹ کے دو سروں سے بنا ہوتا ہے۔ کیپسیٹر کے اندر سے گزرتا ہے، اور پھر دوسرے مثبت ٹرمینل سے بوجھ کی طرف جاتا ہے۔ لوڈ سے لوٹنے والا کرنٹ کیپسیٹر کے ایک منفی ٹرمینل سے بھی آتا ہے، اور پھر دوسرے منفی ٹرمینل سے پاور سپلائی کے منفی ٹرمینل کی طرف بہتا ہے۔
فور ٹرمینل کیپسیٹر وولٹیج کے پلسنگ جزو کو کم کرنے اور سوئچنگ اسپائک شور کو دبانے کے لیے ایک بہت ہی فائدہ مند طریقہ پیش کرتا ہے کیونکہ اس میں مضبوط ہائی فریکوئنسی خصوصیات ہیں۔ ایلومینیم فوائل کو کئی چھوٹے حصوں میں کاٹا جاتا ہے، اور کئی لیڈز متوازی طور پر منسلک ہوتے ہیں تاکہ کپیسیٹیو ری ایکٹنس میں مائبادی جزو کو کم کیا جا سکے، جو کہ ہائی فریکوئنسی ایلومینیم الیکٹرولائٹک کپیسیٹر کی ایک اور شکل ہے۔ مزید برآں، لیڈ آؤٹ ٹرمینلز کے طور پر کم مزاحمتی مواد کا استعمال کرکے کیپسیٹر کی بھاری کرنٹوں کو سنبھالنے کی صلاحیت میں اضافہ کیا جاتا ہے۔
بجلی کی فراہمی "صاف" ہونی چاہیے اور ڈیجیٹل سرکٹس کو مستقل اور قابل اعتماد طریقے سے چلانے کے لیے توانائی کی بھرپائی بروقت ہونی چاہیے، جس کا مطلب ہے کہ فلٹرنگ اور ڈیکپلنگ مؤثر ہونا چاہیے۔ سادہ الفاظ میں، فلٹرنگ اور ڈیکپلنگ توانائی کے ذخیرہ کرنے کے طریقے ہیں تاکہ جب چپ کو کرنٹ کی ضرورت ہو تو توانائی کو تیزی سے بھرا جا سکے۔ کیا آپ مجھے یہ بتانے کی ہمت نہیں کرتے کہ ڈی سی ڈی سی اور ایل ڈی او اس کے انچارج نہیں ہیں؟ ہاں، وہ اسے کم تعدد پر منظم کر سکتے ہیں، لیکن تیز رفتار ڈیجیٹل سسٹم مختلف طریقے سے کام کرتے ہیں۔
سب سے پہلے، کیپیسیٹر کو دیکھتے ہیں. کیپسیٹر کا واحد مقصد چارج اسٹوریج ڈیوائس کے طور پر کام کرنا ہے۔ ہم سب جانتے ہیں کہ پاور سپلائی کو کپیسیٹر فلٹرنگ کی ضرورت ہوتی ہے، اور یہ کہ ہر چپ کے پاور پن میں ڈیکپلنگ کے لیے ایک {{0}}.1uF کپیسیٹر انسٹال ہونا ضروری ہے۔ کچھ بورڈ چپس کے کیپسیٹرز پاور پن 0.1uF یا 0.01uF کے قریب کیوں ہوتے ہیں؟ کیا بات ہے، واقعی؟ اس سچائی کو سمجھنے کے لیے ہمیں capacitors کی اصل خصوصیات کو سمجھنا چاہیے۔ ایک کامل کیپسیٹر سی بیسڈ چارج اسٹوریج سے زیادہ کچھ نہیں ہے۔ اگرچہ اصلی بنا ہوا کیپسیٹر اتنا سیدھا نہیں ہے۔
