سوئچنگ پاور سپلائی کے ہارمونک کرنٹ کا نقصان
پاور سپلائی میں ہائی پاور سوئچنگ ٹیوبیں نصب ہیں، اور جب وہ ہائی فریکوئنسی پر کام کریں گی تو وہ ہارمونکس پیدا کریں گے، جس سے ارد گرد کے آلات میں برقی مقناطیسی مداخلت ہو گی اور گرڈ کے پاور کوالٹی کو متاثر کیا جائے گا۔ لہذا، سوئچنگ پاور سپلائی سے پیدا ہونے والے ہارمونکس کو دبانا بہت ضروری ہے۔
موجودہ دبانے کے طریقوں کو فعال فلٹرنگ اور غیر فعال فلٹرنگ میں تقسیم کیا جا سکتا ہے۔ ان میں سے، پہلے کا فلٹرنگ اثر بہتر ہے، لیکن اس کی ٹیکنالوجی نسبتاً پیچیدہ ہے، اور اسے عملی ایپلی کیشنز میں ڈیزائن کرنا مشکل ہے۔ مؤخر الذکر کا غیر فعال فلٹرنگ طریقہ ہارمونکس کو بھی دبا سکتا ہے، اور رد عمل کی طاقت کے معاوضے کے اثر کو بھی حاصل کرسکتا ہے، لیکن اس کا کنٹرول اثر فعال فلٹرنگ سے کہیں کم ہے۔
پاور سپلائی کی صنعت میں برسوں کے تجربے کے ساتھ، Jinshengyang نے پاور سپلائی کو سوئچ کرنے سے پیدا ہونے والے ہائی فریکوئنسی ہارمونکس کے لیے ایک انتہائی قابل اعتماد پی ایف سی انٹیگریٹڈ سرکٹ تیار کیا ہے۔ نقلی ٹیسٹ کے تجربات اور فیلڈ استعمال کے تاثرات کے ذریعے، پاور سپلائی کے پاور فیکٹر کی کارکردگی کو مسلسل بہتر اور بہتر بنایا گیا ہے۔ ایکٹو PFC سوئچنگ پاور سپلائی پروڈکٹس سپر ہارمونک دبانے کی صلاحیت کے ساتھ، جیسے: LMF سیریز، LIF سیریز، LOF سیریز، وغیرہ، پروڈکٹ کا پاور فیکٹر 0.99 تک پہنچ سکتا ہے، جو مؤثر طریقے سے دبا سکتا ہے۔ ارد گرد کے آلات میں اعلی تعدد ہارمونکس کی وجہ سے برقی مقناطیسی مداخلت، پاور گرڈ کی بجلی کے استعمال کی شرح کو بہتر بنانا؛
02 سوئچنگ پاور سپلائی کے ہارمونک میکانزم کا تجزیہ
سوئچنگ پاور سپلائی کے سوئچنگ سرکٹ میں، سوئچنگ ٹیوب میں صرف دو کام کرنے والی حالتیں ہیں: آن اور آف۔ اس وقت، آؤٹ پٹ وولٹیج میں آپریٹنگ فریکوئنسی کے مطابق ایک AC سگنل ہوگا، اور یہ ہارمونک سگنل آؤٹ پٹ وولٹیج میں موجود رہے گا۔ جب کرنٹ ایک غیر لکیری بوجھ کے ذریعے بہتا ہے: جیسے کہ ایک capacitive یا inductive load، اگر لاگو وولٹیج ایک لکیری تعلق نہیں دکھاتا ہے، تو ایک غیر سائنوسائیڈل کرنٹ بن جائے گا، اس طرح ہارمونکس پیدا ہوگا۔
پاور سسٹم میں ہارمونکس کو دبانے کا مقصد سسٹم میں داخل ہارمونک کرنٹ کو کم یا ختم کرکے حد کی قدر کے اندر ہارمونکس کو کنٹرول کرنا ہے۔ مثال کے طور پر، اگر سوئچ کے کنٹرول سگنل کی نبض کی فریکوئنسی 100kHz پر سیٹ کی گئی ہے، تو یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ: آؤٹ پٹ بنیادی لہر کے طاق جزو کی تیسری ہارمونک اور 5ویں ہارمونک توانائی دونوں موجود ہیں۔ اس کے علاوہ، بڑھتے ہوئے کنارے اور گرتے ہوئے کنارے پر، پلس سگنل کی وولٹیج کی تبدیلی کی شرح بہت تیز ہے، اور موجودہ تبدیلی کی شرح بھی بہت تیز ہے۔ اس عمل میں، کنٹرول پلس فریکوئنسی سے مختلف ایک اعلی تعدد جزو پیدا کیا جائے گا. یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ سوئچنگ پاور سپلائی کے فریکوئنسی جزو کو کنٹرول کرنے کے لیے، سوئچنگ پاور سپلائی کو ڈیزائن کرتے وقت ڈیزائن کی ضروریات کے مطابق سوئچنگ کنٹرول پلس کو مناسب طریقے سے منتخب کیا جانا چاہیے۔ اس کے علاوہ کنٹرول پلس کی شرح کو بھی کم کیا جائے۔
03 ہارمونک کرنٹ کے خطرات
حالیہ برسوں میں، ہارمونکس کی وجہ سے ہونے والے مختلف خرابیاں اور حادثات مسلسل رونما ہوئے ہیں، اور ہارمونک نقصان کی سنگینی نے لوگوں کی زیادہ توجہ مبذول کرائی ہے۔ عوامی پاور گرڈز اور دیگر سسٹمز میں پاور سپلائی کو سوئچ کرنے سے پیدا ہونے والے ہارمونکس کے نقصان کے عام طور پر درج ذیل پہلو ہوتے ہیں:
04 EMI فلٹر کا استعمال کرتے ہوئے پاور سپلائی کو سوئچ کرنے کا ہارمونک کرنٹ دبانے کا طریقہ
EMI فلٹرنگ ٹیکنالوجی سپائک مداخلت کو مؤثر طریقے سے دبا سکتی ہے، اور ترسیل کی مداخلت اور تابکاری کی مداخلت کو مؤثر طریقے سے فلٹر کر سکتی ہے۔ شکل 4 ایک EMI فلٹر دکھاتا ہے، جو capacitors اور inductors پر مشتمل ہوتا ہے۔ یہ سوئچنگ پاور سپلائی کے ان پٹ اینڈ سے منسلک ہے، اور ہائی فریکوئنسی بائی پاس کیپسیٹرز C1 اور C5 ہیں۔ تفریق موڈ مداخلت کو فلٹر کیا جاتا ہے؛ L1, C3, C4 اور L2, C3, C4 سرکٹ میں عام موڈ کی مداخلت کو فلٹر کرتے ہیں۔ اصل ٹیسٹ سے پتہ چلتا ہے کہ جب اجزاء کے پیرامیٹرز کو معقول طریقے سے منتخب کیا جاتا ہے، EMI فلٹر پاور سپلائی کو سوئچ کرنے کے بہتر ہارمونک سپریشن اثر حاصل کر سکتا ہے۔
غیر فعال پاور فیکٹر کریکشن سرکٹس کا استعمال
پچھلے حصے میں متعارف کرایا گیا EMI فلٹر سرکٹ ہارمونکس کو دباتا ہے۔ اگرچہ یہ ترسیل اور تابکاری کی مداخلت کو مؤثر طریقے سے دبا سکتا ہے، لیکن یہ ان پٹ کرنٹ ویوفارم مسخ کے خلاف بے بس ہے۔ لہٰذا، کرنٹ میں ہارمونک مواد کو کافی حد تک کم کرنے کے لیے، یہ ضروری ہے کہ برج ریکٹیفائر کیپیسیٹر فلٹر سرکٹ کا تجزیہ کیا جائے، اس کے ان پٹ کی خصوصیات معلوم کی جائیں اور ضروری اصلاحات کی جائیں۔
غیر فعال پاور فیکٹر کریکشن سرکٹس میں سے ایک، اس کے اجزاء میں کیپسیٹرز اور ڈائیوڈز شامل ہیں۔ جب سرکٹ مستحکم ہوتا ہے تو، ان پٹ کرنٹ ہارمونکس کو ریکٹیفائر ڈائیوڈس کے بڑھائے جانے والے وقت کی وجہ سے مؤثر طریقے سے بہتر کیا جائے گا۔
ایکٹو پاور فیکٹر کریکشن سرکٹری کا استعمال کریں۔
غیر فعال پاور فیکٹر کریکشن سرکٹ سے مختلف، ایکٹیو پاور فیکٹر کریکشن سرکٹ میں پلس چوڑائی ماڈیولیشن کی حکمت عملی استعمال کی جاتی ہے، اور اس کا کنٹرول اثر ظاہر ہے کہ غیر فعال پاور فیکٹر کریکشن سرکٹ سے بہتر ہے۔ اس کے ان پٹ کرنٹ کو سائن ویو میں درست کیا جا سکتا ہے، ہارمونک مواد 10 فیصد کے اندر ہے، اور پاور فیکٹر کو بھی 1 کے قریب درست کیا جا سکتا ہے۔
فعال پاور فیکٹر کی اصلاح کے لیے ایک آسان سرکٹ ڈبل لوپ کنٹرول کو اپناتا ہے۔ جس میں، بیرونی لوپ آؤٹ پٹ وولٹیج کو کنٹرول کرتا ہے، اور اندرونی لوپ انڈکٹر کرنٹ کو کنٹرول کرتا ہے۔ ایک مناسب کنٹرول حکمت عملی اپنانے سے یہ یقینی بنایا جا سکتا ہے کہ انڈکٹر کا چوٹی کرنٹ اوپری VDC کی تبدیلی کو ٹریک کرتا ہے، اس طرح سائنوسائیڈل شکل کے ساتھ اوسط کرنٹ حاصل کیا جاتا ہے۔
ایک اور فعال پاور فیکٹر کریکشن سرکٹ BOOST بوسٹ پی ایف سی انٹیگریٹڈ سرکٹ کا استعمال کرتا ہے، اور اس کے کام کرنے والے اصول کا تجزیہ کیا جاتا ہے: جب پاور فریکوئنسی AC منسلک ہوتا ہے، تو ان پٹ وولٹیج C1 کو برج ریکٹیفائر سرکٹ کے ذریعے چارج کرتا ہے، اور جب کپیسیٹر جب سرکٹ پر وولٹیج ہوتا ہے۔ ایک خاص قدر تک بڑھتا ہے، PFC سرکٹ کا مین کنٹرول IC شروع ہو جائے گا، اور متعلقہ PWM پلس IC کے GATE پن سے دی جائے گی، اور پھر نبض MOS ٹیوب Q1 کو چلائے گی تاکہ یہ سوئچ حالت؛ سیمپلنگ ریزسٹر R3 اور R4 کے ذریعے، سیمپلنگ ویلیو IC وولٹیج لوپ کمپیریٹر کو بھیجی جاتی ہے۔ ایک ہی وقت میں، جب وولٹیج کو IC کرنٹ کا پتہ لگانے والے کمپیریٹر کو بھیجا جاتا ہے، تو اندرونی ایڈر کے ذریعے ایک ایرر سگنل حاصل کیا جا سکتا ہے، جو PWM پلس آؤٹ پٹ کو ایڈجسٹ کرتا ہے، L1 پر کرنٹ کو کنٹرول کرنے کے لیے تاکہ ان پٹ کرنٹ ویوفارم ان پٹ کی پیروی کرے۔ وولٹیج تاکہ پاور فیکٹر 1 کے قریب ہو۔
