سنگل چپ کنٹرول سوئچنگ پاور سپلائی کے لیے کئی کنٹرول طریقوں کا تجزیہ
سنگل چپ مائیکرو کمپیوٹر کنٹرول سوئچنگ پاور سپلائی کے پاور آؤٹ پٹ کو کنٹرول کرنے کے کئی کنٹرول طریقے ہیں۔
ایک یہ کہ مائیکرو کنٹرولر ایک وولٹیج (DA چپ یا PWM موڈ کے ذریعے) نکالتا ہے، جو بجلی کی فراہمی کے لیے حوالہ وولٹیج کے طور پر استعمال ہوتا ہے۔ یہ طریقہ صرف اصل حوالہ وولٹیج کو مائیکرو کنٹرولر سے بدلتا ہے، جو ایک بٹن کے ساتھ پاور سپلائی کی آؤٹ پٹ وولٹیج ویلیو کو ان پٹ کر سکتا ہے۔ مائکروکنٹرولر پاور سپلائی کا فیڈ بیک لوپ شامل نہیں کرتا ہے، اور پاور سرکٹ میں کوئی تبدیلی نہیں ہوتی ہے۔ یہ طریقہ سب سے آسان ہے۔
دوسرا مائکروکنٹرولر کے AD کو بڑھانا، بجلی کی فراہمی کے آؤٹ پٹ وولٹیج کا مسلسل پتہ لگانا، بجلی کی فراہمی کے آؤٹ پٹ وولٹیج اور سیٹ ویلیو کے درمیان فرق کی بنیاد پر DA کے آؤٹ پٹ کو ایڈجسٹ کرنا، PWM چپ کو کنٹرول کرنا، اور بالواسطہ طور پر بجلی کی فراہمی کے آپریشن کو کنٹرول کرنا۔ اس طرح، مائیکرو کنٹرولر کو پاور سپلائی کے فیڈ بیک لوپ میں شامل کیا گیا ہے، اصل ایمپلیفیکیشن لنک کی جگہ لے کر۔ مائکروکنٹرولر پروگرام کو زیادہ پیچیدہ PID الگورتھم استعمال کرنے کی ضرورت ہے۔
تیسرا یہ ہے کہ مائیکرو کنٹرولر کے AD کو بڑھانا، بجلی کی فراہمی کے آؤٹ پٹ وولٹیج کا مسلسل پتہ لگانا، اور پاور سپلائی کے آؤٹ پٹ وولٹیج اور سیٹ ویلیو کے درمیان فرق کی بنیاد پر PWM لہروں کو آؤٹ پٹ کرنا، براہ راست پاور سپلائی کے آپریشن کو کنٹرول کرنا۔ . اس طرح، مائکروکنٹرولر پاور سپلائی آپریشن میں سب سے زیادہ ملوث ہے.
تیسرا طریقہ سب سے زیادہ مکمل سنگل چپ مائکرو کمپیوٹر کنٹرول سوئچ پاور سپلائی ہے، لیکن سنگل چپ مائیکرو کنٹرولرز کی ضروریات بھی سب سے زیادہ ہیں۔ مائیکرو کنٹرولر کو کمپیوٹنگ کی تیز رفتار اور کافی زیادہ فریکوئنسی کی PWM لہروں کو آؤٹ پٹ کرنے کے قابل ہونا ضروری ہے۔ اس طرح کے مائیکرو کنٹرولرز واضح طور پر مہنگے ہیں۔
ڈی ایس پی پر مبنی مائیکرو کنٹرولرز کی رفتار کافی زیادہ ہے، لیکن موجودہ قیمت بھی بہت زیادہ ہے۔ لاگت کے نقطہ نظر سے، بجلی کی لاگت کا تناسب اپنانے کے لیے بہت بڑا ہے۔
کم لاگت والے مائکروکنٹرولرز میں، AVR سیریز سب سے تیز ہے اور اس میں PWM آؤٹ پٹ ہے، جسے اپنانے کے لیے غور کیا جا سکتا ہے۔ تاہم، AVR مائکروکنٹرولر کی کام کرنے کی فریکوئنسی اب بھی کافی زیادہ نہیں ہے اور اسے صرف ہچکچاہٹ کے ساتھ استعمال کیا جا سکتا ہے۔ ذیل میں، ہم اس سطح کا حساب لگائیں گے جس پر AVR مائکرو کنٹرولر سوئچنگ پاور سپلائی کے آپریشن کو براہ راست کنٹرول کر سکتا ہے۔
AVR مائکروکنٹرولر میں، گھڑی کی زیادہ سے زیادہ فریکوئنسی 16MHz ہے۔ اگر PWM ریزولوشن 10 بٹس ہے، تو PWM لہر کی فریکوئنسی، جسے سوئچنگ پاور سپلائی کی آپریٹنگ فریکوئنسی بھی کہا جاتا ہے، 16000000/1024=15625 (Hz) ہے۔ واضح طور پر سوئچنگ پاور سپلائی کے لیے اس فریکوئنسی (آڈیو رینج کے اندر) پر کام کرنا کافی نہیں ہے۔ لہذا، PWM ریزولوشن کو 9 بٹس کے طور پر لیتے ہوئے، اس بار سوئچنگ پاور سپلائی کی ورکنگ فریکوئنسی 16000000/512=32768 (Hz) ہے، جسے آڈیو رینج سے باہر استعمال کیا جا سکتا ہے، لیکن ابھی بھی ایک مخصوص فاصلہ باقی ہے۔ جدید سوئچنگ پاور سپلائیز کی ورکنگ فریکوئنسی۔
تاہم، یہ واضح رہے کہ {{0}} بٹ ریزولوشن کا مطلب یہ ہے کہ آف سائیکل پر پاور ٹرانزسٹر کے دوران، اسے 512 حصوں میں تقسیم کیا جاسکتا ہے۔ صرف ترسیل کے لحاظ سے، 0.5 کے ڈیوٹی سائیکل کو فرض کرتے ہوئے، اسے صرف 256 حصوں میں تقسیم کیا جا سکتا ہے۔ اس بات کو مدنظر رکھتے ہوئے کہ پلس کی چوڑائی بجلی کی فراہمی کے آؤٹ پٹ سے لکیری طور پر متعلق نہیں ہے، کم از کم ایک اور گنا بنانا ضروری ہے۔ دوسرے الفاظ میں، پاور آؤٹ پٹ کو زیادہ سے زیادہ صرف 1/128 تک کنٹرول کیا جا سکتا ہے، لوڈ کی تبدیلیوں یا گرڈ وولٹیج کی تبدیلیوں سے قطع نظر، کنٹرول کی ڈگری صرف اس مقام تک پہنچ سکتی ہے۔
