سوئچنگ پاور سپلائی کا اینٹی مداخلت ڈیزائن

سوئچنگ پاور سپلائی کا اینٹی مداخلت ڈیزائن

سوئچنگ پاور سپلائی کے EMC ڈیزائن کو درج ذیل پہلوؤں پر غور کرنا چاہیے:

1) فلٹر

2) ہائی فریکوئنسی ٹرانسفارمر

3) سافٹ سوئچنگ ٹکنالوجی 4) عام موڈ مداخلت کو فعال دبانا

5) پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈ وائرنگ کا EMC ڈیزائن

3EMC ڈیزائن کے اقدامات

3.1 فلٹر

فلٹرنگ کی جانے والی رکاوٹوں کو دبانے کا ایک طریقہ ہے۔ مثال کے طور پر، پاور سپلائی کے ان پٹ اینڈ پر فلٹر کو جوڑنے سے پاور گرڈ کے شور کو خود پاور سپلائی پر حملہ کرنے سے روکا جا سکتا ہے، اور سوئچنگ پاور سپلائی سے پیدا ہونے والی مداخلت کو بھی دبا سکتا ہے اور پاور گرڈ کو واپس کیا جا سکتا ہے۔ پاور لائن کی ترسیل کی مداخلت کو دبانے کے لیے ایک اہم یونٹ کے طور پر، پاور فلٹر آلات یا نظام کے برقی مقناطیسی مطابقت کے ڈیزائن میں انتہائی اہم کردار ادا کرتا ہے۔ یہ نہ صرف ٹرانسمیشن لائن پر ترسیلی مداخلت کو دبا سکتا ہے بلکہ ٹرانسمیشن لائن پر ریڈی ایٹ اخراج پر بھی ایک اہم دبانے کا اثر رکھتا ہے۔ فلٹر سرکٹ میں، فیڈ تھرو کیپسیٹرز، تھری ٹرمینل کیپسیٹرز، اور فیرائٹ مقناطیسی حلقوں کا انتخاب سرکٹ کی فلٹر خصوصیات کو بہتر بنا سکتا ہے۔ مناسب ڈیزائن یا مناسب فلٹرز کا انتخاب اور فلٹرز کی درست تنصیب اینٹی مداخلت ٹیکنالوجی کے اہم اجزاء ہیں۔ مخصوص اقدامات مندرجہ ذیل ہیں: 1) AC ان پٹ ٹرمینل پر پاور فلٹر لگائیں، اور اس کا سرکٹ تصویر 1 میں دکھایا گیا ہے۔ تصویر میں، Ld اور Cd کو ڈفرنشل موڈ شور کو دبانے کے لیے استعمال کیا گیا ہے۔ عام طور پر، Ld 100-700 μH ہے، اور Cd 1-10 μF ہے۔ Lc اور Cc کا استعمال عام موڈ شور کو دبانے کے لیے کیا جاتا ہے اور اصل حالات کے مطابق ایڈجسٹ کیا جا سکتا ہے۔

تمام پاور سپلائی فلٹرز کو گراؤنڈ کیا جانا چاہیے (سوائے ان کے جنہیں مینوفیکچرر کی خصوصی ہدایات کے مطابق گراؤنڈ کرنے کی اجازت نہیں ہے)، کیونکہ فلٹر کے کامن موڈ بائی پاس کیپسیٹر کو کام کرنے کے لیے گراؤنڈ کیا جانا چاہیے۔ عام گراؤنڈنگ کا طریقہ نہ صرف فلٹر کو دھاتی کیسنگ سے جوڑنا ہے بلکہ فلٹر کیسنگ کو موٹی تاروں سے جوڑنا بھی ہے۔

سامان کے گراؤنڈ پوائنٹ سے جڑیں۔ زمینی رکاوٹ جتنی کم ہوگی، فلٹرنگ کا اثر اتنا ہی بہتر ہوگا۔

فلٹر کو ممکنہ حد تک پاور انلیٹ کے قریب نصب کیا جانا چاہئے۔ فلٹر کے ان پٹ اور آؤٹ پٹ سرے جہاں تک ممکن ہو دور ہونے چاہئیں تاکہ ان پٹ اینڈ سے آؤٹ پٹ اینڈ تک براہ راست جوڑے جانے سے مداخلت کے سگنلز سے بچ سکیں۔

2) بجلی کی فراہمی کے آؤٹ پٹ پر آؤٹ پٹ فلٹر شامل کریں۔ اعلی تعدد کیپسیٹرز کو شامل کرنا، آؤٹ پٹ فلٹر انڈکٹر کی انڈکٹنس اور فلٹر کیپسیٹر کی صلاحیت کو بڑھانا ڈیفرینشل موڈ شور کو دبا سکتا ہے۔ اگر متعدد کیپسیٹرز متوازی طور پر جڑے ہوں تو اثر بہتر ہوگا۔ 3.2 ہائی فریکوئنسی ٹرانسفارمر

پرائمری سائیڈ پر، ہائی فریکونسی ٹرانسفارمر کے سیکنڈری سائیڈ پر، سوئچ ٹیوب کے C اور E پولز کے درمیان، اور آؤٹ پٹ ریکٹیفائر ڈائیوڈ پر ایک RC جذب نیٹ ورک انسٹال کریں۔

3.3 سافٹ سوئچنگ ٹیکنالوجی

نرم سوئچنگ ٹکنالوجی کا اطلاق برقی مقناطیسی مداخلت کو کم کرنے میں مدد کرتا ہے، کیونکہ پاور MOSFET اور IGBT صفر وولٹیج پر آن ہوتے ہیں اور صفر کرنٹ پر بند ہوتے ہیں، اور تیز رفتار ریکوری ڈائیوڈ بھی نرم ہوتا ہے، جو بجلی میں بجلی کی کھپت کو کم کر سکتا ہے۔ سرکٹ پاور ڈیوائس کا di/dt اور dv/dt EMI کی سطح کو کم کر سکتا ہے۔ یہ تجربات سے ثابت ہوا ہے کہ نرم سوئچنگ ٹیکنالوجی صرف لہر کے ہائی آرڈر ہارمونکس کو دبانے پر ایک خاص اثر رکھتی ہے۔

3.4 کامن موڈ مداخلت کی فعال دبانے والی ٹیکنالوجی

کامن موڈ مداخلت فعال دبانے والی ٹیکنالوجی شور کے ذرائع سے کامن موڈ مداخلت کو دبانے کے لیے اقدامات کرنے کا ایک طریقہ ہے۔ اس طریقہ کار کا خیال یہ ہے کہ مرکزی سرکٹ سے معاوضہ دینے والے EMI شور وولٹیج کو نکالنے کی کوشش کی جائے جو کہ EMI کا سبب بننے والے مین سوئچنگ وولٹیج ویوفارم کے بالکل مخالف ہو، اور اسے اصل سوئچنگ وولٹیج کے اثر کو متوازن کرنے کے لیے استعمال کریں۔

3.5 پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈ

پریکٹس نے ثابت کیا ہے کہ پرنٹ شدہ بورڈ کے اجزاء کی ترتیب اور وائرنگ ڈیزائن سوئچنگ پاور سپلائی کی EMC کارکردگی پر بہت زیادہ اثر ڈالتے ہیں۔ ہائی وولٹیج پاور بس بارز کے ساتھ ساتھ کچھ ہائی فریکوئنسی پاور سوئچز اور مقناطیسی اجزاء بھی ہیں۔ طباعت شدہ بورڈ کی محدود جگہ میں اجزاء کی پوزیشن کو معقول طریقے سے ترتیب دینے کا طریقہ سرکٹ میں ہر جزو کی مداخلت مخالف کارکردگی کو براہ راست متاثر کرے گا۔ اور سرکٹ کی وشوسنییتا.

3.5.1 تار کی رکاوٹ کا اثر

پرنٹ شدہ تار کی خصوصیت کی رکاوٹ کا تجزیہ کرتے ہوئے، پرنٹ شدہ تار کی جگہ کا تعین کرنے کا طریقہ، لمبائی، چوڑائی اور ترتیب کا طریقہ منتخب کیا جاتا ہے۔

ایک تار کی خصوصیت کی رکاوٹ DC مزاحمتی R اور سیلف انڈکٹنس L پر مشتمل ہے۔

Z=R جمع jωL(1) L=2lln(2)

فارمولے میں: l - تار کی لمبائی؛

b - تار کی چوڑائی۔

ظاہر ہے، پرنٹ شدہ لائن l جتنی چھوٹی ہوگی، ڈی سی مزاحمت R اتنی ہی چھوٹی ہوگی۔ ایک ہی وقت میں، پرنٹ شدہ لائن کی چوڑائی اور موٹائی میں اضافہ ڈی سی مزاحمت R کو بھی کم کر سکتا ہے۔

یہ فارمولہ (2) سے دیکھا جا سکتا ہے کہ طباعت شدہ لائن کی لمبائی l جتنی چھوٹی ہوگی، سیلف انڈکٹنس L اتنا ہی چھوٹا ہوگا، اور طباعت شدہ لائن کی چوڑائی بی میں اضافہ بھی سیلف انڈکٹنس L کو کم کر سکتا ہے۔ متعدد طباعت شدہ لائنیں نہ صرف DC ریزسٹنس R اور self-inductance L پر مشتمل ہوتی ہیں بلکہ باہمی انڈکٹنس M کا اثر و رسوخ بھی رکھتی ہے، اور باہمی انڈکٹنس M نہ صرف پرنٹ شدہ لائنوں کی لمبائی اور چوڑائی سے متاثر ہوتا ہے بلکہ ان کے درمیان فاصلہ بھی ہوتا ہے۔ پرنٹ لائنیں. ایک اہم کردار ادا کریں. M=2l(3)

فارمولے میں: s——دو لائنوں کے درمیان فاصلہ، دو لائنوں کے درمیان فاصلہ بڑھانا باہمی انڈکٹنس کو کم کر سکتا ہے۔

مندرجہ بالا رجحان کے پیش نظر، پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈ کو ڈیزائن کرتے وقت، پاور لائن اور گراؤنڈ لائن کی رکاوٹ کو ہر ممکن حد تک کم کیا جانا چاہئے، کیونکہ پاور لائن، گراؤنڈ لائن اور دیگر پرنٹ شدہ لائنوں میں انڈکٹنس ہوتا ہے، جب بجلی کی فراہمی موجودہ تبدیلیاں بہت زیادہ ہوتی ہیں، یہ ایک بڑے بڑے وولٹیج ڈراپ کو پیدا کرے گا، اور زمینی تار کا وولٹیج ڈراپ عوامی رکاوٹ کی مداخلت کی تشکیل میں ایک اہم عنصر ہے، لہذا زمینی تار کو جتنا ممکن ہو چھوٹا کیا جانا چاہیے، اور بجلی کی تار اور زمینی تار کو جتنا ممکن ہو گاڑھا کیا جائے۔

ڈبل سائیڈڈ پرنٹ شدہ بورڈز کے ڈیزائن میں، پاور لائن اور گراؤنڈ لائن کو زیادہ سے زیادہ موٹا کرنے کے علاوہ، گراؤنڈ لائن اور پاور لائن کے درمیان اچھی ہائی فریکوئنسی خصوصیات کے ساتھ ڈیکپلنگ کیپسیٹر نصب کیا جانا چاہیے۔ اس کے علاوہ، دو پرنٹ شدہ سگنل لائنوں کو متوازی طور پر نہ چلائیں۔ اگر متوازی وائرنگ سے گریز نہیں کیا جا سکتا، تو اسے درج ذیل طریقوں سے ٹھیک کیا جا سکتا ہے: 1) شیلڈنگ کے لیے دو سگنل لائنوں کے درمیان زمینی تار جوڑیں۔

2) دو متوازی سگنل لائنوں کے درمیان جہاں تک ممکن ہو فاصلہ رکھیں تاکہ دونوں لائنوں کے درمیان برقی مقناطیسی میدان کے اثر کو کم کیا جا سکے۔

3) دو متوازی سگنل لائنوں سے بہنے والے کرنٹ کی سمت مخالف ہے۔ (مقصد حوصلہ افزائی مقناطیسی بہاؤ کو کم کرنا ہے)

3.5.2 اجزاء کی ترتیب

پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈ کو ڈیزائن کرتے وقت، کام کے حالات کی محدودیت کی وجہ سے مداخلت کے ذریعہ اور شکار سے بچنا عام طور پر مشکل ہوتا ہے۔ اس وقت، بہت لمبی پرنٹ لائنوں کی وجہ سے ہونے والی مداخلت سے بچنے کے لیے باہم منسلک اجزاء کو ایک ساتھ رکھنے کی کوشش کریں کیونکہ اجزاء بہت دور ہیں۔ مزید یہ کہ ان پٹ سگنل اور آؤٹ پٹ سگنل کو جتنا ممکن ہو سکے لیڈ پورٹ کے قریب رکھیں۔ ، جوڑے کے راستوں کی وجہ سے مداخلت سے بچنے کے لیے۔

4 ساختی اقدامات

شیلڈنگ برقی مقناطیسی مطابقت کے مسائل کو حل کرنے کا ایک اہم اور موثر ذریعہ ہے۔