سوئچنگ پاور سپلائی کے شور کو کیسے حل کریں۔
پاور آف، چھوٹا سائز، کم قیمت، اور اعلی کارکردگی اسے ایک بہترین قیمت بناتی ہے۔
تاہم، اس کی سب سے بڑی خرابی ہائی سوئچنگ ٹرانزینٹس کی وجہ سے زیادہ آؤٹ پٹ شور ہے۔ یہی کمی ہے جو انہیں اعلیٰ کارکردگی والے اینالاگ سرکٹس میں استعمال ہونے سے روکتی ہے جو بنیادی طور پر لکیری ریگولیٹرز سے چلتے ہیں۔
تاہم، یہ ثابت ہوا ہے کہ بہت سی ایپلی کیشنز میں ایک مناسب طریقے سے فلٹر شدہ سوئچنگ کنورٹر ایک لکیری ریگولیٹر کی جگہ لے کر کم شور والی بجلی کی فراہمی پیدا کر سکتا ہے۔
لہذا، سوئچنگ پاور کنورٹر کے آؤٹ پٹ شور کو ختم کرنے کے لیے ایک بہتر اور نم شدہ ملٹی اسٹیج فلٹر ڈیزائن کرنا ضروری ہے۔
اس مضمون میں مثالی سرکٹ ایک بوسٹ کنورٹر کا استعمال کرے گا، لیکن نتائج کو براہ راست کسی بھی DC-DC کنورٹر پر لاگو کیا جا سکتا ہے۔ شکل 1 مسلسل کرنٹ موڈ (CCM) میں بوسٹ کنورٹر کی بنیادی لہروں کو دکھاتا ہے۔
شکل 1. بوسٹ کنورٹر کی بنیادی وولٹیج اور کرنٹ ویوفارمز
آؤٹ پٹ فلٹر بوسٹ ٹوپولوجی کے لیے اہم ہے، یا کسی دوسرے ٹوپولوجی کے لیے جو کہ منقطع کرنٹ موڈ کے ساتھ ہے، کیونکہ سوئچ B میں کرنٹ کے تیزی سے عروج اور زوال کے اوقات ہیں۔ نتیجہ یہ ہے کہ اصل استعمال میں، آؤٹ پٹ ویوفارم شکل 1 سے زیادہ شکل 2 کی طرح لگتا ہے، یہاں تک کہ اچھی ترتیب اور سیرامک آؤٹ پٹ کیپسیٹرز کے ساتھ۔
2. ڈی سی ایم میں بوسٹ کنورٹر کی مخصوص پیمائش شدہ ویوفارمز
کیپیسیٹر چارج میں تبدیلیوں کی وجہ سے سوئچنگ ریپل (سوئچنگ فریکوئنسی) آؤٹ پٹ سوئچ کے بغیر گھنٹی بجنے کے مقابلے میں بہت کم ہے، اس کے بعد اسے آؤٹ پٹ شور کہا جاتا ہے۔ عام طور پر، یہ آؤٹ پٹ شور 10 میگاہرٹز سے لے کر 100 میگاہرٹز تک ہوتا ہے، زیادہ تر سیرامک آؤٹ پٹ کیپسیٹرز کی خود گونج والی فریکوئنسی سے بھی آگے۔ لہذا، اضافی گنجائش کا اضافہ شور کی کشیدگی کے لیے زیادہ کام نہیں کرتا ہے۔
اس آؤٹ پٹ کو فلٹر کرنے کے لیے موزوں فلٹرز کی بھی بہت سی قسمیں ہیں۔ ہم ہر فلٹر کی وضاحت کریں گے اور مرحلہ وار ڈیزائن دیں گے۔
اس مقالے میں فارمولے سخت نہیں ہیں، اور ان فارمولوں کو ایک حد تک آسان بنانے کے لیے کچھ معقول مفروضے کیے گئے ہیں۔ کچھ تکرار کی ضرورت ہے، کیونکہ ہر جزو دوسرے اجزاء کی قدروں کو متاثر کرتا ہے۔
ADIsimPower ڈیزائن ٹول اجزاء کی قدروں (جیسے لاگت یا سائز) کے لیے ایک لکیریائزیشن فارمولہ استعمال کر کے اس مسئلے سے بچاتا ہے تاکہ اصل میں اجزاء کو منتخب کرنے سے پہلے آپٹمائز کیا جا سکے، اور پھر ہزاروں آلات کے ڈیٹا بیس سے اصل اجزاء کو منتخب کرنے کے بعد آؤٹ پٹ کو بہتر بنایا جا سکے۔ لیکن ڈیزائن کے ساتھ شروع کرتے وقت پیچیدگی کی یہ سطح غیر ضروری ہے۔ فراہم کردہ حسابات کا استعمال کرتے ہوئے، ایک SIMPLIS سمیلیٹر کا استعمال کرتے ہوئے—جیسے کہ مفت ADIsimPE™—یا لیب بینچ پر کچھ وقت گزار کر، آپ کم سے کم کوشش کے ساتھ ایک تسلی بخش ڈیزائن پر پہنچ سکتے ہیں۔
