ڈی سی ریگولیٹڈ پاور سپلائی کے ڈیزائن کے ساتھ مسائل کے حل

ڈی سی ریگولیٹڈ پاور سپلائی کے ڈیزائن کے ساتھ مسائل کے حل

ڈی سی اسٹیبلائزڈ پاور سپلائی کا ڈیزائن
تھری فیز ریکٹیفائر ٹرانسفارمر کے ڈیزائن میں شامل ہیں: پرائمری اور سیکنڈری وائنڈنگز کا کنکشن موڈ، سیکنڈری سائیڈ وولٹیج کا حساب، پرائمری اور سیکنڈری سائیڈ کرنٹ کا حساب، صلاحیت کا حساب اور تعین، اور انتخاب ساختی شکل کا۔ ان میں سے، پرائمری اور سیکنڈری وائنڈنگز کا کنکشن موڈ اور سیکنڈری سائڈ وولٹیج کا تعین ہمارے کلیدی تجزیہ کا مواد ہے۔ یہ مضمون تفصیل سے متعارف کرانے کے لیے ایک سٹیپر موٹر ڈرائیور کے تین DC پاور سپلائیز کے ڈیزائن کو بطور مثال لیتا ہے۔

ثانوی سائیڈ وولٹیج کا تعین
سیکنڈری وولٹیج کا تعلق نہ صرف لوڈ وولٹیج سے ہے (یعنی ڈی سی ریگولیٹڈ پاور سپلائی وولٹیج کو ڈیزائن کیا جانا ہے) اور ریکٹیفائر سرکٹ، بلکہ وولٹیج کو مستحکم کرنے والے آلہ سے بھی متعلق ہے۔ اعلی ضروریات کے ساتھ برج ریکٹیفائر سرکٹ کے لیے، وولٹیج کو مستحکم کرنے اور وولٹیج اسٹیبلائزر کے ساتھ وولٹیج کو مستحکم کرنے کے لیے کپیسیٹر فلٹر کا استعمال کریں۔ کم ضروریات والے افراد کے لیے، آپ وولٹیج کو مستحکم نہیں کر سکتے یا وولٹیج کو مستحکم کرنے کے لیے کیپسیٹرز استعمال نہیں کر سکتے۔ جیسا کہ شکل 1 میں دکھایا گیا ہے، نیز 7V کم وولٹیج ڈرائیو بنیادی طور پر فیز لاکنگ کے لیے استعمال ہوتی ہے۔ اس کا کرنٹ چھوٹا ہے اور وولٹیج کم ہے۔ پاور سپلائی اور ہائی فریکوئنسی ٹائپ کریں، بڑی کرنٹ اور موجودہ تبدیلی کی شرح زیادہ اوور وولٹیج پیدا کرے گی، اس لیے الیکٹرولائٹک کیپسیٹرز کو وولٹیج کو مستحکم کرنے کے لیے استعمال کیا جانا چاہیے اور کرنٹ کو محدود کرنے کے لیے ریزسٹرس کا استعمال کیا جانا چاہیے۔ پلس 12V چھوٹے کرنٹ اور کم وولٹیج کے ساتھ کمپیوٹرز اور انٹیگریٹڈ سرکٹس کی بجلی کی فراہمی کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ تاہم، مستحکم وولٹیج اور چھوٹے ریپل کوفیشینٹ کی ضرورت ہوتی ہے، اس لیے کیپسیٹرز اور تھری ٹرمینل ریگولیٹرز کو دو مراحل میں وولٹیج کو مستحکم کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ وولٹیج کے استحکام کے مختلف طریقوں کے لیے، ثانوی وولٹیج کے تعین کے مختلف طریقے ہوتے ہیں۔ نظریہ میں، تین وولٹیجز کے حسابی فارمولے ایک جیسے ہیں، یعنی U2=Ud/2.34 یا UL=Ud/1.35، اور حساب کیے گئے تین ثانوی وولٹیجز یہ ہیں: 5.2V، 81.5V اور 8.9V، لیکن اس طرح کے حسابات کے نتائج عملی طور پر موزوں نہیں ہیں۔ لہذا، کچھ مقداروں کا تعین انجینئرنگ کے تخمینہ کے فارمولوں سے کیا جانا چاہیے۔ مثال کے طور پر، تین فیز ناقابل واپسی اصلاحی نظام عام طور پر فارمولہ UL=({{20}}.9 ~1{{30}})·Ud تخمینہ استعمال کرتا ہے۔ ، اگر DC سائیڈ کو الیکٹرولائٹک کیپسیٹر سے فلٹر کیا جاتا ہے، تو آؤٹ پٹ کی اوسط قدر بڑھ جائے گی، جس کا تخمینہ عام طور پر فارمولہ UL=Ud/2½; اگر DC سائیڈ کو ایک کپیسیٹر اور تین ٹرمینل وولٹیج ریگولیٹر کے ذریعے مستحکم کیا جاتا ہے، استحکام وولٹیج کی حد کو بڑھانے کے لیے، Ud کو عام طور پر 3 ~ 6V بڑھانا چاہیے، اور پھر فارمولہ UL=({ {42}}.9 ~ 1.0) · Ud. اس طرح طے شدہ تین ثانوی وولٹیج ہیں: UL7=0.9×7=6.3V, UL110=110/2½=78V, UL12=16×0۔ {43}}.4V

1. ثانوی مثال موجودہ حساب کتاب اور صلاحیت کا تعین
ثانوی کرنٹ کا تعین لوڈ کرنٹ اور ریکٹیفائر سرکٹ کے سائز کے مطابق کیا جانا چاہیے۔ شکل 1 میں، ایک تھری فیز برج ریکٹیفائر سرکٹ استعمال کیا گیا ہے، اور تین ثانوی کرنٹوں کی موثر قدریں فارمولہ I2=(2/3)½Id: 3.26 A, 6.5A, 1.63A استعمال کرکے حاصل کی جاتی ہیں۔ ، آپ کو 3 سیکنڈری وولٹیجز اور کرنٹ ملتے ہیں۔ اس اصول کے مطابق کہ ٹرانسفارمر کی بنیادی اور ثانوی طاقت تقریباً برابر ہے، بنیادی کرنٹ I1=1.45A حاصل کیا جا سکتا ہے، ٹرانسفارمر کی صلاحیت S=953VA ہے، اور ٹرانسفارمر ماڈل 1.5kVA کے مطابق منتخب کیا جاتا ہے۔

1. ثانوی سمیٹ کے کنکشن موڈ کا تعین
ضرورت کے مطابق تھری فیز ٹرانسفارمر وائنڈنگز کو ستارے یا ڈیلٹا کی شکل میں جوڑا جا سکتا ہے۔ تھری فیز رییکٹیفیکیشن سرکٹس عام طور پر ہائی پاور رییکٹیفیکیشن کے لیے استعمال کیے جاتے ہیں (یعنی لوڈ پاور 4kW سے زیادہ ہے)، اور ٹرانسفارمرز عام طور پر دو اقسام میں جڑے ہوتے ہیں: Y/Δ اور Δ/Y۔ Δ/Y کنکشن پاور لائن کرنٹ کو دو قدم بنا سکتا ہے، جو سائن ویو کے قریب ہے، اور ہارمونک اثر چھوٹا ہے، اور قابل کنٹرول رییکٹیفیکیشن سرکٹ زیادہ استعمال ہوتا ہے۔ Y/Δ کنکشن سنگل فیز AC پاور فراہم کر سکتا ہے، ثانوی وائنڈنگ کرنٹ کو کم کرنا عام طور پر ہائی پاور ڈائیوڈ ریکٹیفائر سرکٹس میں استعمال ہوتا ہے۔ چھوٹے پاور تھری فیز ٹرانسفارمرز کے لیے، یہ کبھی کبھی Y/Y قسم میں منسلک ہوتا ہے، حالانکہ یہ کنکشن کا طریقہ پاور گرڈ میں ہارمونکس متعارف کرائے گا۔ لیکن سب کے بعد، اس کی طاقت چھوٹی ہے اور اس کا اثر چھوٹا ہے. مختصراً، انتخاب کرتے وقت، ہمیں نہ صرف پاور گرڈ پر پڑنے والے اثرات پر غور کرنا چاہیے، بلکہ وائنڈنگ کرنٹ کو بھی کم کرنا چاہیے اور وائنڈنگ موصلیت کی سطح کو کم کرنا چاہیے۔ شکل 1 میں، 7V اور 12V کرنٹ نسبتاً چھوٹے ہیں، وولٹیج کم ہے، اور اسٹار کنکشن کا طریقہ منتخب کیا گیا ہے۔ 110V کرنٹ بڑا ہے، اور وولٹیج بہت زیادہ نہیں ہے، اور Δ کی شکل کا کنکشن کا طریقہ منتخب کیا گیا ہے، جو وائنڈنگ میں کرنٹ کو بہت کم کر سکتا ہے، سمیٹنے والی تار کے قطر کو کم کر سکتا ہے، اور وائنڈنگ کی لمبائی کو بڑھا سکتا ہے۔ سروس کی زندگی؛ اگرچہ پرائمری وائنڈنگ کی لائن وولٹیج زیادہ ہے (380V)، ٹرانسفارمر کی گنجائش صرف 2kW ہے، اور بنیادی کرنٹ 1.45A ہے، اس لیے اسٹار کنکشن کا طریقہ وائنڈنگ کے وولٹیج اور وائنڈنگ کی موصلیت کو کم کر سکتا ہے۔

ریکٹیفائر سرکٹ ڈیزائن
تھری فیز ریکٹیفائر سرکٹ میں عام طور پر تھری فیز ہاف ویو ریکٹیفائر سرکٹ اور تھری فیز برج رییکٹیفائر سرکٹ ہوتا ہے۔ چونکہ تھری فیز برج ریکٹیفائر سرکٹ کا آؤٹ پٹ اوسط وولٹیج زیادہ ہے، وولٹیج کی لہر چھوٹی ہے، اور کوالٹی فیکٹر زیادہ ہے، اس لیے برج ریکٹیفائر سرکٹ اکثر استعمال ہوتا ہے۔ برج بازو پر ڈائیوڈ کی قسم کا انتخاب بنیادی طور پر اس کے ریٹیڈ وولٹیج اور ریٹیڈ کرنٹ سے ہوتا ہے، اور ریٹیڈ کرنٹ اور وولٹیج کا تعین اوسط لوڈ کرنٹ اور وولٹیج سے ہوتا ہے۔ حساب کا فارمولا ہے: ID=(1/3)½·Id, ID(AV)=ID / 1.57, UDn=(1 ~ 2) 2½·U2، ماڈل آئی ڈی (اے وی) اور یو ڈی این کے ساتھ ڈائیوڈ مینوئل کو چیک کرکے درست کرنے والے کا تعین کیا جاسکتا ہے۔

فلٹرنگ اور وولٹیج اسٹیبلائزنگ سرکٹ کا ڈیزائن

1)، فلٹر سرکٹ اور ڈیوائس کا انتخاب
ریکٹیفائر فلٹر سرکٹ میں عام طور پر فلٹر سرکٹس ہوتے ہیں جیسے کیپسیٹرز، انڈکٹرز اور RC۔ انڈکٹیو فلٹرنگ کا احساس انڈکٹینس کا استعمال کرتے ہوئے پلسٹنگ کرنٹ پر الیکٹرو موٹیو قوت پیدا کرنے اور موجودہ تبدیلی کو روکنے کے لیے کیا جاتا ہے۔ انڈکٹنس جتنا بڑا ہوگا، فلٹرنگ کا اثر اتنا ہی بہتر ہوگا۔ یہ عام طور پر اس فیلڈ میں استعمال ہوتا ہے جہاں لوڈ کرنٹ بڑا ہوتا ہے اور فلٹرنگ کی ضروریات زیادہ نہیں ہوتی ہیں۔ آر سی فلٹر سرکٹ ایک فلٹر سرکٹ ہے جو ریزسٹرس اور کیپسیٹرز کو جوڑ کر استعمال کیا جاتا ہے۔ چونکہ ریزسٹر ڈی سی وولٹیج کا ایک حصہ کم کر دے گا، ڈی سی آؤٹ پٹ وولٹیج کم ہو جائے گا، اس لیے یہ صرف چھوٹے کرنٹ سرکٹس کے لیے موزوں ہے۔ کیپسیٹر فلٹرنگ کا مطلب یہ ہے کہ کیپسیٹر کے چارجنگ اور ڈسچارجنگ اثر کو درست آؤٹ پٹ وولٹیج کو مستحکم بنانے کے لیے استعمال کیا جائے، اور وولٹیج کا طول و عرض بڑھتا ہے، فلٹرنگ کا اثر اچھا ہے، اور یہ مختلف درست کرنے والے سرکٹس کے لیے موزوں ہے۔ فلٹر کیپسیٹر کا انتخاب بنیادی طور پر قسم، صلاحیت اور برداشت کرنے والی وولٹیج کی قیمت کا تعین کرتا ہے۔ عام طور پر استعمال ہونے والے ریکٹیفائر فلٹر کیپسیٹرز میں ایلومینیم الیکٹرولائٹک، ٹینٹلم الیکٹرولائٹک، پالئیےسٹر، اور یک سنگی کیپسیٹرز شامل ہیں۔ ایلومینیم الیکٹرولائٹک کیپسیٹرز میں بڑے رساو والے کرنٹ ہوتے ہیں، کم برداشت کرنے والے وولٹیج اور آپریٹنگ درجہ حرارت (پلس 70 ڈگری تک)، لیکن بڑی صلاحیت؛ ٹینٹلم الیکٹرولائٹک کیپسیٹرز میں چھوٹا رساو کرنٹ ہوتا ہے، ایلومینیم الیکٹرولائٹک کیپسیٹرز کے مقابلے میں زیادہ وولٹیج اور آپریٹنگ ٹمپریچر کا سامنا کرتے ہیں، اور عام طور پر اعلی ضروریات کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔ پالئیےسٹر کیپسیٹرز میں بڑی موصلیت مزاحمت، کم نقصان، کم آپریٹنگ درجہ حرارت (جمع 55 ڈگری تک)، چھوٹی صلاحیت، لیکن زیادہ برداشت کرنے والی وولٹیج؛ یک سنگی کیپسیٹرز کو سائز میں چھوٹا اور وولٹیج کو برداشت کرنے میں زیادہ بنایا جا سکتا ہے۔ کارکردگی اور تھرمل کارکردگی نسبتاً مستحکم ہے، لیکن صلاحیت چھوٹی ہے۔ عام طور پر، جب درست شدہ آؤٹ پٹ کرنٹ بڑا ہوتا ہے، الیکٹرولائٹک کیپسیٹرز کو فلٹر کرنے اور وولٹیج کو مستحکم کرنے کے لیے استعمال کیا جانا چاہیے۔ اگر آؤٹ پٹ کرنٹ چھوٹا ہے تو فلٹرنگ کے لیے عام کیپسیٹرز یا الیکٹرولائٹک کیپسیٹرز استعمال کیے جا سکتے ہیں۔ اگر DC آؤٹ پٹ وولٹیج میں ریپل کوفیشنٹ کی ضروریات ہیں یا زیادہ فریکوئنسی شور کو روکنے کے لیے، الیکٹرولائٹک کیپسیٹرز کا استعمال کریں، یہ بہتر ہے کہ چھوٹے صلاحیت والے نان پولر کیپسیٹرز کے ساتھ متوازی طور پر استعمال کیا جائے: چھوٹی صلاحیت والے کیپسیٹرز ہائی آرڈر ہارمونکس کو فلٹر کر سکتے ہیں۔ pulsating DC میں، اور electrolytic capacitors بڑی قدر والی کم تعدد والے اجزاء کو فلٹر کر سکتے ہیں، اور وولٹیج کے استحکام کی حد وسیع ہے اور اثر اچھا ہے۔ رییکٹیفیکیشن اور فلٹرنگ سرکٹ کو بہت زیادہ صلاحیت کی ضرورت نہیں ہوتی ہے اور کیپسیٹر کے وولٹیج کو برداشت کرنا پڑتا ہے۔ عام طور پر، کیپسیٹر کی صلاحیت کا تخمینہ آؤٹ پٹ کرنٹ کے مطابق لگایا جاتا ہے۔ اگر آؤٹ پٹ کرنٹ بڑا ہے تو صلاحیت بڑی ہو گی۔ اگر کرنٹ چھوٹا ہے تو صلاحیت چھوٹی ہو گی۔ تاہم، اگر صلاحیت بہت زیادہ ہے، تو آؤٹ پٹ وولٹیج کی قدر کم ہو جائے گی، اور اگر یہ بہت چھوٹی ہے، تو وولٹیج کی لہر بڑی اور غیر مستحکم ہو گی۔ صلاحیت کا تعین کرنے کے لیے جدول 1 دیکھیں۔ برداشت کرنے والی وولٹیج کی قدر عام طور پر منسلک سرکٹ کے ورکنگ وولٹیج سے 1.5 سے 2 گنا زیادہ ہوتی ہے۔

2)، وولٹیج ریگولیٹر سرکٹ اور ڈیوائس کا انتخاب
وولٹیج اسٹیبلائزنگ سرکٹس کی دو قسمیں ہیں: ڈسکریٹ کمپوننٹ وولٹیج اسٹیبلائزنگ سرکٹ اور انٹیگریٹڈ وولٹیج اسٹیبلائزنگ سرکٹ، جن میں انٹیگریٹڈ وولٹیج اسٹیبلائزنگ سرکٹ بنیادی طور پر کم وولٹیج اور چھوٹے کرنٹ والے سرکٹ کو درست کرنے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ . انتخاب کرتے وقت، آپ کو پہلے سیریز کا تعین کرنا چاہیے، چاہے یہ مثبت پاور سپلائی ہے یا منفی پاور سپلائی، چاہے یہ ایڈجسٹ ہو یا فکس، اور پھر اس کے ریٹیڈ وولٹیج اور ریٹیڈ کرنٹ کے مطابق ایک مخصوص ماڈل منتخب کریں۔ ایک ہی وقت میں، جب وولٹیج سٹیبلائزر ریکٹیفائر سرکٹ سے منسلک ہوتا ہے، تو کچھ حفاظتی اجزاء، جیسے کہ ان پٹ ٹرمینل پر شارٹ سرکٹ کو روکنے کے لیے I/O ٹرمینل پر ڈائیوڈ کو جوڑنا، ان پٹ ٹرمینل کے درمیان ایک چھوٹے کیپسیٹر کو جوڑنا اور گراؤنڈ، ان پٹ وولٹیج کے طول و عرض کو محدود کر سکتا ہے، وغیرہ۔

ڈی سی پاور سپلائی کا ڈیزائن نظریہ میں نسبتاً آسان ہے، لیکن مخصوص انجینئرنگ ڈیزائن میں مزید تجزیہ، تحقیق، مشق اور خلاصہ کی ضرورت ہے۔