سوئچنگ پاور سپلائی کے انتخاب میں کن عوامل پر غور کرنے کی ضرورت ہے۔
انجینئرز کے لیے، سوئچنگ پاور سپلائی کا انتخاب ایک ایسا عمل ہے جسے ہر بار مکمل کرنے کی ضرورت ہوتی ہے جب وہ بجلی کی فراہمی کا منصوبہ بناتے ہیں۔ یہ سطح پر ایک واحد انتخابی سوال ہے، لیکن حتمی انتخاب سے پہلے، انجینئرز کو بہت سے عوامل پر غور کرنے کی ضرورت ہے۔ یقینا، ہم نے پہلے لمحے میں اس کے بارے میں سوچا کہ یہ لاگت کا سوال ہوگا۔ میں آج کے مضمون میں جس چیز کی وضاحت کرنا چاہتا ہوں وہ یہ ہے کہ بجلی کی فراہمی کے انتخاب کو تبدیل کرنے کے عمل میں، قیمت کے علاوہ، ہمیں سب سے موزوں پاور ماڈیول کا انتخاب کرنے کے لیے کچھ اندرونی عوامل پر توجہ دینے کی ضرورت ہے۔
سوئچنگ پاور سپلائی ماڈیولز کے انتخاب کے بارے میں، ہمیں بہت سے اصولوں پر توجہ دینے اور غور کرنے کی ضرورت ہے۔ مثال کے طور پر، انشورنس وائر کی برائے نام قدر 1A ہے، جس سے مراد 25 ڈگری پر ہدف ہے، لیکن اگر سامان 50 ڈگری پر کام کرتا ہے، تو انشورنس وائر کی برائے نام قدر 1A سے کم ہو سکتی ہے، اور اس درجہ حرارت پر ڈیزائن مارجن لازمی ہے۔ بڑا منتخب کیا جائے۔ اسی طرح، انڈکٹینس کا 1mH ہمیشہ 1mH نہیں ہوتا، یہ 1kHz پر ہوتا ہے، اگر آپ اسے 1MHz پر استعمال کرتے ہیں، تو پروسیسر کے ذریعے بھیجے گئے 1mH انڈکٹنس کی ویلیو 1mH نہیں ہے، کیونکہ 1M پر انڈکٹینس کوائل ابتدائی طور پر تقسیم ہوتی ہے۔ ایک بڑا کردار ادا کرتا ہے، جو کچھ انڈکٹنس کو پورا کرے گا۔ فلٹر IL=25dB کے اندراج کا نقصان اس وقت ہوتا ہے جب MHz Rs/RL=50 ohms (ذریعہ مائبادا اور لوڈ مائبادا)، لیکن عملی طور پر، ہماری اس ضرورت کو پورا کرنے کے لیے مائبادا حاصل کرنا مشکل ہوتا ہے۔ فلٹر ایپلی کیشن، تو 25dB اندراج نقصان بہت کم ہو جائے گا. موتیوں، کیپسیٹرز، ڈائیوڈس، ریزسٹرس... سب کے ایک جیسے اصول ہیں۔ آئیے لاگت کے علاوہ بجلی کی فراہمی کے ماڈیول کے انتخاب کو سوئچ کرنے کے قواعد کے بارے میں بات کرتے ہیں۔ پاور ماڈیولز کی بہت سی ٹوپولوجیز ہیں، جیسے فلائی بیک، فارورڈ، پش پل، ہاف برج، اور فل برج، جن میں سے ہر ایک اپنے مختلف اصولوں کی وجہ سے مخصوص خصوصیت کے اشارے میں برتر ہے۔
آئیے پاور سپلائی مارکیٹ میں دیگر اہم سوئچنگ پاور سپلائیز کے ٹاپولوجیکل ڈھانچے کے بارے میں بات کرتے ہیں۔ فارورڈ پاور سپلائی کے آؤٹ پٹ وولٹیج عارضی کنٹرول کی خصوصیات بہتر ہیں، اور بوجھ کی گنجائش زیادہ مضبوط ہے، لیکن اس کے نقصانات بھی واضح ہیں۔ ایک بڑا انرجی اسٹوریج فلٹر انڈکٹر اور فری وہیلنگ ڈائیوڈ استعمال کیا جاتا ہے، حجم بڑا ہوتا ہے، اور ٹرانسفارمر کے پرائمری کوائل کا بیک الیکٹرو موٹیو وولٹیج زیادہ ہوتا ہے۔ سوئچنگ ٹیوب کے تقاضے زیادہ ہیں (بریک ڈاؤن اور نقصان میں آسان)۔ پش پل پاور سپلائی کی موجودہ عارضی ردعمل کی رفتار بہت زیادہ ہے، اور وولٹیج آؤٹ پٹ کی خصوصیات بہترین ہیں۔ تمام ٹاپولوجیکل ڈھانچے میں، یہ ایک سوئچنگ پاور سپلائی ہے جس میں سب سے زیادہ استعمال کی شرح ہے، کوئی مقناطیسی بہاؤ رساو نہیں ہے، اور ایک سادہ ڈرائیونگ سرکٹ ہے۔ لیکن اس کا نقصان یہ ہے کہ دو سوئچنگ ڈیوائسز کو زیادہ برداشت کرنے والی وولٹیج ویلیو کی ضرورت ہوتی ہے۔ بنیادی کوائل کے دو سیٹ ہیں، اور چھوٹے پاور آؤٹ پٹ کے ساتھ پش پل سوئچنگ پاور سپلائی ایک نقصان ہے۔ اگر دو فارورڈ کنورٹرز مکمل طور پر متوازی یا متوازن نہیں ہیں، تو کئی چکروں کے بعد جمع ہونے والا تعصب مقناطیسی کور کو مکمل کر دے گا، جس کے نتیجے میں ہائی فریکوئنسی ٹرانسفارمر کی ضرورت سے زیادہ جوش پیدا ہو جائے گا، اور یہاں تک کہ سوئچ ٹیوب کو بھی نقصان پہنچے گا۔ برج سوئچنگ پاور سپلائی کی آؤٹ پٹ پاور بہت بڑی ہے، کام کرنے کی طاقت بہت زیادہ ہے، سوئچ ٹیوب کی برداشت کرنے والی وولٹیج قدر نسبتاً کم ہے، اور ٹرانسفارمر کے بنیادی کوائل کو صرف ایک وائنڈنگ کی ضرورت ہے۔ نقصان یہ ہے کہ طاقت کم ہے، ایک سیمی کنڈکٹنگ خطہ ہوگا، اور نقصان بڑا ہے۔
مندرجہ بالا مسائل اس کے ٹاپولوجیکل ڈھانچے کے موروثی فوائد اور نقصانات کی وجہ سے ہیں۔ اگرچہ ہم پاور ماڈیول کو بلیک باکس کے طور پر شمار کر سکتے ہیں، لیکن یہ بھی ایک نکتہ ہے جس پر ہمیں پاور سپلائی کا انتخاب کرتے وقت توجہ دینی چاہیے۔ ان حلوں کی وجہ سے جو ایک ہی فعل کو محسوس کر سکتے ہیں، ایک کو آسانی سے محسوس کیا جا سکتا ہے، اور دوسرے کو بڑی محنت سے محسوس کیا جا سکتا ہے۔
ٹاپولوجی ڈھانچہ کا انتخاب کرتے وقت اس کے فوائد اور نقصانات پر غور کرنے کے علاوہ، ہمیں بوجھ کی عدم استحکام کے مطابق فیصلہ کرنے کی بھی ضرورت ہے۔ کچھ بوجھ نسبتاً مستحکم ہوتے ہیں، جب کہ کچھ بوجھ زیادہ غیر مستحکم ہوتے ہیں، اور کچھ میں نو لوڈ، یا مکمل لوڈ، یا لمحہ بہ لمحہ بوجھ میں اضافہ، یا لمحہ بہ لمحہ لوڈ میں کمی واقع ہوتی ہے، اگر ایسی کوئی پریشانی ہو تو بہتر ہے کہ اس کی وضاحت کی جائے پاور ماڈیول کارخانہ دار اور تسلیم کرتے ہیں کہ اس کے منصوبے میں ضروری حفاظتی اقدامات ہیں، تمام پاور سپلائی اس مقصد کو حاصل نہیں کر سکتی۔ اس طرح بوجھ کی قسم بھی ایک اثر انگیز عنصر ہے۔ عام ماڈیولز، جن کا آؤٹ پٹ بطور ڈیفالٹ مزاحمتی بوجھ کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے، اگر بوجھ عقلی یا کیپسیٹو لوڈ ہے، تو اسے ماڈیول بنانے والے کے ساتھ الگ سے سمجھانے کی ضرورت ہے، تاکہ پاور ماڈیول کے اندرونی آلات یا پیرامیٹرز کو قدرے ایڈجسٹ کیا جا سکے جب کارخانہ دار فیکٹری چھوڑ دیتا ہے۔
مندرجہ بالا انتہائی اہم انتخابی عوامل کے علاوہ، ہمیں سوئچنگ پاور سپلائی ماڈیول کا انتخاب کرتے وقت سوئچنگ فریکوئنسی، لہر، حفاظتی تقاضوں وغیرہ پر بھی غور کرنے کی ضرورت ہے۔ پاور ماڈیول کی سوئچنگ فریکوئنسی پر بھی توجہ دینے کی ضرورت ہے۔ اس نے بیرونی پاور فلٹر کے فلٹر پیرامیٹرز (کٹ آف فریکوئنسی، آرڈر) کے انتخاب کا انتخاب کیا۔ لہر کا تعلق ٹاپولوجیکل ڈھانچے، اہلیت اور انڈکٹنس کے پیرامیٹرز اور بوجھ کی حالت سے ہے۔ 5v پاور سپلائی کے لیے، لہر 50mv تک پہنچ سکتی ہے، اور ایک پاور سپلائی کی خرابی 1 فیصد ہے۔ ایسے سرکٹس کے لیے جن میں زیادہ درستگی کی ضرورت ہوتی ہے، پاور سپلائی اور ایکسپینشن سرکٹ کی خرابی سگنل کیبل کی خرابی، سگنل کیبل کی خرابی، AD کی راؤنڈنگ کی خرابی، ایک سے زیادہ خرابیوں کے جمع اور ضم ہونے کے بعد، کل غلطی ہو جائے گی۔ بڑا آیا پاور ماڈیول میں فلٹرنگ اسکیم ہے، آیا آلات میں حفاظتی تقاضے ہیں (لیکیج کرنٹ، موصلیت برداشت کرنے والی وولٹیج، نمی کی ضروریات)، درجہ حرارت میں اضافے کی خصوصیات، سوئچنگ پاور، ان پٹ وولٹیج کے اتار چڑھاؤ کی اسکیم، لوڈ ریگولیشن کی شرح وغیرہ۔ پاور ماڈیول واقع ہے، پوچھنے کے لیے ابھی بھی بہت سی جگہیں ہیں۔ لہذا ہم سمجھ سکتے ہیں کہ سوئچنگ پاور سپلائی ماڈیولز کا انتخاب نہ صرف لاگت ہے، جو کہ واحد اشارہ ہے جو توجہ کا مستحق ہے۔
