AC ریگولیٹڈ پاور سپلائی کے EMC ڈیزائن کو کیسے انجام دیا جائے۔
EMC کارکردگی AC ریگولیٹڈ پاور سپلائی کی ایک اہم انڈیکس ضرورت ہے۔ AC ریگولیٹڈ پاور سپلائی کے استعمال کی قیمت کے تقاضوں کی بنیاد پر، اس کی EMC کارکردگی کو نہ صرف زیادہ شدت کی سطح کے استثنیٰ کے اشاریہ اور قابل برقی مقناطیسی مداخلت کی حد کو پورا کرنا چاہیے، بلکہ اس سے بھی اہم بات یہ ہے کہ یہ اس کے بوجھ کے لیے ہونا چاہیے (حساس EMI)۔ الیکٹرانک آلات) کافی EMC حفاظتی مارجن فراہم کرنے کے لیے۔ اس مقالے میں، مصنوعات کی EMC کارکردگی کے تقاضوں کے ساتھ مل کر، متعلقہ تقاضوں اور جانچ کے طریقوں کی تفصیل سے وضاحت کی گئی ہے، اور ذاتی آراء پیش کی گئی ہیں۔
1 بنیادی تصورات
برقی مقناطیسی مطابقت (ElectromagneTIcCompaTIbility، جسے EMC کہا جاتا ہے) برقی اور الیکٹرانک مصنوعات کا ایک اہم معیار کا اشاریہ ہے۔ اس پر غور کیا جا سکتا ہے کہ پروڈکٹ کا معیار بنیادی طور پر دو اہم مواد پر مشتمل ہوتا ہے: معیار کے اصول اور تکنیکی اشارے۔ سابقہ میں عمومی اصول، یعنی بین الاقوامی IEC، اور چین میں ملک کی طرف سے وضع کردہ بنیادی معیارات شامل ہیں۔ مؤخر الذکر مصنوعات کے افعال اور اس کی تکنیکی ضروریات کا ضابطہ ہے۔ برقی مقناطیسی مطابقت اور حفاظت کے تقاضے بنیادی معیار ہیں۔ اب EMC نے بنیادی معیارات، مشترکہ معیارات، خاندانی معیارات، اور مصنوعات کے معیارات سے ایک مکمل نظام تشکیل دیا ہے۔ اس کے علاوہ بین الاقوامی سطح پر اس مقصد کے لیے خصوصی قانون سازی بھی موجود ہے۔ مثال کے طور پر، یورپی یونین نے ضوابط وضع کیے ہیں، جس میں یہ شرط رکھی گئی ہے کہ 1 جنوری 1996 سے، الیکٹریکل اور الیکٹرانک مصنوعات کو کم وولٹیج مینجمنٹ (LV Directive) اور الیکٹرو میگنیٹک کمپیٹیبلٹی مینجمنٹ (EMC Directive) کی کوالیفیکیشن سرٹیفیکیشن حاصل کرنا ضروری ہے۔ مارکیٹ سالوں کے دوران، چین میں نئے EMC معیارات باضابطہ طور پر جاری کیے گئے ہیں۔ تاہم، یہ بتانا چاہیے کہ IEC کے متعلقہ EMC معیارات کو مسودہ یا پرانے ورژن سے آفیشل ورژن میں اپ گریڈ کیا جانا جاری رہے گا، اور متعلقہ قومی EMC معیارات کو بھی مسلسل اپ ڈیٹ اور جاری کیا جائے گا، اور تازہ ترین ورژن متعلقہ EMC کے لیے غالب رہے گا۔ ٹیسٹ
نام نہاد EMC کی تعریف GB/T4365-1996 "الیکٹرو میگنیٹک کمپیٹیبلٹی ٹرمینالوجی" میں اس طرح کی گئی ہے: کسی آلے یا سسٹم کی اپنے برقی مقناطیسی ماحول میں عام طور پر کام کرنے کی صلاحیت ماحول میں کسی بھی چیز کو ناقابل قبول برقی مقناطیسی خلل پیدا کیے بغیر۔ یہ تعریف تین پہلوؤں کا خلاصہ کرتی ہے۔ سب سے پہلے، برقی مقناطیسی خلل کی حد۔ برقی مقناطیسی خلل ہر جگہ موجود ہے، لیکن اسے معیار کے معیارات سے محدود کیا جا سکتا ہے اور تکنیکی ذرائع سے اس کے نقصان کو محدود کیا جا سکتا ہے۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ بھیجے گئے برقی مقناطیسی خلل کی شدت کی حد کی قدر مصنوعات کے لیے مقرر کی جانی چاہیے تاکہ یہ یقینی بنایا جا سکے کہ برقی مقناطیسی ماحول اہل ہے۔ دوسرا، برقی مقناطیسی خلل کی قوت مدافعت۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ پروڈکٹ کو اپنی کارکردگی کے اشاریہ کو کم کیے بغیر مخصوص برقی مقناطیسی خلل کی شدت کے ساتھ برقی مقناطیسی ماحول میں عام طور پر کام کرنے کے قابل ہونا چاہیے۔ تیسرا، برقی مقناطیسی ماحول کی معیاری کاری اور مطابقت۔ کہنے کا مطلب یہ ہے کہ برقی مقناطیسی خلل کے خلاف کوئی بھی اقدام کرنا ایک ہی برقی مقناطیسی ماحول میں اپنی یا دیگر مصنوعات یا سسٹمز کی کارکردگی کو کم نہیں کر سکتا، اور صرف ایک دوستانہ "پرامن" انداز میں ساتھ رہ سکتا ہے۔ مثال کے طور پر، ترسیل کی مداخلت کو کم کرنے کے لیے، ایک کپیسیٹر آلات کی پاور فیز لائن اور گراؤنڈ لائن کے درمیان متوازی طور پر جڑا ہوا ہے۔ سامان کے لیے، کپیسیٹر کی صلاحیت کو حفاظتی معیار میں رساو کرنٹ کی حد کی قدر کی ضروریات کو پورا کرنا چاہیے۔ سسٹم کے لیے، اسے سسٹم میں مداخلت کا ذریعہ بننے اور سسٹم کے کام کو متاثر کرنے سے روکنا چاہیے۔ لہذا، پروڈکٹ کے EMC ٹیسٹ میں دو پہلو شامل ہونے چاہئیں: (1) برقی مقناطیسی خلل کی شدت کی جانچ کریں جو یہ بیرونی دنیا کو بھیجتا ہے اس بات کی تصدیق کرنے کے لیے کہ آیا یہ متعلقہ معیارات میں طے شدہ حد قدر کے تقاضوں کو پورا کرتا ہے۔
EMC ٹیسٹ کی اشیاء اور ضروریات
EMC ٹیسٹ کی ضروریات کو مصنوعات کے استعمال کے مطابق 3 زمروں میں تقسیم کیا گیا ہے: یعنی فوجی استعمال، صنعتی اور تجارتی ماحول کا استعمال، اور شہری اور رہائشی ماحول کا استعمال۔ مؤخر الذکر دو کے ٹیسٹ آئٹمز، تقاضے اور طریقے نسبتاً مطابقت رکھتے ہیں، اور فرق اشارے کی ضروریات میں ہے۔ فوجی زمرہ اپنے خاص استعمال کی وجہ سے بعد کی دو قسموں سے بالکل مختلف ہے۔ اس کے علاوہ، استعمال کی خاصیت کی وجہ سے، ہوابازی اور سمندری آلات کی فوجی سازوسامان جیسی اعلیٰ ضروریات ہیں، اور بین الاقوامی عمومی معیارات اور وضاحتیں ہیں۔ مارکیٹ میں فروخت ہونے والے AC ریگولیٹڈ پاور سپلائیز کے استعمال کی شرائط کی بنیاد پر، یہ مضمون بعد کی دو اقسام پر توجہ مرکوز کرتا ہے۔
معاشرے میں EMC کے مسائل پر بڑھتی ہوئی توجہ کے پیش نظر، جس میں بہت سے پیشوں اور مصنوعات شامل ہیں، IEC نے EMC کی ضروریات کو IEC کا بنیادی معیار سمجھا ہے۔ یہ مشہور IEC61000 سیریز کا معیار ہے۔ اس معیار کو بین الاقوامی سطح پر ایک مشترکہ معیار کے طور پر سمجھا جاتا ہے جس کی اہمیت حفاظتی معیار کی ہے۔ ان میں سے ایک، IEC61000-4 "ٹیسٹنگ ٹیکنالوجی"، EMC ٹیسٹنگ کی رہنمائی کے لیے بنیادی معیار ہے۔ چونکہ EMC ٹیکنالوجی ایک پیچیدہ، کثیر الضابطہ، اور مسلسل نئی ٹیکنالوجی کو تیار کرتی ہے، اس لیے متعلقہ EMC ٹیسٹ آئٹمز، تقاضوں اور طریقوں میں بھی مسلسل نظر ثانی اور بہتری کی جا رہی ہے۔ لہذا، IEC61000-4 میں بہت سے آئٹمز ابھی تک باضابطہ طور پر جاری نہیں کیے گئے ہیں اور اب بھی مسودہ کی شکل میں ہیں۔ قارئین کے لیے اس علم کو سمجھنے میں آسانی پیدا کرنے کے لیے، ہم AC ریگولیٹڈ پاور سپلائیز پر مشتمل پروجیکٹس متعارف کرائیں گے، اور متعلقہ قومی معیارات کے مطابق اختیار کیے گئے IEC پروجیکٹس پر توجہ مرکوز کریں گے۔
EMC ٹیسٹنگ کی شرائط اور طریقے
جانچ تین عوامل پر منحصر ہے: طریقے، تکنیک، اور سامان۔ طریقہ پیمائش کے اصول اور جانچ کے آلات کے استعمال دونوں سے طے ہوتا ہے۔ ٹکنالوجی ٹیسٹ کے درست نتائج (اعلیٰ درستگی) حاصل کرنے کے لیے اختیار کیے گئے تمام ٹیسٹ طریقے ہیں، اور سامان وہ سب کچھ ہے جو ٹیسٹ کی خدمت کے لیے مندرجہ بالا دو عوامل کی عکاسی کرتا ہے۔ تکنیکی آلہ. ٹیسٹوں کی تولیدی صلاحیت اور صداقت کی ضمانت کے لیے ان سب کو معیاری ہونا چاہیے۔
EMC ٹیسٹ کی شرائط کا تعین ٹیسٹ کے طریقہ سے کیا جاتا ہے۔ مخصوص ٹیسٹ کے طریقوں کو لیبارٹری کے حالات کے تحت کئے جانے والے ٹیسٹ بینچ کے طریقہ کار اور حقیقی استعمال کے حالات کے تحت کئے جانے والے فیلڈ طریقہ میں تقسیم کیا گیا ہے۔ میدان میں پیش آنے والے مداخلت کے تمام مظاہر کی نقالی کرنا ناممکن ہے، خاص طور پر فیلڈ کے طریقہ کار کی ناقابل تسخیر حدود ہیں۔ تاہم، معیاری جانچ کے ذریعے، ٹیسٹ کے تحت ڈیوائس کی EMC کارکردگی کے بارے میں معلومات زیادہ جامع طریقے سے حاصل کی جا سکتی ہیں۔ اس وجہ سے، بین الاقوامی سفارش یہ ہے کہ پہلے ٹیسٹ بینچ کا طریقہ اختیار کیا جائے، جب تک کہ اسے لیبارٹری میں نہیں کیا جا سکتا، فیلڈ طریقہ عام طور پر استعمال نہیں کیا جاتا ہے۔
استثنیٰ کے ٹیسٹ کا بنیادی طریقہ یہ ہے کہ آلات کے برقی مقناطیسی ماحول کے حالات کے مطابق مناسب شدت کی سطح کا انتخاب کیا جائے، صارف کی جانب سے آلات کے لیے اٹھائے گئے اقدامات کے ساتھ مل کر، متعلقہ ٹیسٹ کے طریقوں کے مطابق جانچ کرنا، اور آخر میں ٹیسٹ کا اندازہ لگانا۔ مصنوعات کے معیارات اہلیت کے ذریعہ تجویز کردہ اہل فیصلے کی شرائط کے مطابق نتائج۔ یہ امیونٹی ٹیسٹ اور دیگر ٹیسٹوں کے درمیان بنیادی فرق ہے۔
برقی مقناطیسی ماحول میں برقی مقناطیسی خلل کا ذریعہ، آلات سے برقی مقناطیسی خلل کے ذریعہ کو جوڑنے کا طریقہ، برقی مقناطیسی خلل کے لیے آلات کی حساسیت، اور کام کی جگہ پر صارف کے تحفظ کے اقدامات کا براہ راست تعلق شدت کی سطح سے ہے۔ یعنی، استعمال کا ماحول مداخلت کی شکل کا تعین کرتا ہے، اور تنصیب کے تحفظ کے حالات مداخلت کی شدت کی سطح کا تعین کرتے ہیں۔ GB/T13926.4 خاص طور پر برقی مقناطیسی ماحول میں شدت کی سطح سے مطابقت رکھنے والے آلات کے آپریشن کے تحت برقی ماحول کے حالات کا تعین کرتا ہے:
لیول 1، اچھی طرح سے محفوظ ماحول کے ساتھ، جیسے کمپیوٹر روم؛
لیول 2، محفوظ ماحول جیسے کنٹرول رومز یا فیکٹریوں اور پاور پلانٹس کے ٹرمینل روم؛
سطح 3، عام صنعتی ماحول، جیسے صنعتی عمل کے آلات، پاور پلانٹس کے ریلے رومز اور اوپن ایئر ہائی وولٹیج سب اسٹیشن؛
لیول 4، سخت صنعتی ماحول، جیسے پاور سٹیشن، خصوصی تنصیب کے اقدامات کے بغیر صنعتی عمل کا سامان، بیرونی علاقے وغیرہ۔
IEC801-5 میں، اضافے کا منبع پاور سوئچنگ عارضی یا بالواسطہ بجلی کی سٹرائیک کا بجلی کا عارضی ہے، اور آلات کی تنصیب کے حالات اور حفاظتی سہولیات کو درج ذیل درجہ بندی کیا گیا ہے (اضافے پر لاگو):
کلاس 0: بنیادی اور ثانوی اوور وولٹیج کے تحفظ کے ساتھ اچھی طرح سے محفوظ برقی ماحول، عام طور پر ایک خاص کمرے میں، اور سرج وولٹیج 25V سے زیادہ نہیں ہوگا؛
زمرہ 1: مقامی تحفظ اور بنیادی اوور وولٹیج تحفظ کے ساتھ برقی ماحول، اور سرج وولٹیج 500V سے زیادہ نہیں ہے۔
قسم 2: پاور لائن کو دوسری لائنوں سے الگ کیا جاتا ہے، اچھی کیبل آئسولیشن کے ساتھ برقی ماحول، اور سرج وولٹیج 1kV سے زیادہ نہیں ہوتا ہے۔
زمرہ 3: برقی ماحول جہاں پاور کیبلز اور سگنل کیبلز متوازی طور پر بچھائی جاتی ہیں، اور سرج وولٹیج 2kV سے زیادہ نہیں ہوتا ہے۔
زمرہ 4: انٹر کنکشن لائن پاور کیبل کے ساتھ بچھائی جاتی ہے کیونکہ یہ باہر ہے، اور برقی ماحول جہاں الیکٹرانک سرکٹ اور الیکٹریکل سرکٹ کیبلز کا استعمال کرتے ہیں، سرج وولٹیج 4kV سے زیادہ نہیں ہوتا ہے۔
زمرہ 5: بجلی کا ماحول جہاں غیر آبادی والے علاقوں میں الیکٹرانک آلات ٹیلی کمیونیکیشن کیبلز اور اوور ہیڈ پاور لائنوں سے جڑے ہوتے ہیں۔
زمرہ 0 کے لیے کوئی سرج ٹیسٹ نہیں ہے۔ عام بجلی کی فراہمی کی مصنوعات کلاس 1 یا کلاس 2 کے برقی ماحول میں ہیں، اور شدت کی سطح کو کلاس 1 یا کلاس 2 کے طور پر منتخب کیا جا سکتا ہے۔
