سوئچنگ پاور سپلائی کے کام کا اصول سوئچنگ پاور سپلائی کی تین شرائط
سوئچنگ پاور سپلائی کے کام کا اصول سوئچنگ پاور سپلائی کے کام کرنے کے عمل کو سمجھنا کافی آسان ہے۔ لکیری بجلی کی فراہمی میں، پاور ٹرانزسٹر کو لکیری موڈ میں کام کرنے کے لیے بنایا گیا ہے۔ لکیری پاور سپلائی کے برعکس، PWM سوئچنگ پاور سپلائی پاور ٹرانزسٹر کو آن اور آف حالت میں کام کرتی ہے۔ ان دو حالتوں میں، پاور ٹرانزسٹر میں شامل وولٹ-ایمپیئر پروڈکٹ بہت چھوٹا ہوتا ہے (جب اسے آن کیا جاتا ہے تو وولٹیج کم ہوتا ہے اور کرنٹ بڑا ہوتا ہے؛ جب اسے آف کیا جاتا ہے، تو وولٹیج زیادہ ہوتا ہے اور کرنٹ زیادہ ہوتا ہے۔ چھوٹے) / پاور ڈیوائس پر وولٹ ایمپیئر پروڈکٹ پاور سیمی کنڈکٹر ڈیوائس پر پیدا ہونے والا نقصان ہے۔
سوئچنگ پاور سپلائی کا کام کرنے والا اصول
سوئچنگ پاور سپلائی کے کام کرنے کے عمل کو سمجھنا کافی آسان ہے۔ لکیری بجلی کی فراہمی میں، پاور ٹرانجسٹر کو لکیری موڈ میں کام کرنے کے لیے بنایا جاتا ہے۔ لکیری پاور سپلائی کے برعکس، پی ڈبلیو ایم سوئچنگ پاور سپلائی پاور ٹرانزسٹر کو آن اور آف حالتوں میں کام کرتی ہے۔ ریاست میں، پاور ٹرانزسٹر میں شامل کردہ وولٹ ایمپیئر پروڈکٹ بہت چھوٹا ہوتا ہے (جب اسے آن کیا جاتا ہے تو وولٹیج کم ہوتا ہے اور کرنٹ بڑا ہوتا ہے؛ جب اسے آف کیا جاتا ہے تو وولٹیج زیادہ اور کرنٹ چھوٹا ہوتا ہے) / پاور ڈیوائس پر وولٹ ایمپیئر پروڈکٹ ڈیوائس پر ہونے والے پاور سیمی کنڈکٹر کے نقصانات ہیں۔ لکیری پاور سپلائی کے مقابلے میں، پی ڈبلیو ایم سوئچنگ پاور سپلائی کا زیادہ موثر کام کرنے کا عمل "کاپنگ" کے ذریعے حاصل کیا جاتا ہے، یعنی ان پٹ ڈی سی وولٹیج کو پلس وولٹیج میں کاٹ کر جس کا طول و عرض ان پٹ وولٹیج کے طول و عرض کے برابر ہے۔ پلس کا ڈیوٹی سائیکل سوئچنگ پاور سپلائی کے کنٹرولر کے ذریعہ ایڈجسٹ کیا جاتا ہے۔ ایک بار جب ان پٹ وولٹیج کو AC مربع لہر میں کاٹا جاتا ہے، تو اس کے طول و عرض کو ٹرانسفارمر کے ذریعے اوپر یا نیچے کیا جا سکتا ہے۔ ٹرانسفارمر کے ثانوی وائنڈنگز کی تعداد میں اضافہ کرکے، آؤٹ پٹ وولٹیج گروپس کی تعداد میں اضافہ کیا جاسکتا ہے۔ آخر میں، یہ AC ویوفارمز کو درست کیا جاتا ہے اور ڈی سی آؤٹ پٹ وولٹیج حاصل کرنے کے لیے فلٹر کیا جاتا ہے۔ کنٹرولر کا بنیادی مقصد آؤٹ پٹ وولٹیج کو مستحکم رکھنا ہے، اور اس کا آپریشن کنٹرولر کی لکیری شکل سے بہت ملتا جلتا ہے۔ یعنی، کنٹرولر کے فنکشنل بلاک، وولٹیج کا حوالہ اور ایرر ایمپلیفائر کو لکیری ریگولیٹر کی طرح ڈیزائن کیا جا سکتا ہے۔ ان کے درمیان فرق یہ ہے کہ پاور ٹرانزسٹر کو چلانے سے پہلے ایرر ایمپلیفائر (غلطی وولٹیج) کا آؤٹ پٹ وولٹیج/پلس چوڑائی کنورژن یونٹ سے گزرتا ہے۔ سوئچنگ پاور سپلائی کے دو اہم کام کرنے کے طریقے ہیں: فارورڈ کنورژن اور بوسٹ کنورژن۔ اگرچہ ان کے مختلف حصوں کا انتظام بہت چھوٹا ہے، لیکن کام کرنے کا عمل بہت مختلف ہے، اور ہر ایک کے مخصوص ایپلی کیشنز میں اس کے اپنے فوائد ہیں۔
سوئچنگ پاور سپلائی کی تین شرائط
سوئچ
پاور الیکٹرانکس لکیری حالت کے بجائے سوئچنگ حالت میں کام کرتے ہیں۔
اعلی تعدد
پاور الیکٹرانک آلات صنعتی تعدد کے قریب کم تعدد کے بجائے اعلی تعدد پر کام کرتے ہیں۔
ڈی سی
سوئچنگ پاور سپلائی AC کی بجائے DC کو آؤٹ پٹ کرتی ہے اور ہائی فریکوئنسی AC جیسے الیکٹرانک ٹرانسفارمرز کو بھی آؤٹ پٹ کر سکتی ہے۔
سوئچنگ پاور سپلائی کی درجہ بندی
سوئچنگ پاور سپلائی ٹیکنالوجی کے میدان میں، لوگ ایک ہی وقت میں متعلقہ پاور الیکٹرانک ڈیوائسز اور سوئچنگ فریکوئنسی کنورژن ٹیکنالوجی تیار کر رہے ہیں۔ دونوں سوئچنگ پاور سپلائی کو روشنی، چھوٹے، پتلی، کم شور، اعلی وشوسنییتا، اینٹی جیمنگ کی سمت میں ترقی کو فروغ دینے کے لیے ایک دوسرے کو فروغ دیتے ہیں۔ سوئچنگ پاور سپلائیز کو دو قسموں میں تقسیم کیا جا سکتا ہے: AC/DC اور DC/DC۔ AC/ACDC/AC بھی ہیں جیسے انورٹرز۔ DC/DC کنورٹرز کو اب ماڈیولرائز کر دیا گیا ہے، اور ڈیزائن ٹیکنالوجی اور پیداواری عمل اندرون و بیرون ملک پختہ ہو چکے ہیں۔ اسٹینڈرڈائزیشن کو صارفین نے تسلیم کیا ہے، لیکن AC/DC کی ماڈیولرائزیشن، اس کی اپنی خصوصیات کی وجہ سے، ماڈیولرائزیشن کے عمل میں زیادہ پیچیدہ تکنیکی اور پروسیس مینوفیکچرنگ کے مسائل کا سامنا کرنا پڑتا ہے۔ دو قسم کے سوئچنگ پاور سپلائیز کی ساخت اور خصوصیات ذیل میں بیان کی گئی ہیں۔
سوئچنگ پاور سپلائی ٹیکنالوجی کی ترقی کا رجحان
سوئچنگ پاور سپلائی کی ترقی کی سمت اعلی تعدد، اعلی وشوسنییتا، کم کھپت، کم شور، اینٹی مداخلت اور ماڈیولرائزیشن ہے. چونکہ سوئچنگ پاور سپلائی کی کلیدی ٹکنالوجی ہلکی، چھوٹی اور پتلی ہے اعلی تعدد ہے، لہذا بڑے غیر ملکی سوئچنگ پاور سپلائی مینوفیکچررز ہم آہنگی سے نئے ہائی انٹیلی جنس اجزاء تیار کرنے کے لیے پرعزم ہیں، خاص طور پر ثانوی اصلاحی ڈیوائس کے نقصان کو بہتر بنانے کے لیے، اور ہائی فریکوئنسی اور بڑے مقناطیسی بہاؤ کثافت (Bs) پر اعلی مقناطیسی کارکردگی کو بہتر بنانے کے لیے سائنسی اور تکنیکی جدت طرازی کو بڑھانے کے لیے پاور آئرن آکسیجن (Mn? Zn) مواد، اور ڈیوائس کی منیچرائزیشن بھی ایک اہم ٹیکنالوجی ہے۔ ایس ایم ٹی ٹکنالوجی کے استعمال نے بجلی کی فراہمی کو تبدیل کرنے میں بہت ترقی کی ہے۔ اس بات کو یقینی بنانے کے لیے کہ سوئچنگ پاور سپلائی ہلکی، چھوٹی اور پتلی ہو۔ سوئچنگ پاور سپلائی کی اعلی تعدد لامحالہ روایتی PWM سوئچنگ ٹیکنالوجی میں جدت لائے گی۔ ZVS اور ZCS کی نرم سوئچنگ ٹیکنالوجی سوئچنگ پاور سپلائی کی مرکزی دھارے کی ٹیکنالوجی بن گئی ہے، اور سوئچنگ پاور سپلائی کی کام کرنے کی کارکردگی کو بہت بہتر بنایا گیا ہے۔ اعلی وشوسنییتا کے اشارے کے لیے، ریاستہائے متحدہ میں پاور سپلائی مینوفیکچررز کو سوئچ کرنے سے آپریٹنگ کرنٹ اور جنکشن ٹمپریچر کو کم کرکے ڈیوائسز پر دباؤ کم ہوتا ہے، جس سے پروڈکٹس کی وشوسنییتا بہت بہتر ہوتی ہے۔ ماڈیولرائزیشن سوئچنگ پاور سپلائیز کی ترقی میں عام رجحان ہے۔ ماڈیولر پاور سپلائیز کو تقسیم شدہ پاور سپلائی سسٹم بنانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے، اور N plus 1 فالتو بجلی کی فراہمی کے نظام کو متوازی موڈ میں صلاحیت کی توسیع حاصل کرنے کے لیے ڈیزائن کیا جا سکتا ہے۔ سوئچنگ پاور سپلائی کے اعلی آپریٹنگ شور کے نقصان کو نشانہ بناتے ہوئے، اگر ہائی فریکوئنسی کا اکیلے تعاقب کیا جائے، تو شور بھی اسی کے مطابق بڑھے گا، اور جزوی ریزوننٹ کنورژن سرکٹ ٹیکنالوجی کا استعمال نظریاتی طور پر ہائی فریکوئنسی حاصل کر سکتا ہے اور شور کو کم کر سکتا ہے، لیکن کچھ ایسے ہوتے ہیں۔ گونجنے والی تبدیلی کی ٹیکنالوجی کے عملی اطلاق میں ابھی تک تکنیکی مسائل ہیں، اس لیے اس ٹیکنالوجی کو عملی شکل دینے کے لیے اس میدان میں ابھی بہت زیادہ کام کرنے کی ضرورت ہے۔ پاور الیکٹرانکس ٹیکنالوجی کی مسلسل جدت سوئچنگ پاور سپلائی انڈسٹری کو ترقی کے وسیع امکانات فراہم کرتی ہے۔ میرے ملک کی سوئچنگ پاور سپلائی کی صنعت کی ترقی کو تیز کرنے کے لیے، ہمیں تکنیکی جدت کے راستے پر چلنا چاہیے، چینی خصوصیات کے ساتھ صنعت، تعلیم اور تحقیق کی مشترکہ ترقی کے راستے سے باہر نکلنا چاہیے، اور میری تیز رفتار ترقی میں اپنا حصہ ڈالنا چاہیے۔ ملک کی قومی معیشت.
سوئچنگ پاور سپلائی کی اسٹینڈ بائی کارکردگی کو بہتر بنانے کا طریقہ
شروع کاٹ
فلائی بیک پاور سپلائی کے لیے، کنٹرول چپ سٹارٹ اپ کے بعد معاون وائنڈنگ سے چلتی ہے، اور سٹارٹ اپ ریزسٹر پر وولٹیج ڈراپ تقریباً 300V ہے۔ یہ فرض کرتے ہوئے کہ ابتدائی مزاحمت 47kΩ ہے، بجلی کی کھپت تقریباً 2W ہے۔ اسٹینڈ بائی کی کارکردگی کو بہتر بنانے کے لیے، اس ریزسٹر چینل کو اسٹارٹ اپ کے بعد کاٹ دینا چاہیے۔ TOPSWITCH، ICE2DS02G کے اندر ایک خاص سٹارٹ اپ سرکٹ ہے، جو سٹارٹ اپ کے بعد ریزسٹر کو بند کر سکتا ہے۔ اگر کنٹرولر کے پاس کوئی خاص سٹارٹ اپ سرکٹ نہیں ہے، تو ایک کپیسیٹر کو بھی سٹارٹ اپ ریزسٹر کے ساتھ سیریز میں جوڑا جا سکتا ہے، اور سٹارٹ اپ کے بعد ہونے والا نقصان آہستہ آہستہ صفر تک گر سکتا ہے۔ نقصان یہ ہے کہ بجلی کی فراہمی خود دوبارہ شروع نہیں ہوسکتی ہے، اور کیپسیٹر کو خارج کرنے کے لیے ان پٹ وولٹیج کو منقطع کرنے کے بعد ہی سرکٹ دوبارہ شروع کیا جاسکتا ہے۔
گھڑی کی تعدد کو کم کریں۔
گھڑی کی فریکوئنسی آسانی سے یا اچانک نیچے کی جا سکتی ہے۔ ہموار کمی کا مطلب ہے کہ جب تاثرات ایک مخصوص حد سے تجاوز کر جاتے ہیں، تو گھڑی کی فریکوئنسی ایک مخصوص ماڈیول کے ذریعے لکیری طور پر کم ہو جاتی ہے۔
ورکنگ موڈ کو تبدیل کریں۔
1. QR→pWM ہائی فریکوئنسی موڈ میں کام کرنے والے پاور سپلائیز کو سوئچ کرنے کے لیے، اسٹینڈ بائی کے دوران کم فریکوئنسی موڈ پر سوئچ کرنے سے اسٹینڈ بائی نقصان کو کم کیا جا سکتا ہے۔ مثال کے طور پر، ایک نیم گونج والی سوئچنگ پاور سپلائی (کئی سو کلو ہرٹز سے کئی میگاہرٹز کی ورکنگ فریکوئنسی) کے لیے، اسٹینڈ بائی کے دوران اسے کم فریکوئنسی پلس چوڑائی ماڈیولیشن کنٹرول موڈ pWM (دسیوں kHz) میں تبدیل کیا جا سکتا ہے۔ IRIS40xx چپ QR اور pWM کے درمیان سوئچ کرکے اسٹینڈ بائی کی کارکردگی کو بہتر بناتی ہے۔ جب بجلی کی فراہمی ہلکے بوجھ اور اسٹینڈ بائی موڈ کے تحت ہوتی ہے تو، معاون وائنڈنگ کا وولٹیج چھوٹا ہوتا ہے، Q1 بند ہوجاتا ہے، اور گونج سگنل FB ٹرمینل میں منتقل نہیں کیا جاسکتا۔ FB وولٹیج چپ کے اندر تھریش ہولڈ وولٹیج سے کم ہے، اور نیم گونج موڈ کو متحرک نہیں کیا جا سکتا، اور سرکٹ کم فریکوئنسی پر کام کرتا ہے۔ PWM کنٹرول موڈ
2. pWM→pFM ریٹیڈ پاور پر pWM موڈ میں کام کرنے والے پاور سپلائیز کو سوئچ کرنے کے لیے، آپ اسٹینڈ بائی کارکردگی کو بہتر بنانے کے لیے pFM موڈ میں بھی سوئچ کر سکتے ہیں، یعنی وقت پر ٹھیک کرنے اور آف ٹائم کو ایڈجسٹ کرنے کے لیے۔ لوڈ جتنا کم ہوگا، آف ٹائم اتنا ہی لمبا ہوگا اور آپریٹنگ فریکوئنسی اتنی ہی زیادہ ہوگی۔ کم اسٹینڈ بائی سگنل کو اس کے pW/پن میں شامل کریں، ریٹیڈ لوڈ کے حالات میں، پن زیادہ ہے، سرکٹ pWM موڈ میں کام کرتا ہے، جب بوجھ ایک خاص حد سے نیچے ہوتا ہے، پن کو نیچے کھینچ لیا جاتا ہے، سرکٹ pFM موڈ میں چلتا ہے۔ pWM اور pFM کے درمیان سوئچنگ کا احساس ہلکے بوجھ اور اسٹینڈ بائی حالت کے دوران بجلی کی فراہمی کی کارکردگی کو بھی بہتر بناتا ہے۔ گھڑی کی فریکوئنسی کو کم کرکے اور ورکنگ موڈ کو تبدیل کرکے، اسٹینڈ بائی آپریٹنگ فریکوئنسی کو کم کیا جاسکتا ہے، اسٹینڈ بائی کی کارکردگی کو بہتر بنایا جا سکتا ہے، کنٹرولر کو چلتا رکھا جا سکتا ہے، اور آؤٹ پٹ کو پوری لوڈ رینج میں مناسب طریقے سے ریگولیٹ کیا جا سکتا ہے۔ تیزی سے جواب دیتا ہے یہاں تک کہ جب لوڈ صفر سے پورے بوجھ تک بڑھ جاتا ہے اور اس کے برعکس۔ آؤٹ پٹ وولٹیج ڈراپ اور اوور شوٹ ویلیوز قابل اجازت حد کے اندر رکھی جاتی ہیں۔
قابل کنٹرول پلس موڈ
(BurstMode) قابل کنٹرول پلس موڈ، جسے SkipCycleMode (SkipCycleMode) بھی کہا جاتا ہے، سے مراد سرکٹ کا ایک مخصوص لنک ہے جو سگنل کے ذریعے کنٹرول کیا جاتا ہے جس کی مدت pWM کنٹرولر کی گھڑی کی مدت سے زیادہ ہوتی ہے جب یہ ہلکے بوجھ یا اسٹینڈ بائی حالات میں ہوتا ہے، لہذا کہ پی ڈبلیو ایم آؤٹ پٹ پلس وقتاً فوقتاً درست یا غلط ہوتی ہے، تاکہ لائٹ لوڈ اور اسٹینڈ بائی کی کارکردگی کو سوئچز کی تعداد کو کم کرکے اور ڈیوٹی سائیکل کو مستقل تعدد پر بڑھا کر بہتر بنایا جا سکے۔ اس سگنل کو فیڈ بیک چینل، pWM سگنل آؤٹ پٹ چینل، pWM چپ کے فعال پن (جیسے LM2618, L6565) یا چپ کے اندرونی ماڈیول (جیسے NCp1200, FSD200, L6565 اور TinySwitch سیریز چپس) میں شامل کیا جا سکتا ہے۔
