سوئچنگ پاور سپلائیز - عام اصول، فائدے اور نقصانات

آج، کسی بھی گھریلو سامان یا بجلی کی فراہمی میں لوہے کا ٹرانسفارمر تلاش کرنا پہلے ہی مشکل ہے۔ 1990 کی دہائی میں، وہ تیزی سے ماضی میں مٹنے لگے، جس سے کنورٹرز کو تبدیل کرنے یا بجلی کی فراہمی کو تبدیل کرنے کا راستہ ملتا ہے (جس کا مختصراً SMPS)۔

سوئچنگ پاور سپلائی سائز، نتیجے میں آنے والے DC وولٹیج کے معیار کے لحاظ سے ٹرانسفارمرز کو پیچھے چھوڑتی ہے، آؤٹ پٹ وولٹیج اور کرنٹ کو ریگولیٹ کرنے کے لیے وسیع اختیارات رکھتے ہیں، اور روایتی طور پر آؤٹ پٹ اوورلوڈ تحفظ سے لیس ہوتے ہیں۔ اور اگرچہ سوئچنگ پاور سپلائی گھریلو نیٹ ورک میں مداخلت کا بنیادی فراہم کنندہ سمجھا جاتا ہے، ان کے وسیع پیمانے پر استعمال کو تبدیل نہیں کیا جا سکتا۔

ٹرانسفارمر کی فراہمی:

موجودہ سوئچنگ:

سوئچنگ پاور سپلائی ان کی ہر جگہ سیمی کنڈکٹر سوئچز کی وجہ سے ہے۔ فیلڈ ایفیکٹ ٹرانجسٹر اور ڈایڈڈ شوٹکی۔… یہ فیلڈ ایفیکٹ ٹرانزسٹر ہے، جو چوک یا ٹرانسفارمر کے ساتھ مل کر کام کرتا ہے، جو ہر جدید سوئچنگ پاور سپلائی کا دل ہے: انورٹرز، ویلڈنگ مشینوں، بلاتعطل پاور سپلائیز، ٹی وی، مانیٹر وغیرہ کے لیے بلٹ ان پاور سپلائیز۔ - آج کل صرف پلس کنورژن سرکٹس تقریباً ہر جگہ وولٹیج استعمال ہوتے ہیں۔

پلس کنورٹر کے آپریشن کا عمومی اصول برقی مقناطیسی انڈکشن کے قانون پر مبنی ہے اور اس میں بھی ایسا ہی ہے۔ ہر ٹرانسفارمر کے ساتھ… فرق صرف یہ ہے کہ 50 ہرٹز کی مین فریکوئنسی کے ساتھ متبادل وولٹیج کو براہ راست روایتی مینز ٹرانسفارمر کے پرائمری وائنڈنگ پر لاگو کیا جاتا ہے اور براہ راست تبدیل کیا جاتا ہے (پھر، اگر ضروری ہو تو، درست کیا جاتا ہے)، اور سوئچنگ پاور سپلائی میں، مینز وولٹیج پہلے درست کیا جاتا ہے اور DC میں تبدیل کیا جاتا ہے اور پھر ایک خاص ہائی فریکوئنسی (50 ہرٹز مین کے مقابلے) سرکٹ کا استعمال کرتے ہوئے مزید بڑھانے یا کم کرنے کے لیے پلس میں تبدیل کیا جاتا ہے۔

ایک سوئچنگ پاور سپلائی سرکٹ میں کئی اہم اجزاء شامل ہیں: ایک مینز ریکٹیفائر، ایک سوئچ (یا سوئچز)، ایک ٹرانسفارمر (یا چوک)، ایک آؤٹ پٹ ریکٹیفائر، ایک کنٹرول یونٹ، اور ایک استحکام اور تحفظ یونٹ۔ ریکٹیفائر، سوئچ اور ٹرانسفارمر (چوک) SMPS سرکٹ کے پاور پارٹ کی بنیاد بناتے ہیں، جبکہ الیکٹرانک بلاکس (بشمول PWM کنٹرولر) نام نہاد ڈرائیور سے تعلق رکھتے ہیں۔

لہذا، مینز وولٹیج کو ریکٹیفائر کے ذریعے مینز فلٹر کے کپیسیٹر کو فیڈ کیا جاتا ہے، جہاں اس طرح ایک مستقل وولٹیج حاصل کیا جاتا ہے، جس میں سے زیادہ سے زیادہ 305 سے 340 وولٹ تک ہے، جو مینز وولٹیج کی موجودہ اوسط قدر پر منحصر ہے ( 215 سے 240 وولٹ تک)۔

اصلاح شدہ وولٹیج ٹرانسفارمر (چوک) کے پرائمری وائنڈنگ پر دالوں کی شکل میں لاگو ہوتا ہے، جس کی تکرار کی فریکوئنسی کا تعین عام طور پر کلیدی کنٹرول سرکٹ کے ذریعے کیا جاتا ہے، اور جس کا دورانیہ فراہم کردہ لوڈ کی اوسط کرنٹ سے طے ہوتا ہے۔ .

کئی دسیوں سے کئی سو کلو ہرٹز کی فریکوئنسی کے ساتھ ایک سوئچ ٹرانسفارمر کی بنیادی وائنڈنگ یا چاک کو فلٹر کیپسیٹر سے جوڑتا اور منقطع کرتا ہے، اس طرح ٹرانسفارمر یا چوک کور کی میگنیٹائزیشن کو الٹ دیتا ہے۔

ٹرانسفارمر اور چوک کے درمیان فرق: ایک چوک میں، منبع سے کور تک توانائی ذخیرہ کرنے اور وائنڈنگ کے ذریعے کور سے لوڈ تک توانائی کی منتقلی کے مراحل وقت کے ساتھ الگ ہوجاتے ہیں، جب کہ ٹرانسفارمر میں یہ بیک وقت ہوتا ہے۔

چوک کو کنورٹرز میں ٹوپولاجیز کی galvanic تنہائی کے بغیر استعمال کیا جاتا ہے: boost - boost، step - down، نیز ریورس ٹوپولوجی کے galvanic تنہائی والے کنورٹرز میں۔ ٹرانسفارمر کو کنورٹرز میں مندرجہ ذیل ٹوپولاجیز کی galvanic تنہائی کے ساتھ استعمال کیا جاتا ہے: برج-فل برج، آدھا پل-آدھا پل، پش-پل-پش-پل، فارورڈ-فارورڈ۔

سوئچ ایک ہی ہو سکتا ہے (بک اپ کنورٹر، فارورڈ کنورٹر، بوسٹ یا بکس کنورٹر بغیر گالوانک آئسولیشن کے) یا پاور سیکشن میں کئی سوئچز (آدھا پل، پل، پش) شامل ہو سکتے ہیں۔

سوئچ کا کنٹرول سرکٹ ماخذ کے آؤٹ پٹ سے وولٹیج یا لوڈ کے وولٹیج اور کرنٹ کے لیے فیڈ بیک سگنل وصول کرتا ہے، اس سگنل کی قدر کے مطابق، نبض کی چوڑائی (ڈیوٹی سائیکل)، جو سوئچ کی conductive حالت کی مدت کو کنٹرول کرتا ہے خود کار طریقے سے ایڈجسٹ کیا جاتا ہے.

آؤٹ پٹ کو مندرجہ ذیل ترتیب دیا گیا ہے۔ ٹرانسفارمر یا انڈکٹر کے ثانوی وائنڈنگ سے، یا انڈکٹر کے سنگل وائنڈنگ سے (اگر ہم کسی کنورٹر کے بارے میں بات کر رہے ہیں بغیر کسی گیلوانک آئسولیشن کے)، فل ویو ریکٹیفائر کے شوٹکی ڈائیوڈس کے ذریعے، فلٹر کو ایک پلسڈ وولٹیج فراہم کیا جاتا ہے۔ capacitor

ایک وولٹیج ڈیوائیڈر بھی ہے جس سے وولٹیج فیڈ بیک سگنل موصول ہوتا ہے، اور کرنٹ سینسر بھی موجود ہو سکتا ہے۔ بوجھ ایک اضافی آؤٹ پٹ لو پاس فلٹر کے ذریعے یا براہ راست فلٹر کیپسیٹر سے منسلک ہوتا ہے۔