پاور فلٹرز

مختلف الیکٹرانک آلات کو DC آلات کو طاقت دینے کے لیے وولٹیج کے ذرائع کی ضرورت ہوتی ہے۔ آؤٹ پٹ وولٹیج ریکٹیفائر ایک pulsating ظہور ہے. اس میں آپ وولٹیج کا اوسط یا ڈی سی جزو اور متغیر جزو کو منتخب کر سکتے ہیں جسے ریپل وولٹیج یا آؤٹ پٹ وولٹیج کی لہر کہا جاتا ہے۔

اس طرح، لہر اوسط سے آؤٹ پٹ وولٹیج کی فوری قدر کے انحراف کا تعین کرتی ہے اور مثبت اور منفی دونوں ہو سکتی ہے۔ وولٹیج کی خصوصیت دو عوامل سے ہوتی ہے: لہروں کی تعدد اور طول و عرض۔ ریکٹیفائر میں، ریپل فریکوئنسی یا تو ان پٹ وولٹیج کی فریکوئنسی کے برابر ہوتی ہے (آدھی لہر ریکٹیفائر میں) یا اس سے دو گنا زیادہ (فل ویو ریکٹیفائر میں)۔

نصف لہر ریکٹیفائر میں، ان پٹ وولٹیج کی صرف ایک آدھی لہر آؤٹ پٹ وولٹیج حاصل کرنے کے لیے استعمال کی جاتی ہے، اور آؤٹ پٹ وولٹیج ان پٹ وولٹیج کی فریکوئنسی کے بعد، یک طرفہ نصف لہروں کی شکل میں ہوتا ہے۔

فل ویو ریکٹیفائرز (زیرو پوائنٹ اور پل دونوں) میں، آؤٹ پٹ وولٹیج کی نصف لہریں ان پٹ وولٹیج کی ہر آدھی لہر سے بنتی ہیں۔ لہذا، یہاں لہر کی تعدد اس سے دو گنا زیادہ ہے۔ نیٹ ورک فریکوئنسی… اگر نیٹ ورک میں کرنٹ کی فریکوئنسی 50 ہرٹز ہے، تو ہاف ویو ریکٹیفائر میں لہروں کی فریکوئنسی ایک جیسی ہوگی، اور فل ویو ریکٹیفائر میں یہ 100 ہرٹز ہے۔

ریکٹیفائر آؤٹ پٹ وولٹیج ریپل کا طول و عرض ترتیب سے معلوم ہونا چاہیے۔ درمیانے وولٹیج کے اجزاء کو خارج کرنے والے ریکٹیفائر کے آؤٹ پٹ پر نصب فلٹرز کی کارکردگی کا تعین کرنے کے لیے۔ یہ طول و عرض عام طور پر لہر عنصر (Erms) کی طرف سے خصوصیات ہے، جس کی وضاحت آؤٹ پٹ وولٹیج کے متغیر جزو کی اس کی اوسط قدر (Edc) سے مؤثر قدر کے تناسب کے طور پر کی جاتی ہے:

r = Erms /Edc

ریپل فیکٹر جتنا کم ہوگا، فلٹر کی کارکردگی اتنی ہی زیادہ ہوگی۔ ایک فیصد کے طور پر ظاہر ہونے والا لہر عنصر بھی اکثر عملی طور پر استعمال ہوتا ہے:

(Erms/Edc)x100%۔

کم پاس فلٹر عام طور پر بجلی کی فراہمی میں استعمال ہوتے ہیں۔ یہ فلٹرز ان پٹ سے آؤٹ پٹ میں منتقل ہوتے ہیں، تقریباً کسی بھی توجہ یا دھیان کے بغیر، ایسے سگنلز جن کی فریکوئنسی فلٹر کی کٹ آف فریکوئنسی سے نیچے ہوتی ہے، اور تمام اعلی تعدد عملی طور پر فلٹر کے آؤٹ پٹ میں منتقل نہیں ہوتے ہیں۔

فلٹرز قابل عمل ہیں۔ مزاحم, انڈکٹرز اور capacitors… بجلی کی فراہمی میں فلٹرز کے استعمال کا مقصد ریکٹیفائر آؤٹ پٹ وولٹیج کی لہر کو ہموار کرنا اور وولٹیج کے DC جزو کو الگ کرنا ہے۔

بجلی کی فراہمی کے آلات میں استعمال ہونے والے فلٹرز کو دو اہم اقسام میں تقسیم کیا گیا ہے۔

• capacitive ان پٹ کے ساتھ فلٹرز،

• دلکش ان پٹ فلٹرز۔

فلٹر عناصر کو شامل کرنے کے مختلف مجموعے استعمال کیے جاتے ہیں، جن کے مختلف نام ہوتے ہیں (U-shaped filter، L-shaped filter، وغیرہ)۔ بنیادی فلٹر کی قسم کا تعین فلٹر عنصر سے ہوتا ہے جو براہ راست ریکٹیفائر کے آؤٹ پٹ پر نصب ہوتا ہے۔

انجیر میں۔ 1a اور 1b فلٹرز کی اہم اقسام دکھاتے ہیں۔ ان میں سے پہلے میں، فلٹر کیپسیٹر ریکٹیفائر کے آؤٹ پٹ سے منسلک ہوتا ہے اور بوجھ کو ختم کرتا ہے۔ فلٹر کیپسیٹر کے ذریعے، ریکٹیفائر کے AC جزو کا مرکزی حصہ بند ہو جاتا ہے۔ دوسرے میں، ایک فلٹر چوک کو ریکٹیفائر کے آؤٹ پٹ سے منسلک کیا جاتا ہے، جو لوڈ کے ساتھ ایک سیریز سرکٹ بناتا ہے اور اس سیریز کے سرکٹ میں کرنٹ میں کسی قسم کی تبدیلی کو روکتا ہے۔

چاول۔ 1

ایک کیپسیٹو ان پٹ فلٹر انڈکٹیو ان پٹ فلٹر سے زیادہ آؤٹ پٹ وولٹیج لیول فراہم کرتا ہے، اور ایک انڈکٹیو ان پٹ فلٹر بہتر طریقے سے وولٹیج کی لہر کو کم کرتا ہے۔ اس طرح، جب زیادہ سپلائی وولٹیج کی ضرورت ہو تو ایک capacitive ان پٹ فلٹر استعمال کرنے کا مشورہ دیا جاتا ہے، اور جب بہتر DC آؤٹ پٹ کوالٹی کی ضرورت ہو تو ایک انڈکٹو ان پٹ فلٹر استعمال کریں۔

Capacitive ان پٹ فلٹر

پیچیدہ فلٹرز کے آپریشن پر غور کرنے سے پہلے، تصویر میں دکھائے گئے آسان ترین کیپسیٹو فلٹر کے آپریشن کو سمجھنا ضروری ہے۔ 2a تصویر میں ڈسپلےیو پر فلٹر کے بغیر ریکٹیفائر کا آؤٹ پٹ وولٹیج۔ 2b، اور فلٹر کی موجودگی میں - انجیر میں۔ 2c فلٹر کیپسیٹر کی غیر موجودگی میں، Rl میں وولٹیج ایک پلسٹنگ کریکٹر رکھتا ہے۔ اس وولٹیج کی اوسط قدر ریکٹیفائر کا آؤٹ پٹ وولٹیج ہے۔

چاول۔ 2

فلٹر کیپیسیٹر کی موجودگی میں، کرنٹ کے متبادل کرنٹ کا بنیادی حصہ کیپسیٹر کے ذریعے بند کر دیا جاتا ہے، لوڈ Rl... آؤٹ پٹ وولٹیج کی پہلی نصف لہر کی ظاہری شکل کے ساتھ فلٹر کیپسیٹر چارج کرنا شروع کر دے گا۔ کیس کے لیے مثبت، اس پر موجود وولٹیج ریکٹیفائر کے آؤٹ پٹ وولٹیج کے مطابق بدل جائے گا اور نصف سائیکل کے نصف کے آخر میں اپنی زیادہ سے زیادہ قیمت تک پہنچ جائے گا۔

اس کے علاوہ، ٹرانسفارمر سیکنڈری وولٹیج گر ​​جاتا ہے اور کیپسیٹر R1 کے ذریعے خارج ہونا شروع کر دیتا ہے، جس سے بوجھ میں مثبت وولٹیج اور کرنٹ کو فلٹر کے بغیر ہونے سے زیادہ سطح پر رکھا جاتا ہے۔

اس سے پہلے کہ کپیسیٹر مکمل طور پر خارج ہو جائے، دوسری مثبت وولٹیج آدھی لہر آتی ہے، جو دوبارہ کیپسیٹر کو اس کی زیادہ سے زیادہ قیمت پر چارج کرتی ہے۔ جیسے ہی ثانوی وائنڈنگ وولٹیج کم ہونا شروع ہو جائے گا، کپیسیٹر دوبارہ لوڈ پر خارج ہونا شروع کر دے گا۔ مستقبل میں، کپیسیٹر کے چارج اور ڈسچارج سائیکل ہر نصف سائیکل میں متبادل ہوتے ہیں،

کیپسیٹر کا چارج کرنٹ ٹرانسفارمر کے سیکنڈری وائنڈنگ اور اس نصف سائیکل کے مطابق ریکٹیفائر ڈائیوڈس کے جوڑے سے گزرتا ہے، اور کیپسیٹر کا ڈسچارج کرنٹ لوڈ Rl... کے ذریعے بند ہو جاتا ہے۔ نیٹ ورک فریکوئنسی Rl کے مقابلے میں چھوٹی ہے۔ لہذا، کرنٹ کا متغیر جزو بنیادی طور پر فلٹر کیپسیٹر کے ذریعے بہتا ہے اور عملی طور پر Rl سے بہتا ہے۔ ڈی سی..

دلکش ان پٹ فلٹر

ایک انڈکٹو ان پٹ فلٹر یا L کے سائز کے LC فلٹر پر غور کریں۔ ریکٹیفائر میں اس کی شمولیت اور آؤٹ پٹ وولٹیج ویوفارم کو شکل 3 میں دکھایا گیا ہے۔

چاول۔ 3

سیریل کنکشن فلٹر چاک (L) بوجھ کے ساتھ سرکٹ میں موجودہ تبدیلیوں کو روکتا ہے۔ یہاں آؤٹ پٹ وولٹیج کیپسیٹو ان پٹ فلٹر کے مقابلے میں کم ہے کیونکہ چوک بوجھ اور فلٹر کیپسیٹر کے متوازی کنکشن کی وجہ سے بننے والے رکاوٹ کے ساتھ ایک سلسلہ کنکشن بناتا ہے۔ اس طرح کا کنکشن فلٹر کے ان پٹ پر کام کرنے والی وولٹیج کی لہر کو اچھی طرح سے ہموار کرنے کا باعث بنتا ہے، مستقل آؤٹ پٹ وولٹیج کے معیار کو بہتر بناتا ہے، حالانکہ یہ اس کی قدر کو کم کرتا ہے۔

ریکٹیفائر آؤٹ پٹ وولٹیج کا AC جزو تقریباً مکمل طور پر چوک انڈکٹنس سے الگ تھلگ ہے، اور درمیانی جزو سپلائی آؤٹ پٹ وولٹیج ہے۔ چوک کی موجودگی اس حقیقت کی طرف لے جاتی ہے کہ یہاں ریکٹیفائر ڈائیوڈس کی کنڈکٹنگ حالت کا دورانیہ، کیپسیٹو فلٹر والے ریکٹیفائر کے برعکس، نصف مدت کے برابر ہے۔

چوک ری ایکٹنس (L) ریپل وولٹیج کی قدر کو کم کرتا ہے کیونکہ یہ چوک کرنٹ کو بڑھنے سے روکتا ہے جب ریکٹیفائر آؤٹ پٹ وولٹیج لوڈ وولٹیج سے زیادہ ہو، اور اگر ریکٹیفائر کا آؤٹ پٹ وولٹیج کم ہو تو کرنٹ کو کم ہونے سے بھی روکتا ہے۔ اس لیے، آپریشن کے دوران لوڈ میں کرنٹ عملی طور پر مستقل رہتا ہے، اور لہروں کا وولٹیج لوڈ کرنٹ پر منحصر نہیں ہوتا ہے۔

ملٹی سیکشن انڈکٹیو کیپسیٹیو فلٹر

کئی فلٹرز کو سیریز میں جوڑ کر آؤٹ پٹ وولٹیج کے فلٹرنگ کوالٹی کو بہتر بنایا جا سکتا ہے۔ انجیر میں۔ 4 ایک دو مرحلے کا LC فلٹر دکھاتا ہے اور عام نقطہ کے نسبت فلٹر پر مختلف پوائنٹس پر وولٹیج ویوفارمز دکھاتا ہے۔

چاول۔ 4

اگرچہ دو سیریز سے منسلک LC-فلٹر یہاں دکھائے گئے ہیں، کنکشن کی تعداد میں اضافہ کیا جا سکتا ہے۔ کنکشنز کی تعداد میں اضافہ ریپل میں کمی کا باعث بنتا ہے (اور بہت سے کنکشن والے فلٹرز اس وقت استعمال کیے جاتے ہیں جب آؤٹ پٹ وولٹیج میں کم از کم ریپل حاصل کرنا ضروری ہوتا ہے)، لیکن اس سے ایسے فلٹرز والے سٹیبلائزرز کی استحکام کم ہو جاتی ہے۔ اس کے علاوہ، کنکشن کی تعداد میں اضافہ بجلی کی فراہمی کے ساتھ سیریز میں منسلک مزاحمت میں اضافہ کا باعث بنتا ہے، جو لوڈ کرنٹ میں تبدیلی کے ساتھ آؤٹ پٹ وولٹیج میں تبدیلیوں میں اضافہ کا باعث بنتا ہے۔

U کے سائز کا فلٹر

انجیر میں۔ 5 یو کے سائز کا فلٹر دکھاتا ہے، جسے اس لیے کہا جاتا ہے کیونکہ اس کی تصویری نمائندگی حرف P سے مشابہت رکھتی ہے۔ یہ capacitive اور L-shaped LC-filters کا مجموعہ ہے۔

چاول۔ 5

ایک ریزسٹر آر، جو فلٹر کے آؤٹ پٹ سے منسلک ہوتا ہے، تقریباً ہمیشہ پاور سپلائیز میں موجود ہوتا ہے اور یہ اختیاری ہوتا ہے۔ لوڈ مزاحمت… اس کا مقصد دوگنا ہے۔

سب سے پہلے، یہ کیپسیٹرز کے لیے خارج ہونے کا راستہ فراہم کرتا ہے جب مینز وولٹیج میں خلل پڑتا ہے اور اس طرح سروس اہلکاروں کو برقی جھٹکا لگنے کے امکان کو روکتا ہے۔

دوسرا، یہ بجلی کی فراہمی پر اضافی بوجھ فراہم کرتا ہے یہاں تک کہ جب بیرونی لوڈ بند ہو اور اس طرح آؤٹ پٹ وولٹیج کی سطح کو مستحکم کرتا ہے۔ اس ریزسٹر کو ایک عنصر کے طور پر بھی استعمال کیا جا سکتا ہے۔ مزاحمتی وولٹیج تقسیم کرنے والا اضافی آؤٹ پٹ کے لیے۔

U-شکل والا فلٹر ایک فلٹر ہے جس میں L-shaped کنکشن کی طرف سے اضافی کیپسیٹر ان پٹ ہوتا ہے۔مرکزی فلٹرنگ ایکشن کیپیسیٹر C1 کے ذریعے انجام دیا جاتا ہے، جو کنڈکٹنگ ڈائیوڈز کے ذریعے چارج ہوتا ہے اور L اور R کے ذریعے خارج ہوتا ہے... کیپسیٹیو ان پٹ کے ساتھ روایتی فلٹر کی طرح، کیپسیٹر کا چارج ہونے کا وقت خارج ہونے والے وقت سے نمایاں طور پر کم ہوتا ہے۔ .

Choke L اضافی فلٹرنگ فراہم کرتے ہوئے Capacitor C2 کے ذریعے بہنے والے کرنٹ کی لہروں کو ہموار کرتا ہے۔ کیپسیٹر C2 کے پار وولٹیج آؤٹ پٹ وولٹیج ہے۔ اگرچہ اس کی قیمت روایتی کیپسیٹیو فلٹر کے ساتھ کھانا کھلانے کے مقابلے میں قدرے کم ہے، لیکن آؤٹ پٹ وولٹیج کی لہر نمایاں طور پر کم ہو جاتی ہے۔

یہاں تک کہ اگر ہم یہ فرض کر لیں کہ کیپسیٹر C1 کو ان پٹ AC وولٹیج کے طول و عرض کی قدر تک ریکٹیفائر کے کنڈکٹنگ ڈائیوڈز کے ذریعے چارج کیا جاتا ہے اور پھر R کے ذریعے خارج کیا جاتا ہے، تو Capacitor C2 کا وولٹیج C1 سے کم ہو گا، کیونکہ choke L، جو لوڈ کرنٹ میں کسی قسم کی تبدیلی کو روکتا ہے، Capacitor C1 کے ڈسچارج سرکٹ میں کھڑا ہوتا ہے اور C2 اور R کے ساتھ مل کر، ایک وولٹیج ڈیوائیڈر بنتا ہے۔

کیپسیٹرز C1 اور C2 کا چارج کرنٹ ٹرانسفارمر کی سیکنڈری وائنڈنگ اور ریکٹیفائر کے کنڈکٹنگ ڈائیوڈس سے گزرتا ہے۔ اس کے علاوہ، جب C2 چارج کیا جاتا ہے، یہ کرنٹ چوک L کے ذریعے بہتا ہے... Capacitor C1 سیریز سے منسلک L اور R کے ذریعے خارج ہوتا ہے، اور C2 صرف مزاحمت R کے ذریعے خارج ہوتا ہے۔ ان پٹ کیپسیٹر C1 کے خارج ہونے کی شرح مزاحمت کی قدر پر منحصر ہوتی ہے۔ آر

کیپسیٹرز کا ڈسچارج ٹائم کنسٹنٹ براہ راست R ویلیو کے متناسب ہے… اگر یہ زیادہ ہے، تو Capacitors تھوڑا سا ڈسچارج ہوتا ہے اور آؤٹ پٹ وولٹیج زیادہ ہوتا ہے۔R کی کم قدروں پر، خارج ہونے والے مادہ کی شرح بڑھ جاتی ہے اور آؤٹ پٹ وولٹیج کم ہو جائے گا، کیونکہ R میں کمی کا مطلب ہے کیپسیٹر کے خارج ہونے والے کرنٹ میں اضافہ۔ اس طرح، کیپیسیٹر ڈسچارج ٹائم کنسٹنٹ جتنا کم ہوگا، آؤٹ پٹ وولٹیج کی اوسط قدر اتنی ہی کم ہوگی۔

U کے سائز کا C-RC فلٹر

U-shaped C-RB C-filter میں ابھی زیر بحث فلٹر کے برعکس، ایک resistor R choke.1 کے بجائے دو capacitors کے درمیان جڑا ہوا ہے جیسا کہ تصویر 1 میں دکھایا گیا ہے۔ 6۔

اہم فرق اور فلٹر کی کارکردگی کا تعین مختلف چوک رسپانس اور AC مزاحمت سے ہوتا ہے۔ پچھلی صورت میں، انڈکٹر L اور Capacitor C2 کے رد عمل ایسے ہیں کہ ان کے ذریعے بننے والا وولٹیج ڈیوائیڈر آؤٹ پٹ وولٹیج کو نسبتاً بہتر طور پر ہموار کرتا ہے۔

انجیر میں۔ 6، R1 کے ذریعے درست شدہ کرنٹ کے DC اور AC دونوں کرنٹ اجزاء۔ DC جزو سے آر 1 کے پار وولٹیج گرنے کی وجہ سے، آؤٹ پٹ وولٹیج کم ہوتا ہے اور کرنٹ جتنا زیادہ ہوگا، یہ وولٹیج ڈراپ اتنا ہی زیادہ ہوگا۔ لہذا، C-RC-فلٹر صرف کم لوڈ کرنٹ کے ساتھ استعمال کیا جا سکتا ہے۔ جیسا کہ انڈکٹیو-کیپسیٹو فلٹرز کے معاملے میں، فلٹر سرکٹس کا ملٹی لیول کنکشن استعمال کرنا ممکن ہے۔

چاول۔ 6

کسی بھی صورت میں فلٹرز کا انتخاب کرنا کوئی آسان مسئلہ نہیں ہے، لیکن کسی بھی صورت میں آپ کو ان کے مقصد اور آپریشن کے اصولوں کو سمجھنے کی ضرورت ہے کیونکہ وہ بڑی حد تک بجلی کی فراہمی کے درست آپریشن کا تعین کرتے ہیں۔