Varistors - آپریشن کے اصول، اقسام اور درخواست
ویریسٹر ایک سیمی کنڈکٹر جزو ہے جو اس پر لاگو وولٹیج کی شدت کے لحاظ سے اپنی فعال مزاحمت کو غیر خطی طور پر تبدیل کرسکتا ہے۔ درحقیقت، یہ کرنٹ وولٹیج کی ایسی خصوصیت کے ساتھ ایک ریزسٹر ہے، جس کا لکیری سیکشن ایک تنگ رینج تک محدود ہے، جس پر ویریسٹر کی مزاحمت اس وقت آتی ہے جب اس پر ایک خاص حد سے اوپر کا وولٹیج لگایا جاتا ہے۔
اس مقام پر، عنصر کی مزاحمت شدت کے کئی آرڈرز سے تیزی سے تبدیل ہوتی ہے — یہ MΩ کی ابتدائی دسیوں سے گھٹ کر Ohm کی اکائیوں تک پہنچ جاتی ہے۔ اور جتنی زیادہ لگائی گئی وولٹیج بڑھتی ہے، ویریسٹر کی مزاحمت اتنی ہی کم ہوتی جاتی ہے۔ یہ خاصیت ویریسٹر کو جدید اضافے سے بچاؤ کے آلات کا ایک اہم مقام بناتی ہے۔
محفوظ بوجھ کے ساتھ متوازی طور پر جڑا ہوا، ویریسٹر ڈسٹربنس کرنٹ کو جذب کرتا ہے اور اسے حرارت کے طور پر ختم کر دیتا ہے۔ اور اس واقعہ کے اختتام پر، جب لاگو وولٹیج کم ہوتا ہے اور حد سے اوپر واپس آجاتا ہے، ویریسٹر اپنی ابتدائی مزاحمت کو بحال کرتا ہے اور دوبارہ حفاظتی کام انجام دینے کے لیے تیار ہوتا ہے۔
ہم کہہ سکتے ہیں کہ ویریسٹر گیس اسپارک گیپ کا ایک سیمی کنڈکٹر اینالاگ ہے، صرف ایک ویریسٹر میں، گیس اسپارک کے برعکس، ابتدائی ہائی ریزسٹنس تیزی سے بحال ہوتی ہے، عملی طور پر کوئی جڑتا نہیں ہے، اور برائے نام وولٹیج کی حد 6 سے شروع ہوتی ہے اور 1000 اور اس سے زیادہ وولٹ تک پہنچ جاتا ہے۔
اس وجہ سے، varistors بڑے پیمانے پر حفاظتی سرکٹس میں استعمال کیا جاتا ہے. سیمی کنڈکٹر سوئچز, inductive عناصر کے ساتھ سرکٹس میں (چنگاریوں کو بجھانے کے لیے)، نیز الیکٹرانک آلات کے ان پٹ سرکٹس کے الیکٹرو سٹیٹک تحفظ کے آزاد عناصر۔
ویریسٹر بنانے کا عمل تقریباً 1700 ° C کے درجہ حرارت پر ایک پاؤڈر سیمی کنڈکٹر کو بائنڈر کے ساتھ سنٹر کرنے پر مشتمل ہوتا ہے۔ یہاں زنک آکسائیڈ یا سلکان کاربائیڈ جیسے سیمی کنڈکٹر استعمال کیے جاتے ہیں۔ بائنڈر پانی کا گلاس، مٹی، وارنش یا رال ہو سکتا ہے۔ sintering کے ذریعے حاصل کردہ ڈسک کے سائز کے عنصر پر، الیکٹروڈز کو میٹالائزیشن کے ذریعے لگایا جاتا ہے جس پر اجزاء کی اسمبلی تاروں کو سولڈر کیا جاتا ہے۔
روایتی ڈسک فارم کے علاوہ، varistors سلاخوں، موتیوں اور فلموں کی شکل میں پایا جا سکتا ہے. سایڈست varistors ایک متحرک رابطے کے ساتھ سلاخوں کی شکل میں بنائے جاتے ہیں. مختلف بانڈز کے ساتھ سلکان کاربائیڈ پر مبنی ویریسٹر کی تیاری میں استعمال ہونے والے روایتی سیمی کنڈکٹر مواد: تھائرائٹ، ولائٹ، لیتھائن، سلائٹ۔
ویریسٹر کے آپریشن کا اندرونی اصول یہ ہے کہ بانڈنگ ماس کے اندر چھوٹے سیمی کنڈکٹر کرسٹل کے کنارے ایک دوسرے کے ساتھ رابطے میں ہوتے ہیں، کنڈکٹیو سرکٹس بناتے ہیں۔ جب ایک خاص شدت کا کرنٹ ان میں سے گزرتا ہے تو کرسٹل کی مقامی حد سے زیادہ گرمی ہوتی ہے اور سرکٹس کی مزاحمت کم ہو جاتی ہے۔ یہ رجحان varistor کی CVC نان لائنیرٹی کی وضاحت کرتا ہے۔
ویریسٹر کے اہم پیرامیٹرز میں سے ایک، rms رسپانس وولٹیج کے ساتھ، nonlinearity coafficient ہے، جو متحرک مزاحمت کے لیے جامد مزاحمت کے تناسب کی نشاندہی کرتا ہے۔ زنک آکسائیڈ پر مبنی متغیرات کے لیے، یہ پیرامیٹر 20 سے 100 تک مختلف ہوتا ہے۔ جہاں تک ویریسٹر (TCR) کی مزاحمت کے درجہ حرارت کے گتانک کا تعلق ہے، یہ عام طور پر منفی ہوتا ہے۔
ویریسٹر کمپیکٹ، قابل اعتماد اور آپریٹنگ درجہ حرارت کی وسیع رینج میں اچھی کارکردگی کا مظاہرہ کرتے ہیں۔ پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈز اور ایس پی ڈیز میں آپ 5 سے 20 ملی میٹر قطر کے چھوٹے ڈسک ویریسٹرز تلاش کر سکتے ہیں۔ اعلیٰ طاقتوں کو ختم کرنے کے لیے، 50، 120 اور اس سے زیادہ ملی میٹر کے مجموعی طول و عرض کے ساتھ بلاک ویریسٹرز استعمال کیے جاتے ہیں، جو ایک نبض میں کلوجولز توانائی کو ضائع کرنے اور ان کے ذریعے دسیوں ہزار ایمپیئرز کے کرنٹ کو گزرنے کی صلاحیت رکھتے ہیں، جبکہ کارکردگی کو نہیں کھوتے۔
کسی بھی ویریسٹر کے سب سے اہم پیرامیٹرز میں سے ایک ردعمل کا وقت ہے۔ اگرچہ ایک ویریسٹر کا عام ایکٹیویشن ٹائم 25 این ایس سے زیادہ نہیں ہوتا ہے، اور کچھ سرکٹس میں یہ کافی ہوتا ہے، اس کے باوجود کچھ جگہوں پر، مثال کے طور پر، الیکٹرو سٹیٹکس سے تحفظ کے لیے، تیز ردعمل کی ضرورت ہوتی ہے، 1 این ایس سے زیادہ نہیں۔
اس ضرورت کے سلسلے میں، ویریسٹرز کے دنیا کے معروف مینوفیکچررز اپنی کارکردگی کو بڑھانے کے لیے اپنی کوششوں کی ہدایت کرتے ہیں۔ اس مقصد کو حاصل کرنے کا ایک طریقہ یہ ہے کہ ملٹی لیئر اجزاء کے ٹرمینلز کی لمبائی (بالترتیب، انڈکٹنس) کو کم کیا جائے۔ انٹیگریٹڈ سرکٹس کے جامد آؤٹ پٹ کے خلاف تحفظ میں اس طرح کے CN ویریسٹرس نے پہلے ہی ایک قابل قدر مقام حاصل کر لیا ہے۔
DC ویریسٹر ریٹنگ وولٹیج (1mA) ایک مشروط پیرامیٹر ہے، اس وولٹیج پر varistor کے ذریعے کرنٹ 1mA سے زیادہ نہیں ہوتا ہے۔ریٹیڈ وولٹیج ویریسٹر کے نشان پر ظاہر ہوتا ہے۔
ACrms ویریسٹر کا rms ac وولٹیج ردعمل ہے۔ DC - DC وولٹیج ایکٹیویشن۔
اس کے علاوہ، دیے گئے کرنٹ پر زیادہ سے زیادہ قابل اجازت وولٹیج کو معیاری بنایا جاتا ہے، مثال کے طور پر V @ 10A۔ W جزو کی ریٹیڈ پاور ڈسپیشن ہے۔ J ایک جذب شدہ نبض کی زیادہ سے زیادہ توانائی ہے، جو اس وقت کا تعین کرتی ہے جس کے دوران ویریسٹر اچھی حالت میں رہتے ہوئے درجہ بندی کی طاقت کو ختم کرنے کے قابل ہو گا۔ آئی پی پی - ویریسٹر کا چوٹی کرنٹ، بڑھنے کے وقت اور جذب شدہ نبض کے دورانیے کے حساب سے نارمل ہوتا ہے، نبض جتنی لمبی ہوتی ہے، جائز چوٹی کا کرنٹ اتنا ہی کم ہوتا ہے (کلو ایم پیئرز میں ماپا جاتا ہے)۔
زیادہ طاقت کی کھپت کو حاصل کرنے کے لیے، متوازی اور varistors کے سلسلہ کنکشن کی اجازت ہے۔ متوازی طور پر منسلک ہونے پر، یہ ضروری ہے کہ varistors کو پیرامیٹر کے جتنا قریب ہو سکے منتخب کریں۔