تعارف
اس تعارفی مضمون میں، ہم سوئچ موڈ پاور سپلائی میں انڈکٹر کی کارروائی کے بارے میں بات کرنے جا رہے ہیں۔ اگر آپ پاور سپلائی کے ڈیزائن میں نئے ہیں اور آپ سوچ رہے ہیں کہ کیوں ایک ڈائیوڈ آگے کی طرف متعصب دکھائی دیتا ہے جبکہ ایسا لگتا ہے کہ ایسا نہیں ہونا چاہیے، تو تمام امکان میں، یہ انڈکٹر کی وجہ سے ہے۔ یہ مضمون آپ کے لیے ہے۔
انڈکٹرز کو سمجھنا
ابتدائی طور پر، ہم نے یونیورسٹی میں انڈکٹرز کا مطالعہ کیا، دونوں AC اور DC سرکٹس میں۔ AC سرکٹ میں، ہم انڈکٹر کو سائنوسائیڈل ان پٹ دیتے ہیں اور طول و عرض اور مرحلے میں تبدیلیوں کا مشاہدہ کرتے ہیں۔ ڈی سی سرکٹ میں، ہم یونٹ سٹیپ ان پٹ فراہم کرتے ہیں اور انڈکٹر میں کرنٹ یا وولٹیج کے نتیجے میں ہونے والی تبدیلیوں کا مطالعہ کرتے ہیں۔
تاہم، سوئچ موڈ پاور سپلائی میں انڈکٹر کا برتاؤ یونیورسٹی میں پڑھے گئے سادہ AC یا DC سرکٹس سے نمایاں طور پر مختلف ہے۔
انڈکٹر کے بنیادی اصول
ایک انڈکٹر ہمیشہ اس کے ذریعے بہنے والے کرنٹ کو برقرار رکھنے کی کوشش کرتا ہے۔ یہ بیک EMF بنا کر کرنٹ میں کسی بھی تبدیلی کی مخالفت کرتا ہے۔ مثال کے طور پر، اگر انڈکٹر کے ذریعے 1A بہہ رہا ہے اور تبدیلی کی کوشش کی جاتی ہے، تو انڈکٹر اس تبدیلی کی مخالفت کرنے کے لیے بیک EMF تیار کرتا ہے۔ اس اصول کو ایک بھاری گاڑی کو آرام سے دھکیلنے سے تشبیہ دی جا سکتی ہے - یہ ابتدا میں حرکت کے خلاف مزاحمت کرتی ہے، اور ایک بار حرکت میں آنے پر یہ رکنے کی مزاحمت کرتی ہے۔
ڈی سی سرکٹ میں انڈکٹر
ایک سادہ ڈی سی سرکٹ پر غور کریں جس میں 1V بیٹری، ایک سوئچ، 1-اوہم ریزسٹر، اور ایک انڈکٹر ہے۔ ابتدائی طور پر، انڈکٹر کے ذریعے کوئی کرنٹ نہیں بہہ رہا ہے۔ جب سوئچ بند ہو جاتا ہے، 1V لاگو ہوتا ہے، اور کرنٹ بہنا شروع ہو جاتا ہے۔ انڈکٹر لاگو وولٹیج (0V) کے برابر بیک EMF بنا کر 1A سے 1A میں تبدیلی کی مخالفت کرتا ہے۔ یہ وقت کے ساتھ ساتھ انڈکٹر کے ذریعے کرنٹ میں لاگرتھمک اضافہ پیدا کرتا ہے۔
سوئچنگ پاور سپلائی میں انڈکٹر
پاور سپلائی میں، مزاحمت تقریباً صفر اوہم ہے، اور کرنٹ ایک ہی لوگارتھمک وکر کی پیروی نہیں کرتا ہے۔ اس کے بجائے، یہ ایک سیدھی لکیر میں بڑھتا ہے، ایک مثلث کرنٹ ویوفارم بناتا ہے۔ موجودہ کو آن اور آف کرنے سے اس مثلث شکل میں نتیجہ نکلتا ہے، جو سیدھی لائن (y = mx + c) کے لیے مساوات کا استعمال کرتے ہوئے تجزیہ کو آسان بناتا ہے۔
سرکٹ تجزیہ کی مثال
آئیے ایک سرکٹ پر غور کریں جس میں 1V سورس، ایک سوئچ، ایک 1-اوہم ریزسٹر، ایک انڈکٹر، اور ایک اضافی 2-اوہم ریزسٹر ہے جسے دوسرے سوئچ کے ذریعے کنٹرول کیا جاتا ہے۔ جب ابتدائی سوئچ بند ہو جاتا ہے، تو کرنٹ 1A تک بڑھ جاتا ہے۔ اگر یہ سوئچ کھولا جاتا ہے اور دوسرا سوئچ ایک ساتھ بند کر دیا جاتا ہے تو، انڈکٹر 3 اوہم مزاحمت کے ساتھ کرنٹ کو نئے راستے سے بہنے پر مجبور کرتا ہے، 3A کرنٹ کو برقرار رکھنے کے لیے 1V کا بیک EMF بناتا ہے۔
مکینیکل بمقابلہ سیمی کنڈکٹر سوئچز
مکینیکل سوئچز فوری طور پر کھل سکتے ہیں، جس سے ایک ہائی بیک EMF بنتا ہے جو ہوا کو آئنائز کر سکتا ہے اور چنگاریاں پیدا کر سکتا ہے۔ یہی وجہ ہے کہ ایک سوئچ کی AC وولٹیج کی درجہ بندی DC کی درجہ بندی سے زیادہ ہے۔ تاہم، سیمی کنڈکٹر سوئچز کو کھولنے اور بند ہونے میں ایک محدود وقت لگتا ہے، جو انڈکٹر کے رویے کو متاثر کرتا ہے۔ انڈکٹر کے بیک EMF کے لیے معیاری مساوات E = -L (di/dt) ہے، جو فیراڈے اور لینز کے قوانین سے ماخوذ ہے۔
عملی بجلی کی فراہمی میں انڈکٹر کا برتاؤ
عملی بجلی کی فراہمی میں، MOSFETs کی تیزی سے سوئچنگ اعلی di/dt قدروں کی وجہ سے بڑے وولٹیج کے اسپائکس پیدا کر سکتی ہے۔ مثال کے طور پر، 10 نینو سیکنڈز میں 0A سے 10A پر سوئچ کرنے سے ایک بڑے پیمانے پر بیک EMF پیدا ہوتا ہے، جو شور اور اسپائکس کے طور پر ظاہر ہوتا ہے۔
نتیجہ
اس آرٹیکل میں، ہم نے DC-DC سوئچ موڈ پاور سپلائیز میں انڈکٹرز کے رویے، مثلث موجودہ شکل، بیک EMF کی سمت، اور وولٹیج اسپائکس پر ہائی di/dt کے اثرات پر تبادلہ خیال کیا۔
