پریکٹیکل بک کنورٹر سرکٹ جس کی یہاں وضاحت کی گئی ہے وہ صرف 3 ٹرانزسٹر استعمال کرتا ہے اور اسے بنانا انتہائی آسان ہے۔ اگرچہ سرکٹ سادہ ہے، اس کی اعلی کارکردگی ہے۔

سرکٹ کو اعلی ان پٹ سپلائیز جیسے 12 V، یا 9 V سپلائی ان پٹ سے 3.3 V LEDs چلانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔

بک کنورٹر ڈیزائن کو بھی آسانی سے اپ گریڈ کیا جا سکتا ہے تاکہ ایل ای ڈی کی بجائے زیادہ درجہ بندی والے بوجھ کو آپریٹ کیا جا سکے۔

“فعال کم پاس فلٹر ڈیزائن کیلکولیٹر۔ ”

مشمولات

بک کنورٹر ٹوپولوجی کا بنیادی کام

ذیل کے اعداد و شمار کا حوالہ دیتے ہوئے، آئیے سمجھنے کی کوشش کرتے ہیں۔ 'بک' یا 'اسٹیپ ڈاؤن' کنورٹر کیسے کام کرتا ہے۔ . بک کنورٹر سرکٹ کے ساتھ، زیادہ ان پٹ وولٹیج کو کم آؤٹ پٹ وولٹیج میں تبدیل کیا جا سکتا ہے۔ اس کا بنیادی طریقہ کار مندرجہ ذیل ہے۔

جیسے ہی سوئچ S کو دبایا جاتا ہے، انڈکٹر L میں ایک مثبت وولٹیج تیار ہوتا ہے۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ Uin Uout سے زیادہ ہے۔ کنڈلی ابتدائی طور پر کرنٹ کے فوری بہاؤ کو روکنے کی کوشش کرتی ہے۔ نتیجے کے طور پر، کنڈلی میں کرنٹ لکیری طور پر بڑھتا ہے، اور توانائی کوائل میں ذخیرہ ہونا شروع ہو جاتی ہے۔

اس کے بعد، جیسے ہی سوئچ S کھولا جاتا ہے، ذخیرہ شدہ کرنٹ کوائل کے ذریعے ڈائیوڈ D کے ذریعے آؤٹ پٹ کیپسیٹر میں بہتا ہے۔

چونکہ کنڈلی کے آر پار وولٹیج UL اب منفی ہے، اس لیے کوائل کے ذریعے کرنٹ لکیری طور پر کم ہو جاتا ہے۔ آؤٹ پٹ توانائی حاصل کرتا ہے جو کوائل میں پکڑا اور ذخیرہ کیا گیا تھا۔ اب، اگر سوئچ S کو ایک بار پھر بند کر دیا جاتا ہے، تو طریقہ کار نئے سرے سے شروع ہوتا ہے اور سوئچ کے آن/آف ہونے کے ساتھ ہی دہرایا جاتا ہے۔

آپریشن کے طریقوں

آؤٹ پٹ پر ظاہر ہونے والے وولٹیج کا تعین اس بات سے ہوتا ہے کہ سوئچ S کو کیسے چلایا جاتا ہے۔ نیچے دی گئی تصویر کے مطابق کرنٹ کے بہاؤ کی تین بنیادی اقسام ہیں۔

فرض کریں، سوئچ S کو اس مقام پر بند کر دیا گیا ہے جہاں کنڈلی کے اندر بہنے والا کرنٹ صفر تک نہیں پہنچا ہے، کنڈلی کے ذریعے کرنٹ کا بہاؤ ہمیشہ محسوس ہوگا۔ اسے 'مسلسل موڈ' (CM) کہا جاتا ہے۔
اگر کرنٹ سائیکل کے کچھ حصے کے لیے صفر تک پہنچنے کے قابل ہو، جیسا کہ شکل 2(b) میں دکھایا گیا ہے، تو سرکٹ 'منقطع موڈ' (DM) میں کام کر رہا ہے۔
جب کوائل کرنٹ صفر تک پہنچ جانے پر سوئچ بالکل بند ہو رہا ہو، تو ہم اسے CM/DM حد آپریشن کہتے ہیں۔

اس کا مطلب ہے، ایک بکس کنورٹر میں آؤٹ پٹ وولٹیج اور پاور دونوں کو سوئچ کے 'آن' پیریڈز کو ایڈجسٹ کرکے تبدیل کیا جا سکتا ہے۔ اسے نشان کی جگہ کا تناسب بھی کہا جاتا ہے۔

یہ کافی تھیوری ہے؛ اب آئیے ایک سیدھے سادے حقیقی دنیا کے سرکٹ کا جائزہ لیتے ہیں۔

ایک عملی بک کنورٹر ڈیزائن بنانا

مندرجہ ذیل تصویر صرف 3 ٹرانزسٹرز اور چند دیگر غیر فعال عناصر کا استعمال کرتے ہوئے ایک سادہ پریکٹیکل بک کنورٹر سرکٹ دکھاتی ہے۔

یہ مندرجہ ذیل طریقے سے کام کرتا ہے:

اس سرکٹ میں سوئچ S کی نمائندگی ٹرانجسٹر T1 کے ذریعے کی جاتی ہے۔ سٹیپ ڈاون کنورٹر کے دیگر اجزاء ڈائیوڈ D1 اور کوائل L1 ہیں۔

جیسے ہی سرکٹ چلتا ہے، R3 T2 کو بیس کرنٹ فراہم کرتا ہے (کیونکہ D2 کا فارورڈ وولٹیج 0.7 V سے بڑا ہے) اور T2 کو آن کر دیا جاتا ہے۔

T2 کنڈکٹنگ کے ساتھ، T1 کو ایک بنیادی تعصب حاصل ہوتا ہے اور یہ چلنا بھی شروع کر دیتا ہے۔ اس صورت حال میں، پوائنٹ P وولٹیج میں اضافے کا تجربہ کرتا ہے، جس کی وجہ سے T2 کو اور بھی سخت کام کرنا پڑتا ہے۔

اب جیسے ہی پوائنٹ P کا وولٹیج 9 V تک پہنچ جاتا ہے، L1 کے ذریعے کرنٹ بڑھنا شروع ہو جاتا ہے۔ کنڈلی کے اس پار وولٹیج اور اس کا انڈکٹنس دونوں اس بات پر اثر انداز ہوتے ہیں کہ اس کے اندر کرنٹ کتنی تیزی سے بڑھتا ہے۔

جیسے جیسے کنڈلی کے پار کرنٹ بڑھتا ہے، R1 میں وولٹیج کم ہو جاتا ہے۔ جیسے ہی یہ صلاحیت 0.7 V (تقریباً 70 mA) سے ٹکراتی ہے T3 کو آن کرنے کا سبب بنتا ہے۔ یہ تیزی سے T1 کے بنیادی کرنٹ کو ہٹا دیتا ہے۔

چونکہ L1 میں کرنٹ اب مزید نہیں بڑھ سکتا، پوائنٹ P پر وولٹیج کم ہونا شروع ہو جاتا ہے۔ نتیجے کے طور پر T2 بند ہو جاتا ہے، اس کے بعد T1 آتا ہے۔

کرنٹ بذریعہ L1 اب D1 کے ذریعے سفر کرتا ہے جب تک کہ یہ صفر تک گر نہ جائے۔ اس کی وجہ سے T2 پر وولٹیج دوبارہ بڑھتا ہے، اور یہ عمل نئے سرے سے دہرایا جاتا ہے۔

ٹرانزسٹر مثبت تاثرات کے ساتھ تھائرسٹر کے طور پر کام کرتے ہیں، جس کے نتیجے میں دوغلا پن پیدا ہوتا ہے۔ T3 یقینی بناتا ہے کہ T1 پہلے سے طے شدہ کرنٹ پر بند ہے اور یہ کہ سرکٹ CM/DM حد موڈ میں کام کرتا ہے۔

زیادہ بوجھ کے لیے سرکٹ کو اپ گریڈ کرنا

ایل ای ڈی کو روشن کرنے کے بجائے، آپ اس سرکٹ کو زیادہ درجہ بندی والے بوجھ کو چلانے کے لیے استعمال کر سکتے ہیں۔ لیکن زیادہ بوجھ کے ساتھ آپ کو بکس کنورٹر دوہرتا نہیں ملے گا۔

یہ بوجھ R3 کو شروع ہونے پر T2 کو آن کرنے سے روکنے کی وجہ سے ہے۔

پوائنٹ P اور T2 کی بنیاد کے درمیان کپیسیٹر (0.1uF) رکھ کر اس مسئلے سے بچا جا سکتا ہے۔

ایک اور زبردست اقدام یہ ہوگا کہ پورے آؤٹ پٹ میں 10 F الیکٹرولائٹک کپیسیٹر کو جوڑ کر وولٹیج کو ہموار کیا جائے۔

بک کنورٹر وولٹیج کے ذریعہ کے بجائے موجودہ ذریعہ کے طور پر کام کرتا ہے اور غیر منظم ہے۔ تاہم، زیادہ تر سیدھی ایپلی کیشنز کے لیے، یہ کافی سے زیادہ ہوگا۔

کیسے بنایا جائے۔

مرحلہ نمبر 1: 20 ملی میٹر بائی 20 ملی میٹر عمومی مقصد والی پٹی بورڈ لیں۔
مرحلہ نمبر 2: تانبے کی طرف کو سینڈ پیپر سے صاف کریں۔
مرحلہ نمبر 3: ریزسٹرس اور ڈائیوڈس لیں اور ان کے جسم اور لیڈز کے درمیان 1 ملی میٹر کا فاصلہ چھوڑ کر ان کی لیڈز کو موڑیں۔
مرحلہ نمبر 4: پی سی بی میں ریزسٹر داخل کریں اور انہیں سولڈر کریں۔ اضافی سیسہ کی لمبائی کاٹ دیں۔
مرحلہ نمبر 5: ٹرانزسٹرز کو اسی ترتیب کی پوزیشن کے مطابق داخل کریں جیسا کہ اسکیمیٹک میں اشارہ کیا گیا ہے۔ ان کی لیڈز کو سولڈر کریں، اور توسیعی لیڈز کو تراشیں۔
مرحلہ نمبر 6: اب، انڈکٹر داخل کریں، اسے سولڈر کریں، اور اس کے لیڈز کو تراشیں۔
مرحلہ نمبر 7: آخر میں، کپیسیٹر اور ایل ای ڈی ڈالیں، لیڈز کو سولڈر کریں۔ اضافی لیڈز کاٹ دیں۔

ایک بار جب اوپر کی اسمبلی مکمل ہو جائے تو اسکیمیٹک ڈایاگرام کا حوالہ دے کر مختلف اجزاء کی لیڈز کو احتیاط سے جوڑیں۔ یہ تراشے ہوئے سیسہ کی تاروں کے ٹکڑوں کا استعمال کرتے ہوئے کریں، جو پہلے کاٹے گئے تھے۔

اگر آپ تانبے کی طرف سے براہ راست لیڈز کو جوڑنے سے قاصر ہیں، تو آپ پی سی بی کے اجزاء کی طرف سے جمپر وائر استعمال کر سکتے ہیں۔

ٹیسٹ کرنے کا طریقہ

شروع میں ایل ای ڈی کو منقطع رکھیں۔
سرکٹ پر 9 V DC لگائیں۔
ان پوائنٹس پر وولٹیج کی پیمائش کریں جہاں LED کو منسلک کیا جانا ہے۔
یہ 3 V سے 4 V کے قریب ہونا چاہئے۔
یہ اس بات کی تصدیق کرے گا کہ آپ نے بکس کنورٹر کو صحیح طریقے سے بنایا ہے، اور یہ صحیح طریقے سے کام کر رہا ہے۔
آپ پاور کو بند کر سکتے ہیں اور ایل ای ڈی کو اس کی پوزیشن میں واپس جوڑ سکتے ہیں۔
اب DC کو دوبارہ آن کریں، آپ کو زیادہ سے زیادہ کارکردگی کے ساتھ 9 V DC ان پٹ سے LED روشن نظر آئے گا۔