دو طرفہ سوئچ

اس پوسٹ میں ہم MOSFET دوئدلیی بجلی کے سوئچز کے بارے میں جانتے ہیں ، جس کا استعمال دو نکات پر چلنے والے بوجھ کو دو طرفہ انداز میں چلانے کے لئے استعمال کیا جاسکتا ہے۔ یہ آسانی سے دو N- چینل ، یا P- چینل MOSFETs کو ایک مخصوص وولٹیج لائن کے ساتھ سلسلہ میں جوڑنے کے ذریعے کیا جاتا ہے۔

دو طرفہ سوئچ کیا ہے؟

دو طرفہ پاور سوئچ (BPS) ایک فعال آلہ ہے جسے استعمال کرتے ہوئے بنایا گیا ہے MOSFETs یا IGBTs ، جو چلتے وقت دو طرفہ موجودہ دو طرفہ بہاؤ کی اجازت دیتا ہے ، اور جب بند ہوجاتا ہے تو وولٹیج کے دو طرفہ بہاؤ کو روکتا ہے۔

چونکہ یہ دونوں طریقوں سے چلانے کے قابل ہے ، لہذا ایک دو طرفہ سوئچ کا موازنہ کیا جاسکتا ہے اور اسے ایک عام کی حیثیت سے علامت بنایا جاسکتا ہے آن / آف سوئچ جیسا کہ نیچے دکھایا گیا ہے:

یہاں ، ہم دیکھ سکتے ہیں کہ سوئچ کے نقطہ 'A' پر ایک مثبت وولٹیج کا اطلاق ہوتا ہے اور نقطہ 'B' پر ایک منفی صلاحیت کا اطلاق ہوتا ہے ، جو موجودہ کو 'A' سے 'B' میں بہنے دیتا ہے۔ وولٹیج کی قطعیت کو محض تبدیل کرکے عمل کو تبدیل کیا جاسکتا ہے۔ مطلب ، بی پی ایس کے پوائنٹس 'A' اور 'B' کو تبادلہ کرنے والے ان پٹ / آؤٹ پٹ ٹرمینلز کے طور پر استعمال کیا جاسکتا ہے۔

بی پی ایس کی بہترین درخواست مثال موزفٹ پر مبنی تمام کمرشل میں دیکھی جاسکتی ہے ایس ایس آر ڈیزائن .

خصوصیات

میں پاور الیکٹرانکس ، ایک دو طرفہ سوئچ (BPS) کی خصوصیات کو چار مربع سوئچ کے طور پر بیان کیا گیا ہے جس میں ریاست میں مثبت یا منفی موجودہ عمل کرنے کی صلاحیت رکھتی ہے ، اور یہ بھی بند حالت میں مثبت یا منفی موجودہ کو روکتا ہے۔ بی پی ایس کے لئے چار مربع آن / آف آریگرام ذیل میں دکھایا گیا ہے۔

مندرجہ بالا آریھ میں ، کواڈرنٹس کو سبز رنگ میں اشارہ کیا گیا ہے جو سپلائی کے حالیہ قطع یا موج کی قطع نظر سے قطع نظر آلات کی حالت کی طرف اشارہ کرتا ہے۔

مذکورہ آریگرام میں ، سرخ سیدھی لائن اشارہ کرتی ہے کہ بی پی ایس ڈیوائس بند حالت میں ہے اور وولٹیج کی قطعیت یا لہرففارم کی قطع نظر قطع نظر اس سے قطع نظر پیش کش نہیں کرتا ہے۔

اہم خصوصیات جن میں بی پی ایس ہونا چاہئے

• دو طرفہ سوئچ ڈیوائس کو انتہائی موافقت پذیر ہونا چاہئے تاکہ دونوں طرف سے آسانی سے اور تیز تر بجلی کی ترغیب کو موزوں کیا جاسکے ، جو A سے B اور B سے A کے پار ہے۔
• جب ڈی سی ایپلی کیشن میں استعمال ہوتا ہے تو ، بوجھ کی بہتر وولٹیج ریگولیشن کے ل a ایک بی پی ایس کو ریاستی مزاحمت (رون) پر کم سے کم نمائش کرنا چاہئے۔
• قطعیت کی تبدیلی کے دوران ، یا نسبتا high زیادہ ماحولیاتی درجہ حرارت کے حالات میں اچانک رش کی موجودگی میں اچھandا مقابلہ کرنے کے لئے بی پی ایس سسٹم کو مناسب تحفظ سرکٹری سے لیس ہونا چاہئے۔

دو طرفہ سوئچ کی تعمیر

مندرجہ ذیل اعدادوشمار کے مطابق ، دو طرفہ سوئچ MOSFETs یا IGBTs کو سیریز میں بیک سے بیک سے مربوط کرکے تعمیر کیا گیا ہے۔

یہاں ، ہم تین بنیادی طریقوں کا مشاہدہ کرسکتے ہیں جس کے ذریعے دو طرفہ سوئچ کو تشکیل دیا جاسکتا ہے۔

پہلے آریگرام میں ، دو پی چینل ایم او ایس ایف ای ٹی کو دوسرے ذرائع سے ایک دوسرے کے ساتھ منسلک ذرائع کے ساتھ تشکیل دیا گیا ہے۔

دوسرے آریگرام میں ، دو N-چینل MOSFETS BPS ڈیزائن کو نافذ کرنے کے ل their اپنے ذرائع سے منسلک دیکھا جاسکتا ہے۔

تیسری کنفیگریشن میں ، دو N-چینل MOSFETs دو طرفہ ترسیل کے مقصد کے لئے نالی کے لئے منسلک نالی دکھایا گیا ہے۔

بنیادی کام کی تفصیلات

آئیے دوسری تشکیل کی مثال لیتے ہیں ، جس میں MOSFETs اپنے وسائل کے ساتھ پیچھے سے پیچھے جاکر ملتے ہیں ، آئیے تصور کریں کہ 'A' سے مثبت وولٹیج کا اطلاق ہوتا ہے ، اور 'B' پر منفی ، جیسا کہ ذیل میں دکھایا گیا ہے:

اس صورت میں ہم دیکھ سکتے ہیں کہ جب گیٹ وولٹیج کا اطلاق ہوتا ہے تو ، 'A' سے موجودہ کو بائیں MOSFET کے ذریعے بہنے کی اجازت دی جاتی ہے ، پھر دائیں جانب MOSFET کے اندرونی فارورڈ جانبدار ڈایڈڈ D2 کے ذریعے ، اور آخر میں یہ ترسیل نقطہ 'B' پر مکمل ہوجاتی ہے۔ '.

جب وولٹیج کی قطبی حیثیت 'B' سے 'A' کی طرف موڑ دی جاتی ہے اور مندرجہ ذیل عکاسی میں دکھایا گیا ہے تو ان کے اندرونی ڈایڈز اپنی پوزیشن پلٹ جاتے ہیں۔

مندرجہ بالا صورتحال میں ، بی پی ایس کے دائیں جانب MOSFET D1 کے ساتھ ساتھ سوئچ کرتا ہے جو بائیں جانب MOSFET کا اندرونی جسمانی ڈایڈڈ ہے ، تاکہ 'B' سے 'A' کی ترسیل کو قابل بنائے۔

مجرد سمتی سوئچز بنانا

اب آئیے سیکھیں کہ کس طرح دو طرفہ سوئچنگ ایپلی کیشن کے لئے مجرد اجزاء کا استعمال کرتے ہوئے دو طرفہ سوئچ بنایا جاسکتا ہے۔

مندرجہ ذیل آراء P-چینل MOSFETs کا استعمال کرتے ہوئے بنیادی BPS عمل درآمد کو ظاہر کرتا ہے:

پی چینل ماسفٹس کا استعمال

جب پوائنٹ 'A' مثبت ہوتا ہے تو ، بائیں جانب باڈی ڈائیڈ آگے کی جانبدار ہوجاتا ہے اور اس کے بعد دائیں طرف پی- موسفٹ ہوتا ہے ، تاکہ نقطہ 'B' پر ترسیل کو مکمل کیا جاسکے۔

جب نقطہ 'B' مثبت ہے تو ، مخالف سمت سے متعلق اجزاء ترسیل کے ل active متحرک ہوجاتے ہیں۔

نچلے این چینل موسفٹ مناسب آن / آف گیٹ کمانڈز کے ذریعہ بی پی ایس ڈیوائس کی آن / آف ریاستوں کو کنٹرول کرتا ہے۔

ریسٹر اور کپیسیٹر بی پی ایس ڈیوائسز کو تیزی سے بڑھتے ہوئے اضافے سے بچاتے ہیں۔

تاہم ، پی چینل موسفٹ کا استعمال کبھی بھی کسی بی پی ایس کو نافذ کرنے کا مثالی طریقہ نہیں ہے ان کی اعلی آر ڈی ایسن کی وجہ سے . لہذا انھیں این چینل پر مبنی بی پی ایس ڈیزائن کے مقابلے میں گرمی اور دیگر متعلقہ ناکارہیوں کے خلاف تلافی کرنے کے لئے بڑے اور مہنگے آلات کی ضرورت پڑسکتی ہے۔

این چینل کے MOSFETS استعمال کرنا

اگلے ڈیزائن میں ہم این چینل MOSFETs کا استعمال کرتے ہوئے BPS سرکٹ کو نافذ کرنے کا ایک مثالی طریقہ دیکھتے ہیں۔

اس مجرد دو طرفہ سوئچ سرکٹ میں ، پیچھے سے منسلک N- چینل MOSFETs استعمال کیے جاتے ہیں۔ یہ طریقہ A سے B اور الٹ میں دو طرفہ بجلی کی ترسیل میں آسانی کے ل an بیرونی ڈرائیور سرکٹ کا مطالبہ کرتا ہے۔

اسکاٹکی ڈائیڈز BA159 چارج پمپ سرکٹ کو چالو کرنے کے لئے A اور B کی فراہمی کو ملٹی پلیکس کرنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے ، تاکہ انچارج پمپ ن چینل کے MOSFETs کے لئے ضروری مقدار میں موڑ ڈال سکتا ہے۔

چارج پمپ ایک معیاری کا استعمال کرتے ہوئے بنایا جاسکتا ہے وولٹیج ڈبلر سرکٹ یا ایک چھوٹا سوئچنگ کو فروغ دینے کے سرکٹ

3.3 V چارج پمپ کو زیادہ سے زیادہ طاقت دینے کے لئے لاگو کیا جاتا ہے ، جبکہ اسکاٹکی ڈایڈس گیٹ وولٹیج کو براہ راست متعلقہ ان پٹ (A / B) سے حاصل کرتے ہیں ، چاہے ان پٹ سپلائی 6 V سے کم ہو۔ MOSFET دروازوں کے لئے امپ چارج کریں۔

نچلے این چینل موسفٹ مطلوبہ وضاحتوں کے مطابق دوئداتی سوئچ کی آن / آف سوئچنگ کو کنٹرول کرنے کے لئے ہے۔

پہلے زیر بحث پی پی چینل کے مقابلے میں این چینل موسفٹ استعمال کرنے کا واحد نقصان یہ اضافی اجزاء ہیں جو پی سی بی پر اضافی جگہ استعمال کرسکتے ہیں۔ تاہم ، اس نقصان کو MOSFETs کی کم R (آن) اور انتہائی موثر ترسیل ، اور کم لاگت والے چھوٹے سائز کے MOSFETs کی وجہ سے زیادہ کرنا پڑا ہے۔

اس نے کہا کہ ، یہ ڈیزائن زیادہ حرارتی نظام کے خلاف کوئی موثر تحفظ فراہم نہیں کرتا ہے ، اور اسی وجہ سے زیادہ سے زیادہ آلات کو اعلی طاقت کے استعمال کے ل considered غور کیا جاسکتا ہے۔

نتیجہ اخذ کرنا

دو طرفہ سوئچ کافی آسانی سے ایک جوڑے کے پیچھے سے منسلک MOSFETs کا استعمال کرتے ہوئے بنایا جاسکتا ہے۔ یہ سوئچ بہت ساری مختلف ایپلی کیشنز کے لئے نافذ کیا جاسکتا ہے جس میں بوجھ کی دو طرفہ سوئچنگ کی ضرورت ہوتی ہے ، جیسے AC ذریعہ سے۔

حوالہ جات:

تیز رفتار سے زیادہ وولٹیج پروٹیکشن ڈیٹا شیٹ کے ساتھ TPS2595xx ، 2.7 V سے 18 V ، 4-A ، 34-mΩ eFuse

TPS2595xx ڈیزائن حساب کتاب کا آلہ

ای فیوز ڈیوائسز