ہرن کنورٹرز کیسے کام کرتے ہیں؟

ذیل میں مضمون ایک جامع جانکاری پیش کرتا ہے کہ کس طرح بکس کنورٹرس کام کرتے ہیں۔

جیسا کہ نام سے پتہ چلتا ہے ، بکس کنورٹر ان پٹ موجودہ کی مخالفت یا اس کو محدود کرنے کے لئے ڈیزائن کیا گیا ہے جس کی وجہ سے آؤٹ پٹ ممکنہ ان پٹ کے مقابلے میں بہت کم ہوسکتا ہے۔

دوسرے لفظوں میں اس کو اسٹیپ ڈاون کنورٹر سمجھا جاسکتا ہے جسے کیلکولیٹڈ وولٹیج یا ان پٹ وولٹیج سے کم کرنٹ حاصل کرنے کے لئے استعمال کیا جاسکتا ہے۔

آئیے کام کرنے کے سلسلے میں مزید جانیں الیکٹرانک سرکٹس میں ہرن کنورٹرس مندرجہ ذیل گفتگو کے ذریعے:

ہرن کنورٹر

عام طور پر آپ کو ایس ایم پی ایس اور ایم پی پی ٹی سرکٹس میں ایک ہرن کنورٹر استعمال ہوسکتا ہے جس میں خاص طور پر ان پٹ سورس پاور سے کہیں زیادہ کم وولٹیج کی ضرورت ہوتی ہے ، بغیر کسی آؤٹ پٹ کو متاثر کرنے یا تبدیل کرنے کے ، جو V X I کی قدر ہے۔

ہرن کنورٹر کو سپلائی کا ذریعہ کسی AC دکان یا DC بجلی سپلائی سے ہوسکتا ہے۔

ایک ہرن کنورٹر صرف ان ایپلی کیشن کے لئے استعمال کیا جاتا ہے جہاں ان پٹ پاور سورس اور بوجھ کے لئے بجلی سے الگ تھلگ ہونے کی ضرورت نہیں پڑسکتی ہے ، تاہم ان ایپلی کیشنز کے لئے جہاں ان پٹ مین لیول پر ہوسکتا ہے پھر عام طور پر الگ تھلگ ٹرانسفارمر کے ذریعے فلائ بیک بیک ٹوپولوجی استعمال ہوتا ہے۔

مرکزی آلہ جو بکس کنورٹر میں سوئچنگ ایجنٹ کے طور پر استعمال ہوتا ہے وہ ایک موسفٹ یا پاور بی جے ٹی (جیسے 2N3055) کی شکل میں ہوسکتا ہے ، جس کے ساتھ ایک مربوط آسکیلیٹر مرحلے کے ذریعہ تیز رفتار سے سوئچ یا آسکیلیٹ کے لئے تشکیل کیا گیا ہے۔ اس کا اڈہ یا دروازہ۔

ہرن کنورٹر میں دوسرا اہم عنصر انڈکٹیکٹر ایل ہے ، جو اپنی اوقات کے دوران ٹرانجسٹر سے بجلی اسٹور کرتا ہے اور اسے اپنی بند آف مدت کے دوران جاری سطح پر لوڈ کو مسلسل فراہمی برقرار رکھنے کے لئے جاری کرتا ہے۔

اس مرحلے کو بھی 'فلائی وہیل' اس مرحلے میں چونکہ اس کا فنکشن میکانی مکھیوں سے ملتا ہے جو کسی بیرونی ذرائع سے مستقل دھکے کی مدد سے مستقل اور مستحکم گردش کو برقرار رکھنے کے قابل ہے۔

ان پٹ اے سی یا ڈی سی؟

ہرن کنورٹر بنیادی طور پر ڈی سی سے ڈی سی کنورٹر سرکٹ ہے جو کسی ڈی سی ماخذ سے سپلائی حاصل کرنے کے لئے ڈیزائن کیا گیا ہے ، جو بیٹری یا شمسی پینل ہوسکتا ہے۔ یہ ایک AC سے DC اڈیپٹر آؤٹ پٹ بھی ہوسکتا ہے جو برج ریکٹفایر اور فلٹر کیپسیٹر کے ذریعہ حاصل ہوتا ہے۔

اس سے کوئی فرق نہیں پڑتا ہے کہ ہرن کنورٹر میں ان پٹ ڈی سی کا ذریعہ کیا ہوسکتا ہے ، یہ PWM مرحلے کے ساتھ ساتھ ہیلی کاپٹر آسکیلیٹر سرکٹ کا استعمال کرتے ہوئے ہمیشہ اعلی تعدد میں تبدیل ہوجاتا ہے۔

اس فریکوئینسی کو پھر سوئچنگ ڈیوائس کو مطلوبہ ہرن کنورٹر اعمال کے لئے کھلایا جاتا ہے۔

ہرن کنورٹر آپریشن

جیسا کہ مذکورہ بالا حصے میں ایک بتھ کنورٹر کام کرتا ہے کے بارے میں بات چیت کی گئی ہے ، اور جیسا کہ مندرجہ ذیل آراگرام دیکھا جاسکتا ہے ، بک کنورٹر سرکٹ میں ایک سوئچنگ ٹرانجسٹر اور متعلقہ فلائی وہیل سرکٹ شامل ہے جس میں ڈایڈ ڈی 1 ، انڈکٹر ایل 1 اور کیپسیٹر سی 1 شامل ہے۔

ادوار کے دوران جب ٹرانجسٹر آن ہوتا ہے تو ، طاقت پہلے ٹرانجسٹر کے ذریعے اور پھر انڈکٹر ایل 1 کے ذریعے اور آخر کار بوجھ تک جاتی ہے۔ اس عمل میں ، متعص .ک اپنی موروثی جائداد کی وجہ سے اس میں توانائی کو ذخیرہ کرکے موجودہ کے اچانک تعارف کی مخالفت کرنے کی کوشش کرتا ہے۔

ایل 1 کے ذریعہ یہ مخالفت موجودہ بوجھ کو پہنچنے اور ابتدائی سوئچنگ انسٹنس کے لئے چوٹی کی قیمت تک پہنچنے کے لئے لاگو ان پٹ سے موجودہ کو روکتی ہے۔

تاہم اس دوران میں ٹرانجسٹر اپنے سوئچ آف مرحلے میں داخل ہوتا ہے ، اور انڈکٹر کو ان پٹ سپلائی بند کردیتا ہے۔

سپلائی آف آف 1 کے ساتھ ، موجودہ میں ایک بار پھر اچانک تبدیلی کا سامنا کرنا پڑتا ہے ، اور اس تبدیلی کو پورا کرنے کے لئے یہ منسلک بوجھ کے ذخیرہ شدہ توانائی کو بہا لے جاتا ہے۔

ٹرانجسٹر سوئچ ‘’ پیریڈ پر

مذکورہ اعداد و شمار کا حوالہ دیتے ہوئے ، جبکہ ٹرانجسٹر سوئچ آن مرحلے میں ہے ، یہ موجودہ کو بوجھ تک پہنچنے کی اجازت دیتا ہے ، لیکن سوئچ کے ابتدائی وقت کے دوران موجودہ پر اچانک درخواست کی مخالفت کرنے والے متعین کرنے والوں کی مخالفت کی وجہ سے موجودہ پر بہت زیادہ پابندی ہے۔ اس کے ذریعے موجودہ

تاہم عمل میں انڈکٹکٹر اس میں موجودہ ذخیرہ کرکے اس کے روی behaviorہ کو جواب دیتا ہے اور معاوضہ دیتا ہے ، اور کورس کے کچھ حصے میں بوجھ تک پہنچنے کی اجازت ہے اور کیپسیٹر سی 1 کو بھی ، جو اس میں سپلائی کے اجازت والے حصے کو بھی اسٹور کرتا ہے۔ .

اس بات کو بھی دھیان میں رکھنا چاہئے کہ جب کہ مندرجہ بالا ہوتا ہے تو ، ڈی ون کیتھڈ کو ایک مکمل مثبت صلاحیت کا سامنا کرنا پڑتا ہے جس کی وجہ سے یہ الٹا تعصب رکھتا ہے ، جس کی وجہ سے ایل 1 کی ذخیرہ شدہ توانائی کو بوجھ کے ذریعے پورے راستے میں واپسی کا راستہ حاصل کرنا ممکن ہوجاتا ہے۔ یہ صورتحال متعامل کو بغیر کسی رساو کے اس میں توانائی ذخیرہ کرنے کی اجازت دیتی ہے۔

ٹرانجسٹر سوئچ ‘آف’ مدت

اب مذکورہ اعداد و شمار کا حوالہ دیتے ہوئے ، جب ٹرانجسٹر اپنی سوئچنگ ایکشن کو پلٹاتا ہے ، یہ جیسے ہی آف ہوجاتا ہے ، ایل 1 کو پھر سے ایک اچھ currentی کرنٹ کے ساتھ متعارف کرایا جاتا ہے ، جس میں اس نے ذخیرہ شدہ توانائی کو بوجھ کی طرف جاری کرکے جواب دیا مساوی امکانی فرق کی شکل۔

اب ، چونکہ ٹی ون کو بند کر دیا گیا ہے ، ڈی 1 کا کیتھوڈ کو مثبت صلاحیت سے فارغ کردیا گیا ہے اور یہ فارورڈ پر مبنی حالت کے ساتھ اہل ہے۔

ڈی 1 کی فارورڈ متعصب حالت کی وجہ سے ، ایل 1 کی طرف سے لات ماری ہوئی ایل 1 انرجی یا بیک ای ایم ایف کو بوجھ ، ڈی 1 اور ایل 1 پر واپس چکر مکمل کرنے کی اجازت ہے۔

جب یہ عمل مکمل ہورہا ہے تو بوجھ کی کھپت کی وجہ سے ایل ون انرجی تیز گراوٹ سے گذرتی ہے۔ سی 1 اب ریسکیو کے لئے آتا ہے اور ایل 1 ای ایم ایف کی مدد کرتا ہے یا اس کی مدد کرتا ہے کہ اس نے اپنا ذخیرہ شدہ بوجھ بوجھ میں شامل کیا ، اس طرح بوجھ میں معقول مستحکم فوری وولٹیج کو یقینی بنایا ... جب تک کہ ٹرانجسٹر دوبارہ سائیکل کو دوبارہ تازہ کرنے کے ل ON دوبارہ سوئچ نہیں کرتا ہے۔

پورا طریقہ کار مطلوبہ بکس کنورٹر ایپلیکیشن پر عملدرآمد کرنے کے قابل بناتا ہے جس میں ان پٹ سورس سے نسبتا bigger زیادہ چوٹی وولٹیج کی بجائے سپلائی وولٹیج اور کرنٹ کے صرف ایک حساب والے حصے کو بوجھ کے لئے اجازت دی جاتی ہے۔

یہ ان پٹ سورس سے بڑی چوکور لہروں کی بجائے چھوٹی چھوٹی لہر ویوفارم کی شکل میں دیکھا جاسکتا ہے۔

مذکورہ بالا حصے میں ہم نے بالکل ٹھیک سیکھا کہ ہرن کنورٹرس کس طرح کام کرتے ہیں ، مندرجہ ذیل گفتگو میں ہم گہری تحلیل کریں گے اور بکس کنورٹرس سے متعلق مختلف پیرامیٹرز کا تعین کرنے کا متعلقہ فارمولا سیکھیں گے۔

ہرن کنورٹر سرکٹ میں بک وولٹیج کا حساب لگانے کا فارمولہ

مذکورہ فیصلے سے ہم یہ نتیجہ اخذ کرسکتے ہیں کہ ایل 1 کے اندر زیادہ سے زیادہ ذخیرہ شدہ موجودہ ٹرانجسٹر کے اوقات پر منحصر ہے ، یا ایل 1 کے پچھلے ای ایم ایف کو مناسب طور پر آن ، اور ایل آف کے اوقات کے ذریعہ طول و عرض کیا جاسکتا ہے ، اس سے یہ بھی ظاہر ہوتا ہے کہ آؤٹ پٹ ایک ہرن کنورٹر میں وولٹیج کو T1 کے وقت کے حساب سے مقرر کیا جاسکتا ہے۔

ہرن کنورٹر آؤٹ پٹ کے اظہار کے فارمولے کو نیچے دیئے گئے تعلقات میں دیکھا جاسکتا ہے۔

V (آؤٹ) = {V (in) x t (ON)} / T

جہاں V (in) سورس ولٹیج ہے ، t (آن) ٹرانجسٹر کا اوپن ٹائم ہے ،

اور T 'وقتا time فوقتا' یا پی ڈبلیو ایم کے ایک مکمل سائیکل کی مدت ہے ، یہ وہ وقت ہے جو ایک مکمل آن ٹائم + ایک مکمل وقت ختم کرنے کے لئے لیا جاتا ہے۔

حل شدہ مثال:

آئیے مذکورہ فارمولے کو حل شدہ مثال کے ساتھ سمجھنے کی کوشش کریں:

آئیے ایسی صورتحال اختیار کریں جہاں ہرن کنورٹر V (in) = 24V کے ساتھ چلتا ہے

T = 2ms + 2ms (وقت پر + بند وقت)

t (آن) = 1 منٹ

مندرجہ بالا فارمولے میں ان کو تبدیل کرنا:

V (آؤٹ) = 24 x 0.001 / 0.004 = 6V

لہذا وی (آؤٹ) = 6V

اب آئیے (ٹن) = 1.5 ملی میٹر بنا کر ٹرانجسٹر وقت میں اضافہ کریں

لہذا ، V (آؤٹ) = 24 x 0.0015 / 0.004 = 9V

مندرجہ بالا مثالوں سے یہ بات بالکل واضح ہوجاتی ہے کہ ٹرانجسٹر کے ایک بکس کنورٹر میں سوئچنگ ٹائم ٹی (آن) آؤٹ پٹ وولٹیج یا مطلوبہ بقیہ وولٹیج پر حکومت کرتا ہے ، اس طرح 0 اور V (میں) کے درمیان کسی بھی قدر کو محض مناسب جہت کے ذریعہ حاصل کیا جاسکتا ہے۔ سوئچنگ ٹرانجسٹر کے وقت۔

منفی فراہمی کے لئے ہرن کنورٹر

ہم نے ابھی تک جو بک کنورٹر سرکٹ پر تبادلہ خیال کیا ہے وہ اس کی فراہمی کو مثبت رسد کے مطابق بنایا گیا ہے ، کیونکہ ان پٹ آؤٹ پٹ کے حوالے سے ایک مثبت صلاحیت پیدا کرنے کے قابل ہے۔

تاہم ، ایسی ایپلی کیشنز کے لئے جن کو منفی رسد کی ضرورت ہوسکتی ہے ، اس طرح کی ایپلی کیشنز کے ساتھ ڈیزائن میں قدرے ترمیم کی جا سکتی ہے۔

مندرجہ بالا اعداد و شمار سے پتہ چلتا ہے کہ صرف انڈکٹر اور ڈایڈڈ کی پوزیشنوں کو تبدیل کرنے سے ، ہرن کنورٹر سے آؤٹ پٹ الٹ ہوسکتا ہے یا دستیاب گراؤنڈ ان پٹ کے سلسلے میں منفی بنایا جاسکتا ہے۔