مستحکم بینچ پاور سپلائی سرکٹ کا ڈیزائن کیسے کریں

مسائل کو ختم کرنے کے لئے ہمارے آلے کو آزمائیں





اس پوسٹ میں ہم اس بات پر تبادلہ خیال کرتے ہیں کہ کس طرح ایک موثر اور موثر ، ابھی تک بہت سستا ، اور مستحکم بینچ بجلی کی فراہمی کو کسی بھی الیکٹرانک شوق کے ذریعہ ہر قسم کے الیکٹرانک منصوبوں اور پروٹو ٹائپس کی محفوظ جانچ کے لئے ڈیزائن کیا جاسکتا ہے۔

بینچ بجلی کی فراہمی میں شامل بنیادی خصوصیات یہ ہیں:



  • سستے اور آسانی سے دستیاب اجزاء کے ساتھ تعمیر کیا جانا چاہئے
  • اس کی وولٹیج اور حالیہ حدود کے ساتھ لچکدار ہونا چاہئے ، یا اس میں لازمی طور پر متغیر وولٹیج اور متغیر موجودہ نتائج کی سہولت شامل ہونی چاہئے۔
  • زیادہ حالیہ اور زیادہ بوجھ سے محفوظ ہونا چاہئے۔
  • آسانی سے قابل تجدید ہونا چاہئے ، اگر کوئی مسئلہ پیدا ہو تو۔
  • اس کی بجلی کی پیداوار میں معقول حد تک موثر ہونا چاہئے۔
  • مطلوبہ تفصیلات کے مطابق آسانی سے حسب ضرورت بنانا چاہئے۔

عمومی وضاحت

اس طرح بجلی کی فراہمی کے زیادہ تر ڈیزائنوں میں ایک لکیری سیریز اسٹیبلائزر شامل ہوتا ہے۔ اس ڈیزائن میں پاس ٹرانجسٹر استعمال ہوتا ہے جو متغیر کے رزسٹر کی طرح کام کرتا ہے ، جو زینر ڈایڈڈ کے ذریعہ باقاعدہ ہے۔

سیریز بجلی کی فراہمی کا نظام زیادہ مقبول ہے ، ممکنہ طور پر اس حقیقت کی وجہ سے کہ یہ بہت زیادہ موثر ہے۔ زینر اور فیڈ ریزسٹر میں کچھ معمولی نقصان کے علاوہ ، قابل ذکر نقصان صرف اس مدت کے دوران ہوتا ہے جب وہ بوجھ کو موجودہ سپلائی کر رہا ہوتا ہے۔



تاہم ، سیریز بجلی کی فراہمی کے نظام کا ایک نقصان یہ ہے کہ یہ کسی بھی قسم کے آؤٹ پٹ لوڈ کو شارٹ سرکٹ فراہم نہیں کرتے ہیں۔ مطلب ، آؤٹ پٹ فالٹ کی صورتحال کے دوران پاس ٹرانجسٹر ایک بڑے موجودہ کو اس کے ذریعے بہنے کی اجازت دے سکتا ہے ، آخر کار خود کو اور ممکنہ طور پر منسلک بوجھ کو بھی تباہ کردیتا ہے۔

اس نے کہا ، شارٹ سرکٹ تحفظ ایک سیریز پاس بینچ بجلی کی فراہمی کو موجودہ کنٹرولر مرحلے کے طور پر تشکیل شدہ کسی اور ٹرانجسٹروں کے ذریعہ تیزی سے نافذ کیا جاسکتا ہے۔

متغیر وولٹیج کنٹرولر ایک سادہ ٹرانجسٹر ، ممکنہ رائے کے ذریعے حاصل کیا جاتا ہے۔

مندرجہ بالا دو اضافے ایک سلسلہ وار بینچ بجلی کی فراہمی کو انتہائی ورسٹائل ، ناہموار، ارزاں، عالمگیر اور عملی طور پر ناقابل تقسیم قابل بناتا ہے۔

مندرجہ ذیل پیراگراف میں ہم معیاری مستحکم بینچ بجلی کی فراہمی میں شامل مختلف مراحل کی ڈیزائننگ مختصر طور پر سیکھیں گے۔

آسان ٹرانجسٹر وولٹیج ریگولیٹر

ایڈجسٹ آؤٹ پٹ وولٹیج حاصل کرنے کا ایک تیز طریقہ یہ ہے کہ پاس کی بنیاد کو جکھا جائے ایک پوٹینومیٹر اور زینر ڈایڈڈ کے ساتھ ٹرانجسٹر جیسا کہ ذیل کی شکل میں دکھایا گیا ہے۔

اس سرکٹ میں ٹی 1 کو بطور دھاندلی کی جاتی ہے emitter- پیروکار BJT ، جہاں اس کی بنیاد وولٹیج VB اس کے emitter کی طرف وولٹیج VE کا فیصلہ کرتی ہے۔ VE اور VB دونوں بالکل ایک دوسرے کے ساتھ مطابقت پذیر ہوں گے ، اور اس کے فارورڈ ڈراپ کو کٹاتے ہوئے ، تقریبا برابر ہوں گے۔

کسی بھی بی جے ٹی کا فارورڈ ڈراپ وولٹیج عام طور پر 0.7 V ہوتا ہے ، جس سے یہ ظاہر ہوتا ہے کہ ایمیٹر سائیڈ وولٹیج ہوگا:

VE = VB - 0.7

تاثرات لوپ کا استعمال

اگرچہ اوپر ڈیزائن کی تعمیر آسان ہے اور بہت سستا ہے ، اس طرح کا نقطہ نظر کم وولٹیج کی سطح پر طاقت کے زبردست ضابطے کی پیش کش نہیں کرتا ہے۔

بالکل یہی وجہ ہے کہ عام طور پر رائے شماری کے کنٹرول میں پوری وولٹیج کی حدود میں ایک بہتر اصلاح حاصل کرنے کے لئے ملازمت کی جاتی ہے ، جیسا کہ ذیل کے اعداد و شمار میں ظاہر کیا گیا ہے۔

اس کنفیگریشن میں ، T1 کی بنیادی وولٹیج ، اور اس وجہ سے آؤٹ پٹ وولٹیج ، R1 کے پار وولٹیج ڈراپ کے ذریعہ کنٹرول کیا جاتا ہے ، جس کی بنیادی وجہ T2 کے ذریعہ کھینچنے والا موجودہ ہے۔

جب برتن VR1 کا سلائیڈر بازو گراؤنڈ سائیڈ انتہائی اختتام پر ہوتا ہے تو ، T2 کٹ جاتا ہے جب سے اب اس کی بنیاد گراؤنڈ ہوجاتی ہے ، جس سے T1 کی بنیاد موجودہ کی وجہ سے R1 میں صرف وولٹیج ڈراپ ہوجاتا ہے۔ اس صورتحال میں ٹی 1 ایمٹرٹر پر آؤٹ پٹ وولٹیج قریب قریب کلیکٹر وولٹیج جیسا ہی ہوتا جارہا ہے ، اور اس طرح دیا جاسکتا ہے:

VE = وین - 0.7 ، یہاں VE T1 کی ایمٹرٹر سائیڈ وولٹیج ہے ، اور بی جے ٹی T1 بیس / ایمٹر لیڈز کے لئے 0.7 معیاری فارورڈ وولٹیج ڈراپ ویلیو ہے۔

لہذا اگر ان پٹ سپلائی 15 V ہے تو ، آؤٹ پٹ کی توقع کی جاسکتی ہے۔

VE = 15 - 0.7 = 14.3 V

اب ، جب برتن VR1 سلائیڈر بازو کو اوپری مثبت آخر میں منتقل کیا جاتا ہے ، تو T2 T1 کی پوری ایمٹرٹر سائیڈ وولٹیج تک رسائی حاصل کرے گا ، جس کی وجہ سے T2 بہت سختی کا مظاہرہ کرے گا۔ اس کارروائی سے براہ راست رابطہ ہوجائے گا زینر ڈایڈڈ R1 کے ساتھ D1۔ مطلب ، اب ٹی ون کی بیس وولٹیج وی بی صرف زینر وولٹیج ویز کے برابر ہوگی۔ تو پیداوار ہو گی:

VE = Vz - 0.7

لہذا ، اگر D1 قدر 6 V ہے تو ، آؤٹ پٹ وولٹیج سے توقع کی جاسکتی ہے:

VE = 6 - 0.7 = 5.3 V ، لہذا زینر وولٹیج کم سے کم ممکنہ آؤٹ پٹ وولٹیج کا فیصلہ کرتا ہے جو اس سے حاصل کیا جاسکتا ہے سیریز گزر بجلی کی فراہمی جب برتن کو اپنی نچلی ترین ترتیب پر گھمایا جاتا ہے۔

اگرچہ مندرجہ بالا بجلی کی فراہمی کو آسان بنانے کے لئے آسان اور موثر ہے ، لیکن اس کا شارٹ سرکٹ پروف نہ ہونے کا ایک بڑا نقصان ہے۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ ، اگر سرکٹ کے آؤٹ پٹ ٹرمینلز غلطی سے مختصر سرکولیٹ ہو ، یا زیادہ بوجھ موجودہ لگائے جائیں تو ، ٹی 1 تیزی سے گرم ہوجائے گا اور جل جائے گا۔

اس صورتحال سے بچنے کے ل the ، ڈیزائن شامل کرکے آسانی سے اپ گریڈ ہوسکتا ہے موجودہ کنٹرول کی خصوصیت جیسا کہ مندرجہ ذیل حصے میں بیان کیا گیا ہے۔

اوورلوڈ شارٹ سرکٹ پروٹیکشن شامل کرنا

T3 اور R2 کی ایک سادہ شمولیت سے بینچ پاور سپلائی سرکٹ ڈیزائن کو 100 short شارٹ سرکٹ پروف اور قابل بناتا ہے موجودہ کنٹرول . اس ڈیزائن کی مدد سے بھی آؤٹ پٹ میں جان بوجھ کر مختصر ہونا T1 کو کوئی نقصان نہیں پہنچائے گا۔

اس مرحلے کے کام کو اس طرح سمجھا جاسکتا ہے:

جیسے ہی آؤٹ پٹ موجودہ سیٹ سیف ویلیو سے آگے بڑھ جاتا ہے ، R2 میں ممکنہ فرق کی متناسب مقدار تیار ہوجاتی ہے ، جو ٹرانجسٹر T3 کو مشکل سے سوئچ کرنے کے لئے کافی ہے۔

ٹی 3 تبدیل ہونے سے ٹی ون اڈے کو اپنی امیٹر لائن میں شامل کرنے کا سبب بنتا ہے ، جو فوری طور پر ٹی ون کی ترسیل کو ناکارہ کردیتا ہے ، اور اس صورتحال کو برقرار رکھا جاتا ہے جب تک کہ آؤٹ پٹ شارٹ یا اوورلوڈ کو نہیں ہٹا دیا جاتا ہے۔ اس طرح سے ٹی ون کو کسی بھی ناپسندیدہ آؤٹ پٹ صورتحال سے حفاظت حاصل ہے۔

ایک متغیر موجودہ خصوصیت شامل کرنا

مذکورہ ڈیزائن میں ، موجودہ سینسر ریزٹر R2 ایک مقررہ قیمت ہوسکتی ہے اگر آؤٹ پٹ کو مستقل موجودہ پیداوار کی ضرورت ہو۔ تاہم ، یہ خیال کیا جاتا ہے کہ اچھے بینچ کی بجلی کی فراہمی میں ولٹیج اور کرنٹ دونوں کے لئے متغیر کی حد ہوتی ہے۔ اس مطالبے پر غور کرتے ہوئے ، موجودہ محدث کو صرف ایک شامل کرکے ایڈجسٹ کیا جاسکتا ہے متغیر مزاحم T3 کی بنیاد کے ساتھ ، جیسا کہ ذیل میں دکھایا گیا ہے:

VR2 R2 میں وولٹیج ڈراپ کو تقسیم کرتا ہے اور اس طرح T3 کو کسی مخصوص مطلوبہ آؤٹ پٹ موجودہ پر سوئچ کرنے کی اجازت دیتا ہے۔

پارٹ ویلیو کا حساب لگانا

آئیے مزاحمت کاروں کے ساتھ شروع کریں ، R1 کا حساب درج ذیل فارمولے سے لگایا جاسکتا ہے:

R1 = (Vin - MaxVE) hFE / آؤٹ پٹ موجودہ

یہاں ، چونکہ زیادہ سے زیادہ = شراب - 0.7

لہذا ، ہم پہلے مساوات کو آسان بناتے ہیں جیسے R1 = 0.7hFE / آؤٹ پٹ موجودہ

VR1 60 V تک وولٹیج کے ل 10 10 k کا برتن ہوسکتا ہے

موجودہ لیمیڈر آر 2 کا حساب کتاب ذیل میں دیا جاسکتا ہے۔

R2 = 0.7 / زیادہ سے زیادہ موجودہ موجودہ

T1 زیادہ سے زیادہ شناخت سے 5 گنا کم آؤٹ پٹ موجودہ منتخب کیا جانا چاہئے ، اگر T1 کو ہیٹ سنک کے بغیر کام کرنے کی ضرورت ہو۔ T1 پر ایک بڑی ہیٹ سِنک انسٹال ہونے کے ساتھ ، آؤٹ پٹ موجودہ T1 ID کا 3/4 واں ہوسکتا ہے۔

وی آر 2 صرف 1 ک برتن یا پیش سیٹ ہوسکتا ہے۔

آؤٹ پٹ موجودہ ضرورت کے مطابق ٹی 1 کا انتخاب کیا جانا چاہئے۔ T1 ID کی درجہ بندی مطلوبہ آؤٹ پٹ موجودہ سے 5 گنا زیادہ ہونی چاہئے ، اگر اسے ہیٹ سنک کے بغیر ہی چلانا ہو۔ ایک بڑی ہیٹسنک انسٹال ہونے کے ساتھ ، T1 ID کی درجہ بندی مطلوبہ آؤٹ پٹ موجودہ سے کم سے کم 1.33 گنا زیادہ ہونی چاہئے۔

T1 کے لئے زیادہ سے زیادہ کلیکٹر / emitter یا VCE زیادہ سے زیادہ آؤٹ پٹ وولٹیج کی تصریح کی قیمت سے دوگنا ہونا چاہئے۔

زینر ڈایڈڈ D1 کی قدر بینچ بجلی کی فراہمی سے کم سے کم یا کم سے کم وولٹیج آؤٹ پٹ ضرورت کے مطابق منتخب کی جاسکتی ہے۔

T2 کی درجہ بندی R1 قدر پر منحصر ہوگی۔ چونکہ R1 کے پار وولٹیج ہمیشہ 0.7 V رہے گا ، لہذا T2 کا VCE لاوارث ہوجاتا ہے ، اور اس کی کم از کم قیمت بھی ہوسکتی ہے۔ T2 کی شناخت ایسی ہونی چاہئے جو T1 کی بنیادی موجودہ کو سنبھالنے کے قابل ہے ، جیسا کہ R1 کی قدر سے طے ہوتا ہے

T3 کے لئے بھی یہی اصول لاگو ہوتے ہیں۔

عام طور پر T2 ، اور T3 کوئی چھوٹا سگنل عام مقصد ٹرانجسٹر ہوسکتا ہے جیسے BC547 یا ہوسکتا ہے کہ a 2 این 2222 .

عملی ڈیزائن

اپنی مرضی کے مطابق بینچ بجلی کی فراہمی کے ڈیزائن کے تمام پیرامیٹرز کو سمجھنے کے بعد ، اب وقت آگیا ہے کہ عملی عملی نمونے میں ڈیٹا کو نافذ کیا جائے ، جیسا کہ ذیل میں دکھایا گیا ہے:

آپ کو ڈیزائن میں متعارف کروائے گئے کچھ اضافی اجزاء مل سکتے ہیں ، جو محض سرکٹ کی ریگولیشن کی صلاحیت کو بڑھانے کے لئے ہیں۔

ٹی 2 ، ٹی 2 اڈوں پر کسی بھی بقایا لہر کو صاف کرنے کے لئے سی 2 متعارف کرایا گیا ہے۔

ٹی 2 کے ساتھ ساتھ ٹی 2 بھی اے ڈارلنگٹن جوڑی آؤٹ پٹ کے موجودہ فائدہ کو بڑھانے کے لئے.

زینر ڈایڈڈ ترسیل کو بہتر بنانے کے ل overall آر 3 کو شامل کیا گیا ہے اور اس لئے بہتر مجموعی ضابطے کو یقینی بنانا ہے۔

آؤٹ پٹ وولٹیج کو مقررہ رینج میں ریگولیٹ کرنے کے ل R R8 اور R9 کو شامل کیا گیا ہے ، جو اہم نہیں ہیں۔

R7 زیادہ سے زیادہ حالیہ سیٹ کرتا ہے جو پیداوار تک رسائی حاصل کرسکتا ہے ، جو ہے:

I = 0.7 / 0.47 = 1.5 amps ، اور یہ درجہ بندی کی درجہ بندی کے مقابلہ میں کافی کم دکھائی دیتا ہے 2N3055 ٹرانجسٹر . اگرچہ اس سے ٹرانجسٹر کو زبردست ٹھنڈا رکھا جاسکتا ہے ، لیکن اگر ممکن ہو کہ اس قدر کو 8 ایم پی تک بڑھایا جا if اگر 2N3055 بڑی ہیٹ سنک کے اوپر لگے ہوئے ہوں۔

استعداد بڑھانے کے لئے بازی کم کرنا

کسی بھی سیریز ٹرانجسٹر پر مبنی لکیری ریگولیٹر کا سب سے بڑا نقصان زیادہ مقدار میں ٹرانجسٹر کی کھپت ہے۔ اور یہ اس وقت ہوتا ہے جب ان پٹ / آؤٹ پٹ کا فرق زیادہ ہو۔

مطلب ، جب وولٹیج کو لوئر آؤٹ پٹ وولٹیج کی طرف ایڈجسٹ کیا جاتا ہے تو ، ٹرانجسٹر کو زیادہ وولٹیج کو قابو کرنے کے لئے سخت محنت کرنا پڑتی ہے ، جس کو پھر ٹرانجسٹر سے گرمی کے طور پر جاری کیا جاتا ہے۔

مثال کے طور پر اگر بوجھ 3.3 V یلئڈی ہے ، اور بینچ پاور سپلائی میں ان پٹ سپلائی 15 V ہے ، تو آؤٹ پٹ وولٹیج کو 3.3 V پر لانا پڑے گا جو 15 - 3.3 = 11.7 V کم ہے۔ اور یہ فرق ٹرانجسٹر کے ذریعہ حرارت میں تبدیل ہوتا ہے ، جس کا مطلب 70 than سے زیادہ کی کارکردگی میں کمی ہوسکتی ہے۔

تاہم ، اس مسئلے کو آسانی سے a کا استعمال کرکے حل کیا جاسکتا ہے ٹرانسفارمر ٹیپڈ وولٹیج آؤٹ پٹ سمیٹ کے ساتھ۔

مثال کے طور پر ٹرانسفارمر میں 5 V ، 7.5 V ، 10 V ، 12 V وغیرہ کی نلیاں ہوسکتی ہیں۔

بوجھ پر انحصار کرتے ہوئے نلکوں کو کھانا کھلانے کے لئے منتخب کیا جاسکتا ہے ریگولیٹر سرکٹ . اس کے بعد ، سرکٹ کے وولٹیج ایڈجسٹمنٹ برتن کو مطلوبہ قیمت کے ساتھ آؤٹ پٹ لیول کو عین مطابق ایڈجسٹ کرنے کے لئے استعمال کیا جاسکتا ہے۔

اس تکنیک سے استعداد کار کو بہت اونچے درجے تک پہنچادے گا ، جس سے ٹرانجسٹر کو ہیٹ سنک چھوٹا اور کمپیکٹ ہوجائے گا۔




پچھلا: 2 میٹر ہام ریڈیو ٹرانسمیٹر سرکٹ اگلا: 80 میٹر ہیم ریڈیو کے لئے ٹرانسمیٹر وصول کرنے والا سرکٹ