شکل 1: معیاری لکیری پاور سپلائی ڈیزائن ڈایاگرام

شکل 2: لکیری بجلی کی فراہمی کی لہر

اگرچہ لکیری پاور سپلائی کم طاقت والے آلات، جیسے کہ کورڈ لیس فونز، پلے اسٹیشن/Wii/Xbox اور دیگر گیم کنسولز کو بجلی کی فراہمی کے لیے بہت موزوں ہے، لیکن ہائی پاور ڈیوائسز کے لیے، لکیری بجلی کی فراہمی ناکافی ہوگی۔

لکیری پاور سپلائی کے لیے، اس کی اندرونی گنجائش اور ٹرانسفارمر کا سائز AC مینز کی فریکوئنسی کے الٹا متناسب ہے: یعنی اگر ان پٹ مینز کی فریکوئنسی کم ہے، تو لکیری پاور سپلائی کے لیے بڑے کپیسیٹینس اور ٹرانسفارمر کی ضرورت ہوتی ہے، اور اور اسی طرح. اس وقت، 60Hz (کچھ ممالک میں 50Hz) کی فریکوئنسی والے AC مینز ہمیشہ استعمال کیے جاتے ہیں، جو نسبتاً کم فریکوئنسی ہے، اس لیے اس کے ٹرانسفارمر اور کپیسیٹر کا سائز اکثر نسبتاً بڑا ہوتا ہے۔ اس کے علاوہ، AC مینز کا اضافہ جتنا بڑا ہوگا، لکیری پاور سپلائی کا ٹرانسفارمر اتنا ہی بڑا ہوگا۔

لہذا، ذاتی پی سی کے شعبے کے لیے، لکیری پاور سپلائی تیار کرنا ایک پاگل اقدام ہوگا، کیونکہ اس کا حجم بہت بڑا ہوگا اور اس کا وزن بہت زیادہ ہوگا۔ لہذا، ذاتی پی سی کے صارفین لکیری بجلی کی فراہمی کے اشتراک کے لیے موزوں نہیں ہیں۔

● آپ بجلی کی فراہمی کو تبدیل کرنے کے بارے میں کتنا جانتے ہیں؟

ہائی فریکوئنسی سوئچنگ موڈ کے ذریعے پاور سپلائی کو سوئچ کرنے سے اس مسئلے کو اچھی طرح حل کیا جا سکتا ہے۔ ہائی فریکوئنسی سوئچنگ پاور سپلائی کے لیے، ٹرانسفارمر میں داخل ہونے سے پہلے AC ان پٹ وولٹیج کو بڑھایا جا سکتا ہے (عموماً 50-60 KHz بڑھانے سے پہلے)۔ان پٹ وولٹیج میں اضافے کے ساتھ، ٹرانسفارمرز اور کیپسیٹرز جیسے اجزاء کا سائز لکیری پاور سپلائی جتنا بڑا ہونا ضروری نہیں ہے۔

یہ ہائی فریکوئنسی سوئچنگ پاور سپلائی وہی ہے جو ہمارے ذاتی پی سی اور VCR جیسے آلات کو درکار ہے۔واضح رہے کہ جسے ہم اکثر "سوئچنگ پاور سپلائی" کہتے ہیں وہ دراصل "ہائی فریکوئنسی سوئچنگ پاور سپلائی" کا مخفف ہے، جس کا خود پاور سپلائی کے ٹرن آف اور ٹرن آن سے کوئی تعلق نہیں ہے۔درحقیقت، آخری صارف کے پی سی کی پاور سپلائی زیادہ بہتر سکیم کو اپناتی ہے: بند لوپ سسٹم- سوئچنگ ٹیوب کو کنٹرول کرنے کے لیے ذمہ دار سرکٹ، پاور سپلائی کے آؤٹ پٹ سے فیڈ بیک سگنل حاصل کرتا ہے، اور پھر فریکوئنسی میں اضافہ یا کمی کرتا ہے۔ پی سی کی بجلی کی کھپت کے مطابق ایک مخصوص مدت میں وولٹیج تاکہ بجلی کی فراہمی کے ٹرانسفارمر کے مطابق ہو سکے (اس طریقہ کو PWM، پلس وِڈتھ ماڈیولیشن، پلس وِڈتھ ماڈیولیشن کہا جاتا ہے)۔لہذا، سوئچنگ پاور سپلائی منسلک بجلی استعمال کرنے والے آلات کی بجلی کی کھپت کے مطابق خود کو ایڈجسٹ کیا جا سکتا ہے، تاکہ ٹرانسفارمر اور دیگر اجزاء کم توانائی لے جائیں اور کیلوری کی قیمت کو کم کرسکیں.

دوسری طرف، لکیری پاور سپلائی کا ڈیزائن تصور یہ ہے کہ پاور سب سے اہم ہے، چاہے لوڈ سرکٹ کو بڑے کرنٹ کی ضرورت نہ ہو۔ اس کا نتیجہ یہ ہوتا ہے کہ تمام اجزاء ضروری نہ ہونے پر بھی پورے بوجھ پر کام کرتے ہیں، جس کے نتیجے میں گرمی بہت زیادہ ہوتی ہے۔

شکل 4: پی ایف سی سرکٹ کے ساتھ بجلی کی فراہمی

شکل 3 کے ساتھ شکل 4 کا موازنہ کرنے سے، ہم ان کے درمیان فرق دیکھ سکتے ہیں: ایک میں ایک فعال PFC سرکٹ ہے اور دوسرے میں نہیں ہے۔ سابق میں کوئی 110/220 V کنورٹر نہیں ہے اور کوئی وولٹیج ڈبلنگ سرکٹ نہیں ہے۔ مندرجہ ذیل فعال PFC بجلی کی فراہمی کی وضاحت پر توجہ مرکوز کرے گا.قارئین کے لیے بجلی کی فراہمی کے کام کرنے والے اصول کو بہتر طور پر سمجھنے کے لیے، اوپر دیا گیا ایک بہت ہی بنیادی خاکہ ہے، جس میں دیگر اضافی سرکٹس، جیسے شارٹ سرکٹ پروٹیکشن، اسٹینڈ بائی سرکٹ اور PG سگنل جنریٹر شامل نہیں ہیں۔ بلاشبہ، اگر آپ مزید تفصیلی خاکہ جاننا چاہتے ہیں، تو براہ کرم تصویر 5 دیکھیں۔ اس سے کوئی فرق نہیں پڑتا اگر آپ اسے نہیں سمجھ سکتے، کیونکہ یہ تصویر اصل میں ان پیشہ ور پاور ڈیزائنرز کے لیے ہے۔

شکل 5: کم اینڈ ATX پاور سپلائی کا مخصوص ڈیزائن ڈایاگرام (ہو سکتا ہے تصویر واضح نہ ہو، اس لیے میرا مشورہ ہے کہ آپ اسے گھسیٹ کر دیکھیں)

آپ پوچھ سکتے ہیں، شکل 5 کے ڈیزائن ڈایاگرام میں وولٹیج رییکٹیفکیشن سرکٹ کیوں نہیں ہے؟ درحقیقت، PWM سرکٹ نے پہلے ہی وولٹیج کی اصلاح کا کام سنبھال لیا ہے۔ ان پٹ وولٹیج کو سوئچ ٹیوب سے گزرنے سے پہلے دوبارہ درست کیا جائے گا، اور ٹرانسفارمر میں داخل ہونے والا وولٹیج مربع لہر بن گیا ہے۔ لہذا، ٹرانسفارمر آؤٹ پٹ کی لہر بھی ایک مربع لہر ہے، سائن لہر نہیں ہے. اس وقت، ویوفارم مربع ہے، لہذا ٹرانسفارمر کے ذریعہ وولٹیج کو آسانی سے ڈی سی وولٹیج میں تبدیل کیا جاسکتا ہے۔

کہنے کا مطلب یہ ہے کہ ٹرانسفارمر کے ذریعہ وولٹیج کو دوبارہ ترتیب دینے کے بعد، آؤٹ پٹ وولٹیج DC DC وولٹیج بن گیا ہے۔ اسی لیے سوئچنگ پاور سپلائی کو اکثر DC-DC کنورٹر کہا جاتا ہے۔PWM کنٹرول سرکٹ کا لوپ تمام مطلوبہ ریگولیٹنگ افعال کے لیے ذمہ دار ہے۔ اگر آؤٹ پٹ وولٹیج غلط ہے تو، PWM کنٹرول سرکٹ ڈیوٹی سائیکل کے کنٹرول سگنل کو ٹرانسفارمر کے مطابق بدل دے گا، اور آخر میں آؤٹ پٹ وولٹیج کو درست کر دے گا۔ یہ اکثر اس وقت ہوتا ہے جب پی سی کی بجلی کی کھپت بڑھ جاتی ہے، اور آؤٹ پٹ وولٹیج کم ہوتا ہے، یا جب پی سی کی بجلی کی کھپت کم ہوتی ہے، آؤٹ پٹ وولٹیج بڑھنے لگتا ہے۔اگلے صفحہ کو دیکھتے وقت، ہمارے لیے درج ذیل معلومات کا جاننا ضروری ہے۔

★ ٹرانسفارمر سے پہلے کے تمام سرکٹس اور ماڈیولز کو "پرائمری سائیڈ" کہا جاتا ہے، اور ٹرانسفارمر کے بعد کے تمام سرکٹس اور ماڈیولز کو "سیکنڈری سائیڈ" کہا جاتا ہے۔

★ فعال PFC کے ساتھ ڈیزائن کردہ پاور سپلائی میں 110 V/ 220 V کنورٹر اور وولٹیج ڈبلر نہیں ہے۔★ پی ایف سی سرکٹ کے بغیر بجلی کی فراہمی کے لیے، اگر 110 V/220 V کو 110 V پر سیٹ کیا جاتا ہے، اس سے پہلے کہ کرنٹ ریکٹیفائر برج میں داخل ہو، پاور سپلائی خود 110 V سے 220 V تک بڑھانے کے لیے وولٹیج ڈبلر کا استعمال کرے گی۔

★ پی سی پاور سپلائی پر سوئچ ٹیوب پاور MOSFET ٹیوبوں کے ایک جوڑے پر مشتمل ہوتی ہے، یقینا، اس کے دیگر امتزاج بھی ہیں، جن کی ہم بعد میں تفصیل سے وضاحت کریں گے۔

★ ٹرانسفارمر کی مطلوبہ لہر مربع لہر ہے، لہذا ٹرانسفارمر سے گزرنے کے بعد وولٹیج کی لہر مربع لہر ہے، سائن لہر نہیں؛

★PWM کنٹرول کرنٹ اکثر ایک مربوط سرکٹ ہوتا ہے، جسے عام طور پر ایک چھوٹے ٹرانسفارمر کے ذریعے پرائمری سائیڈ سے الگ تھلگ کیا جاتا ہے، لیکن بعض اوقات اسے ایک کپلنگ چپ (ایل ای ڈی اور فوٹوٹرانسسٹر کے ساتھ ایک چھوٹی سی آئی سی چپ) کے ذریعے پرائمری سائیڈ سے الگ تھلگ کیا جا سکتا ہے۔

★PWM کنٹرول سرکٹ پاور سپلائی کے آؤٹ پٹ لوڈ کے مطابق پاور سپلائی کی سوئچ ٹیوب کی بندش کو کنٹرول کرتا ہے۔ اگر آؤٹ پٹ وولٹیج بہت زیادہ یا بہت کم ہے، تو PWM کنٹرول سرکٹ وولٹیج ویوفارم کو سوئچنگ ٹیوب کے مطابق بدل دے گا، تاکہ مثبت آؤٹ پٹ وولٹیج کو درست کرنے کا مقصد حاصل کیا جا سکے۔

اگلے صفحے پر، ہم تصویروں کے ذریعے پاور سپلائی کے ہر ماڈیول اور سرکٹ کا مطالعہ کریں گے، اور بصری طور پر آپ کو بتائیں گے کہ انہیں جسمانی تصویروں کے ذریعے پاور سپلائی میں کہاں تلاش کرنا ہے۔

پرائمری سائیڈ کو سیکنڈری سائیڈ سے الگ کریں۔

اوپر، ہم نے میکرو نقطہ نظر سے پاور سپلائی کے اندر ہر ماڈیول کو تقریباً متعارف کرایا ہے۔ آئیے اسے بہتر کریں اور موضوع کو پاور سپلائی کے ہر ماڈیول کے اجزاء کی طرف موڑ دیں۔

04
عارضی فلٹر سرکٹ کا تجزیہ

پی سی سوئچنگ پاور سپلائی سے منسلک ہونے کے بعد، کمرشل پاور پہلے عارضی فلٹرنگ سرکٹ میں داخل ہوتی ہے، جسے عام طور پر EMI سرکٹ کہا جاتا ہے۔ مندرجہ ذیل اعداد و شمار PC پاور سپلائی کے "تجویز کردہ" عارضی فلٹر سرکٹ کے سرکٹ ڈایاگرام کو بیان کرتا ہے۔

عارضی فلٹر سرکٹ کا سرکٹ ڈایاگرام

ہمیں اس بات پر کیوں زور دینا چاہئے کہ یہ "تجویز کردہ" ہے؟ کیونکہ مارکیٹ میں بہت سے پاور سپلائیز، خاص طور پر کم اینڈ پاور سپلائیز، اکثر شکل 8 میں کچھ اجزاء کو چھوڑ دیتے ہیں۔ لہذا آپ یہ جانچ کر اپنی بجلی کی فراہمی کے معیار کا اندازہ لگا سکتے ہیں کہ آیا EMI سرکٹ سکڑ گیا ہے۔

EMI سرکٹ کا بنیادی جزو MOV (Metal Oxide Varistor)، یا varistor (Figure 1 میں RV8) ہے، جو تجارتی طاقت کے عارضی میں چوٹی کو دبانے کا ذمہ دار ہے۔ MOV عنصر سرج دبانے والوں میں بھی استعمال ہوتا ہے۔ تاہم، بہت سے کم بجلی کی فراہمی اکثر اخراجات کو بچانے کے لیے اہم MOV اجزاء کو کاٹ دیتی ہے۔ MOV عناصر سے لیس پاور سپلائی کے لیے، یہ اہم نہیں ہے کہ سرج کو دبانے والا ہے یا نہیں، کیونکہ پاور سپلائی میں پہلے سے ہی سرج کو دبانے کا کام ہوتا ہے۔

انجیر میں L1 اور L2۔ 8 فیرائٹ کنڈلی ہیں؛ C1 اور C2 ڈسک capacitors ہیں، عام طور پر نیلے، اور ان capacitors کو عام طور پر "Y" capacitors کہتے ہیں۔ C3 ایک دھاتی پالئیےسٹر کیپسیٹر ہے، عام طور پر 100nF، 470nF یا 680nF کی صلاحیت کے ساتھ، جسے "X" کپیسیٹر بھی کہا جاتا ہے۔ کچھ پاور سپلائیز دو X capacitors سے لیس ہیں، جو مینز کے ساتھ متوازی طور پر جڑے ہوئے ہیں، جیسا کہ شکل 8 RV1 میں دکھایا گیا ہے۔

X capacitor مینز کے ساتھ متوازی طور پر جڑا کوئی بھی کپیسیٹر ہو سکتا ہے۔ Y capacitors کو عام طور پر جوڑوں میں جوڑا جاتا ہے، جنہیں آگ اور صفر کے درمیان سیریز میں جوڑنے کی ضرورت ہوتی ہے اور دونوں capacitors کے درمیانی نقطہ کو چیسیس کے ذریعے گراؤنڈ کیا جانا چاہیے۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ وہ مینز کے ساتھ متوازی طور پر جڑے ہوئے ہیں۔

عارضی فلٹر سرکٹ نہ صرف کمرشل پاور کو فلٹر کر سکتا ہے بلکہ سوئچنگ ٹیوب سے پیدا ہونے والے شور کو اسی کمرشل پاور پر موجود دیگر الیکٹرانک آلات میں مداخلت کرنے سے بھی روک سکتا ہے۔

آئیے کچھ عملی مثالوں پر ایک نظر ڈالتے ہیں۔ جیسا کہ شکل 9 میں دکھایا گیا ہے، کیا آپ کچھ عجیب چیزیں دیکھ سکتے ہیں؟ اس پاور سپلائی میں کوئی عارضی فلٹر سرکٹ نہیں ہے! یہ ایک سستی "کاٹیج" بجلی کی فراہمی ہے۔ براہ کرم نوٹ کریں، سرکٹ بورڈ پر نشان دیکھیں۔ عارضی فلٹر سرکٹ ہونا چاہیے تھا لیکن اسے بے دل جے ایس نے مارکیٹ میں لایا۔

اس سستی "کاٹیج" بجلی کی فراہمی میں کوئی عارضی فلٹر سرکٹ نہیں ہے۔

جیسا کہ شکل 10 میں دکھایا گیا ہے، یہ عارضی فلٹر سرکٹ کے ساتھ ایک لو اینڈ پاور سپلائی ہے، لیکن جیسا کہ ہم دیکھ سکتے ہیں، اس پاور سپلائی کا عارضی فلٹر سرکٹ اہم MOV ویریسٹر کو چھوڑ دیتا ہے اور اس میں صرف ایک فیرائٹ کوائل ہے۔ تاہم، یہ بجلی کی فراہمی ایک اضافی X capacitor سے لیس ہے۔

کم کے آخر میں بجلی کی فراہمی کا EMI سرکٹ

عارضی فلٹر سرکٹس کو بنیادی EMI اور سیکنڈری EMI میں تقسیم کیا گیا ہے۔ کئی پاور سپلائیز کی بنیادی EMI اکثر ایک آزاد PCB پر رکھی جاتی ہے، مینز انٹرفیس کے قریب، جبکہ سیکنڈری EMI پاور سپلائی کے مرکزی PCB پر رکھی جاتی ہے، جیسا کہ درج ذیل اعداد و شمار 11 اور 12 میں دکھایا گیا ہے۔کلاس I EMI ایک X capacitor اور فیرائٹ انڈکٹر سے لیس ہے۔

اس پاور سپلائی کی سیکنڈری EMI کو دیکھیں۔ یہاں ہم MOV ویریسٹر کو دیکھ سکتے ہیں، حالانکہ اس کی جگہ کا تعین قدرے عجیب ہے، دوسرے فیرائٹ کے پیچھے۔ مجموعی طور پر یہ کہنا چاہیے کہ اس پاور سپلائی کا EMI سرکٹ بہت مکمل ہے۔

ثانوی EMI مکمل کریں۔

یہ بات قابل ذکر ہے کہ مذکورہ پاور سپلائی کا MOV varistor پیلا ہے، لیکن حقیقت میں زیادہ تر MOV گہرے نیلے رنگ کے ہوتے ہیں۔

اس کے علاوہ، اس پاور سپلائی کا عارضی فلٹر سرکٹ ایک فیوز سے لیس ہے (شکل 1 میں F8 کے طور پر دکھایا گیا ہے)۔ واضح رہے کہ اگر آپ کو معلوم ہوتا ہے کہ فیوز ٹیوب میں موجود فیوز اڑ گیا ہے، تو یہ یقینی ہے کہ پاور سپلائی کے اندر موجود ایک یا کچھ پرزوں میں خرابی ہے۔ اس وقت فیوز کو تبدیل کرنا بیکار ہے، اور آپ کے اسے آن کرنے کے بعد یہ دوبارہ جل جائے گا۔

05

وولٹیج ڈبلر اور بنیادی اصلاحی سرکٹ

● وولٹیج ڈبلر اور بنیادی اصلاحی سرکٹ

جیسا کہ اوپر بتایا گیا ہے، سوئچنگ پاور سپلائی میں بنیادی طور پر فعال PFC پاور سپلائی اور غیر فعال PFC پاور سپلائی شامل ہے۔ مؤخر الذکر میں PFC سرکٹ نہیں ہے لیکن یہ وولٹیج ڈبلر سے لیس ہے۔ وولٹیج ڈبلر دو بڑے الیکٹرولائٹک کیپسیٹرز کا استعمال کرتا ہے، یعنی اگر آپ کو پاور سپلائی کے اندر دو بڑے کیپسیٹرز نظر آئیں تو بنیادی طور پر یہ اندازہ لگایا جا سکتا ہے کہ یہ پاور سپلائی کا وولٹیج ڈبلر ہے۔ جیسا کہ ہم نے پہلے ذکر کیا ہے، وولٹیج ڈبلر صرف 127V وولٹیج والے علاقوں کے لیے موزوں ہے۔

دو بڑے الیکٹرولائٹک کیپسیٹرز پر مشتمل ایک وولٹیج ڈبلر

اسے نیچے اتاریں اور ایک نظر ڈالیں۔

ریکٹیفائر پل کو وولٹیج ڈبلر کے ایک طرف دیکھا جا سکتا ہے۔ ریکٹیفائر برج چار ڈایڈس یا ایک جزو پر مشتمل ہو سکتا ہے، جیسا کہ شکل 15 میں دکھایا گیا ہے۔ ہائی اینڈ پاور سپلائی کا رییکٹیفائر پل عام طور پر ایک خاص ہیٹ سنک پر رکھا جاتا ہے۔

درست کرنے والا پل

بنیادی حصے میں، عام طور پر ایک این ٹی سی تھرمسٹر ہوتا ہے، جو درجہ حرارت کی تبدیلی کے مطابق مزاحمتی قدر کو تبدیل کر سکتا ہے۔ این ٹی سی تھرمسٹر منفی درجہ حرارت کوفیشینٹ کا مخفف ہے۔ اس کا کام بنیادی طور پر بجلی کی سپلائی کو دوبارہ ملانا ہے جب درجہ حرارت بہت کم یا بہت زیادہ ہو، جو سیرامک ڈسک کیپسیٹر کی طرح ہوتا ہے، عام طور پر زیتون۔

06فعال پی ایف سی سرکٹ

● ایکٹو پی ایف سی سرکٹبلاشبہ، اس قسم کا سرکٹ صرف فعال PFC سرکٹ سے لیس پاور سپلائی میں دیکھا جا سکتا ہے۔

شکل 16 ایک عام PFC سرکٹ کی وضاحت کرتا ہے:

ایکٹو پی ایف سی سرکٹ ڈایاگرام

فعال PFC سرکٹ عام طور پر دو پاور MOSFET سوئچ استعمال کرتا ہے۔ یہ سوئچ ٹیوبیں عام طور پر پرائمری سائیڈ کے ہیٹ سنک پر رکھی جاتی ہیں۔ آسانی سے سمجھنے کے لیے، ہم نے ہر MOSFET سوئچ ٹیوب کو حروف کے ساتھ نشان زد کیا ہے: S کا مطلب ماخذ، D کا مطلب ڈرین، اور G کا مطلب گیٹ ہے۔

پی ایف سی ڈایڈڈ ایک پاور ڈائیوڈ ہے، جو عام طور پر پاور ٹرانزسٹر کی طرح پیکیجنگ ٹیکنالوجی کو اپناتا ہے۔ وہ لمبائی میں یکساں ہیں، اور انہیں بنیادی سائیڈ کے ہیٹ سنک پر بھی رکھا گیا ہے، لیکن پی ایف سی ڈائیوڈ میں صرف دو پن ہیں۔

پی ایف سی سرکٹ میں انڈکٹنس پاور سپلائی میں سب سے بڑا انڈکٹنس ہے۔ پرائمری سائیڈ پر فلٹر کیپیسیٹر فعال PFC پاور سپلائی کے پرائمری سائیڈ پر سب سے بڑا الیکٹرولائٹک کپیسیٹر ہے۔ انجیر میں ریزسٹر۔ 16 ایک NTC تھرمسٹر ہے، جو درجہ حرارت کی تبدیلی کے ساتھ مزاحمتی قدر کو تبدیل کر سکتا ہے، اور ثانوی EMI کے NTC تھرمسٹر کی طرح کام کرتا ہے۔ایکٹو PFC کنٹرول سرکٹ عام طور پر IC انٹیگریٹڈ سرکٹ پر مبنی ہوتا ہے، اور بعض اوقات یہ انٹیگریٹڈ سرکٹ PWM سرکٹ کو کنٹرول کرنے کے لیے بھی ذمہ دار ہوتا ہے (سوئچ ٹیوب کی بندش کو کنٹرول کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے)۔ اس قسم کے مربوط سرکٹ کو عام طور پر "PFC/PWM کومبو" کہا جاتا ہے۔

ہمیشہ کی طرح، پہلے کچھ مثالیں دیکھیں۔ شکل 17 میں، ہم بنیادی سائیڈ پر ہیٹ سنک کو ہٹانے کے بعد اجزاء کو بہتر طور پر دیکھ سکتے ہیں۔ یہ بائیں جانب عارضی فلٹر سرکٹ کا ثانوی EMI سرکٹ ہے، جسے اوپر تفصیل سے متعارف کرایا گیا ہے۔ بائیں طرف دیکھیں، یہ سب ایکٹو پی ایف سی سرکٹ کے اجزاء ہیں۔

چونکہ ہم نے ہیٹ سنک کو ہٹا دیا ہے، اس لیے تصویر میں پی ایف سی ٹرانزسٹر اور پی ایف سی ڈائیوڈ کو نہیں دیکھا جا سکتا۔ اس کے علاوہ، اگر آپ تھوڑی سی توجہ دیں تو آپ دیکھ سکتے ہیں کہ ریکٹیفائر برج اور ایکٹیو پی ایف سی سرکٹ کے درمیان ایک ایکس کیپسیٹر (ریکٹیفائر پل کے ہیٹ سنک کے نیچے بھورا عنصر) موجود ہے۔ عام طور پر، زیتون کا تھرمسٹر، جو سیرامک ڈسک کیپیسیٹر کی طرح لگتا ہے، ربڑ سے ڈھکا ہوتا ہے۔

فعال PFC اجزاء

تصویر 18 بنیادی سائیڈ ہیٹ سنک پر ایک عنصر ہے۔ یہ بجلی کی فراہمی دو MOSFET سوئچز اور فعال PFC سرکٹ کے پاور ڈائیوڈ سے لیس ہے:

سوئچ، پاور ڈایڈڈ

اگلا، ہم سوئچ ٹیوب پر توجہ مرکوز کریں گے …

07
سوئچ ٹیوب

● سوئچ ٹیوبپاور سپلائی کے سوئچنگ انورٹر میں کئی موڈ ہو سکتے ہیں۔ ہم نے مندرجہ ذیل حالات کا خلاصہ کیا ہے:

بلاشبہ، ہم صرف تجزیہ کرتے ہیں کہ ایک مخصوص موڈ میں کتنے اجزاء کی ضرورت ہے۔ درحقیقت، انجینئرز کو بہت سے عوامل سے محدود کیا جائے گا جب اس بات پر غور کیا جائے کہ کون سا طریقہ اختیار کرنا ہے۔

اس وقت، دو سب سے مشہور موڈز دو ٹرانزسٹر فارورڈ ڈیزائن اور پش پل ڈیزائن ہیں، دونوں میں دو لائٹ سوئچز استعمال ہوتے ہیں۔ ہم نے پہلے ہی یہ روشنی خارج کرنے والی ٹیوبیں متعارف کرائی ہیں جو پچھلے صفحے پر بنیادی سائیڈ ہیٹ سنک پر ترتیب دی گئی ہیں، اس لیے میں انہیں یہاں نہیں دہراؤں گا۔

یہاں ان پانچ طریقوں کے ڈیزائن ڈرائنگ ہیں:

(سنگل ٹرانجسٹر فارورڈ کنفیگریشن)

(دو ٹرانجسٹر فارورڈ کنفیگریشن)

(آدھے پل کی ترتیب)

(مکمل پل کنفیگریشن)

(پش پل کنفیگریشن)

8،اور ایک ٹرانسفارمر PWM کنٹرول سرکٹ۔

● ٹرانسفارمر اور PWM کنٹرول سرکٹ

جیسا کہ ہم نے پہلے ذکر کیا ہے، پی سی پاور سپلائی عام طور پر تین ٹرانسفارمرز سے لیس ہوتی ہے: سب سے بڑا ٹرانسفارمر ہے جو پچھلے اعداد و شمار 3، 4 اور 19-23 میں نشان زد ہے۔ اس کا پرائمری سائیڈ سوئچ ٹیوب کے ساتھ جڑا ہوا ہے، اور اس کا سیکنڈری سائیڈ ریکٹیفائر سرکٹ اور فلٹر سرکٹ سے منسلک ہے، جو کم وولٹیج ڈی سی آؤٹ پٹ (+12V, +5V, +3.3V, -12V, -5V) فراہم کر سکتا ہے۔ بجلی کی فراہمی.

سب سے چھوٹے ٹرانسفارمر میں +5VSB آؤٹ پٹ کا بوجھ ہوتا ہے، جو عام طور پر اسٹینڈ بائی ٹرانسفارمر بن جاتا ہے، اور ہمیشہ "اسٹینڈ بائی اسٹیٹ" میں ہوتا ہے کیونکہ آؤٹ پٹ کا یہ حصہ ہمیشہ آن ہوتا ہے، یہاں تک کہ جب PC پاور بند ہو۔تیسرا ٹرانسفارمر ایک الگ تھلگ ہے، جو PWM کنٹرول سرکٹ کو سوئچ ٹیوب سے جوڑتا ہے۔ تمام پاور سپلائیز اس ٹرانسفارمر سے لیس نہیں ہوں گے، کیونکہ کچھ پاور سپلائیز اکثر اسی فنکشن کے ساتھ آپٹکوپلر انٹیگریٹڈ سرکٹس سے لیس ہوتے ہیں۔

ٹرانسفارمر

یہ پاور سپلائی ٹرانسفارمر کی بجائے آپٹکوپلر انٹیگریٹڈ سرکٹ کا استعمال کرتی ہے۔

PWM کنٹرول سرکٹ ایک مربوط سرکٹ پر مبنی ہے۔ عام طور پر، فعال PFC کے بغیر پاور سپلائی TL494 انٹیگریٹڈ سرکٹ کو اپنائے گی (مطابق DBL494 انٹیگریٹڈ چپ نیچے تصویر 26 میں اختیار کی گئی ہے)۔ فعال PFC سرکٹ کے ساتھ بجلی کی فراہمی میں، PWM چپ اور PFC کنٹرول سرکٹ کو تبدیل کرنے کے لیے استعمال ہونے والی ایک چپ کبھی کبھی استعمال ہوتی ہے۔ CM6800 چپ ایک اچھی مثال ہے، جو PWM چپ اور PFC کنٹرول سرکٹ کے تمام افعال کو مربوط کر سکتی ہے۔

PWM کنٹرول سرکٹ

08ثانوی پہلو (1)

● ثانوی پہلو

آخر میں، ثانوی پہلو متعارف کرایا جاتا ہے. ثانوی طرف، مین ٹرانسفارمر کے آؤٹ پٹ کو درست اور فلٹر کیا جائے گا، اور پھر پی سی کو مطلوبہ وولٹیج آؤٹ پٹ ہو گا۔ -5 V اور–-12 V کی اصلاح صرف عام ڈایڈس کے ساتھ کی جا سکتی ہے، کیونکہ انہیں زیادہ طاقت اور بڑے کرنٹ کی ضرورت نہیں ہے۔

تاہم، مثبت وولٹیجز جیسے +3.3 V، +5 V اور +12 V کے اصلاحی کاموں کے لیے ایک اعلی طاقت والے Schottky ریکٹیفائر پل کی ضرورت ہوتی ہے۔ اس Schottky میں تین پن ہیں، جو کہ ظاہری شکل میں پاور ڈائیوڈز سے ملتے جلتے ہیں، لیکن ان کے اندر دو ہائی پاور ڈائیوڈس مربوط ہیں۔ آیا ثانوی طرف کی اصلاح کو مکمل کیا جاسکتا ہے اس کا تعین پاور سرکٹ کے ڈھانچے سے ہوتا ہے۔ عام طور پر، اصلاحی سرکٹ ڈھانچے کی دو قسمیں ہوسکتی ہیں، جیسا کہ شکل 27 میں دکھایا گیا ہے:

اصلاح موڈ

موڈ A کو کم درجے کے اندراج کی سطح کی بجلی کی فراہمی میں زیادہ استعمال کیا جائے گا۔ اس موڈ کو ٹرانسفارمر سے تین پنوں کی ضرورت ہوتی ہے۔ موڈ بی زیادہ تر ہائی اینڈ پاور سپلائی میں استعمال ہوتا ہے۔ عام طور پر، اس موڈ کو صرف دو ٹرانسفارمرز سے لیس کرنے کی ضرورت ہوتی ہے، لیکن فیرائٹ انڈکٹنس کافی بڑا ہونا چاہیے، اس لیے اس موڈ کی قیمت زیادہ ہوتی ہے، جس کی بنیادی وجہ یہ ہے کہ لو اینڈ پاور سپلائی اس موڈ کو نہیں اپناتی ہے۔

اس کے علاوہ، ہائی اینڈ پاور سپلائیز کے لیے، زیادہ سے زیادہ کرنٹ آؤٹ پٹ صلاحیت کو بہتر بنانے کے لیے، یہ پاور سپلائیز متوازی طور پر دو ڈائیوڈس کو جوڑ کر ریکٹیفائر سرکٹ کی زیادہ سے زیادہ کرنٹ آؤٹ پٹ کو اکثر دوگنا کر دیتی ہیں۔

چاہے یہ ہائی اینڈ یا لو اینڈ پاور سپلائی ہو، اس کے +12 V اور +5 V آؤٹ پٹ مکمل ریکٹیفائر سرکٹس اور فلٹر سرکٹس سے لیس ہیں، اس لیے تمام پاور سپلائیز کو کم از کم دو سیٹ رییکٹیفائر سرکٹس کی ضرورت ہوتی ہے جیسا کہ شکل 27 میں دکھایا گیا ہے۔ .

3.3V آؤٹ پٹ کے لیے منتخب کرنے کے لیے تین اختیارات ہیں:

☆ +3.3 V آؤٹ پٹ حصے میں ایک 5V وولٹیج ریگولیٹر شامل کریں، جسے بہت سے کم پاور سپلائیز اپناتے ہیں۔

☆ ایک مکمل ریکٹیفائر سرکٹ اور فلٹر سرکٹ شامل کریں جیسا کہ شکل 27 میں 3.3 V آؤٹ پٹ کے لیے دکھایا گیا ہے، لیکن اسے 5 V ریکٹیفائر سرکٹ کے ساتھ ٹرانسفارمر کا اشتراک کرنے کی ضرورت ہے۔ یہ ہائی اینڈ پاور سپلائی کی ایک عام ڈیزائن اسکیم ہے۔

☆ ایک مکمل اور خودمختار 3.3V ریکٹیفائر سرکٹ اور فلٹر سرکٹ اختیار کریں۔ اس قسم کی اسکیم بہت کم ہے، اور یہ صرف چند اعلی سطحی طاقت کے ذرائع میں بخار کی سطح کے ساتھ ظاہر ہو سکتی ہے، جیسے کہ Galaxy 1000W of Annette۔

چونکہ 3.3V آؤٹ پٹ عام طور پر مکمل طور پر مشترکہ 5V ریکٹیفائر سرکٹ ہوتا ہے (کم اینڈ پاور سپلائی میں عام) یا جزوی طور پر مشترکہ (ہائی اینڈ پاور سپلائی میں عام)، یہ کہا جاتا ہے کہ 3.3V آؤٹ پٹ اکثر 5V آؤٹ پٹ سے محدود ہوتا ہے۔ اسی لیے بہت سے پاور سپلائیز کو نام پلیٹ پر "3.3V اور 5V مشترکہ آؤٹ پٹ" کا نام دیا جانا چاہیے۔نیچے کی تصویر 28 کم بجلی کی فراہمی کا ثانوی پہلو دکھاتی ہے۔ یہاں ہم پی جی سگنل پیدا کرنے کے لیے ذمہ دار مربوط سرکٹ دیکھ سکتے ہیں۔ عام طور پر، LM339 انٹیگریٹڈ سرکٹ کو کم بجلی کی فراہمی کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔

ثانوی طرف

اس کے علاوہ، ہم کچھ الیکٹرولائٹک کیپسیٹرز (ان کیپسیٹرز کا سائز وولٹیج ڈبلر یا ایکٹو پی ایف سی سرکٹ سے بہت چھوٹا ہے) اور انڈکٹرز بھی دیکھ سکتے ہیں، جو بنیادی طور پر فلٹرنگ فنکشن کے لیے ذمہ دار ہیں۔

اس پاور سپلائی کو مزید واضح طور پر دیکھنے کے لیے، ہم نے پاور سپلائی پر تمام اڑتی ہوئی تاروں اور فلٹر کوائلز کو ہٹا دیا ہے، جیسا کہ شکل 29 میں دکھایا گیا ہے۔ یہاں ہم کچھ چھوٹے ڈائیوڈ دیکھ سکتے ہیں، جو بنیادی طور پر -12 V اور–5 V کی اصلاح کے لیے استعمال ہوتے ہیں، اور ان میں سے گزرنے والا کرنٹ بہت چھوٹا ہے (اس پاور سپلائی کو صرف 0.5A کی ضرورت ہے)۔ دیگر وولٹیجز کا آؤٹ پٹ کرنٹ کم از کم 1A ہونا چاہیے، جس کے لیے پاور ڈائیوڈ کو درست کرنے کا ذمہ دار ہونا چاہیے۔

ریکٹیفائر ڈائیوڈس کے لیے–-12 V اور–5 V منفی وولٹیج سرکٹس

10. سیکنڈری سائیڈ (II)

● ثانوی پہلو
(2)درج ذیل اعداد و شمار میں کم اختتامی بجلی کی فراہمی کے سیکنڈری سائیڈ ہیٹ سنک کے اجزاء کو دکھایا گیا ہے:

ثانوی گرمی کے سنک پر اجزاءبائیں سے دائیں:

☆ وولٹیج ریگولیٹر کی IC چپ - اگرچہ اس میں تین پن ہیں اور یہ ٹرائیوڈ سے بہت ملتی جلتی نظر آتی ہے، لیکن یہ ایک IC چپ ہے۔ یہ بجلی کی فراہمی 7805 وولٹیج ریگولیٹر (5V وولٹیج ریگولیٹر) استعمال کرتی ہے، جو +5VSB کے وولٹیج کے استحکام کے لیے ذمہ دار ہے۔ جیسا کہ ہم نے پہلے ذکر کیا ہے، +5VSB ایک آزاد آؤٹ پٹ سرکٹ کو اپناتا ہے، کیونکہ اسے اب بھی +5VSB کو +5 V آؤٹ پٹ فراہم کرنے کی ضرورت ہوتی ہے یہاں تک کہ جب پی سی بند ہو۔ اسی لیے +5VSB آؤٹ پٹ کو عام طور پر "اسٹینڈ بائی آؤٹ پٹ" بھی کہا جاتا ہے۔ 805IC 1A کی زیادہ سے زیادہ موجودہ پیداوار فراہم کر سکتا ہے۔

☆ پاور MOSFET ٹرانجسٹر، بنیادی طور پر 3.3V آؤٹ پٹ کے لیے ذمہ دار ہے۔ اس پاور سپلائی کا MOSFET ماڈل PHP45N03LT ہے، جو 45A کے زیادہ سے زیادہ کرنٹ کو گزرنے دیتا ہے۔ جیسا کہ ہم نے پچھلے صفحہ پر ذکر کیا ہے، صرف لو اینڈ پاور سپلائی 3.3V کے ساتھ مشترکہ 5V ریگولیٹر کو اپنائے گی۔

☆ پاور شوٹکی ریکٹیفائر، جو دو ڈائیوڈس کو ملا کر بنتا ہے۔ اس پاور سپلائی کا Schottky ماڈل STPR1620CT ہے، اور اس پاور سپلائی کا ہر ڈائیوڈ زیادہ سے زیادہ 8A (مجموعی طور پر 16A) کی اجازت دے سکتا ہے۔ اس قسم کی طاقت Schottky ریکٹیفائر عام طور پر 12V آؤٹ پٹ کے لیے استعمال ہوتی ہے۔

☆ ایک اور طاقت Schottky ریکٹیفائر۔ اس پاور سپلائی کا ماڈل E83-004 ہے، اور زیادہ سے زیادہ قابل اجازت کرنٹ 60A ہے۔ یہ پاور ریکٹیفائر اکثر +5 V اور +3.3 V آؤٹ پٹ کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ چونکہ +5 V اور+3.3 V آؤٹ پٹ ایک ہی ریکٹیفائر کا استعمال کرتے ہیں، ان کا مجموعہ ریکٹیفائر کی موجودہ حد سے زیادہ نہیں ہو سکتا۔ اسے ہم اکثر مشترکہ پیداوار کا تصور کہتے ہیں۔ دوسرے الفاظ میں، 3.3V آؤٹ پٹ 5V آؤٹ پٹ سے آتا ہے۔ دوسرے آؤٹ پٹ کے برعکس، ٹرانسفارمر میں کوئی 3.3V آؤٹ پٹ نہیں ہے۔ یہ ڈیزائن اکثر کم بجلی کی فراہمی کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ عام طور پر، خود مختار +3.3 V اور +5 V آؤٹ پٹ ہائی اینڈ پاور سپلائی میں استعمال ہوتے ہیں۔

آئیے ہائی اینڈ پاور سپلائی کے سیکنڈری سائیڈ کے اہم اجزاء پر ایک نظر ڈالتے ہیں:

اعلی کے آخر میں بجلی کی فراہمی کے ثانوی پہلو کے اجزاء

اعلی کے آخر میں بجلی کی فراہمی کے ثانوی پہلو کے اجزاء

یہاں ہم دیکھ سکتے ہیں:

12V آؤٹ پٹ کے لیے دو متوازی Schottky ریکٹیفائر۔ کم بجلی کی فراہمی میں اکثر ایسا ہی ایک ریکٹیفائر ہوتا ہے۔ یہ ڈیزائن قدرتی طور پر ریکٹیفائر کی زیادہ سے زیادہ موجودہ پیداوار کو دوگنا کرتا ہے۔ یہ پاور سپلائی دو STPS6045CW Schottky rectifiers استعمال کرتی ہے، جن میں سے ہر ایک زیادہ سے زیادہ کرنٹ 60A چلا سکتا ہے۔

☆ ایک Schottky ریکٹیفائر جو 5V آؤٹ پٹ کے لیے ذمہ دار ہے۔ یہ بجلی کی فراہمی STPS60L30CW ریکٹیفائر کو اپناتی ہے، جو 60A کے زیادہ سے زیادہ کرنٹ کو گزرنے کی اجازت دے سکتی ہے۔

☆ 3.3V آؤٹ پٹ کے لیے ذمہ دار ایک Schottky ریکٹیفائر، جو ہائی اینڈ پاور سپلائی اور لو اینڈ پاور سپلائی کے درمیان بنیادی فرق ہے (کم اینڈ پاور سپلائی میں اکثر علیحدہ 3.3V آؤٹ پٹ نہیں ہوتا ہے)۔ یہ بجلی کی فراہمی STPS30L30CT Schottky کو اپناتی ہے، جس سے 30A کا زیادہ سے زیادہ کرنٹ گزر سکتا ہے۔

☆ پاور پروٹیکشن سرکٹ کا وولٹیج ریگولیٹر۔ یہ اعلی درجے کی بجلی کی فراہمی کی علامت بھی ہے۔

اہم نکتہ یہ ہے کہ اوپر مذکور زیادہ سے زیادہ کرنٹ آؤٹ پٹ صرف ایک جزو سے متعلق ہے۔ پاور سپلائی کی زیادہ سے زیادہ کرنٹ آؤٹ پٹ درحقیقت اس سے جڑے کئی اجزاء کے معیار پر منحصر ہے، جیسے کوائل انڈکٹنس، ٹرانسفارمر، تار کی موٹائی، پی سی بی کی چوڑائی وغیرہ۔ ہم ریکٹیفائر کے زیادہ سے زیادہ کرنٹ اور آؤٹ پٹ وولٹیج کو ضرب دے کر پاور سپلائی کی نظریاتی زیادہ سے زیادہ طاقت حاصل کر سکتے ہیں۔ مثال کے طور پر، آخری اعداد و شمار میں پاور سپلائی کی 12V آؤٹ پٹ زیادہ سے زیادہ پاور 16A*12V=192W ہونی چاہیے۔

اعلان دستبرداری: اس مضمون کو "پاور آر اینڈ ڈی ایلیٹ سرکل" سے دوبارہ تیار کیا گیا ہے تاکہ املاک دانش کے حقوق کے تحفظ کی حمایت کی جا سکے۔ براہ کرم دوبارہ پرنٹ کے اصل ماخذ اور مصنف کی نشاندہی کریں۔ اگر کوئی خلاف ورزی ہوتی ہے تو اسے حذف کرنے کے لیے ہم سے رابطہ کریں۔