ہر الیکٹرانک ڈیوائس، جو نیٹ ورک میں پلگ ان ہے، کو کرنٹ یا وولٹیج کی حد سے تجاوز کرنے سے تحفظ کی ضرورت ہوتی ہے۔ موجودہ تحفظ کے لیے مختلف فیوز اور سرکٹ بریکر استعمال کیے جاتے ہیں، لیکن زیادہ وولٹیج کے تحفظ کے لیے varistors کا استعمال عام طور پر کیا جاتا ہے۔ اس مضمون میں ہم ویریسٹر آپریشن کے اصول، اس کی خصوصیات، اس الیکٹرانک جزو کے فوائد اور نقصانات پر غور کریں گے۔
مشمولات
ویریسٹر کیا ہے اور اسے کہاں استعمال کرنا ہے۔
ورسٹور - ایک ویریسٹر ایک متغیر ریزسٹر ہے جو سیمی کنڈکٹر مواد سے بنایا گیا ہے، جو اس پر لگائے جانے والے وولٹیج کے لحاظ سے اپنی برقی مزاحمت کو تبدیل کرنے کے قابل ہے۔
اس الیکٹرانک پرزے کے آپریشن کا اصول عام ریزسٹر یا پوٹینشیومیٹر سے مختلف ہے۔ معیار مزاحم سرکٹ میں وولٹیج سے قطع نظر کسی بھی وقت مستقل مزاحمت رکھتا ہے، پوٹینشیومیٹر کنٹرول نوب کو موڑ کر مزاحمت کو دستی طور پر تبدیل کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ دوسری طرف، ایک ویریسٹر میں غیر لکیری سڈول وولٹ کرنٹ کی خصوصیت ہوتی ہے اور اس کی مزاحمت مکمل طور پر سرکٹ وولٹیج پر منحصر ہوتی ہے۔
اس خاصیت کی وجہ سے، varistors وسیع پیمانے پر اور مؤثر طریقے سے بجلی کے نیٹ ورکس، مشینری اور آلات کے ساتھ ساتھ ریڈیو الیکٹرانک اجزاء، بورڈز اور چپس کی حفاظت کے لیے استعمال کیے جاتے ہیں، چاہے وولٹیج کی قسم کچھ بھی ہو۔ ان کی پیداواری قیمت کم ہے، استعمال میں قابل اعتماد اور زیادہ بوجھ برداشت کرنے کی صلاحیت رکھتے ہیں۔
ویریسٹرز 20 kV تک ہائی وولٹیج ایپلی کیشنز اور 3 سے 200 V تک کم وولٹیج ایپلی کیشنز میں وولٹیج محدود کرنے والے کے طور پر استعمال ہوتے ہیں۔ ایک ہی وقت میں، وہ AC اور DC دونوں نیٹ ورکس میں کام کر سکتے ہیں۔ وہ کرنٹ اور وولٹیج کو ریگولیٹ اور مستحکم کرنے کے ساتھ ساتھ اوور وولٹیج پروٹیکشن ڈیوائسز میں استعمال ہوتے ہیں۔ وہ مینز فلٹرز، بجلی کی فراہمی، سیل فون، کی تعمیر میں استعمال ہوتے ہیں۔ سرج پروٹیکٹرز اور دیگر آلات۔
آپریشن کی اقسام اور اصول
عام حالات میں، ویریسٹر میں بہت زیادہ مزاحمت ہوتی ہے، جو کم ہو سکتی ہے جب وولٹیج حد کی قدر سے تجاوز کر جائے۔ یعنی، اگر سرکٹ میں وولٹیج نمایاں طور پر بڑھتا ہے، تو ویریسٹر ایک موصل حالت سے برقی طور پر کنڈکٹیو حالت میں منتقل ہوتا ہے اور سیمی کنڈکٹر میں برفانی تودے کے اثر کی وجہ سے، خود سے کرنٹ کی ایک بڑی مقدار کو گزر کر وولٹیج کو مستحکم کرتا ہے۔
ویریسٹر اعلی اور کم وولٹیج کے ساتھ کام کر سکتے ہیں اور اس کے مطابق، آلات کے دو گروپوں میں تقسیم کیے جاتے ہیں، جن کے آپریشن کا ایک ہی اصول ہے:
- ہائی وولٹیج: 20 kV تک کی موجودہ اقدار کے ساتھ سرکٹس میں کام کرنے کے قابل (نیٹ ورکس اور آلات کے تحفظ کے نظام میں، سرج وولٹیج کے تحفظ کے آلات میں استعمال کیا جاتا ہے)۔
- کم وولٹیج: اس قسم کے اجزاء کے لیے درجہ بند وولٹیجز 3 سے 200 V تک ہوتے ہیں (0.1 سے 1A کے کرنٹ کے ساتھ الیکٹرانک آلات اور آلات کے اجزاء کی حفاظت کے لیے استعمال کیا جاتا ہے اور پاور سپلائی کے ان پٹ یا آؤٹ پٹ پر انسٹال کیا جاتا ہے)۔
کی صورت میں ویریسٹر کے آپریشن کا وقت وولٹیج چھلانگ تقریباً 25 این ایس ہے، جو کہ ایک بہترین قدر ہے، لیکن بعض صورتوں میں ناکافی ہے۔لہذا الیکٹرانک اجزاء کے مینوفیکچررز نے ایس ایم ڈی ریزسٹر بنانے کے لیے ایک ٹیکنالوجی تیار کی ہے جس کا رسپانس ٹائم 0.5 این ایس یا اس سے بہتر ہے۔
تمام قسم کے varistors اعلی درجہ حرارت پر بائنڈر (رال، مٹی، شیشہ) کے ساتھ اس مواد کو sintering کرکے سلکان کاربائیڈ یا زنک آکسائیڈ سے بنائے جاتے ہیں۔ سیمی کنڈکٹر عنصر حاصل کرنے کے بعد، کنکشن کے لیے دھاتی لیڈز کو سولڈرنگ کے ذریعے دونوں طرف سے میٹالائز کیا جاتا ہے۔
مارکنگ، بنیادی خصوصیات اور پیرامیٹرز
varistors کا ہر مینوفیکچرر اپنی مصنوعات کو ایک خاص طریقے سے نشان زد کرتا ہے، اس لیے عہدوں کی بہت سی قسمیں ہیں اور ان کی سمجھنا۔ سب سے عام روسی varistors K275 ہے، اور مقبول غیر ملکی اجزاء 7n471k، kl472m اور دیگر ہیں۔
varistor CNR-10d751k کے عہدہ کو درج ذیل سمجھیں: CNR - دھاتی آکسائڈ ویریسٹر؛ d - مطلب یہ ہے کہ جزو ایک ڈسک کی شکل میں ہے؛ 10 - ڈسک کا قطر ہے؛ 751 -اس ڈیوائس کے لیے رسپانس وولٹیج ہے (حساب پہلے دو ہندسوں کو تیسرے ہندسے کی طاقت سے 10 سے ضرب دے کر کیا جاتا ہے، یعنی 750 V کی طاقت سے 75 گنا 10)؛ ک - درجہ بند وولٹیج کا قابل اجازت انحراف، جو دونوں سمتوں میں 10% ہے (l - 15%، M - 20%، P - 25%)۔
varistors کی اہم خصوصیات مندرجہ ذیل ہیں:
درجہ بندی وولٹیج - varistor کے ذریعے بہنے والے کرنٹ کی ایک خاص قدر پر وولٹیج (یہ قدر عام طور پر 1 ایم اے ہے۔)۔ یہ پیرامیٹر رشتہ دار ہے اور آلہ کے انتخاب کو متاثر نہیں کرتا ہے۔
زیادہ سے زیادہ قابل اجازت وولٹیج - وولٹیج کی حد (RMS یا rms ویلیو) جس پر ویریسٹر اپنی مزاحمت کو کم کرنا شروع کر دیتا ہے۔
زیادہ سے زیادہ جذب توانائی - ایک خصوصیت جو اس بات کی نشاندہی کرتی ہے کہ توانائی کی مقدار جس میں ایک ویریسٹر منتشر ہوتا ہے اور جب ایک نبض کے تابع ہوتا ہے تو ناکام نہیں ہوتا ہے (جولز میں ماپا جاتا ہے۔);
زیادہ سے زیادہ امپلس کرنٹ - موجودہ نبض کے عروج کے وقت اور دورانیے کو معمول بناتا ہے (Amperes میں ماپا جاتا ہے۔);
اہلیت - ایک بہت اہم پیرامیٹر ہے جو بند حالت میں اور دی گئی فریکوئنسی پر ماپا جاتا ہے (صفر پر گر جاتا ہے اگر ویریسٹر پر ایک اعلی کرنٹ لگایا جاتا ہے۔);
جائز انحراف - دونوں سمتوں میں برائے نام ممکنہ فرق سے انحراف (فیصد کے طور پر دیا جاتا ہے۔).
ٹرپنگ کا وقت - وقت کا وقفہ جس کے اندر ویریسٹر بند سے کھلی حالت میں بدل جاتا ہے (عام طور پر چند دسیوں نینو سیکنڈز).
varistors کے فائدے اور نقصانات
ایک غیر لکیری ریزسٹر (varistor) کے اہم فوائد اعلی تعدد اور زیادہ بوجھ پر اس کی مستحکم اور قابل اعتماد کارکردگی ہیں۔ یہ 3 V سے 20 kV تک وولٹیج کے ساتھ کام کرنے والے بہت سے آلات میں استعمال ہوتا ہے، یہ نسبتاً آسان اور پیداوار میں سستا اور کام میں موثر ہے۔ اضافی اہم فوائد ہیں:
- تیز ردعمل کی رفتار (نینو سیکنڈ)؛
- طویل سروس کی زندگی؛
- وولٹیج کے قطروں کو ٹریک کرنے کی صلاحیت (جڑتا سے پاک طریقہ)۔
اس حقیقت کے باوجود کہ اس الیکٹرانک جزو کے بہت سے فوائد ہیں، اس کے نقصانات بھی ہیں جو مختلف سسٹمز میں اس کے استعمال کو متاثر کرتے ہیں۔ ان میں شامل ہو سکتے ہیں:
- آپریشن کے دوران کم تعدد شور؛
- اجزاء کی عمر بڑھنا (وقت کے ساتھ پیرامیٹرز کا نقصان)؛
- اعلی اہلیت: وولٹیج اور عنصر کی قسم پر منحصر ہے، 70 سے 3200 پی ایف کی حد میں ہے اور آلہ کی کارکردگی کو متاثر کرتا ہے؛
- زیادہ سے زیادہ وولٹیجز پر بجلی کی کھپت نہیں - نمایاں طور پر زیادہ گرم ہو جاتی ہے اور زیادہ سے زیادہ وولٹیجز پر ناکام ہو جاتی ہے۔
ویریسٹر کا انتخاب
کسی خاص ڈیوائس کے لیے صحیح ویریسٹر کو منتخب کرنے کے لیے، اس کی پاور سپلائی کی خصوصیات کو جاننا ضروری ہے: مزاحمت اور عارضی پلس پاور۔ زیادہ سے زیادہ قابل اجازت موجودہ قدر کا تعین دیگر چیزوں کے علاوہ، اس کی نمائش کے دورانیے اور تکرار کی تعداد سے کیا جاتا ہے، لہذا اگر کوئی ویریسٹر کم چوٹی کرنٹ ویلیو کے ساتھ انسٹال ہوتا ہے، تو یہ تیزی سے ناکام ہو جائے گا۔مختصراً، آلہ کو مؤثر طریقے سے محفوظ کرنے کے لیے، یہ ضروری ہے کہ ایک وولٹیج کے ساتھ ایک ویریسٹر کا انتخاب کیا جائے جس کا معمولی سے کم مارجن ہو۔
اس طرح کے الیکٹرانک اجزاء کے پریشانی سے پاک آپریشن کے لئے بھی بہت اہم ہے جذب شدہ تھرمل توانائی کی کھپت کی شرح اور تیزی سے معمول کے کام کی حالت میں واپس آنے کی صلاحیت۔
ویریسٹر اسکیمیٹک علامتیں اور کنکشن کی مختلف حالتیں۔
پر سرکٹس varistors عام طور پر ہیں عام طور پر نامزد کیا جاتا ہے.ایک عام ریزسٹر کے طور پر، لیکن سلیش کے آگے یو خط کے ساتھ شامل کیا گیا ہے۔ یہ سلیش خاکوں میں اشارہ کرتا ہے کہ اس عنصر کا سرکٹ وولٹیج پر مزاحمت کا انحصار ہے۔ پر بھی وائرنگ ڈایاگرام اس جزو کو دو حروف R اور U کے ساتھ آرڈینل نمبر (RU1, RU2... وغیرہ) کے ساتھ نشان زد کیا گیا ہے۔
ویریسٹر کنکشن کی بہت سی قسمیں ہیں، لیکن تمام طریقوں میں عام یہ ہے کہ یہ جزو پاور سپلائی سرکٹ کے متوازی طور پر جڑا ہوا ہے۔ لہٰذا، خطرناک وولٹیج دالوں کی غیر موجودگی میں، ویریسٹر کے ذریعے بہنے والا کرنٹ چھوٹا ہوتا ہے (بڑی مزاحمتی اقدار کی وجہ سے) اور نظام کی کارکردگی کو متاثر نہیں کرتا۔ جب اوور وولٹیج ہوتا ہے تو، ویریسٹر اپنی مزاحمت کو چھوٹی قدروں میں تبدیل کرتا ہے، بوجھ کو نظرانداز کیا جاتا ہے، اور جذب شدہ توانائی ارد گرد کی جگہ میں منتشر ہوجاتی ہے۔
متعلقہ مضامین:
