الیکٹریکل انرجی کو آسانی سے نقل و حمل اور وسعت کے ذریعہ متبادل وولٹیج کی شکل میں تبدیل کیا جاتا ہے۔ یہ اس شکل میں ہے جسے آخری صارف تک پہنچایا جاتا ہے۔ لیکن بہت سے آلات کو طاقت دینے کے لیے آپ کو ابھی بھی براہ راست وولٹیج کی ضرورت ہے۔
مشمولات
الیکٹریکل انجینئرنگ میں ریکٹیفائر
ریکٹیفائر کو متبادل وولٹیج کو ڈائریکٹ وولٹیج میں تبدیل کرنے کا کام سونپا جاتا ہے۔ یہ آلہ بڑے پیمانے پر استعمال کیا جاتا ہے، اور ریڈیو اور الیکٹریکل انجینئرنگ میں ریکٹیفائر آلات کے اہم استعمال:
- بجلی کی بجلی کی تنصیبات کے لیے براہ راست کرنٹ کی تشکیل (کرشن سب سٹیشنز، الیکٹرولیسس پلانٹس، ہم وقت ساز جنریٹرز کے اکسیٹیشن سسٹم) اور طاقتور ڈائریکٹ کرنٹ موٹرز؛
- الیکٹرانک آلات کے لئے بجلی کی فراہمی؛
- ماڈیولڈ ریڈیو سگنلز کا پتہ لگانا؛
- ڈائریکٹ وولٹیج کی تشکیل، ان پٹ سگنل لیول کے متناسب، خودکار گین کنٹرول سسٹم بنانے کے لیے۔
ریکٹیفائر ایپلی کیشنز کا مکمل دائرہ وسیع ہے، اور ان سب کو ایک جائزہ میں درج کرنا ناممکن ہے۔
Rectifiers کے اصول
ریکٹیفائر ڈیوائسز عناصر کی یک طرفہ ترسیل کی خاصیت پر مبنی ہیں۔ یہ مختلف طریقوں سے کیا جا سکتا ہے۔صنعتی ایپلی کیشنز کے بہت سے طریقے ماضی کی بات ہیں، جیسے مکینیکل سنکرونس مشینیں یا ویکیوم ڈیوائسز کا استعمال۔ آج کل، والوز جو ایک طرف کرنٹ چلاتے ہیں استعمال ہوتے ہیں۔ کچھ عرصہ پہلے، مرکری ڈیوائسز ہائی پاور ریکٹیفائر کے لیے استعمال کی جاتی تھیں۔ آج کل، یہ عملی طور پر سیمی کنڈکٹر (سلیکون) عناصر کے ذریعہ ختم کردیئے گئے ہیں۔
ایک عام ریکٹیفائر سرکٹ
ریکٹیفائر ڈیوائس کو مختلف اصولوں کے مطابق بنایا جا سکتا ہے۔ آلات کی اسکیموں کا تجزیہ کرتے وقت، یہ یاد رکھنا چاہئے کہ کسی بھی ریکٹیفائر کے آؤٹ پٹ پر وولٹیج کو صرف مشروط طور پر مستقل کہا جاسکتا ہے۔ یہ یونٹ ایک دھڑکتا ہوا یک سمت وولٹیج پیدا کرتا ہے، جسے زیادہ تر صورتوں میں فلٹرز کے ذریعے ہموار کیا جانا چاہیے۔ کچھ صارفین کو بھی درست شدہ وولٹیج کے استحکام کی ضرورت ہوتی ہے۔
سنگل فیز ریکٹیفائر
سب سے آسان AC وولٹیج ریکٹیفائر ایک ہی ڈایڈڈ ہے۔
یہ سائن ویو کی مثبت آدھی لہر کو صارف تک پہنچاتا ہے اور منفی آدھی لہر کو "کاٹ" دیتا ہے۔
اس طرح کے آلے کی درخواست کا میدان چھوٹا ہے - بنیادی طور پر، بجلی کی فراہمی کو تبدیل کرنے میں ریکٹیفائرنسبتاً زیادہ تعدد پر کام کرنے والے سوئچڈ موڈ پاور سپلائی کے ریکٹیفائر۔ اگرچہ یہ ایک سمت میں بہنے والے کرنٹ کو فراہم کرتا ہے، لیکن اس کے اہم نقصانات ہیں:
- لہر کی اعلی سطح - ایک بڑے اور بوجھل کیپسیٹر کو ہموار کرنے اور مستقل کرنٹ حاصل کرنے کی ضرورت ہوگی۔
- سٹیپ ڈاؤن (یا سٹیپ اپ) ٹرانسفارمر کی طاقت کا نامکمل استعمال، جس کے نتیجے میں مطلوبہ وزن اور طول و عرض میں اضافہ ہوتا ہے۔
- اوسط آؤٹ پٹ EMF ان پٹ EMF کے نصف سے بھی کم ہے۔
- ڈایڈڈ کی ضروریات میں اضافہ (دوسری طرف - صرف ایک والو کی ضرورت ہے)۔
لہذا، سب سے زیادہ وسیع ہے دو نصف مدت (پل) سرکٹ.
یہاں، بوجھ کے ذریعے کرنٹ ایک ہی سمت میں فی مدت میں دو بار بہتا ہے:
- سرخ تیروں کے ذریعہ اشارہ کردہ راستے کے ساتھ مثبت نصف لہر؛
- سبز تیروں کے ذریعہ اشارہ کردہ راستے کے ساتھ منفی نصف لہر۔
منفی لہر ضائع نہیں ہوتی اور اسے استعمال بھی کیا جاتا ہے، اس لیے ان پٹ ٹرانسفارمر کی طاقت زیادہ مکمل طور پر استعمال ہوتی ہے۔ اوسط EMF سنگل ہاف ویو ورژن سے دوگنا ہے۔ پلسٹنگ کرنٹ کی شکل سیدھی لکیر کے بہت قریب ہے، لیکن ہموار کرنے والے کیپسیٹر کی ضرورت ہے۔ اس کی گنجائش اور طول و عرض پچھلے کیس سے کم ہوں گے، کیونکہ پلسیشن کی فریکوئنسی مینز وولٹیج کی فریکوئنسی سے دوگنا ہے۔
اگر آپ کے پاس دو ایک جیسی وائنڈنگز والا ٹرانسفارمر ہے، جسے سیریز میں جوڑا جا سکتا ہے یا ایسی وائنڈنگ کے ساتھ جس میں درمیان سے نل ہے، تو ایک دوسرے سرکٹ کے مطابق ایک ڈبل ہاف پیریڈ ریکٹیفائر بنایا جا سکتا ہے۔
یہ درحقیقت سنگل ہاف پیریڈ ریکٹیفائر کا دگنا کرنا ہے، لیکن اس میں دوہری نصف مدت کے تمام فوائد ہیں۔ نقصان مخصوص ڈیزائن کے ٹرانسفارمر کی ضرورت ہے۔
اگر ٹرانسفارمر کو شوقیہ کے طور پر بنایا جائے تو ضرورت کے مطابق سیکنڈری کو وائنڈنگ کرنے میں کوئی رکاوٹ نہیں ہے لیکن لوہے کو کچھ اوور سائز کرنا پڑے گا۔ لیکن 4 ڈائیوڈ کے بجائے صرف 2 ڈائیوڈ استعمال کیے جاتے ہیں۔ یہ وزن اور طول و عرض میں ہونے والے نقصان کی تلافی کرے گا، اور یہاں تک کہ جیت بھی جائے گا۔
اگر ریکٹیفائر ہائی کرنٹ کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے اور والوز کو ہیٹ سنک پر لگانا ہے، تو ڈیوڈس کی نصف تعداد کو انسٹال کرنے سے اہم بچت ہوتی ہے۔ آپ کو اس بات کو بھی مدنظر رکھنا چاہیے کہ اس طرح کے ریکٹیفائر میں برج سرکٹ کے مقابلے میں دوگنا اندرونی مزاحمت ہوتی ہے، اس لیے ٹرانسفارمر وائنڈنگز کو گرم کرنا اور اس سے منسلک نقصانات بھی زیادہ ہوں گے۔
تھری فیز ریکٹیفائر
پچھلے سرکٹ سے، اسی طرح کے اصول پر جمع ہونے والے تھری فیز وولٹیج ریکٹیفائر پر جانا منطقی ہے۔
آؤٹ پٹ وولٹیج کی شکل سیدھی لائن کے بہت قریب ہے، لہر کی سطح صرف 14٪ ہے، اور فریکوئنسی مینز وولٹیج کی فریکوئنسی تین گنا کے برابر ہے۔
اور پھر بھی اس سرکٹ کا ماخذ ایک ہی نصف مدت کا ریکٹیفائر ہے، اس لیے تین فیز وولٹیج کے ذریعہ سے بھی بہت سے نقصانات کو ختم نہیں کیا جا سکتا۔ اہم یہ ہے کہ ٹرانسفارمر کی طاقت پوری طرح سے استعمال نہیں ہوئی ہے، اور اوسط EMF 1.17⋅E ہے۔2eff (موثر ٹرانسفارمر سیکنڈری EMF)۔
بہترین پیرامیٹرز میں پل تھری فیز سرکٹ ہوتا ہے۔
یہاں آؤٹ پٹ وولٹیج ریپل کا طول و عرض ایک ہی 14% ہے، لیکن فریکوئنسی ان پٹ AC وولٹیج کی کمتر فریکوئنسی کے برابر ہے، لہذا فلٹرنگ کیپیسیٹر کی گنجائش پیش کردہ تمام آپشنز میں سب سے چھوٹی ہوگی۔ اور آؤٹ پٹ EMF پچھلے سرکٹ سے دوگنا زیادہ ہوگا۔
یہ ریکٹیفائر ایک آؤٹ پٹ ٹرانسفارمر کے ساتھ استعمال کیا جاتا ہے جس میں "اسٹار" سرکٹ میں سیکنڈری وائنڈنگ ہوتی ہے، لیکن وہی والو اسمبلی اس وقت بہت کم موثر ہو گی جب اس ٹرانسفارمر کے ساتھ استعمال کیا جائے جس کا آؤٹ پٹ "ڈیلٹا" سرکٹ میں شامل ہو۔
یہاں لہر کا طول و عرض اور تعدد وہی ہے جو پچھلی اسکیم میں ہے۔ لیکن اوسط EMF پچھلے سرکٹ کے مقابلے میں ایک عنصر سے کم ہے۔ لہذا، یہ کنکشن شاذ و نادر ہی استعمال کیا جاتا ہے.
وولٹیج ضرب کے ساتھ ریکٹیفائر
ایسا ریکٹیفائر بنانا ممکن ہے جس کا آؤٹ پٹ وولٹیج ان پٹ وولٹیج کا ملٹیپل ہو گا۔ مثال کے طور پر، وولٹیج کو دوگنا کرنے والے سرکٹس ہیں:
یہاں، کیپسیٹر C1 کو منفی نصف مدت کے دوران چارج کیا جاتا ہے اور ان پٹ سائن ویو کی مثبت لہر کے ساتھ سیریز میں تبدیل کیا جاتا ہے۔ اس تعمیر کا نقصان ریکٹیفائر کی کم بوجھ کی صلاحیت ہے، اور ساتھ ہی یہ حقیقت بھی ہے کہ کپیسیٹر C2 دوگنی وولٹیج ویلیو کے نیچے ہے۔ لہذا، اس طرح کی اسکیم ریڈیو انجینئرنگ میں طول و عرض کا پتہ لگانے والوں کے لیے کم طاقت والے سگنلز کو دوگنا کرنے کے لیے، خودکار گین کنٹرول سرکٹس وغیرہ میں پیمائش کرنے والے جسم کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔
الیکٹریکل انجینئرنگ اور پاور الیکٹرانکس میں ڈبلنگ سرکٹ کا ایک اور ورژن استعمال کیا جاتا ہے۔
لاٹور کے سرکٹ کے مطابق جمع ہونے والے ڈبلر میں بوجھ کی بڑی گنجائش ہوتی ہے۔ کیپسیٹرز میں سے ہر ایک ان پٹ وولٹیج کے تحت ہوتا ہے، اس لیے بڑے پیمانے اور طول و عرض کے لحاظ سے یہ ویریئنٹ پچھلے والے پر بھی جیت جاتا ہے۔ مثبت نصف مدت کے دوران کیپسیٹر C1 چارج کیا جاتا ہے، منفی نصف مدت کے دوران - C2۔ Capacitors سیریز میں جڑے ہوتے ہیں، اور بوجھ کے سلسلے میں وہ متوازی طور پر جڑے ہوتے ہیں، اس لیے لوڈ پر وولٹیج کے مجموعے کے برابر ہوتا ہے۔ چارج شدہ کیپسیٹرز کے وولٹیجز کا. لہر کی فریکوئنسی لائن وولٹیج کی فریکوئنسی کے دو گنا کے برابر ہے، اور قدر اس پر منحصر ہے capacitors کی قیمت پر. وہ جتنے اونچے ہوں گے، لہر اتنی ہی کم ہوگی۔ اور یہاں ایک معقول سمجھوتہ تلاش کرنا ضروری ہے۔
سرکٹ کا نقصان لوڈ ٹرمینلز میں سے ایک کو گراؤنڈ کرنے کی ممانعت ہے - اس معاملے میں ڈایڈڈ یا کیپسیٹرز میں سے ایک کو چھوٹا کیا جائے گا۔
اس سرکٹ کو کئی بار جھڑکایا جا سکتا ہے۔ اس طرح، سوئچنگ کے اصول کو دو بار دہرانے سے، آپ وولٹیج چار گنا بڑھنے والا سرکٹ حاصل کر سکتے ہیں۔
سرکٹ میں پہلا کپیسیٹر پاور سپلائی کے وولٹیج کو برداشت کرنے کے قابل ہونا چاہیے، دوسرے کو سپلائی وولٹیج کو دوگنا کرنے کے قابل ہونا چاہیے۔ تمام دروازوں کو ڈبل ریورس وولٹیج کے لیے ڈیزائن کیا جانا چاہیے۔ بلاشبہ، سرکٹ کے قابل اعتماد آپریشن کے لیے، تمام پیرامیٹرز میں کم از کم 20% مارجن ہونا چاہیے۔
اگر کوئی مناسب ڈایڈس نہیں ہیں، تو آپ انہیں سیریز میں جوڑ سکتے ہیں - یہ زیادہ سے زیادہ قابل اجازت وولٹیج کو ایک سے زیادہ بڑھا دے گا۔ لیکن ہر ڈایڈڈ کے متوازی برابر کرنے والے ریزسٹرز کو شامل کیا جانا چاہیے۔ ایسا کرنا ضروری ہے، کیونکہ بصورت دیگر دروازوں کے پیرامیٹرز کی تبدیلی کی وجہ سے ریورس وولٹیج کو ڈائیوڈس کے درمیان غیر مساوی طور پر تقسیم کیا جاسکتا ہے۔ نتیجہ ڈایڈس میں سے کسی ایک کے لیے سب سے زیادہ قدر ہو سکتا ہے۔ اور اگر زنجیر کے ہر عنصر کو ریزسٹر کے ساتھ بند کر دیا جائے (ان کی درجہ بندی ایک جیسی ہونی چاہیے)، تو ریورس وولٹیج کو سختی سے اسی طرح تقسیم کیا جائے گا۔ہر ریزسٹر کی مزاحمت ڈائیوڈ کی ریورس ریزسٹنس سے تقریباً 10 گنا کم ہونی چاہیے۔ اس صورت میں سرکٹ آپریشن پر اضافی عناصر کے اثر کو کم سے کم کیا جائے گا۔
اس سرکٹ میں ڈایڈس کے متوازی کنکشن کی ضرورت نہیں ہے، یہاں کرنٹ چھوٹے ہیں۔ لیکن یہ دوسرے ریکٹیفائر سرکٹس میں کارآمد ہو سکتا ہے جہاں بوجھ سنگین طاقت کھینچتا ہے۔ متوازی کنکشن والو کے ذریعے قابل اجازت کرنٹ کو ضرب دیتا ہے، لیکن پیرامیٹر کے انحراف کو بڑھاتا ہے۔ نتیجے کے طور پر، ایک ڈایڈڈ سب سے زیادہ کرنٹ لے سکتا ہے اور اسے برقرار نہیں رکھ سکتا۔ اس سے بچنے کے لیے، ہر ڈائیوڈ کے ساتھ سیریز میں ایک ریزسٹر لگایا جاتا ہے۔
ریزسٹر کی درجہ بندی کا انتخاب کیا جاتا ہے تاکہ زیادہ سے زیادہ کرنٹ پر اس کے پار وولٹیج ڈراپ 1 وولٹ ہو۔ لہذا، 1 A کے کرنٹ کے لیے، مزاحمت 1 اوہم ہونی چاہیے۔ اس معاملے میں طاقت کم از کم 1 واٹ ہونی چاہئے۔
نظریہ میں، وولٹیج ضرب کو لامحدود تک بڑھایا جا سکتا ہے۔ عملی طور پر، یاد رکھیں کہ ایسے ریکٹیفائر کی بوجھ کی گنجائش ہر اضافی مرحلے کے ساتھ تیزی سے گرتی ہے۔ نتیجے کے طور پر، اس صورت حال کا آنا ممکن ہے، جب لوڈ پر وولٹیج کی کمی ضرب کی ضرب سے تجاوز کر جائے گی اور ریکٹیفائر کے کام کو بے حس کر دے گا۔ یہ نقصان ایسے تمام سرکٹس میں فطری ہے۔
اکثر ایسے وولٹیج ملٹی پلائرز اچھی موصلیت میں ایک ہی ماڈیول کے طور پر تیار کیے جاتے ہیں۔ اس طرح کے آلات استعمال کیے جاتے تھے، مثال کے طور پر، ٹی وی سیٹوں میں ہائی وولٹیج بنانے کے لیے یا ایک مانیٹر کے طور پر کیتھوڈ رے ٹیوب کے ساتھ آسیلوسکوپس۔ چوکس کا استعمال کرتے ہوئے دوگنا سرکٹس بھی جانا جاتا ہے، لیکن وہ بڑے پیمانے پر نہیں ہیں - سمیٹنے والے حصوں کو بنانا مشکل ہے اور کام میں بہت قابل اعتماد نہیں ہے۔
رییکٹیفائر اسکیمیں کافی ہیں۔ اس یونٹ کے استعمال کی وسیع رینج کو دیکھتے ہوئے، یہ ضروری ہے کہ سرکٹ کے انتخاب اور عناصر کے حساب سے شعوری طور پر رجوع کیا جائے۔ صرف اس صورت میں، ایک طویل اور قابل اعتماد آپریشن کی ضمانت دی جاتی ہے.
متعلقہ مضامین:
