12 سے 220 وولٹ تک وولٹیج کے کنورٹرز

12 سے 220 V وولٹیج کنورٹرز استعمال کیے جاتے ہیں جہاں بھی بجلی کے آلات کو جوڑنے کی ضرورت ہوتی ہے جو معیاری AC کرنٹ کو متبادل وولٹیج کے ذریعہ استعمال کرتے ہیں۔ بہت سے معاملات میں، یہ نیٹ ورک دستیاب نہیں ہے۔ خود مختار پٹرول جنریٹر کے استعمال کے لیے اس کی دیکھ بھال کے قوانین کی تعمیل کی ضرورت ہوتی ہے: آپریٹنگ ایندھن کی سطح کی مسلسل نگرانی، وینٹیلیشن کو یقینی بنانا۔ کار کی بیٹریوں کے ساتھ مل کر کنورٹرز کا استعمال آپ کو اس مسئلے کو بہترین طریقے سے حل کرنے کی اجازت دیتا ہے۔

عہدہ اور آپریشن کے اصول

وولٹیج کنورٹر کیا ہے؟ یہ اس الیکٹرانک ڈیوائس کا نام ہے جو ان پٹ سگنل کی شدت کو تبدیل کرتا ہے۔ اسے ایک ڈیوائس کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے جو اس کی قدر میں اضافہ یا کمی کرتا ہے۔ تبدیلی کے بعد، ان پٹ وولٹیج اپنی شدت اور تعدد دونوں کو تبدیل کر سکتا ہے۔ ایسے آلات جو DC وولٹیج کو تبدیل کرتے ہیں (اسے تبدیل کرتے ہیں) AC آؤٹ پٹ سگنل کو انورٹر کہتے ہیں۔

وولٹیج کنورٹرز کا استعمال صارفین کو AC بجلی فراہم کرنے والے ایک خود مختار آلے کے طور پر کیا جاتا ہے، اور یہ دیگر مصنوعات کا حصہ ہو سکتے ہیں: سسٹمز اور بلاتعطل بجلی کی فراہمی، ڈی سی وولٹیج کو مطلوبہ قدر تک بڑھانے کے لیے آلات۔

انورٹرز ہارمونک وولٹیج جنریٹر ہیں۔ایک خصوصی کنٹرول سرکٹ کے ساتھ ایک براہ راست موجودہ ذریعہ قطبیت کے متواتر سوئچنگ کا ایک موڈ بناتا ہے۔ نتیجے کے طور پر، آلے کے آؤٹ پٹ رابطوں پر ایک متبادل وولٹیج سگنل بنتا ہے، جس سے لوڈ منسلک ہوتا ہے۔ اس کی وسعت (طول و عرض) اور تعدد کا تعین کنورٹر سرکٹ کے عناصر سے کیا جاتا ہے۔

کنٹرول ڈیوائس (کنٹرولر) ذریعہ کے سوئچنگ کی فریکوئنسی اور آؤٹ پٹ سگنل کی شکل کا تعین کرتا ہے، اور اس کے طول و عرض کا تعین سرکٹ کے آؤٹ پٹ مرحلے کے عناصر سے کیا جاتا ہے۔ وہ AC سرکٹ میں بوجھ کے ذریعہ استعمال ہونے والی زیادہ سے زیادہ بجلی کے لئے ڈیزائن کیے گئے ہیں۔

کنٹرولر کو آؤٹ پٹ سگنل کو کنٹرول کرنے کے لیے بھی استعمال کیا جاتا ہے، جو نبض کی چوڑائی (پلس کی چوڑائی میں اضافہ یا کمی) کو کنٹرول کرکے حاصل کیا جاتا ہے۔ لوڈ پر آؤٹ پٹ سگنل ویلیو میں ہونے والی تبدیلیوں کے بارے میں معلومات فیڈ بیک سرکٹ کے ذریعے کنٹرولر کو پہنچتی ہیں، جس کی بنیاد پر ضروری پیرامیٹرز کو برقرار رکھنے کے لیے کنٹرولر میں کنٹرول سگنل بنتا ہے۔ یہ طریقہ PWM (پلس چوڑائی ماڈیولیشن) سگنل کہلاتا ہے۔

12V وولٹیج کنورٹر کے پاور آؤٹ پٹ سوئچ سرکٹس طاقتور کمپاؤنڈ بائی پولر ٹرانزسٹرز، سیمی کنڈکٹر تھائرسٹرس، فیلڈ ایفیکٹ ٹرانزسٹرز استعمال کر سکتے ہیں۔ کنٹرولر سرکٹس مائیکرو سرکٹس پر بنائے جاتے ہیں، جو ضروری افعال (مائکرو کنٹرولرز) کے ساتھ چلانے کے لیے تیار آلات ہیں، خاص طور پر ایسے کنورٹرز کے لیے ڈیزائن کیے گئے ہیں۔

کنٹرول سرکٹ صارفین کے آلات کے نارمل آپریشن کے لیے درکار سگنل کے ساتھ انورٹر آؤٹ پٹ فراہم کرنے کے لیے کلیدی ترتیب فراہم کرتا ہے۔ اس کے علاوہ، کنٹرول سرکٹری کو نصف لہر آؤٹ پٹ وولٹیج کی ہم آہنگی کو یقینی بنانا چاہیے۔ یہ خاص طور پر ان سرکٹس کے لیے اہم ہے جو آؤٹ پٹ پر سٹیپ اپ پلس ٹرانسفارمر استعمال کرتے ہیں۔ ان کے لیے، وولٹیج کا مستقل جزو جو ظاہر ہو سکتا ہے اگر ہم آہنگی ٹوٹ جائے تو ناقابل قبول ہے۔

وولٹیج انورٹر سرکٹس (VIC) کی بہت سی قسمیں ہیں، لیکن 3 بنیادی ہیں:

• غیر ٹرانسفارمر پل IN؛
• ایک صفر کنڈکٹر کے ساتھ ٹرانسفارمر؛
• ایک ٹرانسفارمر کے ساتھ پل سرکٹ.

ان میں سے ہر ایک کو اس میں استعمال ہونے والی بجلی کی فراہمی اور صارفین کو بجلی فراہم کرنے کے لیے مطلوبہ آؤٹ پٹ پاور کے لحاظ سے اپنے فیلڈ میں ایپلی کیشن ملتی ہے۔ ان میں سے ہر ایک کو تحفظ اور سگنلنگ عناصر کا ہونا ضروری ہے۔

ڈی سی سورس کے انڈر وولٹیج اور اوور وولٹیج کے خلاف تحفظ انورٹرز کے آپریشن کی حد "ان پٹ کے ذریعے" کا تعین کرتا ہے۔ اوور وولٹیج اور کم وولٹیج AC آؤٹ پٹ پروٹیکشن صارفین کے سامان کے نارمل آپریشن کے لیے ضروری ہے۔ آپریٹنگ رینج استعمال شدہ بوجھ کی ضروریات کے مطابق مقرر کی گئی ہے۔ اس قسم کے تحفظ کو الٹایا جا سکتا ہے، یعنی جب آلات کو معمول کے مطابق بحال کیا جائے تو اسے بحال کیا جا سکتا ہے۔

اگر لوڈ میں شارٹ سرکٹ یا آؤٹ پٹ کرنٹ میں ضرورت سے زیادہ اضافے کی وجہ سے تحفظ ٹرپ ہو گیا ہے، تو آلات کو چلانے سے پہلے واقعہ کی وجہ کا مکمل تجزیہ ضروری ہے۔

12V انورٹر مقامی پاور سسٹم بنانے کے لیے سب سے موزوں ہے۔ بڑی تعداد میں کاروں اور 12 وولٹ کی ڈی سی بیٹریوں کی دستیابی انہیں صارف کی درخواستوں کی فراہمی کے لیے استعمال کرنے کی اجازت دیتی ہے۔ اس طرح کے نیٹ ورک آپ کی اپنی کار سے شروع کرتے ہوئے مختلف جگہوں پر بنائے جا سکتے ہیں۔ وہ موبائل ہیں اور پارکنگ کی جگہ پر انحصار نہیں کرتے ہیں۔

12 سے 220 وولٹ کنورٹرز کی اقسام

12 سے 220 تک کے سادہ کنورٹرز چھوٹے بجلی صارفین کے لیے بنائے گئے ہیں۔ آؤٹ پٹ سپلائی وولٹیج کے معیار اور سگنل کی شکل کے تقاضے کم ہیں۔ ان کے کلاسک سرکٹس PWM مائکرو کنٹرولرز استعمال نہیں کرتے ہیں۔ ملٹی وائبریٹر، I-NE منطقی عناصر پر جمع، 100 Hz کی فریکوئنسی کے ساتھ برقی دالیں پیدا کرتا ہے۔ اینٹی فیز سگنل بنانے کے لیے ڈی ٹرگر استعمال کیا جاتا ہے۔ یہ ماسٹر آسکیلیٹر کی فریکوئنسی کو 2 سے تقسیم کرتا ہے۔ مستطیل دالوں کی شکل میں کاؤنٹر فیز سگنل ٹرگر کے براہ راست اور الٹا آؤٹ پٹ پر پیدا ہوتا ہے۔

منطقی عناصر پر بفر عناصر کے ذریعے یہ سگنل انورٹر کے آؤٹ پٹ سرکٹ کو کنٹرول نہیں کرتا، جو کلیدی ٹرانجسٹروں پر بنایا گیا ہے۔ ان کی طاقت انورٹرز کی آؤٹ پٹ پاور کا تعین کرتی ہے۔

ٹرانزسٹرز کمپوزٹ بائی پولر اور فیلڈ ایفیکٹ ٹرانزسٹر ہو سکتے ہیں۔ ڈرین یا کلیکٹر سرکٹس میں ٹرانسفارمر کے پرائمری کا آدھا حصہ شامل ہوتا ہے۔ اس کی سیکنڈری وائنڈنگ 220 V کے آؤٹ پٹ وولٹیج کے لیے ڈیزائن کی گئی ہے۔ چونکہ ٹرگر نے 100 ہرٹز ملٹی وائبریٹر کی فریکوئنسی کو 2 سے تقسیم کیا ہے، اس لیے آؤٹ پٹ فریکوئنسی 50 ہرٹز ہوگی۔ گھریلو برقی اور ریڈیو آلات کی اکثریت کو طاقت دینے کے لیے یہ قدر ضروری ہے۔

تمام سرکٹ عناصر اضافی استحکام اور اعلی تعدد شور کے تحفظ کے عناصر کے ساتھ کار کی بیٹری سے چلتے ہیں۔ بیٹری خود بھی ان سے محفوظ ہے۔

سادہ ٹرانسڈیوسرز کی اسکیموں میں تحفظ اور خودکار کنٹرول عناصر شامل نہیں ہوتے ہیں۔ آؤٹ پٹ سگنل کی فریکوئنسی کا تعین کیپسیٹر اور ریزسٹر ریزسٹنس کے انتخاب سے کیا جاتا ہے، جو آسکیلیٹر کے سرکٹ میں شامل ہے۔ بوجھ میں آسان ترین شارٹ سرکٹ تحفظ کے طور پر، کار کی بیٹری کو سرکٹ فراہم کرنے والے سرکٹ میں فیوز استعمال کیا جاتا ہے۔ اس لیے ضروری ہے کہ ہمیشہ فیوز کا فالتو سیٹ رکھیں۔

زیادہ طاقتور جدید DC سے AC کنورٹرز دوسرے سرکٹس کے ذریعے بنائے جاتے ہیں۔ PWM کنٹرولر آپریٹنگ موڈ سیٹ کرتا ہے۔ یہ آؤٹ پٹ سگنل کے طول و عرض اور تعدد کا بھی تعین کرتا ہے۔

2000W کنورٹر سرکٹ (12V+220V+2000W) مطلوبہ آؤٹ پٹ پاور حاصل کرنے کے لیے اپنے آؤٹ پٹ مراحل میں پاور ایکٹو عناصر کے متوازی کنکشن کا استعمال کرتا ہے۔ اس سرکٹ ڈیزائن کے ساتھ ٹرانجسٹروں کے کرنٹ کا خلاصہ کیا جاتا ہے۔

لیکن پاور پیرامیٹر کو بڑھانے کا ایک زیادہ قابل اعتماد طریقہ یہ ہے کہ کئی DC/DC کنورٹرز کو ایک عام DC/AC (ڈائریکٹ کرنٹ/ٹرٹرنیٹنگ کرنٹ) انورٹر میں ان پٹ کے طور پر جوڑ دیا جائے جس کا آؤٹ پٹ ہیوی ڈیوٹی بوجھ کو جوڑنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ہر DC/DC کنورٹر ایک انورٹر پر مشتمل ہوتا ہے جس میں ٹرانسفارمر آؤٹ پٹ ہوتا ہے اور اس وولٹیج کے لیے ایک ریکٹیفائر ہوتا ہے۔ آؤٹ پٹ ٹرمینلز پر تقریباً 300 V کا DC وولٹیج ہے۔ وہ سب آؤٹ پٹ پر متوازی طور پر جڑے ہوئے ہیں۔

ایک انورٹر سے 600 ڈبلیو سے زیادہ پاور حاصل کرنا مشکل ہے۔ ڈیوائس کا پورا سرکٹ بیٹری وولٹیج سے چلتا ہے۔

اس طرح کے سرکٹس کو ہر قسم کا تحفظ فراہم کیا جاتا ہے، بشمول تھرمل تحفظ۔ درجہ حرارت کے سینسر آؤٹ پٹ ٹرانجسٹروں کے ہیٹ سنکس کی سطحوں پر لگائے جاتے ہیں۔ وہ ایک وولٹیج پیدا کرتے ہیں جو حرارت کی ڈگری پر منحصر ہے۔ تھریشولڈ ڈیوائس اس کا موازنہ ڈیزائن کے مرحلے پر ایک سیٹ سے کرتی ہے اور متعلقہ الارم کے ساتھ ڈیوائس کے آپریشن کو روکنے کا اشارہ دیتی ہے۔ ہر قسم کا تحفظ اس کے اپنے سگنلنگ ڈیوائس سے لیس ہوتا ہے، جو اکثر قابل سماعت ہوتا ہے۔

اضافی جبری کولنگ ہاؤسنگ میں نصب ایئر کولر کے ذریعے استعمال کی جاتی ہے، جو متعلقہ تھرمل سینسر کے حکم پر خود بخود متحرک ہو جاتا ہے۔ اس کے علاوہ، کیس خود ایک قابل اعتماد ہیٹ سنک ہے، کیونکہ یہ نالیدار دھات سے بنا ہے۔

آؤٹ پٹ وولٹیج سگنل کی شکل کے مطابق

سنگل فیز وولٹیج کنورٹرز کو دو گروپوں میں تقسیم کیا جا سکتا ہے:

• خالص سائن ویو آؤٹ پٹ کے ساتھ؛
• ایک ترمیم شدہ سینوسائڈل آؤٹ پٹ کے ساتھ۔

انورٹرز کے پہلے گروپ میں، ایک اعلی تعدد کنورٹر ایک مستقل وولٹیج بناتا ہے۔ اس کی قدر سائنوسائیڈل سگنل کے طول و عرض کے قریب ہے، جو آلہ کے آؤٹ پٹ پر درکار ہے۔ برج سرکٹ میں، کنٹرولر کی پلس چوڑائی ماڈیولیشن اور کم پاس فلٹر کے ذریعے اس وولٹیج سے مستقل وولٹیج نکالا جاتا ہے، جو سائنوسائیڈل شکل کے بہت قریب ہوتا ہے۔ آؤٹ پٹ ٹرانزسٹر ہر نصف مدت میں ہارمونک قانون کے مطابق مختلف وقت کے لیے کئی بار کھلتے ہیں۔

ان آلات کے لیے خالص سائن ویو کی ضرورت ہوتی ہے جن میں ٹرانسفارمر یا موٹر بطور ان پٹ ہو۔آج کے زیادہ تر آلات وولٹیج کے ساتھ بجلی کی فراہمی کی اجازت دیتے ہیں جن کی شکل سائن ویو کے قریب ہوتی ہے۔ سوئچڈ موڈ پاور سپلائی کے ساتھ مصنوعات خاص طور پر کم ضروریات ہیں.

ٹرانسفارمر ڈیوائسز

وولٹیج کنورٹرز ٹرانسفارمرز پر مشتمل ہو سکتے ہیں۔ انورٹر سرکٹس میں، وہ ماسٹر بلاک کرنے والے جنریٹرز کے آپریشن میں شامل ہوتے ہیں، جو دالیں پیدا کرتے ہیں جو شکل میں مستطیل کے قریب ہوتی ہیں۔ اس طرح کے جنریٹر کے حصے کے طور پر پلس ٹرانسفارمر استعمال کیا جاتا ہے۔ اس کے وائنڈنگز اس طرح جڑے ہوئے ہیں کہ ایک مثبت فیڈ بیک پیدا ہو، جس کے نتیجے میں لامحدود دولن کی تخلیق ہوتی ہے۔

مقناطیسی کور ایک مرکب سے بنا ہے، جس میں ایک اعلی مقناطیسی بینڈوڈتھ ہے. یہ ٹرانسفارمر کو غیر سیر شدہ موڈ میں کام کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ مختلف قسم کے فیرائٹ، پرماللوئے میں یہ خصوصیات ہیں۔

ٹرانسفارمر بلاک کرنے والے جنریٹرز کی جگہ ملٹی وائبریٹرز نے لے لی ہے۔ وہ ایک جدید عنصر کی بنیاد کا استعمال کرتے ہیں اور ان کے پیشرو کے مقابلے میں اعلی تعدد استحکام ہے۔ مزید برآں، ملٹی وائبریٹر سرکٹس آسکیلیٹر کی آپریٹنگ فریکوئنسی کو آسان طریقے سے تبدیل کرتے ہیں۔

انورٹرز کے جدید ماڈلز میں ٹرانسفارمرز آؤٹ پٹ کے مراحل میں کام کرتے ہیں۔ پرائمری وائنڈنگ کے سینٹر پوائنٹ سے لے کر ان میں استعمال ہونے والے ٹرانجسٹروں کے کلیکٹرز یا نالوں تک لیڈ کے ذریعے، بیٹری سے سپلائی وولٹیج لگائی جاتی ہے۔ ثانوی وائنڈنگز کا حساب ٹرانسفارمیشن ریشو کا استعمال کرتے ہوئے 220 V کے AC وولٹیج پر کیا جاتا ہے۔ اس قدر کا استعمال زیادہ تر گھریلو صارفین کو بجلی فراہم کرنے کے لیے کیا جاتا ہے۔

متعلقہ مضامین: