خبریں

خلاصہ

کنورٹرز کو تبدیل کرنے میں انڈکٹرز بہت اہم اجزاء ہیں، جیسے انرجی اسٹوریج اور پاور فلٹرز۔ انڈکٹرز کی بہت سی قسمیں ہیں، جیسے کہ مختلف ایپلی کیشنز کے لیے (کم فریکوئنسی سے ہائی فریکوئنسی تک)، یا مختلف بنیادی مواد جو انڈکٹر کی خصوصیات کو متاثر کرتے ہیں، وغیرہ۔ سوئچنگ کنورٹرز میں استعمال ہونے والے انڈکٹرز اعلی تعدد مقناطیسی اجزاء ہیں۔ تاہم، مختلف عوامل جیسے مواد، آپریٹنگ حالات (جیسے وولٹیج اور کرنٹ)، اور محیطی درجہ حرارت کی وجہ سے، پیش کردہ خصوصیات اور نظریات بالکل مختلف ہیں۔ لہٰذا، سرکٹ ڈیزائن میں، انڈکٹینس ویلیو کے بنیادی پیرامیٹر کے علاوہ، انڈکٹر کی رکاوٹ اور AC مزاحمت اور فریکوئنسی، بنیادی نقصان اور سنترپتی موجودہ خصوصیات وغیرہ کے درمیان تعلق کو اب بھی غور کرنا چاہیے۔ یہ مضمون کئی اہم انڈکٹر بنیادی مواد اور ان کی خصوصیات کو متعارف کرائے گا، اور تجارتی طور پر دستیاب معیاری انڈکٹرز کو منتخب کرنے کے لیے پاور انجینئرز کی رہنمائی بھی کرے گا۔

دیباچہ

انڈکٹر ایک برقی مقناطیسی انڈکشن جزو ہے، جو ایک خاص تعداد میں کنڈلی (کوائل) کو بوبن یا کور پر موصل تار کے ساتھ سمیٹ کر بنتا ہے۔ اس کنڈلی کو انڈکٹنس کوائل یا انڈکٹر کہا جاتا ہے۔ الیکٹرومیگنیٹک انڈکشن کے اصول کے مطابق، جب کنڈلی اور مقناطیسی میدان ایک دوسرے کے نسبت سے حرکت کرتے ہیں، یا کنڈلی ایک متبادل کرنٹ کے ذریعے ایک متبادل مقناطیسی میدان پیدا کرتی ہے، تو اصل مقناطیسی میدان کی تبدیلی کے خلاف مزاحمت کرنے کے لیے ایک حوصلہ افزائی وولٹیج پیدا کیا جائے گا، اور موجودہ تبدیلی کو روکنے کی اس خصوصیت کو انڈکٹنس کہا جاتا ہے۔

انڈکٹنس ویلیو کا فارمولہ فارمولہ (1) کے طور پر ہے، جو مقناطیسی پارگمیتا کے متناسب ہے، وائنڈنگ کا مربع N موڑتا ہے، اور مساوی مقناطیسی سرکٹ کراس سیکشنل ایریا Ae، اور مساوی مقناطیسی سرکٹ کی لمبائی کے الٹا متناسب ہے۔ . انڈکٹنس کی بہت سی قسمیں ہیں، ہر ایک مختلف ایپلی کیشنز کے لیے موزوں ہے۔ انڈکٹنس کا تعلق شکل، سائز، سمیٹنے کا طریقہ، موڑ کی تعداد، اور درمیانی مقناطیسی مواد کی قسم سے ہے۔

(1)

آئرن کور کی شکل پر منحصر ہے، انڈکٹنس میں ٹورائیڈل، ای کور اور ڈرم شامل ہیں۔ لوہے کے بنیادی مواد کے لحاظ سے، بنیادی طور پر سیرامک ​​کور اور دو نرم مقناطیسی اقسام ہیں. وہ فیرائٹ اور دھاتی پاؤڈر ہیں۔ ساخت یا پیکیجنگ کے طریقہ کار پر منحصر ہے، تار کے زخم، ملٹی لیئر اور مولڈ ہوتے ہیں، اور تار کے زخم میں غیر شیلڈ ہوتا ہے اور نصف مقناطیسی گلو شیلڈڈ (سیمی شیلڈ) اور شیلڈ (شیلڈ) وغیرہ ہوتا ہے۔

انڈکٹر براہ راست کرنٹ میں شارٹ سرکٹ کی طرح کام کرتا ہے، اور باری باری کرنٹ کے لیے زیادہ رکاوٹ پیش کرتا ہے۔ سرکٹس میں بنیادی استعمال میں دم گھٹنا، فلٹرنگ، ٹیوننگ اور توانائی کا ذخیرہ شامل ہے۔ سوئچنگ کنورٹر کے اطلاق میں، انڈکٹر توانائی کے ذخیرہ کرنے کا سب سے اہم جزو ہے، اور آؤٹ پٹ کیپسیٹر کے ساتھ آؤٹ پٹ وولٹیج کی لہر کو کم کرنے کے لیے کم پاس فلٹر بناتا ہے، اس لیے یہ فلٹرنگ فنکشن میں بھی اہم کردار ادا کرتا ہے۔

یہ مضمون سرکٹ ڈیزائن کے دوران انڈکٹرز کے انتخاب کے لیے ایک اہم تشخیصی حوالہ کے طور پر انڈکٹرز کے مختلف بنیادی مواد اور ان کی خصوصیات کے ساتھ ساتھ انڈکٹرز کی کچھ برقی خصوصیات کو متعارف کرائے گا۔ ایپلیکیشن کی مثال میں، انڈکٹنس ویلیو کا حساب کیسے لگایا جائے اور تجارتی طور پر دستیاب معیاری انڈکٹر کا انتخاب کیسے کیا جائے اس کو عملی مثالوں کے ذریعے متعارف کرایا جائے گا۔

بنیادی مواد کی قسم

سوئچنگ کنورٹرز میں استعمال ہونے والے انڈکٹرز اعلی تعدد مقناطیسی اجزاء ہیں۔ مرکز میں بنیادی مواد سب سے زیادہ انڈکٹر کی خصوصیات کو متاثر کرتا ہے، جیسے کہ رکاوٹ اور فریکوئنسی، انڈکٹنس ویلیو اور فریکوئنسی، یا بنیادی سنترپتی خصوصیات۔ مندرجہ ذیل کئی عام لوہے کے بنیادی مواد اور ان کی سنترپتی خصوصیات کے موازنہ کو پاور انڈکٹرز کے انتخاب کے لیے ایک اہم حوالہ کے طور پر متعارف کرائے گا۔

1. سرامک کور

سیرامک ​​کور عام انڈکٹانس مواد میں سے ایک ہے۔ یہ بنیادی طور پر کنڈلی کو سمیٹتے وقت استعمال ہونے والا معاون ڈھانچہ فراہم کرنے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ اسے "ایئر کور انڈکٹر" بھی کہا جاتا ہے۔ چونکہ استعمال شدہ آئرن کور ایک غیر مقناطیسی مواد ہے جس کا درجہ حرارت بہت کم ہے، انڈکٹنس قدر آپریٹنگ درجہ حرارت کی حد میں بہت مستحکم ہے۔ تاہم، درمیانے درجے کے طور پر غیر مقناطیسی مواد کی وجہ سے، انڈکٹینس بہت کم ہے، جو پاور کنورٹرز کے اطلاق کے لیے بہت موزوں نہیں ہے۔

2. فیرائٹ

عام ہائی فریکوئنسی انڈکٹرز میں استعمال ہونے والا فیرائٹ کور ایک فیرائٹ مرکب ہے جس میں نکل زنک (NiZn) یا مینگنیج زنک (MnZn) ہوتا ہے، جو کم جبر کے ساتھ ایک نرم مقناطیسی فیرو میگنیٹک مواد ہے۔ شکل 1 ایک عام مقناطیسی کور کے ہسٹریسس وکر (BH لوپ) کو دکھاتا ہے۔ مقناطیسی مواد کی جبر کی قوت HC کو جبر کی قوت بھی کہا جاتا ہے، جس کا مطلب ہے کہ جب مقناطیسی مواد کو مقناطیسی سنترپتی میں مقناطیس کیا جاتا ہے، تو اس کی میگنیٹائزیشن (مقناطیسی) صفر تک کم ہو جاتی ہے اس وقت مطلوبہ مقناطیسی فیلڈ کی طاقت۔ کم جبر کا مطلب ہے ڈی میگنیٹائزیشن کے خلاف کم مزاحمت اور اس کا مطلب ہے کم ہسٹریسس نقصان۔

مینگنیج-زنک اور نکل-زنک فیرائٹس میں نسبتاً زیادہ رشتہ دار پارگمیتا (μr) ہے، تقریباً 1500-15000 اور 100-1000، بالترتیب۔ ان کی اعلی مقناطیسی پارگمیتا آئرن کور کو ایک خاص حجم میں اونچا بناتی ہے۔ inductance. تاہم، نقصان یہ ہے کہ اس کا قابل برداشت سنترپتی کرنٹ کم ہے، اور ایک بار جب آئرن کور سیر ہو جائے گا، تو مقناطیسی پارگمیتا تیزی سے گر جائے گی۔ آئرن کور کے سیر ہونے پر فیرائٹ اور پاؤڈر آئرن کور کی مقناطیسی پارگمیتا کے کم ہونے والے رجحان کے لیے تصویر 4 کا حوالہ دیں۔ موازنہ۔ پاور انڈکٹرز میں استعمال ہونے پر، مین میگنیٹک سرکٹ میں ہوا کا فرق رہ جائے گا، جو پارگمیتا کو کم کر سکتا ہے، سنترپتی سے بچ سکتا ہے اور زیادہ توانائی ذخیرہ کر سکتا ہے۔ جب ہوا کے فرق کو شامل کیا جاتا ہے تو، مساوی رشتہ دار پارگمیتا تقریباً 20- 200 کے درمیان ہو سکتی ہے۔ چونکہ مواد کی اعلیٰ مزاحمت خود ایڈی کرنٹ کی وجہ سے ہونے والے نقصان کو کم کر سکتی ہے، اس لیے نقصان زیادہ تعدد پر کم ہوتا ہے، اور یہ اس کے لیے زیادہ موزوں ہے۔ ہائی فریکوئنسی ٹرانسفارمرز، EMI فلٹر انڈکٹرز اور پاور کنورٹرز کے انرجی اسٹوریج انڈکٹرز۔ آپریٹنگ فریکوئنسی کے لحاظ سے، نکل-زنک فیرائٹ استعمال کے لیے موزوں ہے (>1 میگاہرٹز)، جبکہ مینگنیج-زنک فیرائٹ کم فریکوئنسی بینڈز (<2 میگاہرٹز) کے لیے موزوں ہے۔

1

شکل 1. مقناطیسی کور کا ہسٹریسس وکر (BR: remanence؛ BSAT: saturation magnetic flux density)

3. پاؤڈر آئرن کور

پاؤڈر آئرن کور بھی نرم مقناطیسی فیرو میگنیٹک مواد ہیں۔ وہ مختلف مواد کے لوہے کے پاؤڈر مرکب یا صرف لوہے کے پاؤڈر سے بنے ہیں۔ فارمولے میں مختلف ذرہ سائز کے ساتھ غیر مقناطیسی مواد شامل ہیں، لہذا سنترپتی وکر نسبتا نرم ہے. پاؤڈر آئرن کور زیادہ تر ٹورائیڈل ہوتا ہے۔ شکل 2 پاؤڈر آئرن کور اور اس کا کراس سیکشنل منظر دکھاتا ہے۔

عام پاؤڈرڈ آئرن کور میں آئرن-نِکل-مولبڈینم الائے (MPP)، سینڈسٹ (Sendust)، آئرن-نِکل الائے (ہائی فلوکس) اور آئرن پاؤڈر کور (آئرن پاؤڈر) شامل ہیں۔ مختلف اجزاء کی وجہ سے اس کی خصوصیات اور قیمتیں بھی مختلف ہوتی ہیں جو انڈکٹرز کے انتخاب کو متاثر کرتی ہیں۔ درج ذیل میں مذکورہ بنیادی اقسام کو متعارف کرایا جائے گا اور ان کی خصوصیات کا موازنہ کیا جائے گا۔

A. آئرن-نکل-مولیبڈینم الائے (MPP)

Fe-Ni-Mo الائے کا مخفف MPP ہے، جو molypermalloy پاؤڈر کا مخفف ہے۔ رشتہ دار پارگمیتا تقریباً 14-500 ہے، اور سنترپتی مقناطیسی بہاؤ کثافت تقریباً 7500 گاس (گاؤس) ہے، جو فیرائٹ (تقریباً 4000-5000 گاؤس) کی سنترپتی مقناطیسی بہاؤ کثافت سے زیادہ ہے۔ بہت سے باہر. MPP میں لوہے کا سب سے چھوٹا نقصان ہے اور پاؤڈر آئرن کور کے درمیان درجہ حرارت کا بہترین استحکام ہے۔ جب بیرونی DC کرنٹ سنترپتی کرنٹ ISAT تک پہنچ جاتا ہے، تو انڈکٹنس ویلیو اچانک کشیدگی کے بغیر آہستہ آہستہ کم ہو جاتی ہے۔ MPP کی کارکردگی بہتر ہے لیکن قیمت زیادہ ہے، اور عام طور پر پاور کنورٹرز کے لیے پاور انڈکٹر اور EMI فلٹرنگ کے طور پر استعمال ہوتا ہے۔

B. سینڈسٹ

آئرن-سلیکان-ایلومینیم الائے آئرن کور ایک الائے آئرن کور ہے جو لوہے، سلکان اور ایلومینیم پر مشتمل ہوتا ہے، جس کی نسبتاً مقناطیسی پارگمیتا تقریباً 26 سے 125 ہوتی ہے۔ لوہے کا نقصان لوہے کے پاؤڈر کور اور ایم پی پی اور آئرن نکل مصر کے درمیان ہوتا ہے۔ . سنترپتی مقناطیسی بہاؤ کثافت MPP سے زیادہ ہے، تقریباً 10500 گاس۔ درجہ حرارت کا استحکام اور سنترپتی موجودہ خصوصیات MPP اور آئرن نکل کھوٹ سے قدرے کمتر ہیں، لیکن آئرن پاؤڈر کور اور فیرائٹ کور سے بہتر ہیں، اور متعلقہ لاگت MPP اور آئرن نکل کھوٹ سے سستی ہے۔ یہ زیادہ تر EMI فلٹرنگ، پاور فیکٹر کریکشن (PFC) سرکٹس اور سوئچنگ پاور کنورٹرز کے پاور انڈکٹرز میں استعمال ہوتا ہے۔

C. آئرن نکل ملاوٹ (زیادہ بہاؤ)

آئرن نکل الائے کور لوہے اور نکل سے بنا ہے۔ رشتہ دار مقناطیسی پارگمیتا تقریباً 14-200 ہے۔ لوہے کا نقصان اور درجہ حرارت کا استحکام MPP اور آئرن-سلیکون-ایلومینیم مرکب کے درمیان ہے۔ آئرن نکل الائے کور میں سب سے زیادہ سنترپتی مقناطیسی بہاؤ کثافت ہے، تقریباً 15,000 گاؤس، اور زیادہ ڈی سی بائیس کرنٹ کو برداشت کر سکتا ہے، اور اس کی ڈی سی تعصب کی خصوصیات بھی بہتر ہیں۔ درخواست کا دائرہ: ایکٹو پاور فیکٹر درستگی، انرجی اسٹوریج انڈکٹنس، فلٹر انڈکٹنس، فلائی بیک کنورٹر کا ہائی فریکوئنسی ٹرانسفارمر وغیرہ۔

D. لوہے کا پاؤڈر

آئرن پاؤڈر کور اعلی پاکیزگی والے لوہے کے پاؤڈر کے ذرات سے بنا ہوتا ہے جس میں بہت چھوٹے ذرات ہوتے ہیں جو ایک دوسرے سے موصل ہوتے ہیں۔ مینوفیکچرنگ کے عمل سے اس میں تقسیم شدہ ہوا کا فرق ہوتا ہے۔ انگوٹی کی شکل کے علاوہ، عام لوہے کے پاؤڈر کی بنیادی شکلوں میں بھی ای قسم اور سٹیمپنگ کی قسمیں ہوتی ہیں۔ آئرن پاؤڈر کور کی نسبتا مقناطیسی پارگمیتا تقریبا 10 سے 75 ہے، اور اعلی سنترپتی مقناطیسی بہاؤ کثافت تقریبا 15000 گاؤس ہے. پاؤڈر آئرن کور میں، آئرن پاؤڈر کور میں سب سے زیادہ لوہے کا نقصان ہوتا ہے لیکن سب سے کم لاگت ہوتی ہے۔

شکل 3 پی سی 47 مینگنیج-زنک فیرائٹ کے BH منحنی خطوط کو دکھاتا ہے جو TDK کے ذریعہ تیار کیا گیا ہے اور پاؤڈرڈ آئرن کور -52 اور -2 MICROMETALS کے ذریعہ تیار کیا گیا ہے۔ مینگنیج-زنک فیرائٹ کی متعلقہ مقناطیسی پارگمیتا پاؤڈر آئرن کور کی نسبت بہت زیادہ ہے اور سیر شدہ ہے مقناطیسی بہاؤ کی کثافت بھی بہت مختلف ہے، فیرائٹ تقریبا 5000 گاؤس ہے اور آئرن پاؤڈر کور 10000 گاؤس سے زیادہ ہے۔

3

شکل 3. مختلف مواد کے مینگنیج-زنک فیرائٹ اور آئرن پاؤڈر کور کا BH وکر

خلاصہ یہ کہ آئرن کور کی سنترپتی خصوصیات مختلف ہیں۔ ایک بار جب سنترپتی کرنٹ سے تجاوز کر جائے تو، فیرائٹ کور کی مقناطیسی پارگمیتا تیزی سے گر جائے گی، جبکہ آئرن پاؤڈر کور آہستہ آہستہ کم ہو سکتا ہے۔ شکل 4 پاؤڈر آئرن کور کی مقناطیسی پارگمیتا ڈراپ خصوصیات کو ایک ہی مقناطیسی پارگمیتا کے ساتھ اور ایک فیرائٹ کو مختلف مقناطیسی فیلڈ طاقتوں کے تحت ہوا کے فرق کے ساتھ دکھاتا ہے۔ یہ فیرائٹ کور کے انڈکٹنس کی بھی وضاحت کرتا ہے، کیونکہ جب کور سیر ہوتا ہے تو پارگمیتا تیزی سے گر جاتی ہے، جیسا کہ مساوات (1) سے دیکھا جا سکتا ہے، یہ بھی انڈکٹنس کو تیزی سے گرنے کا سبب بنتا ہے۔ جبکہ تقسیم شدہ ہوا کے فرق کے ساتھ پاؤڈر کور، مقناطیسی پارگمیتا جب آئرن کور سیر ہوتا ہے تو شرح آہستہ آہستہ کم ہوتی ہے، اس لیے انڈکٹینس زیادہ آہستہ سے کم ہوتی ہے، یعنی اس میں بہتر ڈی سی تعصب کی خصوصیات ہیں۔ پاور کنورٹرز کے استعمال میں، یہ خصوصیت بہت اہم ہے؛ اگر انڈکٹر کی سست سنترپتی کی خصوصیت اچھی نہیں ہے تو، انڈکٹر کرنٹ سنترپتی کرنٹ کی طرف بڑھ جاتا ہے، اور انڈکٹنس میں اچانک کمی سے سوئچنگ کرسٹل کا موجودہ تناؤ تیزی سے بڑھ جائے گا، جس سے نقصان پہنچانا آسان ہے۔

4

چترا 4۔ پاؤڈر آئرن کور اور فیرائٹ آئرن کور کی مقناطیسی پارگمیتا ڈراپ خصوصیات مختلف مقناطیسی فیلڈ طاقت کے تحت ہوا کے فرق کے ساتھ۔

انڈکٹر برقی خصوصیات اور پیکیج کا ڈھانچہ

سوئچنگ کنورٹر کو ڈیزائن کرتے وقت اور انڈکٹر کا انتخاب کرتے وقت، انڈکٹنس ویلیو L، impedance Z، AC ریزسٹنس ACR اور Q ویلیو (کوالٹی فیکٹر)، ریٹیڈ کرنٹ IDC اور ISAT، اور بنیادی نقصان (بنیادی نقصان) اور دیگر اہم برقی خصوصیات تمام ضروری ہیں۔ غور کیا جائے. اس کے علاوہ، انڈکٹر کا پیکیجنگ ڈھانچہ مقناطیسی رساو کی شدت کو متاثر کرے گا، جو بدلے میں EMI کو متاثر کرتا ہے۔ درج ذیل میں انڈکٹرز کو منتخب کرنے کے لیے مندرجہ بالا خصوصیات پر الگ الگ بحث کی جائے گی۔

1. انڈکٹنس قدر (L)

انڈکٹر کی انڈکٹنس ویلیو سرکٹ ڈیزائن میں سب سے اہم بنیادی پیرامیٹر ہے، لیکن یہ جانچنا ضروری ہے کہ آیا آپریٹنگ فریکوئنسی پر انڈکٹنس ویلیو مستحکم ہے۔ انڈکٹنس کی برائے نام قدر عام طور پر 100 kHz یا 1 MHz میں بغیر کسی بیرونی DC تعصب کے ناپی جاتی ہے۔ اور بڑے پیمانے پر خودکار پیداوار کے امکان کو یقینی بنانے کے لیے، انڈکٹر کی رواداری عام طور پر ±20% (M) اور ±30% (N) ہوتی ہے۔ شکل 5 Taiyo Yuden انڈکٹر NR4018T220M کا انڈکٹنس فریکوئینسی خصوصیت والا گراف ہے جسے وین کیر کے LCR میٹر سے ماپا جاتا ہے۔ جیسا کہ تصویر میں دکھایا گیا ہے، انڈکٹنس ویلیو وکر 5 میگاہرٹز سے پہلے نسبتاً فلیٹ ہے، اور انڈکٹنس ویلیو کو تقریباً ایک مستقل سمجھا جا سکتا ہے۔ پرجیوی کیپیسیٹینس اور انڈکٹنس سے پیدا ہونے والی گونج کی وجہ سے ہائی فریکوئنسی بینڈ میں، انڈکٹنس ویلیو بڑھے گی۔ اس گونج کی فریکوئنسی کو سیلف ریزوننٹ فریکوئنسی (SRF) کہا جاتا ہے، جسے عام طور پر آپریٹنگ فریکوئنسی سے بہت زیادہ ہونا ضروری ہے۔

5

شکل 5، Taiyo Yuden NR4018T220M انڈکٹنس فریکوئنسی خصوصیت کی پیمائش کا خاکہ

2. رکاوٹ (Z)

جیسا کہ شکل 6 میں دکھایا گیا ہے، مختلف تعدد پر انڈکٹنس کی کارکردگی سے مائبادا خاکہ بھی دیکھا جا سکتا ہے۔ انڈکٹر کا مائبادا تعدد (Z=2πfL) کے تقریباً متناسب ہے، لہذا فریکوئنسی جتنی زیادہ ہوگی، رد عمل AC مزاحمت سے بہت بڑا ہوگا، اس لیے مائبادا خالص انڈکٹنس (فیز 90˚ ہے) کی طرح برتاؤ کرتا ہے۔ اعلی تعدد پر، پرجیوی کیپیسیٹینس اثر کی وجہ سے، مائبادا کا خود گونج فریکوئنسی پوائنٹ دیکھا جا سکتا ہے۔ اس نقطہ کے بعد، مائبادا گرتا ہے اور capacitive بن جاتا ہے، اور مرحلہ آہستہ آہستہ -90 ˚ میں تبدیل ہوتا ہے۔

6

3. Q قدر اور AC مزاحمت (ACR)

انڈکٹنس کی تعریف میں Q قدر مزاحمت کے رد عمل کا تناسب ہے، یعنی تصوراتی حصے کا تناسب مائبادا کے حقیقی حصے سے، جیسا کہ فارمولہ (2) میں ہے۔

(2)

جہاں XL انڈکٹر کا رد عمل ہے، اور RL انڈکٹر کا AC مزاحمت ہے۔

کم فریکوئنسی رینج میں، AC مزاحمت انڈکٹنس کی وجہ سے ہونے والے رد عمل سے بڑی ہوتی ہے، لہذا اس کی Q قدر بہت کم ہے۔ جیسے جیسے تعدد بڑھتا ہے، رد عمل (تقریباً 2πfL) بڑا اور بڑا ہوتا جاتا ہے، یہاں تک کہ اگر جلد کے اثر (جلد کا اثر) اور قربت (قربت) اثر کی وجہ سے مزاحمت ہو) اثر بڑا اور بڑا ہوتا جاتا ہے، اور Q قدر اب بھی تعدد کے ساتھ بڑھ جاتی ہے۔ ; جب SRF کے قریب پہنچتے ہیں تو، inductive reactance دھیرے دھیرے capacitive reactance کے ذریعے آفسیٹ ہوتا ہے، اور Q قدر آہستہ آہستہ چھوٹی ہوتی جاتی ہے۔ جب SRF صفر ہو جاتا ہے، کیونکہ inductive reactance اور capacitive reactance مکمل طور پر ایک جیسے غائب ہو جاتے ہیں۔ شکل 7 NR4018T220M کی Q قدر اور تعدد کے درمیان تعلق کو ظاہر کرتا ہے، اور یہ رشتہ الٹی گھنٹی کی شکل میں ہے۔

7

شکل 7. تائیو یوڈن انڈکٹر NR4018T220M کی Q قدر اور تعدد کے درمیان تعلق

انڈکٹنس کے ایپلیکیشن فریکوئنسی بینڈ میں، Q قدر جتنی زیادہ ہوگی، اتنا ہی بہتر؛ اس کا مطلب ہے کہ اس کا رد عمل AC مزاحمت سے بہت زیادہ ہے۔ عام طور پر، بہترین Q قدر 40 سے اوپر ہے، جس کا مطلب ہے کہ انڈکٹر کا معیار اچھا ہے۔ تاہم، عام طور پر جیسے جیسے DC تعصب بڑھتا ہے، انڈکٹنس ویلیو کم ہوتی جائے گی اور Q قدر بھی کم ہوتی جائے گی۔ اگر فلیٹ اینامیلڈ وائر یا ملٹی اسٹرینڈ اینامیلڈ وائر استعمال کیے جائیں تو جلد کا اثر، یعنی AC کی مزاحمت کو کم کیا جا سکتا ہے، اور انڈکٹر کی Q ویلیو کو بھی بڑھایا جا سکتا ہے۔

ڈی سی مزاحمتی ڈی سی آر کو عام طور پر تانبے کے تار کی ڈی سی مزاحمت کے طور پر شمار کیا جاتا ہے، اور مزاحمت کا حساب تار کے قطر اور لمبائی کے حساب سے لگایا جا سکتا ہے۔ تاہم، زیادہ تر کم موجودہ ایس ایم ڈی انڈکٹرز الٹراسونک ویلڈنگ کا استعمال کریں گے تاکہ وائنڈنگ ٹرمینل پر ایس ایم ڈی کی تانبے کی چادر بن سکے۔ تاہم، چونکہ تانبے کے تار کی لمبائی لمبی نہیں ہے اور مزاحمت کی قدر زیادہ نہیں ہے، اس لیے ویلڈنگ کی مزاحمت اکثر مجموعی ڈی سی مزاحمت کے کافی تناسب کے لیے ہوتی ہے۔ مثال کے طور پر TDK کے وائر واؤنڈ SMD انڈکٹر CLF6045NIT-1R5N کو لے کر، ماپا گیا DC مزاحمت 14.6mΩ ہے، اور تار کے قطر اور لمبائی کی بنیاد پر DC مزاحمت کا حساب لگایا گیا ہے 12.1mΩ ہے۔ نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ ویلڈنگ کی یہ مزاحمت مجموعی ڈی سی مزاحمت کا تقریباً 17 فیصد ہے۔

AC مزاحمت ACR میں جلد کا اثر اور قربت کا اثر ہوتا ہے، جس کی وجہ سے ACR تعدد کے ساتھ بڑھتا ہے۔ عام انڈکٹنس کے اطلاق میں، کیونکہ AC کا جزو DC جزو سے بہت کم ہے، ACR کی وجہ سے اثر واضح نہیں ہوتا ہے۔ لیکن ہلکے بوجھ پر، کیونکہ DC جزو کم ہو جاتا ہے، ACR کی وجہ سے ہونے والے نقصان کو نظر انداز نہیں کیا جا سکتا۔ جلد کے اثر کا مطلب یہ ہے کہ AC حالات میں، کنڈکٹر کے اندر موجودہ تقسیم ناہموار ہے اور تار کی سطح پر مرکوز ہے، جس کے نتیجے میں مساوی تار کے کراس سیکشنل ایریا میں کمی واقع ہوتی ہے، جس کے نتیجے میں تار کی مساوی مزاحمت بڑھ جاتی ہے۔ تعدد اس کے علاوہ، ایک تار کو سمیٹنے میں، ملحقہ تاریں کرنٹ کی وجہ سے مقناطیسی شعبوں کے اضافے اور گھٹاؤ کا سبب بنیں گی، تاکہ کرنٹ تار سے ملحق سطح پر مرکوز ہو (یا سب سے دور کی سطح، کرنٹ کی سمت کے لحاظ سے )، جو مساوی تار کی مداخلت کا سبب بنتا ہے۔ رقبہ کم ہونے اور مساوی مزاحمت بڑھنے کا رجحان نام نہاد قربت کا اثر ہے۔ ملٹی لیئر وائنڈنگ کی انڈکٹنس ایپلی کیشن میں، قربت کا اثر اور بھی واضح ہے۔

8

شکل 8 AC مزاحمت اور وائر واؤنڈ SMD انڈکٹر NR4018T220M کی فریکوئنسی کے درمیان تعلق کو ظاہر کرتا ہے۔ 1kHz کی فریکوئنسی پر، مزاحمت تقریباً 360mΩ ہے؛ 100kHz پر، مزاحمت 775mΩ تک بڑھ جاتی ہے۔ 10MHz پر، مزاحمتی قدر 160Ω کے قریب ہے۔ تانبے کے نقصان کا تخمینہ لگاتے وقت، حساب کتاب کو جلد اور قربت کے اثرات کی وجہ سے ACR پر غور کرنا چاہیے، اور اسے فارمولہ (3) میں تبدیل کرنا چاہیے۔

4. سیچوریشن کرنٹ (ISAT)

سیچوریشن کرنٹ ISAT عام طور پر تعصب کرنٹ ہوتا ہے جب انڈکٹنس ویلیو کو کم کیا جاتا ہے جیسے 10%، 30%، یا 40%۔ ایئر گیپ فیرائٹ کے لیے، کیونکہ اس کی سنترپتی موجودہ خصوصیت بہت تیز ہے، اس لیے 10% اور 40% کے درمیان زیادہ فرق نہیں ہے۔ تصویر 4 سے رجوع کریں۔ تاہم، اگر یہ آئرن پاؤڈر کور ہے (جیسے اسٹیمپڈ انڈکٹر)، سیچوریشن وکر نسبتاً نرم ہے، جیسا کہ شکل 9 میں دکھایا گیا ہے، انڈکٹنس کشینشن کے 10% یا 40% پر تعصب کرنٹ بہت زیادہ ہے۔ مختلف ہے، لہذا سنترپتی موجودہ قدر کو دو قسم کے آئرن کور کے لیے الگ سے زیر بحث لایا جائے گا۔

ایئر گیپ فیرائٹ کے لیے، سرکٹ ایپلی کیشنز کے لیے ISAT کو زیادہ سے زیادہ انڈکٹر کرنٹ کی بالائی حد کے طور پر استعمال کرنا مناسب ہے۔ تاہم، اگر یہ آئرن پاؤڈر کور ہے، کیونکہ سست سنترپتی خصوصیت کی وجہ سے، کوئی مسئلہ نہیں ہوگا چاہے ایپلیکیشن سرکٹ کا زیادہ سے زیادہ کرنٹ ISAT سے زیادہ ہو۔ لہذا، یہ لوہے کی بنیادی خصوصیت کنورٹر ایپلی کیشنز کو تبدیل کرنے کے لیے سب سے زیادہ موزوں ہے۔ بھاری بوجھ کے تحت، اگرچہ انڈکٹر کی انڈکٹنس ویلیو کم ہے، جیسا کہ شکل 9 میں دکھایا گیا ہے، کرنٹ ریپل فیکٹر زیادہ ہے، لیکن موجودہ کپیسیٹر کرنٹ ٹولرنس زیادہ ہے، اس لیے یہ کوئی مسئلہ نہیں ہوگا۔ ہلکے بوجھ کے تحت، انڈکٹر کی انڈکٹنس ویلیو بڑی ہوتی ہے، جو انڈکٹر کے ریپل کرنٹ کو کم کرنے میں مدد کرتی ہے، اس طرح لوہے کے نقصان کو کم کرتی ہے۔ شکل 9 TDK کے زخم فیرائٹ SLF7055T1R5N اور اسٹیمپڈ آئرن پاؤڈر کور انڈکٹر SPM6530T1R5M کے سیچوریشن کرنٹ کا موازنہ اسی معمولی قیمت کے تحت کرتا ہے۔

9

شکل 9. زخم فیرائٹ اور اسٹیمپڈ آئرن پاؤڈر کور کا سیچوریشن کرنٹ انڈکٹنس کی ایک ہی معمولی قیمت کے تحت

5. شرح شدہ کرنٹ (IDC)

IDC قدر DC تعصب ہے جب انڈکٹر کا درجہ حرارت Tr˚C تک بڑھ جاتا ہے۔ وضاحتیں 20˚C پر اس کی DC مزاحمتی قدر RDC کی بھی نشاندہی کرتی ہیں۔ تانبے کے تار کے درجہ حرارت کے گتانک کے مطابق تقریباً 3,930 پی پی ایم ہے، جب Tr کا درجہ حرارت بڑھتا ہے، تو اس کی مزاحمتی قدر RDC_Tr = RDC (1+0.00393Tr) ہے، اور اس کی بجلی کی کھپت PCU = I2DCxRDC ہے۔ تانبے کا یہ نقصان انڈکٹر کی سطح پر ختم ہو جاتا ہے، اور انڈکٹر کی تھرمل مزاحمت ΘTH کا حساب لگایا جا سکتا ہے:

(2)

جدول 2 TDK VLS6045EX سیریز (6.0×6.0×4.5mm) کی ڈیٹا شیٹ کا حوالہ دیتا ہے، اور 40˚C کے درجہ حرارت میں اضافے پر تھرمل مزاحمت کا حساب لگاتا ہے۔ ظاہر ہے، ایک ہی سیریز اور سائز کے انڈکٹرز کے لیے، ایک ہی سطح کی گرمی کی کھپت کے علاقے کی وجہ سے حسابی تھرمل مزاحمت تقریباً ایک جیسی ہوتی ہے۔ دوسرے الفاظ میں، مختلف انڈکٹرز کے ریٹیڈ موجودہ IDC کا اندازہ لگایا جا سکتا ہے۔ انڈکٹرز کی مختلف سیریز (پیکیجز) میں مختلف تھرمل مزاحمت ہوتی ہے۔ جدول 3 TDK VLS6045EX سیریز (سیمی شیلڈ) اور SPM6530 سیریز (مولڈ) کے انڈکٹرز کی تھرمل مزاحمت کا موازنہ کرتا ہے۔ تھرمل مزاحمت جتنی زیادہ ہوگی، جب انڈکٹنس لوڈ کرنٹ سے گزرتا ہے تو درجہ حرارت میں اضافہ اتنا ہی زیادہ ہوتا ہے۔ دوسری صورت میں، کم.

(2)

ٹیبل 2. درجہ حرارت میں 40˚C کے اضافے پر VLS6045EX سیریز کے انڈکٹرز کی تھرمل مزاحمت

جدول 3 سے یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ اگر انڈکٹرز کا سائز بھی یکساں ہے، تب بھی سٹیمپڈ انڈکٹرز کی تھرمل مزاحمت کم ہے، یعنی گرمی کی کھپت بہتر ہے۔

(3)

جدول 3. مختلف پیکیج انڈکٹرز کی تھرمل مزاحمت کا موازنہ۔

6. بنیادی نقصان

بنیادی نقصان، جسے لوہے کا نقصان کہا جاتا ہے، بنیادی طور پر ایڈی کرنٹ کے نقصان اور ہسٹریسس کے نقصان کی وجہ سے ہوتا ہے۔ ایڈی کرنٹ کے نقصان کا سائز بنیادی طور پر اس بات پر منحصر ہے کہ آیا بنیادی مواد کو "چلنا" کرنا آسان ہے؛ اگر چالکتا زیادہ ہے، یعنی مزاحمتی صلاحیت کم ہے، ایڈی کرنٹ کا نقصان زیادہ ہے، اور اگر فیرائٹ کی مزاحمتی صلاحیت زیادہ ہے، تو ایڈی کرنٹ کا نقصان نسبتاً کم ہے۔ ایڈی کرنٹ کا نقصان بھی تعدد سے متعلق ہے۔ فریکوئنسی جتنی زیادہ ہوگی، ایڈی کرنٹ کا نقصان اتنا ہی زیادہ ہوگا۔ لہذا، بنیادی مواد کور کی مناسب آپریٹنگ فریکوئنسی کا تعین کرے گا. عام طور پر، آئرن پاؤڈر کور کی ورکنگ فریکوئنسی 1MHz تک پہنچ سکتی ہے، اور فیرائٹ کی ورکنگ فریکوئنسی 10MHz تک پہنچ سکتی ہے۔ اگر آپریٹنگ فریکوئنسی اس فریکوئنسی سے تجاوز کر جاتی ہے، تو ایڈی کرنٹ کا نقصان تیزی سے بڑھے گا اور آئرن کور کا درجہ حرارت بھی بڑھ جائے گا۔ تاہم، لوہے کے بنیادی مواد کی تیزی سے ترقی کے ساتھ، اعلی آپریٹنگ فریکوئنسی والے آئرن کور بالکل کونے کے آس پاس ہونے چاہئیں۔

لوہے کا ایک اور نقصان ہسٹریسس کا نقصان ہے، جو کہ ہسٹریسس وکر سے بند علاقے کے متناسب ہے، جس کا تعلق کرنٹ کے AC جزو کے سوئنگ طول و عرض سے ہے۔ AC کا جھول جتنا زیادہ ہوگا، ہسٹریسس کا نقصان اتنا ہی زیادہ ہوگا۔

انڈکٹر کے مساوی سرکٹ میں، انڈکٹر کے ساتھ متوازی طور پر منسلک ایک ریزسٹر اکثر لوہے کے نقصان کو ظاہر کرنے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ جب فریکوئنسی SRF کے برابر ہوتی ہے، تو inductive reactance اور capacitive reactance منسوخ ہو جاتا ہے، اور مساوی reactance صفر ہوتا ہے۔ اس وقت، انڈکٹر کی رکاوٹ سمیٹنے والی مزاحمت کے ساتھ سیریز میں لوہے کے نقصان کی مزاحمت کے برابر ہے، اور لوہے کے نقصان کی مزاحمت سمیٹنے والی مزاحمت سے کہیں زیادہ ہے، لہذا SRF میں رکاوٹ تقریباً لوہے کے نقصان کی مزاحمت کے برابر ہے۔ مثال کے طور پر کم وولٹیج کے انڈکٹر کو لے کر، اس کی لوہے کے نقصان کی مزاحمت تقریباً 20kΩ ہے۔ اگر انڈکٹر کے دونوں سروں پر موثر ویلیو وولٹیج کا تخمینہ 5V ​​ہے، تو اس کا لوہے کا نقصان تقریباً 1.25mW ہے، جو یہ بھی ظاہر کرتا ہے کہ لوہے کے نقصان کی مزاحمت جتنی زیادہ ہوگی، اتنا ہی بہتر ہے۔

7. ڈھال کی ساخت

فیرائٹ انڈکٹرز کے پیکیجنگ ڈھانچے میں غیر شیلڈ، مقناطیسی گلو کے ساتھ نیم ڈھال، اور شیلڈ شامل ہیں، اور دونوں میں سے کسی ایک میں کافی ہوا کا فرق ہے۔ ظاہر ہے، ہوا کے خلاء میں مقناطیسی رساو ہوگا، اور بدترین صورت میں، یہ ارد گرد کے چھوٹے سگنل سرکٹس میں مداخلت کرے گا، یا اگر قریب میں کوئی مقناطیسی مواد موجود ہے، تو اس کا انڈکٹنس بھی بدل جائے گا۔ ایک اور پیکیجنگ ڈھانچہ سٹیمپڈ آئرن پاؤڈر انڈکٹر ہے۔ چونکہ انڈکٹر کے اندر کوئی خلا نہیں ہے اور سمیٹنے کا ڈھانچہ ٹھوس ہے، اس لیے مقناطیسی میدان کی کھپت کا مسئلہ نسبتاً چھوٹا ہے۔ شکل 10 RTO 1004 آسیلوسکوپ کے FFT فنکشن کا استعمال ہے جس میں 3mm اوپر اور اسٹیمپڈ انڈکٹر کی طرف لیکیج مقناطیسی فیلڈ کی شدت کی پیمائش کی جاتی ہے۔ جدول 4 مختلف پیکیج سٹرکچر انڈکٹرز کے رساو مقناطیسی فیلڈ کے موازنہ کی فہرست دیتا ہے۔ یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ غیر شیلڈ انڈکٹرز میں انتہائی سنگین مقناطیسی رساو ہوتا ہے۔ اسٹیمپڈ انڈکٹرز میں سب سے چھوٹا مقناطیسی رساو ہوتا ہے، جو بہترین مقناطیسی شیلڈنگ اثر دکھاتا ہے۔ . ان دونوں ڈھانچوں کے انڈکٹرز کے رساو مقناطیسی میدان کی شدت میں فرق تقریباً 14dB ہے، جو تقریباً 5 گنا ہے۔

10

شکل 10۔ رساو کے مقناطیسی میدان کی شدت 3mm اوپر اور اسٹیمپڈ انڈکٹر کے سائیڈ پر ناپی گئی۔

(4)

جدول 4. مختلف پیکیج سٹرکچر انڈکٹرز کے رساو مقناطیسی فیلڈ کا موازنہ

8. جوڑا

کچھ ایپلی کیشنز میں، بعض اوقات پی سی بی پر ڈی سی کنورٹرز کے متعدد سیٹ ہوتے ہیں، جو عام طور پر ایک دوسرے کے ساتھ ترتیب دیئے جاتے ہیں، اور ان کے متعلقہ انڈکٹرز بھی ایک دوسرے کے ساتھ ترتیب دیئے جاتے ہیں۔ اگر آپ مقناطیسی گلو کے ساتھ غیر شیلڈ یا نیم ڈھال والی قسم کا استعمال کرتے ہیں تو انڈکٹرز کو ایک دوسرے کے ساتھ جوڑا جا سکتا ہے تاکہ EMI مداخلت بن سکے۔ اس لیے، انڈکٹر کو لگاتے وقت، سب سے پہلے انڈکٹر کی قطبیت کو نشان زد کرنے کی سفارش کی جاتی ہے، اور انڈکٹر کی سب سے اندرونی تہہ کے آغاز اور وائنڈنگ پوائنٹ کو کنورٹر کے سوئچنگ وولٹیج سے جوڑنا، جیسے کہ بک کنورٹر کا VSW، جو موونگ پوائنٹ ہے۔ آؤٹ لیٹ ٹرمینل آؤٹ پٹ کیپسیٹر سے جڑا ہوا ہے، جو کہ سٹیٹک پوائنٹ ہے۔ اس لیے تانبے کے تار کو سمیٹنا ایک خاص ڈگری الیکٹرک فیلڈ شیلڈنگ بناتا ہے۔ ملٹی پلیکسر کے وائرنگ کے انتظام میں، انڈکٹنس کی قطبیت کو ٹھیک کرنے سے باہمی انڈکٹنس کی شدت کو ٹھیک کرنے اور کچھ غیر متوقع EMI مسائل سے بچنے میں مدد ملتی ہے۔

درخواستیں:

پچھلے باب میں بنیادی مواد، پیکیج کی ساخت، اور انڈکٹر کی اہم برقی خصوصیات پر تبادلہ خیال کیا گیا تھا۔ یہ باب بتائے گا کہ کس طرح ہرن کنورٹر کی مناسب انڈکٹنس ویلیو کا انتخاب کیا جائے اور تجارتی طور پر دستیاب انڈکٹر کو منتخب کرنے کے لیے غور کیا جائے۔

جیسا کہ مساوات (5) میں دکھایا گیا ہے، انڈکٹر ویلیو اور کنورٹر کی سوئچنگ فریکوئنسی انڈکٹر ریپل کرنٹ (ΔiL) کو متاثر کرے گی۔ انڈکٹر ریپل کرنٹ آؤٹ پٹ کیپسیٹر سے گزرے گا اور آؤٹ پٹ کیپسیٹر کے ریپل کرنٹ کو متاثر کرے گا۔ لہذا، یہ آؤٹ پٹ کیپسیٹر کے انتخاب کو متاثر کرے گا اور آؤٹ پٹ وولٹیج کی لہر کے سائز کو مزید متاثر کرے گا۔ مزید برآں، انڈکٹنس ویلیو اور آؤٹ پٹ کیپیسیٹینس ویلیو سسٹم کے فیڈ بیک ڈیزائن اور بوجھ کے متحرک ردعمل کو بھی متاثر کرے گی۔ ایک بڑی انڈکٹنس ویلیو کا انتخاب کرنے سے کیپسیٹر پر موجودہ دباؤ کم ہوتا ہے، اور یہ آؤٹ پٹ وولٹیج کی لہر کو کم کرنے کے لیے بھی فائدہ مند ہے اور زیادہ توانائی ذخیرہ کر سکتا ہے۔ تاہم، ایک بڑی انڈکٹنس قدر ایک بڑے حجم کی نشاندہی کرتی ہے، یعنی زیادہ قیمت۔ لہذا، کنورٹر کو ڈیزائن کرتے وقت، انڈکٹنس ویلیو کا ڈیزائن بہت اہم ہے۔

(5)

یہ فارمولہ (5) سے دیکھا جا سکتا ہے کہ جب ان پٹ وولٹیج اور آؤٹ پٹ وولٹیج کے درمیان فاصلہ زیادہ ہو گا، تو انڈکٹر ریپل کرنٹ زیادہ ہو گا، جو انڈکٹر ڈیزائن کی بدترین حالت ہے۔ دوسرے انڈکٹو تجزیہ کے ساتھ مل کر، سٹیپ ڈاؤن کنورٹر کے انڈکٹینس ڈیزائن پوائنٹ کو عام طور پر زیادہ سے زیادہ ان پٹ وولٹیج اور مکمل بوجھ کی شرائط کے تحت منتخب کیا جانا چاہیے۔

انڈکٹنس ویلیو کو ڈیزائن کرتے وقت، انڈکٹر ریپل کرنٹ اور انڈکٹر سائز کے درمیان ٹریڈ آف کرنا ضروری ہے، اور ریپل کرنٹ فیکٹر (ریپل کرنٹ فیکٹر؛ γ) کی وضاحت یہاں کی گئی ہے، جیسا کہ فارمولہ (6) میں ہے۔

(6)

فارمولہ (6) کو فارمولہ (5) میں تبدیل کرتے ہوئے، انڈکٹنس ویلیو کو فارمولہ (7) کے طور پر ظاہر کیا جا سکتا ہے۔

(7)

فارمولہ (7) کے مطابق، جب ان پٹ اور آؤٹ پٹ وولٹیج کے درمیان فرق زیادہ ہوتا ہے، تو γ قدر کو بڑا منتخب کیا جا سکتا ہے۔ اس کے برعکس، اگر ان پٹ اور آؤٹ پٹ وولٹیج قریب ہیں، تو γ قدر کا ڈیزائن چھوٹا ہونا چاہیے۔ انڈکٹر ریپل کرنٹ اور سائز کے درمیان انتخاب کرنے کے لیے، روایتی ڈیزائن کے تجربے کی قدر کے مطابق، γ عام طور پر 0.2 سے 0.5 ہوتا ہے۔ مندرجہ ذیل RT7276 کو بطور مثال لے رہا ہے تاکہ انڈکٹنس کے حساب کتاب اور تجارتی طور پر دستیاب انڈکٹرز کے انتخاب کو واضح کیا جا سکے۔

ڈیزائن کی مثال: RT7276 ایڈوانسڈ کنسٹنٹ آن ٹائم (ایڈوانسڈ کانسٹنٹ آن ٹائم؛ ACOTTM) کے ساتھ ڈیزائن کیا گیا ہم وقت ساز ریکیفیکیشن سٹیپ ڈاؤن کنورٹر، اس کی سوئچنگ فریکوئنسی 700 kHz ہے، ان پٹ وولٹیج 4.5V سے 18V ہے، اور آؤٹ پٹ وولٹیج 5.0V 1.5V ہے۔ . مکمل لوڈ کرنٹ 3A ہے۔ جیسا کہ اوپر ذکر کیا گیا ہے، انڈکٹنس ویلیو کو 18V کے زیادہ سے زیادہ ان پٹ وولٹیج اور 3A کے مکمل بوجھ کی شرائط کے تحت ڈیزائن کیا جانا چاہیے، γ کی قدر کو 0.35 کے طور پر لیا جاتا ہے، اور مندرجہ بالا قدر کو مساوات (7) میں بدل دیا جاتا ہے، انڈکٹنس قدر ہے

1.5 µH کی روایتی برائے نام انڈکٹنس قدر کے ساتھ ایک انڈکٹر استعمال کریں۔ ذیل میں انڈکٹر ریپل کرنٹ کا حساب لگانے کے لیے فارمولہ (5) کو متبادل کریں۔

لہذا، انڈکٹر کی چوٹی موجودہ ہے

اور انڈکٹر کرنٹ (IRMS) کی موثر قدر ہے۔

چونکہ انڈکٹر ریپل کا جزو چھوٹا ہے، اس لیے انڈکٹر کرنٹ کی موثر قدر بنیادی طور پر اس کا DC جزو ہے، اور اس موثر قدر کو انڈکٹر ریٹیڈ کرنٹ IDC کو منتخب کرنے کی بنیاد کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔ 80% ڈیریٹنگ (ڈیریٹنگ) ڈیزائن کے ساتھ، انڈکٹنس کی ضروریات یہ ہیں:

L = 1.5 µH (100 kHz)، IDC = 3.77 A، ISAT = 4.34 A

جدول 5 میں TDK کی مختلف سیریز کے دستیاب انڈکٹرز کی فہرست دی گئی ہے، سائز میں یکساں لیکن پیکیج کی ساخت میں مختلف۔ یہ ٹیبل سے دیکھا جا سکتا ہے کہ سٹیمپڈ انڈکٹر (SPM6530T-1R5M) کا سیچوریشن کرنٹ اور ریٹیڈ کرنٹ بڑا ہے، اور تھرمل مزاحمت چھوٹی ہے اور گرمی کی کھپت اچھی ہے۔ اس کے علاوہ، پچھلے باب میں بحث کے مطابق، اسٹیمپڈ انڈکٹر کا بنیادی مواد آئرن پاؤڈر کور ہے، اس لیے اس کا موازنہ نیم شیلڈ (VLS6045EX-1R5N) اور شیلڈ (SLF7055T-1R5N) انڈکٹرز کے فیرائٹ کور سے کیا جاتا ہے۔ مقناطیسی گلو کے ساتھ. ، اچھی ڈی سی تعصب کی خصوصیات ہیں۔ شکل 11 RT7276 ایڈوانسڈ کنسٹنٹ آن ٹائم سنکرونس رییکٹیفکیشن سٹیپ ڈاؤن کنورٹر پر لاگو مختلف انڈکٹرز کی کارکردگی کا موازنہ دکھاتا ہے۔ نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ تینوں کے درمیان کارکردگی کا فرق اہم نہیں ہے۔ اگر آپ گرمی کی کھپت، DC تعصب کی خصوصیات اور مقناطیسی میدان کی کھپت کے مسائل پر غور کرتے ہیں، تو یہ سفارش کی جاتی ہے کہ SPM6530T-1R5M انڈکٹرز استعمال کریں۔

(5)

ٹیبل 5۔ TDK کی مختلف سیریز کے انڈکٹنس کا موازنہ

11

شکل 11. مختلف انڈکٹرز کے ساتھ کنورٹر کی کارکردگی کا موازنہ

اگر آپ ایک ہی پیکیج کی ساخت اور انڈکٹنس ویلیو کا انتخاب کرتے ہیں، لیکن چھوٹے سائز کے انڈکٹرز، جیسے SPM4015T-1R5M (4.4×4.1×1.5mm)، اگرچہ اس کا سائز چھوٹا ہے، لیکن DC ریزسٹنس RDC (44.5mΩ) اور تھرمل ریزسٹنس ΘTH ( 51˚C) /W) بڑا۔ ایک ہی تصریحات کے کنورٹرز کے لیے، انڈکٹر کے ذریعے برداشت کیے جانے والے کرنٹ کی موثر قدر بھی ایک جیسی ہے۔ ظاہر ہے، ڈی سی مزاحمت بھاری بوجھ کے تحت کارکردگی کو کم کر دے گی۔ اس کے علاوہ، ایک بڑی تھرمل مزاحمت کا مطلب گرمی کی خراب کھپت ہے۔ لہذا، انڈکٹر کا انتخاب کرتے وقت، نہ صرف کم سائز کے فوائد پر غور کرنا ضروری ہے، بلکہ اس کے ساتھ ہونے والی خامیوں کا بھی جائزہ لینا ضروری ہے۔

آخر میں

انڈکٹنس پاور کنورٹرز کو تبدیل کرنے میں عام طور پر استعمال ہونے والے غیر فعال اجزاء میں سے ایک ہے، جسے توانائی کے ذخیرہ کرنے اور فلٹرنگ کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ تاہم، سرکٹ ڈیزائن میں، یہ صرف انڈکٹنس ویلیو نہیں ہے جس پر توجہ دینے کی ضرورت ہے، بلکہ دیگر پیرامیٹرز بشمول AC ریزسٹنس اور Q ویلیو، کرنٹ ٹولرنس، آئرن کور سیچوریشن، اور پیکج کا ڈھانچہ، وغیرہ، وہ تمام پیرامیٹرز ہیں جن کے لیے ضروری ہے۔ انڈکٹر کا انتخاب کرتے وقت غور کیا جائے۔ . یہ پیرامیٹرز عام طور پر بنیادی مواد، مینوفیکچرنگ کے عمل، اور سائز اور لاگت سے متعلق ہوتے ہیں۔ لہذا، یہ مضمون مختلف آئرن کور مواد کی خصوصیات اور پاور سپلائی ڈیزائن کے حوالے کے طور پر ایک مناسب انڈکٹنس کا انتخاب کرنے کا طریقہ بتاتا ہے۔