آزمائش کیا ہے: سوئچنگ سرکٹ اور ایپلی کیشنز

جب بجلی کی الیکٹرانک سوئچز جیسے بی جے ٹی ، ایس سی آر ، آئی جی بی ٹی ، موسفٹ ، اور ٹریک بہت اہم اجزاء ہیں جب ڈی سی-ڈی سی کنورٹرز ، موٹر اسپیڈ کنٹرولرز ، موٹر ڈرائیورز ، اور فریکوئینسی کنٹرولرز وغیرہ جیسے سوئچنگ سرکٹس کی بات ہوتی ہے تو ہر آلے کی اپنی الگ الگ پراپرٹی ہوتی ہے اور اس طرح ان کی اپنی مخصوص درخواستیں ہیں۔ اس ٹیوٹوریل میں ہم TRIAC کے بارے میں سیکھیں گے ، جو ایک دو طرفہ آلہ ہے جس کا مطلب ہے کہ یہ دونوں سمتوں میں چل سکتا ہے۔ اس پراپرٹی کی وجہ سے TRIAC خصوصی طور پر استعمال ہوتا ہے جہاں سائنوسائڈل AC کی فراہمی شامل ہوتی ہے۔

TRIAC کا تعارف

TRIAC کی اصطلاح A Lternating C vent کے لئے TRI اوڈ ہے ۔ یہ ایس سی آر (تائرائسٹر) جیسا ہی ایک تین ٹرمینل سوئچنگ ڈیوائس ہے لیکن یہ این سی متوازی حالت میں دو ایس سی آر کو ملا کر تعمیر کرنے کے بعد سے یہ دونوں دشاتمک عمل میں آسکتا ہے۔ TRIAC سے باہر کی علامت اور پن نیچے دکھایا گیا ہے۔

چونکہ TRIAC ایک دو جہتی ڈیوائس ہے جب گیٹ ٹرمینل کو متحرک کیا جاتا ہے تو موجودہ یا تو MT1 سے MT2 میں منتقل ہوسکتا ہے یا MT2 سے MT1 میں منتقل ہوسکتا ہے۔ کسی TRIAC کے لئے یہ ٹرگر وولٹیج جو گیٹ ٹرمینل پر لاگو ہوتی ہے وہ یا تو ٹرمینل MT2 کے سلسلے میں مثبت یا منفی ہوسکتی ہے۔ اس طرح یہ TRIAC کو چار آپریٹنگ طریقوں میں رکھتا ہے جیسا کہ ذیل میں درج ہے

• ایم ٹی 2 پر مثبت وولٹیج اور گیٹ تک مثبت نبض (چوکور 1)
• ایم ٹی 2 پر مثبت وولٹیج اور گیٹ تک منفی پلس (چوکور 2)
• ایم ٹی 2 پر منفی وولٹیج اور گیٹ تک مثبت نبض (چوکور 3)
• ایم ٹی 2 پر منفی وولٹیج اور گیٹ تک منفی پلس (چوکور 4)

ایک TRIAC کی VI خصوصیات

مندرجہ ذیل تصویر ہر چوکور میں TRIAC کی حیثیت کی وضاحت کرتی ہے۔

TRIAC کی خصوصیات کو چالو اور بند کردیں TRIAC کے VI VI خصوصیات کے گراف کو دیکھ کر سمجھا جاسکتا ہے جو مذکورہ بالا تصویر میں بھی دکھایا گیا ہے۔ چونکہ TRIAC متوازی سمت میں دو SCR کا صرف ایک مجموعہ ہے VI کی خصوصیات کا گراف کسی SCR کی طرح دکھتا ہے۔ آپ TRIAC زیادہ تر 1 چلتی دیکھ سکتے ^سینٹ کواڈرینٹ اور 3 ^RD کواڈرینٹ.

باریوں پر خصوصیات

کسی TRIAC کو آن کرنے کے ل a ، مثبت یا منفی گیٹ وولٹیج / پلس کو TRIAC کے گیٹ پن پر فراہم کرنا پڑتا ہے۔ جب دونوں میں سے کسی ایک کو ایس سی آر کے اندر متحرک کیا جاتا ہے تو ، TRIAC MT1 اور MT2 ٹرمینلز کی قطعی حیثیت کی بنیاد پر عمل کرنا شروع کرتا ہے۔ اگر MT2 مثبت ہے اور MT1 منفی ہے تو پہلا ایس سی آر چلتا ہے اور اگر MT2 ٹرمینل منفی ہے اور MT1 مثبت ہے تو دوسرا SCR چلاتا ہے۔ ایس سی آر میں سے ایک بھی اس طرح ہمیشہ اے سی ایپلی کیشنز کے لئے ٹرائک کو مثالی بنانے پر قائم ہے۔

کم سے کم وولٹیج جس کو گیٹ پن پر ٹریآایک کو موڑنے کے لئے لگانا پڑتا ہے اسے تھریشولڈ گیٹ وولٹیج (V _GT) کہا جاتا ہے اور گیٹ پن کے ذریعہ نتیجے میں موجودہ کو تھریشولڈ گیٹ کرنٹ (I _GT) کہا جاتا ہے ۔ ایک بار جب اس وولٹیج کا استعمال گیٹ پن سے کیا جاتا ہے تو TRIAC متعصب ہو جاتا ہے اور طرز عمل کرنے لگتا ہے ، TRIAC کو آف اسٹیٹ سے ریاست میں تبدیل کرنے میں لگنے والے وقت کو ٹرن آن ٹائم (ٹی _آن) کہا جاتا ہے ۔

بالکل اسی طرح جیسے ایک ایس سی آر ایک بار آن ٹرآئیک آن ہوجائے گا جب تک کہ اس کو تبدیل نہ کیا جائے۔ لیکن اس حالت کے _{ل T} TRIAC کے ذریعہ بوجھ موجودہ TRIAC کے لٹچینگ موجودہ (I _L) سے زیادہ یا اس کے برابر ہونا چاہئے ۔ لہذا جب تک بوجھ موجودہ لیچینگ کرنٹ کی قدر سے زیادہ ہو گی گیٹ پلس کو ہٹانے کے بعد بھی ٹرآئی سی کو جاری رکھا جائے گا۔

لٹیچنگ کرنٹ کی طرح ہی ، موجودہ کی ایک اور اہم قیمت بھی ہے جسے ہولڈنگ کرنٹ کہتے ہیں۔ TRIAC کو آگے لے جانے والے موڈ میں رکھنے کے لئے موجودہ کی کم سے کم قیمت کو ہولڈنگ کرنٹ (I _H) کہا جاتا ہے ۔ ایک TRIAC صرف گزرنے کے بعد ہی مسلسل کڈکشن موڈ میں داخل ہوگا حالانکہ ہولڈنگ کرنٹ اور لیچنگ کرنٹ جس طرح اوپر گراف میں دکھایا گیا ہے۔ نیز کسی بھی TRIAC کے لیچنگ کرنٹ کی قدر ہمیشہ ہولڈنگ موجودہ کی قیمت سے زیادہ ہوگی۔

ٹرن آف خصوصیات

ٹریآک یا کسی دوسرے پاور ڈیوائس کو بند کرنے کے عمل کو کموشن کہا جاتا ہے ، اور اس کام سے انجام دینے کے لئے اس سے وابستہ سرکٹ کو کموٹیشنل سرکٹ کہا جاتا ہے۔ TRIAC کو بند کرنے کے لئے استعمال ہونے والا سب سے عام طریقہ یہ ہے کہ بوجھ موجودہ کو کم کرنا ہے حالانکہ TRIAC جب تک یہ موجودہ (I _H) رکھنے کی قیمت سے نیچے نہیں جاتا ہے ۔ اس قسم کی تبدیلی کو ڈی سی سرکٹس میں جبری طور پر سفر نامی کہا جاتا ہے۔ ہم اس کے بارے میں مزید معلومات حاصل کریں گے کہ کس طرح TRIAC کو آن کیا جاتا ہے اور اس کے ذریعہ ایپلیکیشن سرکٹس کو آف کیا جاتا ہے۔

ٹریک ایپلی کیشنز

TRIAC بہت عام طور پر ان جگہوں پر استعمال ہوتا ہے جہاں AC بجلی کو کنٹرول کرنا ہوتا ہے ، مثال کے طور پر ، یہ چھت کے پرستاروں ، AC بلب ڈمر سرکٹس وغیرہ کی اسپیڈ ریگولیٹرز میں استعمال ہوتا ہے آئیے یہ سمجھنے کے لئے آئیے کہ TRIAC سوئچنگ کے ایک سادہ سرکٹ کا جائزہ لیں کہ یہ عملی طور پر کیسے کام کرتا ہے۔

یہاں ہم نے پش بٹن کے ذریعہ اے سی بوجھ کو آن اور آف کرنے کیلئے ٹرائیک کا استعمال کیا ہے ۔ مینز پاور سورس کو پھر TRIAC کے ذریعہ ایک چھوٹے سے بلب پر وائرڈ کیا جاتا ہے جیسا کہ اوپر دکھایا گیا ہے۔ جب سوئچ بند ہوجاتا ہے تو مزاحم R1 کے ذریعہ مرحلہ وولٹیج TRIAC کے گیٹ پن پر لگایا جاتا ہے۔ اگر یہ گیٹ وولٹیج گیٹ دہلیز والی وولٹیج سے اوپر ہے تو پھر گیٹ پن کے ذریعہ ایک بہاؤ بہتا ہے ، جو گیٹ کی حد سے زیادہ موجودہ ہو گا۔

اس حالت میں TRIAC آگے تعصب میں داخل ہوتا ہے اور بلب کے باوجود لوڈ کا بہاؤ جاری ہوگا۔ اگر بوجھ کافی مقدار میں استعمال کرتے ہیں تو TRIAC لیچنگ حالت میں داخل ہوتا ہے۔ لیکن چونکہ یہ ایک AC طاقت کا ذریعہ ہے وولٹیج ہر آدھے سائیکل کے لئے صفر تک پہنچ جائے گی اور اس طرح موجودہ لمحہ بہ لمحہ صفر تک بھی پہنچ جائے گا۔ لہذا اس سرکٹ میں لیچنگ ممکن نہیں ہے اور جیسے ہی سوئچ کھلتے ہی ٹی آر آئی اے سی بند ہوجائے گا اور یہاں کسی راہداری سرکٹ کی ضرورت نہیں ہوگی۔ اس قسم کے ٹرائک کی تبدیلی کو قدرتی سفر کہتے ہیں ۔ اب آئیے یہ سرکٹ BT136 TRIAC کا استعمال کرتے ہوئے ایک بریڈ بورڈ پر بنائیں اور دیکھیں کہ یہ کیسے کام کرتا ہے۔

حفاظت کے مقصد کے لئے آپریٹنگ وولٹیج سے نیچے اترنے والے AC بجلی کی فراہمی کے ساتھ کام کرنے کے دوران انتہائی احتیاط کی ضرورت ہے۔ 230V 50Hz (بھارت میں) کی معیاری AC پاور ٹرانسفارمر کا استعمال کرتے ہوئے نیچے 12V 50Hz پر اتر جاتی ہے۔ ایک چھوٹا سا بلب بوجھ کے طور پر جڑا ہوا ہے۔ مکمل ہونے پر تجرباتی سیٹ اپ اس طرح نظر آتا ہے۔

جب بٹن دبایا جاتا ہے تو گیٹ پن سے گیٹ وولٹیج مل جاتا ہے اور اس طرح TRIAC آن ہوجاتا ہے۔ جب تک بٹن دبایا جاتا ہے بلب چمکتا رہے گا۔ کے بٹن پر جاری کی گئی ہے ایک بار، TRIAC latched رہا ریاست میں ہو جائے گا، لیکن ان پٹ وولٹیج کے بعد سے اے سی موجودہ ہے اگرچہ TRIAC انعقاد موجودہ ذیل میں چلا جائے گا اور اس طرح TRIAC بند ہو جائے گا، مکمل کام کر بھی میں پایا جا سکتا ویڈیو اس سبق کے آخر میں دیا گیا ہے۔

مائکروکنٹرولرز کا استعمال کرتے ہوئے TRIAC کنٹرول

جب ٹریآئیکس کو لائٹ ڈیمر کے طور پر یا فیز کنٹرول ایپلی کیشن کے لئے استعمال کیا جاتا ہے تو ، گیٹ پلس جو گیٹ پن کو فراہم کی جاتی ہے اسے مائکروکانٹرولر کا استعمال کرتے ہوئے کنٹرول کرنا ہوتا ہے۔ اس صورت میں گیٹ پن کو بھی اوپٹو کوپلر کا استعمال کرکے الگ تھلگ کیا جائے گا۔ اس کے لئے سرکٹ ڈایاگرام نیچے دکھایا گیا ہے۔

5V / 3.3V سگنل کا استعمال کرتے ہوئے TRIAC کو کنٹرول کرنے کے ل we ہم MOC3021 جیسے اوپٹو-جوڑے کا استعمال کریں گے جس کے اندر TRIAC ہے۔ اس TRIAC کو 5V / 3.3V کے ذریعہ لائٹ ایمٹنگٹنگ ڈایڈڈ کے ذریعے متحرک کیا جاسکتا ہے۔ عام طور پر ایک PWM سگنل 1 سے لاگو کیا جائے گا ^سینٹ MOC3021 کی پن اور PWM سگنل کی فریکوئنسی اور ڈیوٹی سائیکل مطلوبہ پیداوار حاصل کرنے کے لئے مختلف ہو جائے گا. اس قسم کا سرکٹ عام طور پر چراغ چمکنے والے کنٹرول یا موٹر اسپیڈ کنٹرول کے لئے استعمال ہوتا ہے۔

شرح اثر - سنوببر سرکٹس

تمام TRIACs اس مسئلے سے دوچار ہیں جس کو شرح اثر کہتے ہیں۔ یہ تب ہے جب ایم ٹی 1 ٹرمینل میں سوئچنگ شور یا ٹرانجینٹس کی وجہ سے وولٹیج میں تیزی سے اضافے کا سامنا کرنا پڑتا ہے یا ٹریآک مس مداخلت کو سوئچنگ سگنل کی حیثیت سے خود بخود موڑ دیتا ہے۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ MT1 اور MT2 ٹرمینلز کے مابین موجودگی کی داخلی اہلیت ہے۔

اس پریشانی پر قابو پانے کا آسان ترین طریقہ اسنوبر سرکٹ کا استعمال ہے۔ مذکورہ بالا سرکٹ میں ، ریزسٹر آر 2 (50 آر) اور کیپسیسیٹر سی 1 (10 این ایف) مل کر ایک آر سی نیٹ ورک بناتے ہیں جو سنوببر سرکٹ کا کام کرتا ہے۔ ایم ٹی 1 کو فراہم کردہ کسی بھی چوٹی کے وولٹیج کا مشاہدہ اس آر سی نیٹ ورک کے ذریعہ کیا جائے گا۔

جوابی اثر

ایک اور عام پریشانی جس کا سامنا TRIAC استعمال کرتے وقت ڈیزائنرز کریں گے۔ یہ پریشانی اس وقت ہوتی ہے جب TRIAC کے گیٹ وولٹیج کو کنٹرول کرنے کے لئے ایک پوٹینومیٹر استعمال کیا جاتا ہے۔ جب پی او ٹی کو کم سے کم قیمت کی طرف موڑ دیا جاتا ہے تو ، گیٹ پن پر کوئی وولٹیج نہیں لگایا جائے گا اور اس طرح لوڈ آف ہوجائے گا۔ لیکن جب پی او ٹی کو زیادہ سے زیادہ قیمت کی طرف موڑ دیا جاتا ہے تو پنوں MT1 اور MT2 کے درمیان اہلیت والے اثر کی وجہ سے TRIAC تبدیل نہیں ہوتا ہے ، اس سندارتار کو خارج ہونے والے راستے کو تلاش کرنا چاہئے ورنہ یہ TRIAC کو آن نہیں ہونے دے گا۔ اس اثر کو بیکلاش اثر کہتے ہیں۔ اس مسئلے کو آسانی سے سلسلہ میں ایک ریزسٹر متعارف کروا کر کے سوئچنگ سرکٹ کے ذریعہ اصلاحی کیا جاسکتا ہے تاکہ کیپسیٹر کو خارج ہونے والے راستے کو مل سکے۔

ریڈیو فریکوئینسی مداخلت (RFI) اور TRIACs

TRIAC سوئچنگ سرکٹس ریڈیو فریکوئینسی مداخلت (EFI) کا زیادہ خطرہ رکھتے ہیں کیونکہ جب لوڈ آن ہوجاتا ہے تو ، موجودہ 0 اچانک زیادہ سے زیادہ قیمت بن جاتی ہے اس طرح اچانک بجلی کی دالوں کا پھٹنا پیدا ہوجاتا ہے جس سے ریڈیو فریکوینسی انٹرفیس ہوتا ہے۔ مداخلت ہوگی جس کا بوجھ جتنا بوجھ بڑھتا ہے بدتر ہوگا۔ ایل سی دبانے والے جیسے دبانے والے سرکٹس کا استعمال کرنے سے یہ مسئلہ حل ہوجائے گا۔

TRIAC - حدود

جب دونوں سمتوں میں AC ویوفارمس کو تبدیل کرنے کی ضرورت ہو تو ظاہر ہے کہ TRIAC پہلی پسند ہوگی کیونکہ یہ واحد دو جہتی پاور الیکٹرانک سوئچ ہے۔ یہ بالکل اسی طرح کام کرتا ہے جیسے بیک ٹچ بیک فیشن میں جڑے ہوئے دو ایس سی آر اور ایک جیسے خصوصیات کو بھی بانٹ دیتے ہیں۔ اگرچہ TRIAC استعمال کرتے ہوئے سرکٹس کو ڈیزائن کرتے وقت مندرجہ ذیل حدود پر غور کیا جانا چاہئے

• TRIAC کے اندر دو SCR ڈھانچے ہیں ، ایک مثبت آدھے کے دوران چلتا ہے اور دوسرا منفی نصف کے دوران۔ لیکن ، وہ آؤٹ پٹ کے مثبت اور منفی آدھے چکر میں متوازی طور پر فرق پیدا کرنے کا باعث نہیں بنتے ہیں
• نیز چونکہ سوئچنگ سڈول نہیں ہے ، لہذا یہ اعلی سطح کے ہارمونکس کی طرف جاتا ہے جو سرکٹ میں شور کو راغب کرے گا۔
• اس ہارمونکس کا مسئلہ الیکٹرو مقناطیسی مداخلت (EMI) کا باعث بنے گا۔
• موہک بوجھ کے استعمال کے دوران ، ماخذ کی طرف بڑھنے والے انٹریش کرنٹ کا ایک بہت بڑا خطرہ ہے ، لہذا اس بات کو یقینی بنانا چاہئے کہ ٹرآای سی مکمل طور پر بند ہوجائے اور آگ بخش بوجھ کو متبادل راستے سے بحفاظت خارج کردیا جائے۔