برقی نظامات کے تیز رفتار ترقی کے ساتھ، برقی ولٹیج ٹرانسفورمر (EVTs)، برقی نظامات میں کلیدی پیمائش ڈیوائس کے طور پر، ان کی کارکردگی کی استحکام اور قابلِ اعتمادیت برقی نظامات کے سالم و مستقر کام کرنے کے لئے بہت ضروری ہے۔ الیکٹرو میگنیٹک مطابقت (EMC) کارکردگی، EVTs کا ایک بنیادی شاخص ہے، جو ڈیوائس کی مختلط الیکٹرو میگنیٹک ماحول میں نرمی سے کام کرنے کی صلاحیت اور یہ کہ کیا یہ دیگر ڈیوائسز کو الیکٹرو میگنیٹک مداخلت کا باعث بنے گا، سے مستقیم تعلق رکھتا ہے۔ EVTs کی EMC کارکردگی پر گہرائی سے تحقیق اور ڈیزائن کرنے کا برقی نظامات کی کلیہ استحکام اور سلامتی کو بہتر بنانے کے لئے بہت زیادہ اہمیت ہے۔
1 برقی ولٹیج ٹرانسفورمرز کی الیکٹرو میگنیٹک مطابقت کارکردگی کا خلاصہ
1.1 الیکٹرو میگنیٹک مطابقت کی تعریف اور درکاریاں
الیکٹرو میگنیٹک مطابقت (EMC) ایک ڈیوائس یا نظام کی صلاحیت کو ظاہر کرتا ہے کہ وہ کسی مخصوص الیکٹرو میگنیٹک ماحول میں بغیر مداخلت کے نرمی سے کام کر سکے اور ماحول کے دیگر چیزوں کو برداشت نہیں کی جانے والی الیکٹرو میگنیٹک مداخلت کا باعث نہ بنے۔ EVTs کے لئے، انہیں مختلط الیکٹرو میگنیٹک ماحول میں پیمائش کی استحکام کو برقرار رکھنا ہوتا ہے اور دیگر ڈیوائسز کو الیکٹرو میگنیٹک مداخلت کا باعث نہ بنانا ہوتا ہے۔ اس لئے، EVTs کے ڈیزائن اور تیار کرنے کے مرحلے میں، EMC کارکردگی کو نظر آنے کی ضرورت ہوتی ہے اور متعلقہ حفاظتی اقدامات بنانے کی ضرورت ہوتی ہے۔
1.2 برقی ولٹیج ٹرانسفورمرز کا عملیاتی مبدأ
EVTs الیکٹرو میگنیٹک القاء کے اصول اور عالی درجے کی برقی پیمائش کی ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے ہیں تاکہ برقی نظامات میں موجود عالی ولٹیج کے اشارے کو کم ولٹیج کے اشاروں میں تبدیل کریں۔ عموماً ان میں پرائمری سینسر، ثانوی تبدیلی کا سرکٹ، اور اشارہ پروسیسنگ یونٹ شامل ہوتا ہے۔ پرائمری سینسر کا فرضیہ پرائمری ولٹیج کے تناسب میں زیادہ ولٹیج کے اشاروں کو کمزور کرنٹ/ولٹیج کے اشاروں میں تبدیل کرنا ہوتا ہے؛ ثانوی تبدیلی کا سرکٹ کمزور اشاروں کو معیاری ڈیجیٹل/اینالاگ اشاروں میں مزید تبدیل کرتا ہے؛ اشارہ پروسیسنگ یونٹ فلٹرنگ، امپلیفائی کرنا، اور کیلبریشن جیسی کارروائیوں کے ذریعے پیمائش کی درستگی اور استحکام کو بہتر بناتا ہے۔ EVTs مختلف شکلوں کو کور کر سکتے ہیں، جیسے کہ ایک چینل/متعدد چینلز کی ولٹیج کی پیمائش کے لئے برقی ولٹیج ٹرانسفورمر، ایک چینل/متعدد چینلز کی کرنٹ کی پیمائش کے لئے برقی کرنٹ ٹرانسفورمر، یا فیگر 1 میں دکھایا گیا ایک وی چینل ولٹیج، کرنٹ، اور متعلقہ پاور کو یکساں وقت میں پیما کرنے کے لئے تکاملی ٹرانسفورمر۔
1.3 الیکٹرو میگنیٹک مداخلت اور الیکٹرو میگنیٹک حساسیت کا تجزیہ
EVTs الیکٹرو میگنیٹک ماحول میں بیرونی الیکٹرو میگنیٹک مداخلت کے لئے نازک ہوتے ہیں، جیسے کہ بجلی کی تیز رفتار چمک اور سوئچ آپریشن سے متاثر ہونے والی عارضی اوورولٹیجز، جو پیمائش کے غلطیوں کو بڑھانے اور ڈیٹا کو ناپائیدار بنانے کی وجہ بن سکتی ہیں؛ اسی طرح، EVTs کے خود کے ذریعے پیدا ہونے والے عالی فریکوئنسی کے ہارمونکس اور الیکٹرو میگنیٹک ردیاشن دیگر برقی معدات کو مداخلت کا باعث بن سکتے ہیں۔ اس لئے، EVTs کے ڈیزائن کے دوران الیکٹرو میگنیٹک مداخلت اور الیکٹرو میگنیٹک حساسیت کے مسائل کو پوری طرح سے دیکھا جانا چاہئے اور دبانے اور حفاظتی اقدامات لیے جانے چاہئے۔
EVTs کی EMC کارکردگی کا ٹیسٹ ان کی فعلي کارکردگي میں استحکام اور درستگی کو یقینی بنانے کا ایک بنیادی ربط ہے۔ یہ مداخلت کے خلاف مدافعت کی صلاحیت پر توجہ مرکوز کرتا ہے اور ٹیسٹ کے نتائج کی شدت کے مطابق تجزیہ کے معیار کو کلاس A اور کلاس B میں تقسیم کرتا ہے:
2 برقی ولٹیج ٹرانسفورمرز کی الیکٹرو میگنیٹک مطابقت کارکردگی کے ٹیسٹ کا تجزیہ
2.1 ٹیسٹ کے مضمون اور تجزیہ کے معیار
کلاس A: یہ مطالبہ کرتا ہے کہ جب EVTs کو الیکٹرو میگنیٹک مداخلت کا سامنا کرنا پڑے تو پیمائش کی درستگی معیاری حدود کے اندر رہے اور آؤٹ پٹ ولٹیج اشارہ حقیقی قیمت کے موافق ہو اور برقی نظام کی نگرانی اور کنٹرول کو متاثر نہ کرے۔
کلاس B: یہ اجازت دیتی ہے کہ EVTs کی پیمائش کی کارکردگی (معمولی حصہ جو حفاظت سے تعلق نہ رکھتا ہو) کے لئے عارضی کمی ہو سکتی ہے، لیکن یہ حفاظت کے کام کرنے کو متاثر نہ کرے، اور ڈیوائس کو ری سیٹ/ری سٹارٹ کرنے کی ضرورت نہ ہو؛ آؤٹ پٹ ولٹیج کو 500V کے اندر کنٹرول کرنا چاہئے تاکہ برقی نظام کو مداخلت نہ ہو۔
2.2 کنڈکٹڈ مداخلت کے ٹیسٹ
کنڈکٹڈ مداخلت تار اور میٹل پائپ جیسے کنڈکٹوں کے ذریعے منتشر ہوتا ہے اور یہ EVTs کو سامنا کرنے والی الیکٹرو میگنیٹک مداخلت کے اہم قسموں میں سے ایک ہے۔ اس میں دو قسم کے ٹیسٹ شامل ہیں:
الیکٹریکل فاسٹ ٹرانزیئنٹ/برسٹ ٹیسٹ: یہ اندوکٹو کے لوڈ جیسے ریلے اور کنٹیکٹرز کو ڈیکنیکٹ کرتے وقت پیدا ہونے والی عارضی مداخلت (ویڈ فریکوئنسی سپیکٹروم) کی نقل کرتا ہے۔ EVT کو ایک تیز ٹرانزیئنٹ برسٹ کا اطلاق کرتا ہے، آؤٹ پٹ ولٹیج اشارے کی استحکام اور درستگی کا مشاہدہ کرتا ہے، اور مداخلت کے خلاف مدافعت کی صلاحیت کا تجزیہ کرتا ہے۔
سورج (آئیمپیکٹ) ممانعت ٹیسٹ: یہ سوئچ آپریشن اور بجلی کی تیز رفتار چمک (بڑی توانائی اور کم مدت) کے باعث پیدا ہونے والی عارضی اوورولٹیجز/اوورکرنٹ (بڑی توانائی اور کم مدت) کی نقل کرتا ہے۔ EVT کو کسی معیاری امپلیچر کا سورج ولٹیج کا اطلاق کرتا ہے تاکہ معدات کی تحمل کی صلاحیت اور کارکردگی کی استحکام کا ٹیسٹ کرے۔
2.3 ریڈیئٹڈ مداخلت کے ٹیسٹ
یہ مختلف الیکٹرو میگنیٹک ماحولوں میں مداخلت کی نقل کرنے کے لئے چار قسم کے ٹیسٹ شامل کرتا ہے:
پاور فریکوئنسی میگنیٹک فیلڈ ممانعت ٹیسٹ: EVT کو کسی معیاری شدت کا پاور فریکوئنسی میگنیٹک فیلڈ کا اطلاق کرتا ہے، آؤٹ پٹ ولٹیج اشارے کی استحکام اور درستگی کا مشاہدہ کرتا ہے، اور پاور فریکوئنسی میگنیٹک فیلڈ ماحول میں مداخلت کے خلاف مدافعت کی صلاحیت کا تجزیہ کرتا ہے۔
ڈیمپڈ آسسیلیٹری میگنیٹک فیلڈ ممانعت ٹیسٹ: یہ ایک ہائی ولٹیج سب سٹیشن میں بس سوئچنگ کے دوران پیدا ہونے والے ڈیمپڈ آسسیلیٹری میگنیٹک فیلڈ (تیز ترک اور عالی فریکوئنسی) کی نقل کرتا ہے۔ متعلقہ میگنیٹک فیلڈ کا EVT پر اطلاق کرتا ہے تاکہ پیمائش کی کارکردگی کی استحکام کا ٹیسٹ کرے۔
پالس میگنیٹک فیلڈ کی مزاحمت کا ٹیسٹ: بجلی کے آگے سے لہریوں کے ذریعے میٹل کمپونینٹس پر پیدا ہونے والے پالس میگنیٹک فیلڈ (جو تیز رفتار اور عالی شدت کے ہوتے ہیں) کی تشبیہ دیتی ہے۔ اس ٹیسٹ میں ای وی ٹی پر پالس میگنیٹک فیلڈ کا استعمال کرتے ہیں تاکہ یقین کیا جا سکے کہ ڈھانچے کی عایقیت کی صلاحیت اور پیمائش کی درستگی کو کوئی نقصان نہیں ہوا ہے۔
ریڈیو فریکوئنسی کی شعاعی میگنیٹک فیلڈ کی مزاحمت کا ٹیسٹ: صنعتی میگنیٹک سرومنڈ، ریڈیو برودکاسٹ/موبائل کامیونیکیشن بیس سٹیشنوں وغیرہ کی جانب سے پیدا ہونے والی پیراسائٹک شعاعی کی تشبیہ دیتی ہے۔ ای وی ٹی پر ایک مخصوص شدت کی ریڈیو فریکوئنسی کی میگنیٹک فیلڈ کا استعمال کرتے ہیں، آؤٹ پٹ سگنل کی ثبات کا مشاہدہ کرتے ہیں، اور انٹرفیئرنگ کی مزاحمت کی قدرت کا جائزہ لیتے ہیں۔
ایلیکٹرانک ولٹیج ٹرانسفارمرز کی الیکٹرو میگنیٹک کمپیٹیبلٹی کے 3 ڈیزائن کے معاہدے
3.1 سرکٹ ڈیزائن کے معاہدے
فلوٹنگ گراؤنڈ ڈیزائن: فلوٹنگ گراؤنڈ ٹیکنالوجی کا استعمال کر کے سرکٹ سگنل لائنوں کو چیسیس سے عایق کریں، چیسیس پر آنے والے انٹرفیئرنگ کرنٹ کو سگنل سرکٹ سے روکیں، نائیز کو کم کریں، اور سگنل کی درستگی اور ثبات کو بہتر بنائیں۔
معقول وائرنگ لاگو: پاور سپلائیز، گراؤنڈز، اور سگنل لائنوں کی لاگو کو بہتر بنائیں۔ لائنوں کی متوازی تقسیم کو کم کریں اور لائیئرد وائرنگ اور آرتھوگونل وائرنگ جیسے طریقوں سے لائنوں کے درمیان کیپلنگ انٹرفیئرنگ کو کم کریں۔
فِلٹر کیپیسٹر ڈیزائن: مودول پاور سپلائی کے ان پٹ کے مقام پر فِلٹر کیپیسٹرز کی کنفیگریشن کریں۔ کیپیسٹر کی مقدار، ولٹیج ریزسٹنس، اور فریکوئنسی کے خصوصیات کے بنیاد پر کیپیسٹرز کا انتخاب کریں تاکہ پاور سپلائی کے ذریعے متعارف کرائی جانے والی عالی فریکوئنسی نائیز اور انٹرفیئرنگ کو فِلٹر کیا جا سکے۔
کم سطح لوژک ڈیزائن: کم سطح لوژک ڈیوائسز (مثل 3.3V سطح کے ڈیوائسز) کو پہلے پریورٹی دیں تاکہ غیر ضروری عالی لوژک سطحوں سے بچا جا سکے، سرکٹ کی پاور کنسمپشن کو کم کریں اور عالی فریکوئنسی انٹرفیئرنگ کی پیداوار کو کم کریں۔
رائز/فال ٹائم کنٹرول: سرکٹ کے فنکشن کے مجاز کم سے کم رائز/فال ٹائم کو منتخب کریں تاکہ غیر ضروری عالی فریکوئنسی کمپوننٹس کو دبانا ہو، سرکٹ میں عالی فریکوئنسی نائیز کو کم کریں، اور سگنل کی ثبات اور درستگی کو بہتر بنائیں۔
3.2 داخلی ساخت کے ڈیزائن کے معاہدے
ظاہری وائرنگ کی کمی: چیسیس میں ظاہری وائرنگ کی لمبائی کو کم کریں، لاگو کو بہتر بنائیں اور کمپوننٹس کو معقول طور پر ترتیب دیں تاکہ الیکٹرومیگنیٹک شعاعی اور کیپلنگ انٹرفیئرنگ کو کم کیا جا سکے۔
وائرز کی گروپ بانڈلنگ: سگنل کی قسم کے مطابق وائرز کو بانڈل کریں (ڈیجیٹل سگنل اور آنالوگ سگنل کو جدا کریں)، اور کچھ دوری کو برقرار رکھیں تاکہ وائرز کے درمیان متقابل اثر کو کم کیا جا سکے اور سگنل کی واضحیت اور درستگی کو بہتر بنایا جا سکے۔
کنڈکٹو ایڈھیسیو بانڈنگ: چیسیس کے انٹرفیس پر کنڈکٹو ایڈھیسیو کا استعمال کریں تاکہ برقی کنکشن اور شیلڈنگ کا اثر محفوظ رہے، کنٹیکٹ ریزسٹنس کو کم کریں، اور شیلڈنگ کی کارکردگی کو بہتر بنائیں۔
4 ایلیکٹرانک ولٹیج ٹرانسفارمرز کی الیکٹرو میگنیٹک کمپیٹیبلٹی کی کارکردگی کو بہتر بنانے کے استراتیجی
4.1 پاور پورٹس کا انٹرفیئرنگ ڈیزائن
پاور فِلٹرز کی نصب: ای وی ٹی کی ریٹڈ پاور اور کام کرنے کے ماحول کے مطابق مناسب پاور فِلٹرز کا انتخاب کریں، اور انہیں پاور انلیٹ کے قریب نصب کریں تاکہ عالی فریکوئنسی نائیز اور ترانسینٹ پالس کو فِلٹر کیا جا سکے اور پاور کی خالصی کو محفوظ رکھا جا سکے۔
مزید پاور ڈیزائن کا اطلاق: متعدد پاور مودولز کی کنفیگریشن کریں۔ جب کوئی واحد مودول فیل ہو تو باقی مودولز تیزی سے پاور سپلائی کو سنبھال لیں، ای وی ٹی کی پاور سپلائی کی موثوقیت، انٹرفیئرنگ کی مزاحمت، اور کلیہ ثبات کو بہتر بنائیں۔
پاور لائنوں کی شیلڈنگ اور گراؤنڈنگ کو مضبوط کریں: پاور لائنوں کو شیلڈنگ کیبل کے ذریعے لپیٹیں تاکہ الیکٹرومیگنیٹک شعاعی اور کیپلنگ کو کم کیا جا سکے؛ لائنوں کی خوب صحت سے گراؤنڈنگ کو یقینی بنائیں، انٹرفیئرنگ کرنٹ کو زمین میں داخل کریں، اور ای وی ٹی کو نقصان سے بچائیں۔
4.2 سگنل پورٹس کی الیکٹرو سٹیٹک ڈسچارج کی حفاظت
ٹرانزینٹ ہیریسمنٹ ایبسربشن ڈیوائسز کی نصب: مناسب ٹرانزینٹ ولٹیج سپریشن ڈائیوڈ (TVS)، ویریسٹرز، اور دیگر ڈیوائسز کا انتخاب کریں۔ ان ڈیوائسز کے ذریعے الیکٹرو سٹیٹک ڈسچارج کے دوران تیزی سے توانائی کو ایبسرب کیا جا سکتا ہے، ولٹیج کو سیف رنج میں کنٹرول کیا جا سکتا ہے، اور اندر کے الیکٹرونک کمپوننٹس کی حفاظت کی جا سکتی ہے۔
ڈیفرینشل سگنل ٹرانسمیشن کا طریقہ: سگنل کو مثبت اور منفی چینلز میں تقسیم کریں تاکہ ڈیفرینشل ٹرانسمیشن کیا جا سکے۔ چینلز کے درمیان سگنل کے فرق کو استعمال کر کے موثر معلومات کو نکالا جا سکے، کامن مود انٹرفیئرنگ کو روکا جا سکے، سگنل ٹرانسمیشن کی کوالٹی کو بہتر بنایا جا سکے، اور الیکٹرو سٹیٹک ڈسچارج کی انٹرفیئرنگ کو کم کیا جا سکے۔
4.3 چیسیس شیلڈنگ کی کارکردگی کی بہتری
چیسیس کی ساخت کی ڈیزائن کی بہتری: پُرجا شیلڈنگ ساخت کا اطلاق کریں تاکہ چیسیس کی ہر سطح کا خوب صحت سے کنٹیکٹ اور گراؤنڈنگ ہو اور شیلڈنگ کا اثر بہتر بنائیں۔
چیسی کے زمین کو مضبوط کرنا: چیسی اور زمین کے درمیان میں قابلِ اعتماد زمین کنکشن کا تعلق ضمانت دلائیں، تداخلی دھارے کو زمین میں داخل کریں اور شیلڈنگ کی کارکردگی کو بہتر بنائیں۔
5 نتیجہ
یہ مقالہ EVTs کی EMC کارکردگی پر گہرائی سے تحقیق کرتا ہے، کرکٹ ڈیزائن اور اندریں ساخت کے ڈیزائن کے جہات سے اصول پیش کرتا ہے، اور طاقت کے پورٹس کا ضد تداخل ڈیزائن، سگنل پورٹس کی الیکٹرو سٹیٹک حفاظت، اور چیسی شیلڈنگ کی بہتری کی طرح کے استراتژیاں تیار کرتا ہے۔ مقصد یہ ہے کہ پیچیدہ الیکٹرومیگنیٹک ماحول میں EVTs کی ضد تداخل کی صلاحیت اور استحکام کو بہتر بنایا جائے، طاقت نظام میں ولٹیج سگنل کی صحیح اور قابلِ اعتماد میپنگ کی ضمانت فراہم کی جائے، اور طاقت نظام کے سیف اور مستحکم آپریشن کے لئے مستحکم بنیاد رکھی جائے۔
