نیٹ ورک میں شامل ہر الیکٹرانک ڈیوائس کو کرنٹ یا وولٹیج کی حد سے تجاوز کرنے سے تحفظ کی ضرورت ہوتی ہے۔ موجودہ تحفظ کے لیے مختلف فیوز اور سرکٹ بریکرز استعمال کیے جاتے ہیں، لیکن ویریسٹر زیادہ تر ڈیوائس کو اوور وولٹیج سے بچانے کے لیے استعمال کیے جاتے ہیں۔ اس مضمون میں، ہم varistor کے آپریشن کے اصول، اس کی خصوصیات، فوائد اور اس الیکٹرانک جزو کے نقصانات پر غور کریں گے۔
مواد
ویریسٹر کیا ہے اور کہاں استعمال ہوتا ہے۔
ورسٹور - یہ سیمی کنڈکٹر مواد سے بنا ایک متغیر ریزسٹر ہے، جو اس پر لگنے والے وولٹیج کے لحاظ سے اپنی برقی مزاحمت کو تبدیل کرنے کے قابل ہے۔
اس طرح کے الیکٹرانک اجزاء کے آپریشن کا اصول روایتی ریزسٹر اور پوٹینشیومیٹر سے مختلف ہے۔ معیاری مزاحم کسی بھی وقت مزاحمت کی ایک مستقل قدر ہوتی ہے، سرکٹ میں وولٹیج سے قطع نظر، پوٹینشیومیٹر آپ کو کنٹرول نوب کو موڑ کر مزاحمت کو دستی طور پر تبدیل کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ لیکن ویریسٹر میں غیر لکیری سڈول کرنٹ وولٹیج کی خصوصیت ہوتی ہے اور اس کی مزاحمت مکمل طور پر سرکٹ میں موجود وولٹیج پر منحصر ہوتی ہے۔
اس خاصیت کی وجہ سے، varistors وسیع پیمانے پر اور مؤثر طریقے سے برقی نیٹ ورکس، مشینوں اور آلات کے ساتھ ساتھ الیکٹرانک اجزاء، بورڈز اور مائیکرو سرکٹس کی حفاظت کے لیے استعمال ہوتے ہیں، قطع نظر وولٹیج کی قسم۔ ان کی پیداواری لاگت کم ہے، استعمال میں قابل اعتماد ہیں اور زیادہ بوجھ برداشت کرنے کے قابل ہیں۔
ویریسٹر 20 kV تک ہائی وولٹیج کی تنصیبات میں اور 3 سے 200 V تک کم وولٹیج والی تنصیبات میں وولٹیج محدود کرنے والے کے طور پر استعمال ہوتے ہیں۔ ایک ہی وقت میں، وہ نیٹ ورکس میں متبادل کرنٹ اور ڈائریکٹ کرنٹ کے ساتھ دونوں کام کر سکتے ہیں۔ وہ کرنٹ اور وولٹیج کو ریگولیٹ اور مستحکم کرنے کے ساتھ ساتھ سرج حفاظتی آلات میں استعمال ہوتے ہیں۔ نیٹ ورک فلٹرز، بجلی کی فراہمی، موبائل فون، کے ڈیزائن میں استعمال کیا جاتا ہے ایس پی ڈی اور دیگر SPEs۔
آپریشن کی اقسام اور اصول
عام حالات میں کام کرتے وقت، ویریسٹر میں بہت زیادہ مزاحمت ہوتی ہے، جو کم ہو سکتی ہے جب وولٹیج حد کی قدر سے تجاوز کر جائے۔ یعنی، اگر سرکٹ میں وولٹیج نمایاں طور پر بڑھ جائے، تو ویریسٹر ایک موصل حالت سے برقی طور پر کنڈکٹیو حالت میں چلا جاتا ہے اور سیمی کنڈکٹر میں برفانی تودے کے اثر کی وجہ سے، خود سے ایک بڑا کرنٹ گزر کر وولٹیج کو مستحکم کرتا ہے۔
ویریسٹر اعلی اور کم وولٹیج کے ساتھ کام کر سکتے ہیں اور اس کے مطابق، آلات کے دو گروپوں میں تقسیم کیے گئے ہیں جن کے آپریشن کا ایک ہی اصول ہے:
- ہائی وولٹیج: 20 kV تک موجودہ اقدار کے ساتھ سرکٹس میں کام کرنے کے قابل (نیٹ ورکس اور آلات کے حفاظتی نظاموں میں، سرج پروٹیکشن ڈیوائسز میں استعمال کیا جاتا ہے)۔
- کم وولٹیج: اس قسم کے اجزاء کے لیے ریٹیڈ وولٹیج 3 سے 200 V تک ہوتا ہے (0.1 - 1A کے کرنٹ کے ساتھ الیکٹرانک آلات اور آلات کے اجزاء کی حفاظت کے لیے استعمال کیا جاتا ہے اور پاور سورس کے ان پٹ یا آؤٹ پٹ پر انسٹال کیا جاتا ہے)۔
Varistor کے جوابی وقت پر طاقت میں اضافہ تقریباً 25 این ایس ہے، جو کہ ایک بہترین قدر ہے، لیکن بعض صورتوں میں ناکافی ہے۔ لہذا، الیکٹرانک اجزاء کے مینوفیکچررز نے ایک smd ریزسٹر بنانے کے لیے ایک ٹیکنالوجی تیار کی ہے، جس کا جوابی وقت 0.5 ns ہے۔
تمام قسم کے ویریسٹر اس مواد کو اعلی درجہ حرارت پر بائنڈر (رال، مٹی، شیشہ) کے ساتھ سنٹر کر کے سلکان کاربائیڈ یا زنک آکسائیڈ سے بنائے جاتے ہیں۔ ایک سیمی کنڈکٹر عنصر حاصل کرنے کے بعد، اسے کنکشن کے لیے سولڈرنگ میٹل لیڈز کے ساتھ دونوں طرف میٹالائز کیا جاتا ہے۔
مارکنگ، اہم خصوصیات اور پیرامیٹرز
varistors کا ہر مینوفیکچرر اپنی مصنوعات کو ایک خاص طریقے سے لیبل کرتا ہے، لہذا عہدہ کے اختیارات اور ان کی تشریحات کی کافی بڑی تعداد موجود ہے۔ سب سے عام روسی ویریسٹر K275 ہے، اور مشہور غیر ملکی ساختہ اجزاء 7n471k، kl472m اور دیگر ہیں۔
CNR-10d751k varistor کے عہدہ کو اس طرح سمجھا جا سکتا ہے: CNR - دھاتی آکسائڈ ویریسٹر؛ d - مطلب یہ ہے کہ جزو ایک ڈسک کی شکل میں ہے؛ 10 ڈسک کا قطر ہے؛ 751 – اس ڈیوائس کے لیے رسپانس وولٹیج (حساب پہلے دو ہندسوں کو تیسرے ہندسے کے برابر پاور سے 10 سے ضرب دینے سے ہوتا ہے، یعنی 75 گنا 10 کو پہلی ڈگری سے، ہمیں 750 V ملتا ہے)؛ ک - درجہ بند وولٹیج کا قابل اجازت انحراف، جو کسی بھی سمت میں 10% ہے (l - 15%، M - 20%، P - 25%)۔
varistors کی اہم خصوصیات مندرجہ ذیل پیرامیٹرز ہیں:
درجہ بندی وولٹیج - ویریسٹر کے ذریعے بہنے والے کرنٹ کی کچھ قدروں پر وولٹیج (عام طور پر یہ قدر 1mA ہے۔)۔ یہ ترتیب مشروط ہے اور آلہ کے انتخاب کو متاثر نہیں کرتی ہے۔
زیادہ سے زیادہ قابل اجازت وولٹیج وولٹیج کی حد (RMS یا RMS)، جس پر ویریسٹر اپنی مزاحمت کو کم کرنا شروع کر دیتا ہے۔
زیادہ سے زیادہ جذب توانائی - ایک خصوصیت جو اس توانائی کی قدر کو ظاہر کرتی ہے جسے ویریسٹر منتشر کرتا ہے اور ایک پلس کے سامنے آنے پر ناکام نہیں ہوتا ہے (جولز میں ماپا جاتا ہے۔);
زیادہ سے زیادہ اضافہ کرنٹ - موجودہ نبض کے عروج کے وقت اور دورانیے کو معمول بناتا ہے (ایمپیئر میں ماپا جاتا ہے۔);
صلاحیت ایک بہت اہم پیرامیٹر ہے، جس کی پیمائش بند حالت اور دی گئی تعدد (اگر ویریسٹر پر بڑا کرنٹ لگایا جاتا ہے تو صفر پر گر جاتا ہے۔);
رواداری - دونوں سمتوں میں برائے نام ممکنہ فرق سے انحراف (فیصد کے طور پر اشارہ کیا گیا ہے۔).
جواب وقت - وقت کا وقفہ جس کے لیے ویریسٹر بند حالت سے کھلی حالت میں گزرتا ہے (عام طور پر چند دسیوں نینو سیکنڈز).
varistors کے فائدے اور نقصانات
غیر لکیری ریزسٹر (varistor) کا ایک اہم فائدہ یہ ہے کہ اس کا مستحکم اور قابل اعتماد آپریشن ہائی فریکوئنسی اور بھاری بوجھ پر ہے۔ یہ 3 V سے 20 kV تک کے وولٹیج کے ساتھ چلنے والے بہت سے آلات میں استعمال ہوتا ہے، یہ نسبتاً آسان اور سستا ہے اور کام میں موثر ہے۔ اضافی اہم فوائد ہیں:
- تیز ردعمل کی رفتار (نینو سیکنڈ)؛
- طویل سروس کی زندگی؛
- وولٹیج کے قطروں کی نگرانی کرنے کی صلاحیت (بغیر جڑ کا طریقہ)۔
اس حقیقت کے باوجود کہ اس الیکٹرانک اجزاء کے بہت سے فوائد ہیں، اس کے نقصانات بھی ہیں جو مختلف نظاموں میں اس کے استعمال کو متاثر کرتے ہیں۔ یہ شامل ہیں:
- آپریشن کے دوران کم تعدد شور؛
- اجزاء کی عمر (وقت کے ساتھ پیرامیٹرز کا نقصان)؛
- بڑی گنجائش: وولٹیج اور عنصر کی قسم پر منحصر ہے، 70 سے 3200 پی ایف کی حد میں ہے اور آلہ کی کارکردگی کو متاثر کرتا ہے؛
- زیادہ سے زیادہ وولٹیج کی قدروں پر، بجلی ختم نہیں ہوتی ہے - یہ نمایاں طور پر زیادہ گرم ہو جاتی ہے اور طویل مدتی زیادہ سے زیادہ وولٹیج کی قدروں پر ناکام ہو جاتی ہے۔
ویریسٹر کا انتخاب
کسی خاص ڈیوائس کے لیے صحیح ویریسٹر کا انتخاب کرنے کے لیے، آپ کو اس کے پاور سورس کی خصوصیات کو جاننا ہوگا: عارضی دالوں کی مزاحمت اور طاقت۔ زیادہ سے زیادہ قابل اجازت موجودہ قدر کا تعین دیگر چیزوں کے علاوہ، اس کی نمائش کے دورانیے اور تکرار کی تعداد سے کیا جاتا ہے، اس لیے، کم تخمینہ شدہ چوٹی کرنٹ ویلیو کے ساتھ ویریسٹر کو انسٹال کرتے وقت، یہ تیزی سے ناکام ہو جائے گا۔مختصراً، ڈیوائس کے مؤثر تحفظ کے لیے، یہ ضروری ہے کہ وولٹیج کے ساتھ ایک ویریسٹر کا انتخاب کیا جائے جس کا معمولی سے کم مارجن ہو۔
اس کے علاوہ، اس طرح کے الیکٹرانک اجزاء کے مصیبت سے پاک آپریشن کے لئے، جذب شدہ تھرمل توانائی کی کھپت کی شرح اور فوری طور پر معمول کے آپریشن کی حالت میں واپس آنے کی صلاحیت بہت اہم ہے.
خاکہ پر عہدہ اور ویریسٹر کو جوڑنے کے اختیارات
پر سکیمیں varistor عام طور پر اشارہ کیا، بالکل ایک ریگولر ریزسٹر کی طرح، لیکن سلیش کے آگے U شامل کرنے کے ساتھ۔ یہ خصوصیت خاکوں میں اشارہ کرتی ہے کہ اس عنصر کا سرکٹ میں موجود وولٹیج پر مزاحمتی انحصار ہے۔ پر بھی وائرنگ ڈایاگرام اس عنصر کو سیریل نمبر (RU1، RU2 ... وغیرہ) کے اضافے کے ساتھ دو حروف R اور U کے ساتھ نشان زد کیا گیا ہے۔
ویریسٹرز کو جوڑنے کے لیے آپشنز کی ایک بڑی تعداد موجود ہے، لیکن تمام طریقوں کے لیے عام بات یہ ہے کہ یہ جزو پاور سرکٹ کے ساتھ متوازی طور پر جڑا ہوا ہے۔ لہذا، وولٹیج دالوں کی خطرناک قدروں کی عدم موجودگی میں، ویریسٹر سے گزرنے والے کرنٹ کی قدر چھوٹی ہوتی ہے (بڑی مزاحمتی قدروں کی وجہ سے) اور نظام کی کارکردگی کو کسی بھی طرح متاثر نہیں کرتی۔ جب اوور وولٹیج ہوتا ہے تو، ویریسٹر چھوٹی قدروں کے خلاف مزاحمت کو تبدیل کرتا ہے، بوجھ کم ہوجاتا ہے، اور جذب شدہ توانائی آس پاس کی جگہ میں منتشر ہوجاتی ہے۔
ملتے جلتے مضامین:
