3-A ہم وقت ساز سٹیپ-ڈاؤن وولٹیج کنورٹر انٹیگریٹڈ سرکٹ IC LMR33630BQRNXRQ1

1.

بک کنورٹر کا کام ان پٹ وولٹیج کو کم کرنا اور اسے بوجھ سے ملانا ہے۔بک کنورٹر کی بنیادی ٹوپولوجی مین سوئچ اور وقفے کے دوران استعمال ہونے والے ڈائیوڈ سوئچ پر مشتمل ہوتی ہے۔جب ایک MOSFET ایک تسلسل کے ڈایڈڈ کے ساتھ متوازی طور پر منسلک ہوتا ہے، تو اسے ہم وقت ساز بک کنورٹر کہا جاتا ہے۔اس بک کنورٹر لے آؤٹ کی کارکردگی ماضی کے بک کنورٹرز سے زیادہ ہے جس کی وجہ Schottky diode کے ساتھ کم طرف MOSFET کے متوازی تعلق ہے۔شکل 1 ایک ہم وقت ساز بک کنورٹر کی اسکیمیٹک دکھاتا ہے، جو آج ڈیسک ٹاپ اور نوٹ بک کمپیوٹرز میں استعمال ہونے والی سب سے عام ترتیب ہے۔

2.

حساب کا بنیادی طریقہ

ٹرانزسٹر سوئچز Q1 اور Q2 دونوں N-چینل پاور MOSFETs ہیں۔ان دو MOSFETs کو عام طور پر ہائی سائیڈ یا لو سائیڈ سوئچ کہا جاتا ہے اور لو سائیڈ MOSFET کو Schottky diode کے ساتھ متوازی طور پر منسلک کیا جاتا ہے۔یہ دو MOSFETs اور ڈایڈڈ کنورٹر کا مرکزی پاور چینل بناتے ہیں۔ان اجزاء میں ہونے والے نقصانات بھی کل نقصانات کا ایک اہم حصہ ہیں۔آؤٹ پٹ LC فلٹر کا سائز ریپل کرنٹ اور ریپل وولٹیج سے طے کیا جا سکتا ہے۔ہر کیس میں استعمال ہونے والے مخصوص PWM پر منحصر ہے، فیڈ بیک ریزسٹر نیٹ ورکس R1 اور R2 کو منتخب کیا جا سکتا ہے اور کچھ ڈیوائسز میں آؤٹ پٹ وولٹیج سیٹ کرنے کے لیے منطق کی ترتیب کا فنکشن ہوتا ہے۔PWM کو مطلوبہ فریکوئنسی پر پاور لیول اور آپریٹنگ پرفارمنس کے مطابق منتخب کرنا ہوتا ہے، جس کا مطلب یہ ہے کہ جب فریکوئنسی بڑھ جاتی ہے، تو MOSFET گیٹس کو چلانے کے لیے کافی ڈرائیو کی اہلیت کی ضرورت ہوتی ہے، جو کہ اجزاء کی کم از کم تعداد کی ضرورت ہوتی ہے۔ معیاری ہم وقت ساز بک کنورٹر کے لیے۔

ڈیزائنر کو پہلے ضروریات کو چیک کرنا چاہیے، یعنی V ان پٹ، V آؤٹ پٹ اور I آؤٹ پٹ کے ساتھ ساتھ آپریٹنگ درجہ حرارت کی ضروریات۔اس کے بعد یہ بنیادی ضروریات بجلی کے بہاؤ، فریکوئنسی، اور جسمانی سائز کی ضروریات کے ساتھ مل جاتی ہیں جو حاصل کی گئی ہیں۔

3.

بک بوسٹ ٹوپولاجی کا کردار

بک بوسٹ ٹوپولاجی عملی ہیں کیونکہ ان پٹ وولٹیج چھوٹا، بڑا، یا آؤٹ پٹ وولٹیج جیسا ہو سکتا ہے جبکہ 50 W سے زیادہ آؤٹ پٹ پاور کی ضرورت ہوتی ہے۔ 50 W سے کم آؤٹ پٹ پاورز کے لیے، سنگل اینڈ پرائمری انڈکٹر کنورٹر (SEPIC) ) ایک زیادہ سرمایہ کاری مؤثر اختیار ہے کیونکہ یہ کم اجزاء استعمال کرتا ہے۔

بک بوسٹ کنورٹرز بک موڈ میں کام کرتے ہیں جب ان پٹ وولٹیج آؤٹ پٹ وولٹیج سے زیادہ ہو اور بوسٹ موڈ میں جب ان پٹ وولٹیج آؤٹ پٹ وولٹیج سے کم ہو۔جب کنورٹر ٹرانسمیشن والے علاقے میں کام کر رہا ہوتا ہے جہاں ان پٹ وولٹیج آؤٹ پٹ وولٹیج کی حد میں ہوتا ہے، تو ان حالات سے نمٹنے کے لیے دو تصورات ہوتے ہیں: یا تو بکس اور بوسٹ کے مراحل ایک ہی وقت میں فعال ہوتے ہیں، یا پھر ہرن کے درمیان بدلنے والے چکر۔ اور بوسٹ سٹیجز، ہر ایک عام طور پر عام سوئچنگ فریکوئنسی کے نصف پر کام کرتا ہے۔دوسرا تصور آؤٹ پٹ پر ذیلی ہارمونک شور پیدا کر سکتا ہے، جبکہ آؤٹ پٹ وولٹیج کی درستگی روایتی بکس یا بوسٹ آپریشن کے مقابلے میں کم درست ہو سکتی ہے، لیکن کنورٹر پہلے تصور کے مقابلے زیادہ موثر ہو گا۔