تعارف
صنعتی آٹومیشن سسٹم میں تاخیر اور ٹائم ٹائم کو کم کرنے کے لئے ایک انقلاب جاری ہے۔ یہ کوشش ، جسے انڈسٹری 4.0 کے نام سے جانا جاتا ہے ، HMI پینلز اور کنٹرولرز سے فیکٹریوں {{2} complation سے مواصلات کے ماڈیولز ، ایکچوایٹرز اور سینسر تک زیادہ سے زیادہ ذہانت کو سرایت کرے گا۔
یہ انقلاب نیٹ ورکنگ انقلاب کے متوازی ہے ، جہاں انٹلیجنس بنیادی روٹرز سے میٹرو نیٹ ورکس ، ایج اور آخری میل تک پھیل گیا۔ پروسیسنگ انٹلیجنس کو کنارے پر تقسیم کرکے (سینسرز اور مواصلات کے ماڈیولز کے ذریعے) ، معمول کے فیصلے مرکزی پروسیسر (پی ایل سی میں واقع) کو شامل کیے بغیر تیز تر کیے جاسکتے ہیں۔ اس اضافی ذہانت کو فیکٹری فلور پر اسی یا کم جگہ کے اندر کام کرنا چاہئے ، جس سے چھوٹے فارم عوامل میں بڑھتی ہوئی فعالیت کا مطالبہ کیا جائے۔
پی سی بی کے طول و عرض میں کمی سے تھرمل مینجمنٹ چیلنجوں کو اجاگر کیا گیا ہے۔ پریمیم بورڈ کی جگہ کی رکاوٹوں کی وجہ سے گرمی کے ڈوب جیسے اختیارات خارج کردیئے گئے ہیں۔ جبری طور پر - ہوا کے پرستار استعمال نہیں کیے جاسکتے ہیں ، کیونکہ مہر بند دیواروں کو دھول اور آلودگیوں کو داخل ہونے سے روکتا ہے۔ اس کے نتیجے میں ، اعلی طاقت کی فراہمی اور چھوٹے چھوٹے نقوش پر قبضہ کرتے ہوئے بجلی کی فراہمی کے حل انتہائی موثر ہونا چاہئے۔ بجلی کی فراہمی کے اس حل میں ، ہم ان ضروریات کو حل کریں گے جبکہ 20W-30W بجلی کی فراہمی کے لئے دستیاب اختیارات کا جائزہ لیں گے ، کارکردگی کا موازنہ کریں گے ، اور زیادہ سے زیادہ حل کا تعین کریں گے۔
بجلی کی کھپت سے خطاب کرنا
صنعتی ایپلی کیشنز میں 24V برائے نام ڈی سی بس وولٹیج کی خصوصیت ہے ، جس کی جڑ لیگیسی ینالاگ ریلے میں ہے اور باقی فیکٹو صنعتی معیار ہے۔ تاہم ، نان - اہم آلات کے لئے ، صنعتی ایپلی کیشنز میں زیادہ سے زیادہ آپریٹنگ وولٹیج 36V-40V متوقع ہے۔ تنقیدی آلات ، جیسے کنٹرولرز ، ایکچیوٹرز ، اور سیفٹی ماڈیولز ، کو 60V (IEC61131-2 ، 60664-1 ، اور 61508 SIL معیارات) کی حمایت کرنا ہوگی۔ عام آؤٹ پٹ وولٹیجز 3.3V اور 5V ہیں ، جس میں چھوٹے سینسر میں 10 ایم اے سے لے کر موشن کنٹرول ، سی این سی ، اور پی ایل سی ایپلی کیشنز میں دسیوں ایمپیرس تک کی دھاریں ہیں۔ واضح انتخاب واضح ہے۔
کنٹرول ایپلی کیشنز: ایک بک (مرحلہ - نیچے) وولٹیج ریگولیٹر
HMI پینل: انسانی - مشین انٹرفیس ڈسپلے پینل ، عام طور پر ڈرائیو کنٹرول بٹن ، پروگرام قابل منطق کنٹرولرز (PLC) ، تقسیم شدہ کنٹرول سسٹم (DCS) ، کمپیوٹر عددی کنٹرول (CNC) کو شامل کرتے ہیں۔
مواصلات کے ماڈیولز: ڈیجیٹل اور ینالاگ I/O ماڈیولز جس میں سیریل لائنز ، کنٹرولرز ، ڈیوائس نیٹ ، پروفیبس ، سیرکوسی ، I/O لنک ، ایتھرنیٹ ، وغیرہ جیسے معیارات کا استعمال کرتے ہیں۔
ایکٹیویٹرز: موٹرز ، ڈرائیوز ، موشن کنٹرول ، روبوٹکس سینسر: دباؤ ، درجہ حرارت ، قربت ، آپٹیکل اور مختلف دیگر سینسر۔
سب سے عام بک فن تعمیر اسینکرونس بک کنورٹر ہے ، کیونکہ سیمیکمڈکٹر مینوفیکچررز اعلی - وولٹیج ایپلی کیشنز کے لئے غیر متزلزل بک ریگولیٹرز کو ڈیزائن کرنے کے لئے سیدھے سادے لگتے ہیں۔ اس ترتیب میں ، کم - سائیڈ ریکٹفایر ڈایڈڈ مربوط سرکٹ سے بیرونی ہے۔
24V ان پٹ اور 5V آؤٹ پٹ کے لئے ، بک کنورٹر تقریبا 20 ٪ کے ڈیوٹی سائیکل پر کام کرتا ہے۔ اس کا مطلب ہے کہ اندرونی اونچائی - سائیڈ ٹرانجسٹر (شکل 1 میں T) صرف 20 ٪ وقت کا انعقاد کرتا ہے۔ بیرونی ریکٹفایر ڈایڈڈ (ڈی) باقی 80 ٪ وقت کا انعقاد کرتا ہے ، جس میں بجلی کی کھپت کی اکثریت کا حساب کتاب ہوتا ہے۔
مثال کے طور پر ، 4A بوجھ کے تحت ، B560C جیسے سکاٹکی ریکٹیفائر ڈایڈڈ تقریبا 0.64V کے وولٹیج ڈراپ کی نمائش کرتا ہے۔ اس طرح ، 80 ٪ ڈیوٹی سائیکل پر ، ترسیل کا نقصان (مکمل بوجھ پر بنیادی نقصان) (0.64V) × (4A) × (0.80)=2 w کے قریب ہوتا ہے۔
دوسری طرف ، اگر ہم کسی ہم وقت ساز فن تعمیر (شکل 2) کو ملازمت دیتے ہیں تو ، ڈایڈڈ کی جگہ ایک کم - سائیڈ MOSFET کی جگہ ایک ہم وقت ساز اصلاح کار کی حیثیت سے کام کرتی ہے۔ ہم MOSFET ٹرانجسٹر کے ڈرین - ماخذ مزاحمت ، R_ (DS) (آن) کے اس پار ڈراپ کے خلاف 0.64V ڈراپ کو متوازن کرسکتے ہیں۔
چترا 1۔اسنکرونس بک کنورٹر
ہماری مثال میں ، MOSFET RJK0651DPB میں صرف 11 MΩ کی RDS (آن) کی خصوصیات ہے ، جس میں ایک پیکیج کا سائز ایک سکاٹکی ریکٹیفائر کی طرح ہے۔ اس کے نتیجے میں محض (11 MΩ) × (4 A)=44 MV کی اسی وولٹیج ڈراپ کا نتیجہ ہے ، اور صرف (0.044 V) × (4 A) × (0.80)=141 میگاواٹ کا بجلی کا نقصان۔
MOSFET کی بجلی کا نقصان پورے بوجھ پر سکاٹکی کے بجلی کے نقصان سے تقریبا 14 گنا کم ہے! واضح طور پر ، بجلی کی کھپت کو کم سے کم کرنے کے لئے منطقی نقطہ نظر ہم آہنگی کی اصلاح کو استعمال کرنا ہے۔
چترا 2۔ ہم وقت ساز بک کنورٹر
بجلی کی فراہمی کے سرکٹ کے مجموعی سائز کو کم سے کم کرنے کے ل new ، نئے ہم وقت سازی کی اصلاح شدہ سرکٹس کو کسی بھی فریکوئنسی اور آؤٹ پٹ وولٹیج کے لئے داخلی معاوضے کو بڑے آؤٹ پٹ کیپسیٹر کی ضرورت کے بغیر شامل کرنا چاہئے۔ چھوٹے چھوٹے انڈکٹرز اور کیپسیٹرز کے استعمال کی اجازت کے ل They انہیں اعلی تعدد پر بھی کام کرنا چاہئے۔
چترا 3۔ زیادہ سے زیادہ 17536 24 vin/5 وو آؤٹ کے لئے عام ایپلی کیشن سرکٹ ، 4A ہم وقت ساز ریکٹفایر بک کنورٹر
شائع شدہ وضاحتوں پر مبنی میکس 17536 اور ایک متضاد حل شکل 4 میں دکھایا گیا ہے۔ دونوں آلات کے لئے ، ٹیسٹ کے حالات 24V ان پٹ اور 5 وی ، 4 اے آؤٹ پٹ تھے۔ جیسا کہ توقع کی گئی ہے ، میکسم کے ہم وقت ساز حل نے پورے بوجھ کی موجودہ حد میں اعلی کارکردگی کا مظاہرہ کیا۔ مکمل بوجھ (4A) میں ، میکسم کے ہم وقت ساز حل نے 92 ٪ سے زیادہ کارکردگی کو حاصل کیا ، جبکہ غیر متزلزل آلہ صرف 86 ٪ کے بارے میں پہنچ گیا ، جو 6 ٪ سے زیادہ کارکردگی کے فرق کی نمائندگی کرتا ہے۔
چترا 4۔ ہم وقت ساز اور غیر متزلزل بک کنورٹرز کی کارکردگی
نتیجہ
جب صنعتی ایپلی کیشنز میں بجلی کی کھپت کے چیلنجوں سے نمٹنے کے دوران ، MAX17536 اعلی ان پٹ وولٹیجز کے لئے ہم وقت ساز اصلاح کا حل پیش کرتا ہے۔ یہ ہم وقت ساز نقطہ نظر بجلی کی کھپت کے خدشات کو ختم کرتے ہوئے ، کارکردگی کا ایک اہم فائدہ ظاہر کرتا ہے۔