سگما - ڈیلٹا ماڈیولر موشن کنٹرول کی کارکردگی کو بہتر بناتا ہے

صنعتی موشن کنٹرول انورٹر - پر مبنی فین یا پمپ کنٹرول سے لے کر فیکٹری آٹومیشن سے لے کر زیادہ نفیس AC ڈرائیو کنٹرولز کے ساتھ ، پیچیدہ امدادی کنٹرول والے روبوٹکس جیسے اعلی درجے کی آٹومیشن ایپلی کیشنز تک ، بہت ساری ایپلی کیشنز کا احاطہ کرتا ہے۔ ان سسٹمز کے لئے بہت سے متغیرات جیسے موٹر سمیٹ کرنٹ یا وولٹیج ، ڈی سی بس کرنٹ یا وولٹیج ، روٹر پوزیشن اور رفتار کی کھوج اور آراء کی ضرورت ہوتی ہے۔ متغیرات کا انتخاب اور مطلوبہ پیمائش کی درستگی کا انحصار اختتام - درخواست کی ضروریات ، سسٹم فن تعمیر ، ٹارگٹ سسٹم لاگت ، یا سسٹم کی پیچیدگی پر ہے۔ اس کے علاوہ بھی دیگر تحفظات ہیں ، جیسے ویلیو - شامل خصوصیات جیسے حالت کی نگرانی۔ مبینہ طور پر دنیا کی 40 فیصد بجلی کا استعمال کرنے والے الیکٹرک موٹرز کے ساتھ ، بین الاقوامی قواعد و ضوابط نے صنعتی تحریک کی ایپلی کیشنز میں نظام کی کارکردگی پر توجہ میں اضافہ کیا ہے (شکل 1 دیکھیں)۔

چترا 1۔ صنعتی ڈرائیو ایپلی کیشنز کی حد

مختلف موٹر کنٹرول سگنل چین ٹوپولوجیز میں موجودہ اور وولٹیج کا پتہ لگانے کی تکنیک موٹر پاور ریٹنگز ، سسٹم کی کارکردگی کی ضروریات ، اور اختتامی درخواست کے لحاظ سے مختلف ہوتی ہیں۔ اس معاملے میں ، موٹر کنٹرول سگنل چین کا نفاذ سینسر کے انتخاب ، موجودہ تنہائی کی ضروریات ، اے ڈی سی سلیکشن ، سسٹم انضمام ، اور سسٹم پاور/گراؤنڈ پارٹیشننگ کے ذریعہ مختلف ہوتا ہے۔ اگرچہ عام طور پر تنہائی کی ضروریات کا حتمی سرکٹ ٹوپولوجی اور فن تعمیر پر نمایاں اثر پڑتا ہے ، لیکن اس مقالے میں زیادہ موثر موٹر کنٹرول سسٹم کو حاصل کرنے کے لئے موجودہ پتہ لگانے کی پیمائش (متاثر کرنے والے عوامل میں سے ایک) کو بہتر بنانے پر توجہ دی جائے گی۔

میں اور وی پیمائش

 

 

عام طور پر موٹر کنٹرول سگنل چین کو شکل 2 میں دکھایا گیا ہے۔ اعلی - فیڈیلٹی پیمائش کو حاصل کرنے کے لئے سگنل کنڈیشنگ کوئی آسان کام نہیں ہے۔ فیز موجودہ پتہ لگانا خاص طور پر چیلنجنگ ہے کیونکہ یہ نوڈ اسی سرکٹ نوڈ سے منسلک ہے جس طرح انورٹر ماڈیول کے بنیادی حصے میں گیٹ ڈرائیور آؤٹ پٹ ہے ، اور اس وجہ سے وولٹیج کو الگ تھلگ کرنے اور سوئچنگ ٹرانجینٹس کو ہینڈل کرنے کے معاملے میں بھی وہی ضروریات ہیں۔

چترا 2۔ عام طور پر موٹر کنٹرول سگنل چین

 

موٹر کنٹرول میں سب سے زیادہ عام طور پر استعمال ہونے والے موجودہ سینسر شینٹ ریزسٹرس ، ہال اثر سینسر (HES) اور موجودہ ٹرانسفارمر (CT) ہیں۔ اگرچہ شینٹ ریزسٹرز تنہائی فراہم نہیں کرتے ہیں اور نقصان اٹھاتے ہیں ، لیکن وہ تمام سینسر میں سب سے زیادہ لکیری ہیں ، سب سے کم قیمت ہے ، اور AC اور DC دونوں پیمائش کے لئے موزوں ہیں۔ بجلی کے ضیاع کو محدود کرنے کے لئے درکار سگنل کی سطح کی سطح کو عام طور پر شینٹ ایپلی کیشنز کو 50 اے یا اس سے کم تک محدود کردیا جاتا ہے۔ سی ٹی ایس اور ہیس موروثی تنہائی فراہم کرتے ہیں ، جس کی وجہ سے وہ اعلی موجودہ نظاموں کی خدمت کرسکتے ہیں ، لیکن ابتدائی درستگی یا درجہ حرارت کی ناقص درستگی کی وجہ سے زیادہ مہنگا پڑتا ہے اور اس کے نتیجے میں ایسے حل ہوتے ہیں جو ان سے کم درست ہوتے ہیں جو شینٹ مزاحموں کے ساتھ حاصل کیے جاسکتے ہیں۔ سینسر کی اقسام کے علاوہ ، بہت سے موٹر موجودہ پیمائش کے نوڈس ہیں جن میں سے انتخاب کرنے کے لئے (جیسا کہ شکل 3 میں دکھایا گیا ہے) ، جس میں براہ راست - مرحلے سمیٹ کی پیمائش اعلی کارکردگی کے نظام کے لئے مثالی انتخاب ہے۔

چترا 3. الگ تھلگ اور غیر - الگ تھلگ موٹر موجودہ آراء

سینسنگ موٹر موجودہ اور بہت سارے عوامل پر غور کرنے کے ل many بہت سارے ٹوپولوجیز ہیں جیسے لاگت ، بجلی کی کھپت اور کارکردگی کی سطح ، لیکن زیادہ تر سسٹم ڈیزائنرز کے لئے ایک اہم مقصد یہ ہے کہ وہ اپنے لاگت کے اہداف میں کارکردگی کو بہتر بنائیں۔

ہچ سے لے کر ریزٹرس تک

اعلی ترین موجودہ آراء (موجودہ سطح کو کافی کم) فراہم کرنے کے لئے الگ تھلگ سگما -} ڈیلٹا (σ- Δ) ماڈیولرز کے ساتھ مل کر شینٹ ریزسٹرس مل کر ہیں۔ سسٹم ڈیزائنرز کے لئے HES سے شینٹ ریزسٹرس کی طرف بڑھنے کے لئے ایک اہم رجحان ہے ، اور الگ تھلگ یمپلیفائر طریقوں کی بجائے الگ تھلگ ماڈیولرز میں جانے کا ایک اور رجحان ہے۔ اکثر ، جب سسٹم ڈیزائنرز HES کی جگہ شینٹ ریزسٹرس کے ساتھ تبدیل کرتے ہیں تو ، وہ تنہائی یمپلیفائر کا انتخاب کرتے ہیں اور پہلے استعمال ہونے والے ADCs کو استعمال کرتے رہتے ہیں - پر مبنی ڈیزائن میں۔ اس معاملے میں ، کارکردگی کو الگ تھلگ یمپلیفائر کے ذریعہ محدود کیا جائے گا ، قطع نظر اس سے قطع نظر کہ ینالاگ - سے - ڈیجیٹل کارکردگی سے قطع نظر۔

الگ تھلگ یمپلیفائر اور اے ڈی سی کو الگ تھلگ سگما کے ساتھ تبدیل کرنا - ڈیلٹا ماڈیولیٹر کارکردگی کی رکاوٹ کو ختم کردے گا اور عام طور پر اس کو 9 - سے تھوڑا سا 10 بٹ بڑے پیمانے پر تاثرات میں 12 بٹ کی سطح تک تبدیل کرکے ڈیزائن کو بہت بہتر بنائے گا۔ ینالاگ اوورکورینٹ پروٹیکشن سرکٹری (او سی پی) کو بھی ختم کیا جاسکتا ہے ، کیونکہ تیز رفتار او سی پی لوپس کو فعال کرنے کے لئے سگما ڈیلٹا ماڈیولر آؤٹ پٹ پر کارروائی کرنے کے لئے درکار ڈیجیٹل فلٹرز بھی تشکیل دیئے جاسکتے ہیں۔

دستیاب σ - Δ ماڈیولیٹرز میں ± 250 ایم وی کی تفریق ان پٹ رینج ہوسکتی ہے ، جہاں ± 320 ایم وی فل اسکیل او سی پی کے لئے استعمال کیا جاتا ہے ، جو مزاحمتی پیمائش کے لئے مثالی ہے۔ ینالاگ آدانوں کو ینالاگ ماڈیولر کے ذریعہ مسلسل نمونے دیئے جاتے ہیں ، اور ان پٹ کی معلومات ڈیجیٹل آؤٹ پٹ اسٹریم میں شامل ہوتی ہے جس میں 20 میگا ہرٹز تک کا ڈیٹا ریٹ ہوتا ہے۔ کچی معلومات کو مناسب ڈیجیٹل فلٹرز کے ساتھ دوبارہ تشکیل دیا جاسکتا ہے۔ چونکہ تبادلوں کی کارکردگی کو بینڈوتھ یا فلٹر بینک میں تاخیر کے خلاف تجارت کی جاسکتی ہے ، لہذا ، موٹے ، تیز فلٹرز 2 μs کے آرڈر پر تیز رفتار ردعمل OCP فراہم کرسکتے ہیں ، جو IGBT کے تحفظ کے لئے مثالی ہے۔

شینٹ ریزٹر سائز کو کم کرنا

سگنل کی پیمائش کے نقطہ نظر سے ، شینٹ ریزٹر کے انتخاب میں کچھ کلیدی چیلنجز ہیں ، کیونکہ حساسیت اور بجلی کی کھپت کے مابین ایک تجارت - ہے۔ خود - ہیٹنگ اثرات کی وجہ سے عدم خطاطی بھی ایک چیلنج ہے جب اعلی قدر کے مزاحم کاروں کا استعمال کرتے ہیں۔ ڈیزائنرز کو تجارت کا سامنا کرنا پڑتا ہے - آفس جو اس حقیقت سے مزید بڑھ جاتے ہیں کہ مختلف موجودہ سطحوں پر بہت سے ماڈلز اور موٹروں کی خدمت کے ل often اکثر شینٹ سائز کا انتخاب کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ چوٹی کے دھاروں کے سامنے متحرک حد کو برقرار رکھنا جو موٹر کے ریٹیڈ کرنٹ اور دونوں کو قابل اعتماد طریقے سے گرفت میں لینے کی ضرورت ایک چیلنج ہے۔

ان چیلنجوں کا سامنا کرتے ہوئے ، سسٹم ڈیزائنرز وسیع متحرک رینج یا بہتر سگنل - سے - شور اور مسخ تناسب (SINAD) کے ساتھ اعلی سگما -} ڈیلٹا ماڈیولیٹرز کی تلاش کر رہے ہیں۔ آج تک ، الگ تھلگ σ - Δ ماڈیولیٹر مصنوعات نے 16 بٹ ریزولوشن اور 12 تک موثر بٹس (ENOB) کے ساتھ گارنٹی کارکردگی کی پیش کش کی ہے۔

  اعداد و شمار 4. AD7403 ایک اعلی - کارکردگی ہے ، دوسرا - آرڈر سگما - ڈیلٹا ماڈیولیٹر

اعلی کارکردگی کو الگ تھلگ سگما ڈیلٹا ماڈیولیٹر

اعلی - کارکردگی کو الگ تھلگ سگما - ڈیلٹا ماڈیولیٹر صنعتی موٹر کنٹرول ڈیزائنوں میں وسیع پیمانے پر ضروریات کی حمایت کریں گے اور شینٹ ریزسٹر سائز کو کم کرکے موٹر ڈرائیوز کی بجلی کی کارکردگی کو بہتر بنائیں گے۔ انڈسٹری کی مثال ADI کا AD7403 ماڈیولر ہے (شکل 4 دیکھیں)۔ یہ AD7401A کی اگلی نسل ہے اور اسی بیرونی گھڑی کی شرح پر 20 میگا ہرٹز کی ایک وسیع متحرک حد پیش کرتی ہے۔ یہ زیادہ لچکدار شینٹ سائزنگ آپشنز کی اجازت دیتا ہے اور اعلی موجودہ سطح پر HESS کے بجائے شینٹ ریزسٹرس کے استعمال کی اجازت دیتا ہے۔ چپ کا اینوب عام طور پر 14.2 بٹس ہوتا ہے۔ پیمائش میں تاخیر کو کم کرکے متحرک ردعمل کو بھی بہتر بنایا جاسکتا ہے۔ اس آلے میں ایک الگ تھلگ اسکیم بھی شامل ہے جس میں اعلی وولٹیج - میں - مسلسل - آپریشن (وائورم) کے ساتھ اپنے پیشرو کے مقابلے میں آپریشن (وائورم) بھی شامل ہے ، جو اعلی ڈی سی بس وولٹیج اور نچلی دھارے کے ذریعے نظام کی کارکردگی کو بہتر بناتا ہے۔