PWM کیا ہے ، اس کی پیمائش کیسے کریں

پی ڈبلیو ایم کا مطلب پلس چوڑائی میں ترمیم ہے جو نبض کی چوڑائیوں کی متغیر نوعیت کی نشاندہی کرتا ہے جو کسی خاص ذریعہ سے پیدا ہوسکتا ہے جیسے ایک مجرد آایسی ، ایم سی یو ، یا ٹرانسٹورائزڈ سرکٹ۔

پی ڈبلیو ایم کیا ہے؟

عام الفاظ میں PWM عمل مختلف آن / آف ٹائمنگ تناسب کے ساتھ کسی خاص شرح پر سپلائی وولٹیج سوئچ اور آف کرنے کے سوا کچھ نہیں ہے ، یہاں وولٹیج کی لمبائی سوئچ کی لمبائی زیادہ ، چھوٹی یا برابر ہوگی۔

مثال کے طور پر ایک پی ڈبلیو ایم میں 2 سیکنڈ آن 1 سیکنڈ آف ، 1 سیکنڈ آن 2 سیکنڈ آف یا 1 سیکنڈ آن ، 1 سیکنڈ آف میں 2 سیکنڈ کی شرح سے آن اور آف سوئچ کے لئے طے شدہ وولٹیج شامل ہوسکتی ہے۔

جب سپلائی وولٹیج کی اس آن / آف ریٹ کو مختلف طریقے سے بہتر بنایا جاتا ہے تو ہم کہتے ہیں کہ وولٹیج ایک پی ڈبلیو ایم یا پلس کی چوڑائی ماڈیولڈ ہے۔

ذیل میں جیسا کہ وولٹیج V / s ٹائم گراف پر مستقل DC کی صلاحیت ظاہر ہوتی ہے اس بارے میں آپ سب کو پہلے ہی واقف ہونا چاہئے:

مندرجہ بالا شبیہہ میں ہم 9V سطح پر سیدھی لکیر دیکھ سکتے ہیں ، یہ اس لئے حاصل کیا گیا ہے کہ وقت کے حوالے سے 9V کی سطح نہیں بدلی جارہی ہے اور اسی وجہ سے ہم ایک سیدھی لائن کا مشاہدہ کرنے کے اہل ہیں۔

اب اگر اس 1V کے بعد ہر 1 سیکنڈ کے بعد اس 9V کو آن اور آف کیا جاتا ہے ، تو مذکورہ بالا گراف اس میں نظر آئے گا:

ہم واضح طور پر دیکھ سکتے ہیں کہ اب 9V لائن ہر 1 سیکنڈ کے بعد بلاکس کی شکل میں سیدھی لکیر کا راؤٹر نہیں ہے ، کیونکہ چونکہ 9V باری باری ہر سیکنڈ کے بعد آن اور آف ہے۔

مذکورہ بالا نشانات مستطیل بلاکس کی طرح نظر آتے ہیں کیونکہ جب 9V کو بند کیا جاتا ہے اور آپریشن بند ہوجاتے ہیں تو اچانک 9V کو صفر کی سطح پر جاتا ہے اور پھر اچانک اچانک 9V کی سطح پر جاتا ہے اور اس طرح گراف پر آئتاکار شکلیں تشکیل ہوجاتی ہیں۔

مذکورہ بالا حالت پلسٹنگ وولٹیج کو جنم دیتی ہے جس کی پیمائش کرنے کے لئے دو پیرامیٹرز ہیں: چوٹی ولٹیج اور اوسط وولٹیج یا آر ایم ایس وولٹیج۔

چوٹی اور اوسط وولٹیج

پہلی شبیہہ میں چوٹی ولٹیج واضح طور پر 9V ہے ، اور اوسط وولٹیج بھی 9V ہے کیونکہ وولٹیج بغیر کسی وقفے کے مستحکم ہے۔

تاہم ، دوسری شبیہہ میں ، اگرچہ وولٹیج کو 1 ہرٹج ریٹ (1 سیکنڈ آن ، 1 سیکنڈ آف) پر آن / آف بند کیا جاتا ہے ، چوٹی اب بھی 9V کے برابر ہوگی ، کیونکہ چوٹی ہمیشہ اوون ادوار کے دوران 9V کے نشان تک پہنچتی ہے۔ لیکن یہاں اوسط وولٹیج 9V کی بجائے 4.5V نہیں ہے کیونکہ وولٹیج کا میک اپ اور وقفہ 50٪ کی شرح سے کیا جاتا ہے۔

پی ڈبلیو ایم مباحثوں میں اس آن / آف ریٹ کو پی ڈبلیو ایم کا ڈیوٹی سائیکل کہا جاتا ہے ، لہذا مذکورہ بالا صورت میں یہ 50٪ ڈیوٹی سائیکل ہے۔

جب آپ ڈی سی رینج پر ڈیجیٹل ملٹی میٹر کے ساتھ پی ڈبلیو ایم کی پیمائش کرتے ہیں تو آپ ہمیشہ میٹر پر اوسط ویلیو ریڈنگ حاصل کریں گے۔

نئے مشق کرنے والے اکثر اس پڑھنے سے الجھ جاتے ہیں اور اسے چوٹی کی قیمت سمجھتے ہیں ، جو سراسر غلط ہے۔

جیسا کہ اوپر بیان کیا گیا ہے کہ پی ڈبلیو ایم کی اعلی قیمت سرکٹ کو کھلایا جانے والی سپلائی وولٹیج کے برابر ہوگی ، جبکہ میٹر پر اوسط وولٹج پی ڈبلیو ایم کے آن / آف مدت کی اوسط ہوگی۔

پی ڈبلیو ایم کے ساتھ موسفٹ سوئچ کر رہا ہے

لہذا اگر آپ پی ڈبلیو ایم کے ذریعہ کسی موویز کو تبدیل کر رہے ہیں اور گیٹ وولٹیج کو تلاش کرتے ہو تو ، مثال کے طور پر 3 وی کا کہنا ہے کہ گھبرائیں نہیں کیونکہ یہ میٹر کے ذریعہ اشارہ کیا جانے والا اوسط وولٹیج ہوسکتا ہے ، چوٹی کا وولٹیج آپ کے سرکٹ کی سپلائی سے اتنا زیادہ ہوسکتا ہے وولٹیج.

لہذا یہ توقع کی جاسکتی ہے کہ ان اہم قدروں کے ذریعے یہ موزفٹ ٹھیک اور مکمل طور پر چلائے گا اور اوسط وولٹیج صرف اس کی ترسیل کی مدت پر ہی اثر انداز ہوگی ، نہ کہ اس آلے کی سوئچنگ اسپیش۔

جیسا کہ ہم نے گذشتہ حصوں میں تبادلہ خیال کیا ہے ، ایک PWM بنیادی طور پر نبض کی چوڑائیوں میں مختلف ہوتا ہے ، دوسرے لفظوں میں ڈی سی کی آن اور آف ادوار میں۔

مثال کے طور پر کہتے ہیں کہ آپ کسی وقت کے ساتھ پی ڈبلیو ایم آؤٹ پٹ چاہتے ہیں جو کہ وقت کے مقابلے میں 50٪ فیصد کم ہے۔

آئیے فرض کریں کہ آپ نے وقت پر منتخب کیا 1/2 سیکنڈ ہے تو پھر وقت کا وقت 1 سیکنڈ کے برابر ہوگا ، جو 1/2 سیکنڈ آن اور 1 سیکنڈ آف آف ڈیوٹی سائیکل کو جنم دے گا ، جیسا کہ مندرجہ ذیل آراگرام میں دیکھا جاسکتا ہے .

پی ڈبلیو ایم کے ڈیوٹی سائیکل کا تجزیہ

اس مثال میں پی ڈبلیو ایم کو 9V کی چوٹی کا وولٹیج تیار کرنے کے لئے بہتر بنایا گیا ہے لیکن اوسطا voltage 3.15V کا وولٹیج چونکہ او این ٹائم سے ایک مکمل مکمل آن / آف سائیکل کا صرف 35٪ ہے۔

ایک مکمل سائیکل سے مراد وہ معینہ مدت ہوتی ہے جو دی گئی نبض کو اپنا پورا وقت اور ایک بند وقت مکمل کرنے کی اجازت دیتی ہے۔

اسی طرح مندرجہ ذیل اعداد و شمار کے ساتھ کوئی تعدد کی نبض کی چوڑائی کو بہتر بنانے کا ارادہ کرسکتا ہے:

یہاں ایک مکمل دور میں اوپن ٹائم سے 65٪ تک اضافہ دیکھا جاسکتا ہے ، لہذا یہاں وولٹیج کی اوسط قیمت 5.85V ہوجاتی ہے۔

مذکورہ بالا زیر بحث اوسط وولٹیج کو RMS یا وولٹیج کی جڑ سے مربع قیمت بھی کہا جاتا ہے۔

چونکہ یہ سب مستطیل یا مربع دالیں ہیں ، لہذا آر ایم ایس کا حساب محض چوٹی وولٹیج کے ساتھ ڈیوٹی سائیکل فیصد کو ضرب کرکے لگایا جاسکتا ہے۔

PWM کو سائنیو ویو کی تقلید کرنا

تاہم ، ایسے معاملات میں جہاں PWM AC پلس کی تقلید کرنے کے لئے بہتر ہے ، RMS کے لئے حساب کتاب تھوڑا سا پیچیدہ ہوجاتا ہے۔

آئیے مندرجہ ذیل پی ڈبلیو ایم کی مثال لیتے ہیں جس کی چوڑائی مختلف طول و عرض یا سائنوسائڈل AC سگنل کی سطح کے مطابق مختلف ہوتی ہے۔

اس بارے میں آپ میرے گذشتہ مضامین میں سے ایک کے بارے میں مزید معلومات حاصل کرسکتے ہیں جہاں میں نے وضاحت کی ہے کہ آئی سی 555 کو کس طرح استعمال کیا جاسکتا ہے سائن لہر کے برابر PWM آؤٹ پٹ پیدا کرنا .

جیسا کہ ہم اوپر کی تصویر میں دیکھ سکتے ہیں کہ جیب کی لہر کی فوری سطح کے سلسلے میں دالوں کی چوڑائی بدل رہی ہے۔ جیسا کہ جیب کی لہر چوٹی پر پہنچ جاتی ہے ، نبض کی اسی چوڑائی وسیع تر ہوتی جاتی ہے اور اس کے برعکس بھی ہوجاتی ہے۔

ایس پی ڈبلیو ایم کا استعمال کرتے ہوئے

اس سے یہ ظاہر ہوتا ہے کہ وقت کے ساتھ ساتھ سائن لہر وولٹیج کی سطح میں مسلسل تبدیلی آرہی ہے۔ PWMs بھی وقت کے ساتھ اس کی چوڑائی میں مسلسل مختلف ہوتی رہتی ہیں۔ اس طرح کے پی ڈبلیو ایم کو ایس پی ڈبلیو ایم یا سنی ویو پلس کی چوڑائی ماڈلن بھی کہا جاتا ہے۔

اس طرح مذکورہ بالا معاملے میں دالیں کبھی مستقل نہیں ہوتی ہیں بلکہ وقت کے ساتھ ساتھ اپنی چوڑائی کو مختلف انداز میں بدلتی رہتی ہیں۔

اس سے اس کے RMS یا اوسط قیمت کا حساب تھوڑا سا پیچیدہ ہوجاتا ہے اور ہم RMS کو حاصل کرنے کے ل here یہاں پہاڑی وولٹیج کے ساتھ محض ڈیوٹی سائیکل کو ضرب نہیں بناسکتے ہیں۔

اگرچہ RMS اظہار حاصل کرنے کے لئے اصل فارمولہ کافی پیچیدہ ہے ، مناسب اخذ کرنے کے بعد حتمی عمل درآمد بہت آسان ہوجاتا ہے۔

PWM کے RMS وولٹیج کا حساب لگانا

اس طرح سائن لہر کے جواب میں مختلف پی ڈبلیو ایم وولٹیج کے آر ایم ایس کا حساب کتاب کرنے کے لئے چوٹی وولٹیج کے ساتھ 0.7 (مستقل) کو ضرب لگا کر حاصل کیا جاسکتا ہے۔

لہذا ایک 9V چوٹی کے ل we ہمیں 9 x 0.7 = 6.3V ملتا ہے ، یہ RMS وولٹیج ہے یا ایک 9V چوٹی کی اوسط قیمت جو PWM کو ایک جیب کی لہر کی نقالی تیار کرتی ہے۔

الیکٹرانک سرکٹس میں پی ڈبلیو ایم کا کردار؟

آپ کو معلوم ہوگا کہ PWM کا تصور بنیادی طور پر اس سے وابستہ ہے
سرکٹ ڈیزائن جن میں انڈکٹرز شامل ہیں خاص طور پر انکٹروں جیسے بکس بوسٹ ٹوپولوجس ، ایس ایم پی ایس ، ایم پی پی ٹی ، ایل ای ڈی ڈرائیور سرکٹس وغیرہ۔

انڈکٹکٹر کے بغیر پی ڈبلیو ایم کی خصوصیت کسی دیئے گئے سرکٹ میں کوئی حقیقی قیمت یا کردار نہیں رکھ سکتی ہے ، اس کی وجہ یہ ہے کہ صرف ایک متعصب کرنے والے کی نبض کی مختلف چوڑائی کو برابر (متعدد) پیمانے یا تیز قدم (نیچے) کی شکل میں تبدیل کرنے کی فطری خصوصیت ہوتی ہے۔ وولٹیج یا موجودہ ، جو PWM ٹکنالوجی کا مکمل اور واحد خیال بن جاتا ہے۔

انڈکٹکٹرز کے ساتھ پی ڈبلیو ایم کا استعمال کرنا

یہ سمجھنے کے لئے کہ PWM کس طرح وولٹیج اور موجودہ کے لحاظ سے ایک انڈکٹکور آؤٹ پٹ پر اثر ڈالتا ہے ، یہ سیکھنا پہلے ضروری ہوگا کہ پلڈاسٹنگ وولٹیج کے اثر میں ایک انڈکٹکٹر کس طرح برتاؤ کرتا ہے۔

اپنی پچھلی پوسٹوں میں سے ایک کے بارے میں میں نے وضاحت کی کس طرح ایک buck فروغ سرکٹ کام کرتا ہے ، یہ ظاہر کرنے کے لئے یہ ایک بہترین مثال ہے کہ کس طرح PWM یا مختلف نبض کی چوڑائی انڈکٹر آؤٹ پٹ کے طول و عرض میں استعمال کی جاسکتی ہے۔

یہ بات اچھی طرح سے معلوم ہے کہ 'فطرت' کے ذریعہ ایک انڈکٹکٹر ہمیشہ اچانک وولٹیج کی اچھ applicationی اطلاق کی مخالفت کرتا ہے اور اسے اپنی سمیٹ چشمی پر منحصر ہوتا ہے لیکن وقت کی ایک مقررہ رقم کے بعد ہی گزرنے دیتا ہے ، اور اس عمل کے دوران اس میں توانائی کی ایک مساوی مقدار ذخیرہ ہوتا ہے۔ یہ.

اب اگر مذکورہ بالا عمل کے دوران اچانک وولٹیج اچانک بند ہوجائے تو ، متعارف کرنے والا دوبارہ لگے ہوئے وولٹیج کی اس اچانک گمشدگی کا مقابلہ کرنے سے قاصر ہے اور اس میں موجود ذخیرہ کو جاری کرکے اسے متوازن کرنے کی کوشش کرتا ہے۔

PWM پر انڈکٹکٹر کا رد عمل

اس طرح ایک انڈکٹکٹر موجودہ ذخیرہ کرکے وولٹیج کے سوئچنگ آن کی مخالفت کرنے کی کوشش کرے گا اور اسٹوریج انرجی کو 'لات مار' کر کے نظام میں واپس آکر وولٹیج کے اچانک سوئچ آف کے جواب میں برابر کرنے کی کوشش کرے گا۔

اس کِک بیک کو انڈکٹکٹر کا بیک EMF کہا جاتا ہے اور اس توانائی (وولٹیج ، کرنٹ) کا مواد انڈکٹکٹر سمیٹک چشمی پر منحصر ہوگا۔

بنیادی طور پر موڑوں کی تعداد یہ فیصلہ کرتی ہے کہ آیا EMF سپلائی وولٹیج سے زیادہ وولٹیج میں ہونا چاہئے یا سپلائی وولٹیج سے کم ہونا چاہئے ، اور تار کی موٹائی اس بات کا فیصلہ کرتی ہے کہ انڈکٹیکٹر موجودہ میں پیش کرنے کے قابل ہوسکتا ہے۔

مذکورہ بالا انڈکٹور میں دوسرا پہلو موجود ہے ، جو وولٹیج کے آن / آف پیریڈ کا وقت ہے۔

اسی جگہ پر ایک پی ڈبلیو ایم کا استعمال اہم ہو جاتا ہے۔

اگرچہ موڑوں کی تعداد بنیادی طور پر کسی خاص کے لئے آؤٹ پٹ اقدار کا تعین کرتی ہے ، لیکن ان میں ایک مطلوبہ پی ڈبلیو ایم انٹرو کو ایک انڈکٹکٹر کو کھلا کر مطلوبہ طور پر بھی مختلف کیا جاسکتا ہے۔

متغیر پی ڈبلیو ایم کے ذریعہ ہم کسی انڈیٹرک کو کسی بھی مطلوبہ شرح پر وولٹیج اور دھارے بنانے / تبدیل کرنے پر مجبور کرسکتے ہیں ، یا تو اسٹیپ اپ وولٹیج (کم کرنٹ) ، یا موجودہ (کم وولٹیج) یا اس کے برعکس۔

کچھ ایپلی کیشنز میں پی ڈبلیو ایم کو بھی انڈکٹکٹر کے بغیر استعمال کیا جاسکتا ہے ، جیسے ایل ای ڈی لائٹ کو کم کرنے کے لئے ، یا ایم سی یو ٹائمر سرکٹس میں ، جہاں آؤٹ پٹ کو مختلف سوئچ آن پر وولٹیج تیار کرنے کے لئے بہتر بنایا جاسکتا ہے ، بوجھ کو کنٹرول کرنے کے لئے آف پیریڈ سوئچ کے مطابق اس کا مقصد کام کرنے کا ارادہ ہے۔