EN
تیز لینکس
سلامتی کنڈیسیٹر برقی خطرات جیسے وولٹیج کے اچانک اضافہ، الیکرومیگنیٹک تداخل (EMI) اور شارٹ سرکٹ سے افراد اور ان کے سامان دونوں کی حفاظت کے لیے حفاظتی اجزاء کے طور پر کام کرتے ہیں۔ معیاری کیپسیٹرز بنیادی طور پر توانائی ذخیرہ کرنے اور خارج کرنے کا کام کرتے ہیں، جبکہ حفاظتی ورژن خاص طور پر یہ یقینی بنانے کے لیے تیار کیے جاتے ہیں کہ چیزوں میں خرابی آنے کی صورت میں بھی وہ محفوظ طریقے سے کام کریں۔ ان خصوصی کیپسیٹرز میں ایسے مواد شامل ہوتے ہیں جو خود کو مرمت کر سکتے ہیں اور ان میں اضافی مضبوط عزل کی تہیں ہوتی ہیں جو شدید وولٹیج کی صورتحال کے دوران بڑے پیمانے پر ناکامی کو روکتی ہیں۔ مثال کے طور پر گھریلو اشیاء میں مائیکرو ویو اوونز اور دھونے والی مشینیں اچانک وولٹیج کی لہروں کو نازک اندرونی سرکٹ تک پہنچنے سے روکنے کے لیے ان کیپسیٹرز پر انحصار کرتی ہیں تاکہ بعد میں مسائل پیدا نہ ہوں۔
گھریلو الیکٹرانکس میں کلاس-X اور کلاس-Y کیپسیٹرز کے مختلف حفاظتی کردار ہوتے ہیں:
زمین کے ساتھ ان کے براہ راست کردار اور صارف کی حفاظت کی وجہ سے، کلاس-Y کیپیسیٹرز کو کلاس-X کی اقسام کے مقابلے میں سخت عزل کی ضرورت ہوتی ہے اور زیادہ سخت ٹیسٹنگ سے گزرنا پڑتا ہے۔
عالمی معیارات جیسے IEC 60384-14 اور UL 60384-14 حفاظتی کیپیسیٹرز کے ڈیزائن اور کارکردگی کی ضروریات کو متعین کرتے ہیں۔ سرٹیفکیشن حاصل کرنے کے لیے، اجزاء کو سخت ٹیسٹس سمیت پاس کرنا ہوتا ہے:
VDE (جرمنی) اور CQC (چین) جیسی آزاد تنظیموں کے تصدیق نامے معیارات کی تصدیق کرتے ہیں، جو 2023 کے صنعتی اعداد و شمار کے مطابق جدید گھریلو اشیاء میں 99 فیصد سے زیادہ قابل اعتمادی کو یقینی بناتے ہیں۔
ایکس کیپسیٹرز (مخصوص طور پر کلاس ایکس سیفٹی کیپسیٹرز) دو طرفہ موڈ تداخل کو دبانے کے ذریعے کام کرتے ہیں جب وہ لائیو اور نیوٹرل اے سی لائنوں کے درمیان جڑے ہوتے ہیں۔ یہ اجزاء عام گھریلو اشیاء جیسے ایل ای ڈی ڈرائیور سرکٹس اور مائیکرو ویو آون میں سوئچنگ کے عمل کے دوران پیدا ہونے والی اعلیٰ فریکوئنسی کی گڑبڑ کو جذب کرنے میں مدد کرتے ہیں۔ یہ کیپسیٹرز ان مضر وولٹیج اسپائیکس کے لیے فلٹرز کا کام کرتے ہیں جس سے لائن کے نیچے موجود دیگر الیکٹرانک آلات کو نقصان پہنچ سکتا ہے۔ جب ان کی مناسب ڈیزائنگ معیارات جیسے آئی ای سی 60384-14 کے مطابق کی جاتی ہے، تو یہ کیپسیٹرز موصل اخراجات کو نمایاں حد تک کم کر سکتے ہیں۔ ہم 150 کلو ہرٹز سے لے کر 30 میگا ہرٹز تک کی فریکوئنسی کے درمیان تقریباً 40 ڈی بی مائیکرو وولٹس تک کی کمی کی بات کر رہے ہیں، جو انہیں طاقت کے نظام میں ای ایم آئی کے مسائل سے نمٹنے کے لیے بہت مؤثر بناتا ہے۔
واۓ کیپسیٹرز، جنہیں کلاس-واۓ اجزاء کے نام سے بھی جانا جاتا ہے، لائیو یا نیوٹرل تاروں اور زمینی نظام کے درمیان منسلک ہو کر عام موڈ کے شور کے خلاف کام کرتے ہیں۔ اس کا عمل یہ ہوتا ہے کہ یہ کیپسیٹرز مصیبت والے اعلیٰ فریکوئنسی سگنلز کو بنیادی بجلی کے سرکٹس سے ہٹا کر زمین کی طرف موڑ دیتے ہیں۔ یہ خاص طور پر ان گھریلو اشیاء کے ساتھ نمٹنے میں اہم ہوتا ہے جن کے دھاتی خول ہوتے ہیں، جیسے فریج اور واسکر۔ آج کل زیادہ تر واۓ کیپسیٹرز خود بحال ہونے والی دھاتی فلم سے تیار کیے جاتے ہیں جو ان کے رساؤ کرنٹ کو بہت کم رکھتی ہے، عام طور پر 0.5 نینوایمپیئر سے کم۔ یہ کارکردگی موجودہ صارفین کی مصنوعات کے لیے UL 60384-14 میں بیان کردہ حفاظتی معیارات کے اندر آرام دہ حد تک رہتی ہے۔
2023 میں 65 ویٹ لیپ ٹاپ پاور ایڈاپٹرز کا جائزہ لیتے ہوئے، محققین نے ان X2 اور Y2 سیفٹی کیپسیٹرز کے بارے میں ایک دلچسپ بات دریافت کی۔ انہوں نے مarket میں موجود سستی، غیر تصدیق شدہ اقسام کے مقابلے میں تقریباً 60 فیصد تک الیکٹرومیگنیٹک تداخل کم کر دیا۔ یہ حربہ دو حصوں پر مشتمل فلٹرنگ نظام کی تشکیل کا تھا، جس میں انہوں نے ای سی لائنوں کے درمیان 1 مائیکروفارڈ کی درجہ بندی والے X2 کیپسیٹر کو نصب کیا، جبکہ ہر لائن اور زمینی نقطہ کے درمیان 2.2 نینو فارڈ کے Y2 کیپسیٹرز بھی لگائے۔ اس ترتیب نے ڈیزائنرز کو اخراجات کے لحاظ سے سخت ایف سی سی پارٹ 15 کلاس بی معیارات کو پورا کرنے میں مدد کی۔ اب تقریباً تمام صنعتی ماہرین اس طریقہ کار کو اپنا چکے ہیں۔ آج کل بازار میں موجود تمام اے سی ڈی سی کنورٹرز میں سے 85 فیصد سے زائد اسی طرح بنائے جاتے ہیں، کیونکہ سازوسامان چھوٹے اور بہتر کارکردگی والے مصنوعات بنانا چاہتے ہیں، خاص طور پر جیسے جیسے جدید پاور سپلائی ڈیزائنز میں گیلنیم نائٹرائیڈ ٹیکنالوجی عام ہوتی جا رہی ہے۔
منڈی کی تحقیق سے پتہ چلتا ہے کہ 2032 تک EMI دبانے والے کیپسیٹر کے شعبے میں تقریباً 7 فیصد سالانہ اضافہ ہوگا۔ یہ نمو اسمارٹ ہوم ٹیکنالوجی میں چھوٹے اجزاء کی طلب کی وجہ سے آ رہی ہے جہاں جگہ کا بہت زیادہ خیال رکھا جاتا ہے۔ آج کل بہت سے جدید آلات کو 10 ملی میٹر سے کم بلندی کے فلٹرز کی ضرورت ہوتی ہے۔ وائس اسسٹنٹس، نگرانی کیمرے، اور وہ چھوٹے انٹرنیٹ ہب جو ہمارے پاس ہر جگہ پڑے ہوتے ہیں، ان سب کے کم پاور اسٹینڈ بائی موڈز میں خاص کیپسیٹرز لگے ہوتے ہیں۔ تیار کنندہ X7R سیرامک مواد کو اسٹیکڈ فلم ٹیکنالوجی کے ساتھ ملا رہے ہیں تاکہ 2.4 GHz بینڈ پر کام کرنے والے وائی فائی سگنلز کی جانب سے ہونے والی رُکاوٹ کا مقابلہ کیا جا سکے۔ سب سے بہتر بات یہ ہے کہ ان حل کے باوجود چھوٹی شکل کے باوجود صارفین کو خطرے میں ڈالے بغیر چھونے کی حفاظت کے سخت معیارات کو پورا کیا جاتا ہے۔
سیفٹی کیپسیٹرز صارفین کو بجلی کے جھٹکے سے بچانے کے لیے ناگزیر ہوتے ہیں، جو دو اہم خطرات کے انتظام کے ذریعے یقینی بنایا جاتا ہے: عزل کے ذریعے رساؤ والے کرنٹ (IEC 60335-1 کے مطابق تقریباً 0.75 mA تک محدود) اور 100 µA سے زائد عارضی ٹچ کرنٹ۔ ان کی مضبوط تعمیر یقینی بناتی ہے کہ وولٹیج کے اچانک اضافے یا اجزاء کی خرابی کی صورت میں بھی یہ خطرات قابو میں رہیں۔
معزول AC/DC کنورٹرز میں، کلاس-Y کیپسیٹرز مناسب دھاتی اجزاء سے دور رساؤ کرنٹ کو موڑنے کے لیے اعلیٰ فریکوئنسی کرنٹ شانٹ کے طور پر کام کرتے ہیں۔ جب 3 kV AC پر 60 سیکنڈ تک جانچے گئے مضبوط عزل کے ساتھ ملایا جاتا ہے (IEC 62477 کے مطابق)، تو یہ ترتیب چیسس رساؤ کو 0.25 mA سے کم پر محدود کردیتی ہے—جو انسانوں کے لیے محسوس کرنے کی حد سے زیادہ سے زیادہ 67% کم ہے۔
پرائمری اور سیکنڈری سرکٹس کے درمیان فالٹ کرنٹس کو عبور کرنے سے روکنے کے لیے جالوانک علیحدگی کی رکاوٹوں کے دونوں اطراف کلاس Y کیپیسیٹرز کی مناسب تنصیب ضروری ہے۔ UL 60384-14 معیارات کے تحت سرٹیفائیڈ اجزاء 250 وولٹ اے سی پر آپریٹنگ کے دوران زیادہ سے زیادہ صرف 5 نینوایمپائر تک رساؤ والے کرنٹ کو کنٹرول میں رکھتے ہیں۔ یہ خاص طور پر اس وقت لاگو ہوتا ہے جب ان کیپیسیٹرز کو لائیو اور نیوٹرل لائنوں کے درمیان، ظاہری دھاتی اجزاء کے مقابل یا متبادل طور پر پرنٹڈ سرکٹ بورڈ کی زمینی سطحوں اور ان بیرونی کنکٹرز کے درمیان لگایا جاتا ہے جو ہم اکثر آلات کے ہاؤسنگز پر دیکھتے ہیں۔ اسے درست کرنا صرف اچھی انجینئرنگ کی مشق ہی نہیں بلکہ وقت کے ساتھ ساتھ حفاظت برقرار رکھنے اور بجلی کے آلات کی ڈیزائننگ اور تیاری سے متعلق تمام ضروری اصولوں کی تعمیل کے لیے ضروری ہے۔
مریض کے مانیٹرز جیسے طبی آلات انتہائی کم کیپاسیٹنس والے کلاس Y کنڈنسرز (تقریباً 4.7 nF یا اس سے کم) پر انحصار کرتے ہیں تاکہ چھونے والے کرنٹس کو IEC 60601-1 معیار کے تحت 10 مائیکروایمپیر کی حد کے اندر رکھا جا سکے۔ تاہم، گھریلو آلات کے لیے صورتحال مختلف نظر آتی ہے۔ بہت سی باورچی خانے کی اشیاء دراصل 10 nF کلاس Y کنڈنسرز کے ساتھ اچھی طرح کام کرتی ہیں اور پھر بھی 100 مائیکروایمپئر کے حفاظتی فاصلے کے اندر رہتی ہیں۔ یہاں تک کہ جب 150 فیصد وولٹیج اسپائیک ہوتی ہے، تو یہ اجزاء بہت اچھی طرح برداشت کرتے ہیں۔ اس سے ظاہر ہوتا ہے کہ صنعت کار ہر درخواست کے تناظر میں شامل حقیقی خطرات کی بنیاد پر کنڈنسرز کی تفصیلات کو موزوں کرتے ہیں۔
ای سی ان پٹ سرکٹس کے ساتھ کام کرتے وقت حفاظتی کیپسیٹرز تقریباً پہلی تحفظاتی تہہ کے طور پر ضروری ہوتے ہیں۔ کلاس-ایکس کی اقسام لائیو اور نیوٹرل کنکشنز کے درمیان فرق کی شور کو کم کرنے میں مدد کرتی ہیں، جبکہ کلاس-واۓ کیپسیٹرز ان عادی موڈ کی شور کا مقابلہ کرتے ہیں جو لائیو/نیوٹرل سے زمین تک چھپ کر آجاتی ہیں۔ آئی ای سی/ایول 60384-14 کے اصولوں کے مطابق، ان اجزاء کو 4 کلو وولٹ کے سرج کا مقابلہ کرنا ہوتا ہے اور عام صارفین کے آلات میں 500 مائیکروایمپئر سے کم رساؤ والے کرنٹس برقرار رکھنے ہوتے ہیں۔ زیادہ تر انجینئرز 0.1 سے 1 مائیکروفارڈ تک کی ایکس2 کیپسیٹرز کے امتزاج کو ترجیح دیتے ہیں جبکہ 1 سے 10 نینو فارڈ تک کی وائی2 اقسام استعمال کرتے ہیں۔ یہ ترتیب موثر ای ایم آئی فلٹرز بناتی ہے جو 250 وولٹ اے سی تک وولٹیج کے لیے حفاظتی جانچ پاس کرتے ہیں، اور یہ ڈی سی آؤٹ پٹ کو بہترین طریقے سے چلانے میں مدد کرتی ہے بغیر کہ بہت زیادہ تداخلات اس کی کارکردگی متاثر کریں۔
اسمارٹ فونز اور دیگر آئیو ٹی گیجٹس روز بروز پتلے ہوتے جا رہے ہیں، جس کا مطلب یہ ہے کہ سیفٹی کیپیسیٹرز کو فی مکعب سینٹی میٹر زیادہ طاقت فراہم کرنی پڑ رہی ہے۔ اب تو 200 مائیکروفارڈ فی مکعب سینٹی میٹر سے زائد کارکردگی معیاری ضرورت کے طور پر دیکھی جا رہی ہے۔ X2Y کی سطح پر نصب ہونے والی تشکیل کی جانب رجحان عملاً ان 65 واٹ گیلیئم نائٹرائیڈ (GaN) چارجرز میں روایتی تھرو ہول ڈیزائن کو الگ کر چکا ہے۔ لیکن اس کے ساتھ ایک مسئلہ یہ بھی ہے کہ جب اجزاء اتنے چھوٹے ہو جاتے ہیں تو حرارت کے انتظام کا مسئلہ انجینئرز کے لیے واقعی مشکل بن جاتا ہے۔ یہیں پر سرخیل مینوفیکچررز میٹلائزڈ پولی پروپیلین فلم ٹیکنالوجی کے استعمال سے اپنے حل پیش کرتے ہیں۔ ان مواد کو خاص بنانے والی بات یہ ہے کہ ناکامی کے بعد وہ خود کو بحال کرنے کی صلاحیت رکھتے ہیں اور آپریشن کے دوران درجہ حرارت 125 سیلسیس تک پہنچنے کے باوجود بھی تقریباً 5 فیصد حد تک کیپیسیٹنس کو مستحکم رکھتے ہیں۔
پچھلے سال کے تقریباً 12,000 مختلف پاور سپلائی ڈیزائنز کا جائزہ کچھ دلچسپ بات بتاتا ہے: تقریباً ہر 10 میں سے 9 میں یا تو کلاس-X یا کلاس-Y کیپسیٹرز شامل تھے۔ یہ اس وقت سخت EMI ضوابط کو دیکھتے ہوئے منطقی بات ہے، خاص طور پر اسمارٹ گھر کے گیجٹس اور میڈیکل ٹیکنالوجی کی اشیاء کے بازار میں آنے کے بعد۔ چھوٹے Y1 کیپسیٹرز 48V سرور پاور سپلائیز میں بھی بہت مقبول ہو رہے ہیں، حالیہ اعداد و شمار کے مطابق ہر سال تقریباً 22 فیصد کی شرح سے نمو ہو رہی ہے۔ اسی دوران، خودکار معیار کے X2 ورژن الیکٹرک وہیکل چارجرز میں استعمال ہونے والے اجزاء کا تقریباً 40 فیصد بناتے ہیں۔ مارکیٹ تجزیہ کاروں کا اندازہ ہے کہ 5G نیٹ ورکس اور عالمی سطح پر سورج اور ہوا کی توانائی کے منصوبوں میں توسیع کے ساتھ مانگ میں اضافے کے ساتھ یہ رجحان 2030 تک تقریباً 6.8 فیصد کی مرکب سالانہ نمو کی شرح کے ساتھ جاری رہے گا۔
سیفٹی کیپسیٹرز بنیادی طور پر کلاس-X اور کلاس-Y قسموں میں تقسیم کیے جاتے ہیں۔ کلاس-X کیپسیٹرز لائیو اور نیوٹرل لائنوں کے درمیان ڈفرینشل ماڈ نویز کو دبانے کے لیے استعمال ہوتے ہیں، جبکہ کلاس-Y کیپسیٹرز الیکٹرانک سرکٹس میں لائیو/نیوٹرل اور زمینی دھاتی فریم کے درمیان کامن ماڈ نویز کو کم کرنے کے لیے ڈیزائن کیے جاتے ہیں۔
سیفٹی کیپسیٹرز نازک اندرونی سرکٹس تک وولٹیج سرجز اور الیکٹرومیگنیٹک تداخل پہنچنے سے روکنے میں مدد کرتے ہیں، جس سے ش shoٹ سرکٹ کے خطرات کو کم کیا جا سکتا ہے اور صارفین کو بجلی کے جھٹکے سے محفوظ رکھا جا سکتا ہے۔
آئی ای سی 60384-14 اور یو ایل 60384-14 جیسے بین الاقوامی معیارات سیفٹی کیپسیٹرز کے ڈیزائن اور ٹیسٹنگ کے تقاضوں کو بیان کرتے ہیں، جن میں وولٹیج برداشت، درجہ حرارت کی استحکام، اور آگ کی مزاحمت جیسے پہلوؤں کا احاطہ کیا جاتا ہے تاکہ گھریلو آلات میں قابل اعتماد کارکردگی کو یقینی بنایا جا سکے۔