رییکٹیفیکیشن سرکٹ کو ریورس کریں، ایک سرے کو ڈائریکٹ کرنٹ (DC) سے جوڑیں، اور دوسرا سرا الٹرنیٹنگ کرنٹ (AC) کا باعث بن سکتا ہے۔ یہ ایک انورٹر ہے، ایک ایسا آلہ جو براہ راست کرنٹ کو متبادل کرنٹ میں تبدیل کرتا ہے۔
زیادہ تر تجارتی، صنعتی اور رہائشی بوجھ کے لیے AC پاور کی ضرورت ہوتی ہے، لیکن AC پاور کو بیٹریوں میں ذخیرہ نہیں کیا جا سکتا، اور بیٹری کا ذخیرہ بیک اپ پاور کے لیے اہم ہے۔ آج کل، اس خرابی کو ڈی سی پاور سپلائی سے دور کیا جا سکتا ہے۔
DC پاور کی قطبیت AC پاور کی طرح وقت کے ساتھ تبدیل نہیں ہوتی ہے، لہذا DC پاور کو بیٹریوں اور سپر کیپسیٹرز میں محفوظ کیا جا سکتا ہے۔ لہذا ہم پہلے AC پاور کو DC پاور میں تبدیل کر سکتے ہیں، اور پھر اسے بیٹری میں محفوظ کر سکتے ہیں۔ اس طرح، جب بھی AC اپلائنسز کو چلانے کے لیے AC پاور کی ضرورت ہو گی، DC پاور کو AC اپلائنسز چلانے کے لیے واپس AC پاور میں تبدیل کر دیا جائے گا۔
ایپلی کیشن کے ان پٹ سورس، کنکشن کا طریقہ، آؤٹ پٹ وولٹیج ویوفارم وغیرہ کے مطابق، انورٹرز کو درج ذیل 17 اہم زمروں میں تقسیم کیا گیا ہے۔
1. ان پٹ سورس کے لحاظ سے درجہ بندی کریں۔
انورٹر کا ان پٹ وولٹیج سورس یا کرنٹ سورس ہوسکتا ہے، اس لیے اسے وولٹیج سورس انورٹرز (VSI) اور کرنٹ سورس انورٹرز (CSI) میں تقسیم کیا جاتا ہے۔
وولٹیج سورس انورٹر (VSI)
جب انورٹر کا ان پٹ ایک مستقل ڈی سی وولٹیج سورس ہوتا ہے تو انورٹر کو وولٹیج سورس انورٹر کہا جاتا ہے۔
وولٹیج سورس انورٹر کے ان پٹ میں صفر مائبادا کے ساتھ ایک سخت DC وولٹیج سورس ہے۔ درحقیقت، ڈی سی وولٹیج کے ذریعہ کی رکاوٹ کو نظر انداز کیا جا سکتا ہے۔ یہ فرض کرتے ہوئے کہ VSI ایک مثالی وولٹیج سورس (انتہائی کم رکاوٹ کے ذریعہ) سے چلتا ہے، AC آؤٹ پٹ وولٹیج کا تعین مکمل طور پر انورٹر میں سوئچنگ ڈیوائسز کی حالت اور لاگو DC پاور سپلائی سے ہوتا ہے۔
کرنٹ سورس انورٹر (CSI)
جب انورٹر کا ان پٹ ایک مستقل ڈی سی کرنٹ سورس ہوتا ہے تو انورٹر کو کرنٹ سورس انورٹر کہا جاتا ہے۔
سخت کرنٹ DC پاور سورس سے CSI کو فراہم کیا جاتا ہے، جہاں DC پاور سورس میں زیادہ رکاوٹ ہوتی ہے۔ عام طور پر، بڑے انڈکٹرز یا بند لوپ کنٹرول کرنٹ کو سخت کرنٹ فراہم کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ نتیجے میں موجودہ لہر سخت ہے اور بوجھ سے متاثر نہیں ہوتی ہے۔ AC آؤٹ پٹ کرنٹ مکمل طور پر انورٹر میں سوئچنگ ڈیوائسز اور DC اپلائیڈ پاور سپلائی کی حالت سے طے ہوتا ہے۔
2. آؤٹ پٹ مرحلے کے لحاظ سے درجہ بندی کریں۔
آؤٹ پٹ وولٹیج اور موجودہ مرحلے کے مطابق، انورٹرز کو بنیادی طور پر دو قسموں میں تقسیم کیا جاتا ہے: سنگل فیز انورٹرز اور تھری فیز انورٹرز۔
سنگل فیز انورٹر
سنگل فیز انورٹر ڈی سی ان پٹ کو سنگل فیز آؤٹ پٹ میں تبدیل کرتا ہے۔ سنگل فیز انورٹر کے آؤٹ پٹ وولٹیج/کرنٹ میں صرف ایک فیز ہوتا ہے، اور اس کی برائے نام فریکوئنسی 50Hz یا 60Hz کا برائے نام وولٹیج ہے۔
برائے نام وولٹیج کو وولٹیج کی سطح کے طور پر بیان کیا جاتا ہے جس پر بجلی کا نظام چلتا ہے۔ مختلف برائے نام وولٹیجز ہیں، یعنی 120V، 220V، 440V، 690V، 3.3KV، 6.6KV، 11kV، 33kV، 66kV، 132kV، 220kV، 400kV، اور 765kV۔ کم برائے نام وولٹیج براہ راست اندرونی ٹرانسفارمرز یا انورٹرز کے استعمال کے ذریعے حاصل کیا جا سکتا ہے جس میں بوسٹ اور بک سرکٹس ہیں، جبکہ زیادہ برائے نام وولٹیج کے لیے بیرونی بوسٹ ٹرانسفارمرز استعمال کیے جاتے ہیں۔
سنگل فیز انورٹرز کم بوجھ کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔ سنگل فیز کے نقصانات زیادہ ہیں، اور سنگل فیز کی کارکردگی تھری فیز انورٹرز سے کم ہے۔ لہذا، تھری فیز انورٹرز زیادہ بوجھ کے لیے ترجیحی انتخاب ہیں۔
تھری فیز انورٹر
تھری فیز انورٹر ڈائریکٹ کرنٹ کو تھری فیز پاور میں تبدیل کرتا ہے۔ تھری فیز پاور سپلائی یکساں الگ الگ فیز اینگلز کے ساتھ AC پاور کے تین چینلز فراہم کرتی ہے۔ آؤٹ پٹ کے اختتام پر پیدا ہونے والی تینوں لہروں کا طول و عرض اور تعدد یکساں ہیں، لیکن بوجھ کی وجہ سے قدرے مختلف ہوتے ہیں، اور ہر لہر کا ایک دوسرے کے درمیان 120 ڈگری کا فیز شفٹ ہوتا ہے۔
بنیادی طور پر، ایک سنگل تھری فیز انورٹر تین سنگل فیز انورٹرز پر مشتمل ہوتا ہے، ہر ایک کا فیز فاصلہ 120 ڈگری ہوتا ہے، اور ہر سنگل فیز انورٹر تین لوڈ ٹرمینلز میں سے کسی ایک سے جڑا ہوتا ہے۔
3. کمیوٹیشن ٹیکنالوجی کی طرف سے درجہ بندی
کمیوٹیشن ٹیکنالوجی کے مطابق، اسے دو اہم اقسام میں تقسیم کیا جاسکتا ہے: لائن کمیوٹیشن اور جبری کمیوٹیشن انورٹرز۔ اس کے علاوہ، معاون کمیوٹیشن انورٹرز اور تکمیلی کمیوٹیشن انورٹرز ہوسکتے ہیں، لیکن چونکہ وہ عام طور پر استعمال نہیں ہوتے ہیں، ہم یہاں دو اہم اقسام پر مختصراً بات کریں گے۔
لائن کا الٹ جانا
اس قسم کے انورٹرز میں، AC سرکٹ کا لائن وولٹیج آلات کے ذریعے حاصل کیا جا سکتا ہے۔ جب SCR میں کرنٹ صفر خصوصیات کا تجربہ کرتا ہے، تو آلہ بند ہو جاتا ہے۔ اس تبدیلی کے عمل کو لائن کمیوٹیشن کہا جاتا ہے، اور اس اصول پر کام کرنے والے انورٹرز کو لائن کمیوٹیشن انورٹرز کہا جاتا ہے۔
جبری تبدیلی
اس قسم کی تبدیلی میں، بجلی کی فراہمی میں کوئی صفر پوائنٹ نہیں ہوگا۔ اس لیے ڈیوائس کو درست کرنے کے لیے کچھ بیرونی ذرائع کی ضرورت ہے۔ اس تبدیلی کے عمل کو جبری کمیوٹیشن کہا جاتا ہے، اور اس عمل پر مبنی انورٹرز کو جبری کمیوٹیشن انورٹرز کہا جاتا ہے۔
4. کنکشن کے طریقے سے درجہ بندی
سرکٹ میں thyristors کے کنکشن کے طریقہ کار کے مطابق، اسے سیریز انورٹرز، متوازی انورٹرز، اور برج انورٹرز میں تقسیم کیا جا سکتا ہے، جن میں برج انورٹرز کو مزید آدھے برج، مکمل برج، اور تھری فیز برج میں تقسیم کیا جاتا ہے۔
سیریز انورٹر
ایک سیریز انورٹر thyristors اور RLC (مزاحمت، inductance، اور capacitance) سرکٹس کے جوڑے پر مشتمل ہوتا ہے۔ ایک thyristor RLC سرکٹ کے متوازی طور پر جڑا ہوا ہے، اور ایک thyristor DC پاور سپلائی اور RLC سرکٹ کے درمیان سیریز میں جڑا ہوا ہے۔ اس قسم کے انورٹر کو سیریز انورٹر کہا جاتا ہے کیونکہ لوڈ thyristors کی مدد سے DC پاور سورس کے ساتھ سیریز میں براہ راست جڑا ہوتا ہے۔
سیریز کے انورٹرز کو سیلف کمیوٹیشن انورٹرز بھی کہا جاتا ہے کیونکہ اس قسم کے انورٹر کے تھائریسٹرز بوجھ کے ذریعے خود تبدیل ہوتے ہیں۔ اس انورٹر کا دوسرا نام 'لوڈ کمیوٹیشن انورٹر' ہے۔ یہ نام دینے کی وجہ یہ ہے کہ LCR ایک بوجھ ہے جو کمیوٹیشن فراہم کرتا ہے۔
متوازی انورٹر
ایک متوازی انورٹر دو تھائرسٹرز، ایک کپیسیٹر، سینٹر ٹیپ ٹرانسفارمر، اور ایک انڈکٹر پر مشتمل ہوتا ہے۔ Thyristors موجودہ بہاؤ کے لئے ایک راستہ فراہم کرنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے، جبکہ inductors موجودہ ذریعہ کو مسلسل رکھنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے. ان thyristors کی ترسیل اور بند ہونے کو ان کے درمیان منسلک کمیوٹیشن کیپسیٹرز کے ذریعے کنٹرول کیا جاتا ہے۔
اسے متوازی انورٹر کہا جاتا ہے کیونکہ آپریشن میں، کپیسیٹر ٹرانسفارمر کے ذریعے بوجھ کے متوازی طور پر جڑا ہوتا ہے۔
ہاف برج انورٹر
آدھے پل کے انورٹر کو چلانے کے لیے دو الیکٹرانک سوئچز کی ضرورت ہوتی ہے۔ سوئچ MOSFETs، IJBTs، BJTs، یا thyristors ہو سکتے ہیں۔thyristor اور BJT سوئچ کے ساتھ ایک آدھے پل کو دو اضافی ڈائیوڈز کی ضرورت ہوتی ہے، سوائے خالص مزاحمتی بوجھ کے، جبکہ MOSFETs میں بلٹ ان ڈائیوڈ ہوتے ہیں۔ مختصراً، دو سوئچز خالص مزاحمتی بوجھ کو پورا کرنے کے لیے کافی ہیں، جبکہ دیگر بوجھ (انڈکٹرز اور کیپسیٹرز) کے لیے دو اضافی ڈائیوڈز کی ضرورت ہوتی ہے۔ ان ڈایڈس کو فیڈ بیک ڈایڈس یا فری وہیلنگ ڈائیوڈ کہتے ہیں۔
آدھے برج کے انورٹر کے کام کرنے کا اصول تمام سوئچز کے لیے یکساں ہے، لیکن یہاں ہم تھائیرسٹر سوئچ کے ساتھ آدھے پل پر بات کر رہے ہیں۔ دو تکمیلی تائرسٹرس ہیں، جس کا مطلب ہے کہ ایک وقت میں ایک تھائرسٹر چلانا۔ مزاحمتی بوجھ کے لیے، سرکٹ دو طریقوں میں کام کرتا ہے۔ سوئچنگ فریکوئنسی آؤٹ پٹ فریکوئنسی کا تعین کرے گی۔ جب آؤٹ پٹ فریکوئنسی 50HZ ہوتی ہے، تو ہر thyristor 20ms کے لیے ایک بار چلاتا ہے۔
مکمل پل انورٹر
سنگل فیز فل برج انورٹر میں چار کنٹرول شدہ سوئچ ہوتے ہیں جو لوڈ میں کرنٹ کے بہاؤ کی سمت کو کنٹرول کرنے کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔ اس پل میں 4 فیڈ بیک ڈائیوڈز ہیں جو لوڈ میں ذخیرہ شدہ توانائی کو بجلی کی فراہمی میں واپس بھیج سکتے ہیں۔ یہ فیڈ بیک ڈایڈس صرف اس وقت کام کرتے ہیں جب تمام تھائرسٹرز بند ہو جائیں اور بوجھ خالص مزاحمتی بوجھ نہ ہو۔
کسی بھی بوجھ کے لیے، ایک وقت میں صرف 2 thyristors کام کر رہے ہیں۔ Thyristors T1 اور T2 ایک چکر میں چلیں گے، جبکہ T3 اور T4 دوسرے چکر میں چلیں گے۔ دوسرے الفاظ میں، جب T1 اور T2 آن حالت میں ہوتے ہیں، T3 اور T4 آف حالت میں ہوتے ہیں، جب کہ T3 اور T4 آن حالت میں ہوتے ہیں، باقی دو آف حالت میں ہوتے ہیں۔ دو یا دو سے زیادہ تھائرسٹرز کو ایک ساتھ کھولنا شارٹ سرکٹ کا سبب بن سکتا ہے، ضرورت سے زیادہ گرمی پیدا کر سکتا ہے اور فوری طور پر سرکٹ کو جلا سکتا ہے۔
تھری فیز برج انورٹر
صنعتی اور دیگر بھاری بوجھ کے لیے تھری فیز پاور سپلائی کی ضرورت ہوتی ہے۔ اسٹوریج ڈیوائسز یا دیگر DC پاور ذرائع سے ان بھاری بوجھ کو چلانے کے لیے، تین فیز انورٹر کی ضرورت ہوتی ہے۔ اس مقصد کے لیے تھری فیز برج انورٹر استعمال کیا جا سکتا ہے۔
تھری فیز برج انورٹر برج انورٹر کی ایک اور قسم ہے، جس میں 6 کنٹرولڈ سوئچز اور 6 ڈائیوڈ ہوتے ہیں، جیسا کہ تصویر میں دکھایا گیا ہے۔
5. آپریٹنگ موڈ کی طرف سے درجہ بندی
آپریٹنگ موڈ کے مطابق، انورٹرز کو تین اہم اقسام میں تقسیم کیا گیا ہے:
آزاد انورٹر
آزاد انورٹر براہ راست لوڈ سے جڑا ہوا ہے اور بجلی کے دیگر ذرائع سے اس میں خلل نہیں پڑے گا۔ آزاد انورٹر یا "آف گرڈ موڈ انورٹر"، انورٹر گرڈ یا دیگر پاور ذرائع سے متاثر ہوئے بغیر لوڈ کو آزادانہ طور پر بجلی فراہم کرتا ہے۔
ان انورٹرز کو آف گرڈ موڈ انورٹرز کہا جاتا ہے کیونکہ یہ یوٹیلیٹی گرڈ سے متاثر نہیں ہوتے ہیں۔ ان انورٹرز کو یوٹیلیٹی گرڈ سے منسلک نہیں کیا جا سکتا کیونکہ ان میں مطابقت پذیری کی صلاحیت نہیں ہے، جہاں ہم وقت سازی دو AC پاور ذرائع کے فیز اور برائے نام فریکوئنسی (50/60hz) کو ملانے کا عمل ہے۔
گرڈ سے منسلک انورٹر
گرڈ منسلک یا گرڈ منسلک انورٹرز (GTI) کے دو اہم کام ہوتے ہیں۔ گرڈ سے منسلک انورٹرز کا ایک کام اسٹوریج ڈیوائسز (DC پاور سورس) سے AC لوڈز کو AC پاور فراہم کرنا ہے، جبکہ گرڈ سے منسلک انورٹرز کا ایک اور کام گرڈ کو اضافی پاور فراہم کرنا ہے۔
گرڈ سے منسلک انورٹرز، جنہیں یوٹیلیٹی انٹرایکٹو انورٹرز، گرڈ انٹرکنکشن انورٹرز، یا گرڈ فیڈ بیک انورٹرز بھی کہا جاتا ہے، یوٹیلیٹی گرڈ کے مطابق ہونے کے لیے کرنٹ کی فریکوئنسی اور فیز کو سنکرونائز کرتے ہیں۔ انورٹر کے وولٹیج کی سطح کو بڑھا کر، بجلی کو DC پاور سورس سے یوٹیلیٹی گرڈ میں منتقل کیا جاتا ہے۔
دوہری چوٹی انورٹر
دوہری چوٹی انورٹر گرڈ سے منسلک انورٹر اور ایک آزاد انورٹر دونوں کے طور پر کام کر سکتا ہے۔ یہ انورٹرز قابل تجدید توانائی کے ذرائع اور ذخیرہ کرنے والے آلات سے اضافی توانائی کو گرڈ میں داخل کر سکتے ہیں، اور قابل تجدید توانائی سے پیدا ہونے والی توانائی ناکافی ہونے پر گرڈ سے بجلی حاصل کر سکتے ہیں۔ دوسرے الفاظ میں، یہ انورٹرز لوڈ کی ضروریات کے مطابق آزاد انورٹرز اور گرڈ سے منسلک انورٹرز کے طور پر کام کر سکتے ہیں۔ دوہری چوٹی انورٹرز ملٹی فنکشنل ہوتے ہیں، بشمول آزاد انورٹرز اور گرڈ سے منسلک انورٹرز کے فنکشنز۔
دوہری چوٹی انورٹر کا کام بوجھ کے ساتھ مختلف ہوگا۔ اگر پاور گرڈ میں کوئی مسئلہ ہے یا جب قابل تجدید توانائی کی طاقت بوجھ کو پورا کرنے کے لیے کافی ہے، تو اس کے فنکشن کو ایک آزاد انورٹر میں تبدیل کر دیا جائے گا (یہ ایک آزاد انورٹر بن جاتا ہے)۔ اس صورت میں، ٹرانسفر سوئچ انورٹر کو گرڈ سے منقطع کر دے گا۔
ایک بار قابل تجدید توانائی اضافی توانائی پیدا کرنا شروع کر دیتی ہے، آپریٹنگ موڈ آزاد موڈ سے گرڈ سے منسلک موڈ میں منتقل ہو جائے گا۔ انورٹر اپنے فیز اور فریکوئنسی کو انورٹر کے ساتھ سنکرونائز کرتا ہے اور اضافی توانائی کو گرڈ میں داخل کرنا شروع کر دیتا ہے۔
6. آؤٹ پٹ ویوفارم کے لحاظ سے درجہ بندی کریں۔
مثالی انورٹر سے مراد ایک انورٹر ہے جو DC سگنلز کو خالص سائنوسائیڈل AC آؤٹ پٹس میں تبدیل کرتا ہے۔ اصل انورٹرز کے ساتھ مسئلہ یہ ہے کہ ان کے آؤٹ پٹ سگنلز مکمل طور پر سائنوسائیڈل نہیں ہیں۔ آؤٹ پٹ ویوفارم کے مطابق، انورٹرز کو تین قسموں میں تقسیم کیا گیا ہے:
مربع لہر انورٹر
یہ براہ راست کرنٹ کو الٹرنیٹنگ کرنٹ میں تبدیل کرنے کے لیے سب سے آسان انورٹرز ہیں، لیکن آؤٹ پٹ ویوفارم مطلوبہ خالص سائن ویو نہیں ہے۔ ان انورٹرز کے آؤٹ پٹ کے آخر میں مربع لہریں ہوتی ہیں۔ دوسرے الفاظ میں، یہ انورٹرز DC ان پٹ کو مربع لہروں کی شکل میں AC میں تبدیل کرتے ہیں۔ دریں اثنا، مربع لہر انورٹر بھی سستے ہیں.
ان انورٹرز کا آسان ترین ڈھانچہ H-bridge inverter ہو سکتا ہے۔ جیسا کہ شکل میں دکھایا گیا ہے، ٹرانسفارمر کے آسان ورژن حاصل کرنے سے پہلے SPDT (سنگل پش ڈبل تھرو) سوئچ کا استعمال کرنا۔ یہ ٹرانسفارمر کسی بھی مطلوبہ آؤٹ پٹ وولٹیج کی سطح کو حاصل کرنے میں بھی مدد کرے گا۔
دیئے گئے ماڈل کا آپریشن انتہائی آسان ہے۔ بس سوئچ کو آن اور آف کرنے سے بیک وقت آؤٹ پٹ ٹرمینل پر کرنٹ بدل جائے گا۔ دوسرے الفاظ میں، مطلوبہ فریکوئنسی پر سنگل پول ڈبل تھرو کو تبدیل کرنے سے ایک عام انورٹر (یعنی سینٹر ٹیپ ٹرانسفارمر) کے آؤٹ پٹ پر AC مربع لہریں پیدا ہوں گی۔ ایک عام سائن ویو کی ہارمونک تحریف تقریباً 45% ہوتی ہے، جسے کچھ ہارمونکس کو فلٹر کرنے کے لیے فلٹرز کا استعمال کرکے مزید کم کیا جا سکتا ہے۔
کواسی سائن ویو انورٹر
کواسی سائن ویو انورٹر، جسے سٹیپڈ سائن ویوز کے ساتھ ترمیم شدہ سائن ویو انورٹر بھی کہا جاتا ہے۔ دوسرے الفاظ میں، ان انورٹرز کے آؤٹ پٹ سگنل مثبت قطبیت میں بتدریج بڑھتے ہیں۔ مثبت چوٹی تک پہنچنے کے بعد، آؤٹ پٹ سگنل آہستہ آہستہ کم ہوتا جاتا ہے جب تک کہ یہ منفی چوٹی تک نہ پہنچ جائے، جیسا کہ تصویر میں دکھایا گیا ہے۔
کواسی سائن ویو انورٹر کی ساخت خالص سائن ویو انورٹر سے زیادہ آسان ہے، لیکن خالص مربع لہر انورٹر سے زیادہ پیچیدہ ہے۔
اگرچہ ان انورٹرز کی حتمی آؤٹ پٹ ویوفارم خالص سائن ویو نہیں ہے، لیکن آؤٹ پٹ کی ہارمونک ڈسٹورشن اب بھی 24% تک کم ہے۔ فلٹر کرنے سے مسخ میں مزید کمی آئے گی، لیکن مسخ کی مقدار اب بھی اہم ہے۔ اس وجہ سے، یہ انورٹرز الیکٹرانک سرکٹس سمیت مختلف بوجھ چلانے کے لیے ترجیحی انتخاب نہیں ہیں۔
کواسی سائن کی لہریں سرکٹ میں ٹائمر والے الیکٹرانک آلات کو مستقل طور پر نقصان پہنچا سکتی ہیں۔ اگر کواسی سائن ویو انورٹر سے جڑے ہوئے ہیں، تو موٹرز کے ساتھ تمام برقی آلات اتنی مؤثر طریقے سے کام نہیں کریں گے جتنا کہ خالص سائن ویو انورٹر سے جڑے ہوئے ہیں۔ اس کے علاوہ، تیز موج کی منتقلی شور کا سبب بن سکتی ہے۔ ان مسائل کی وجہ سے، کواسی سائن ویو انورٹرز کا اطلاق محدود ہے۔
خالص سائن ویو انورٹر
ایک خالص سائن انورٹر DC کو تقریباً خالص سائن AC میں تبدیل کرتا ہے۔ خالص سائن ویو انورٹر کا آؤٹ پٹ ویوفارم اب بھی ایک مثالی سائن ویو نہیں ہے، لیکن یہ مربع لہر اور کواسی سائن ویو انورٹرز سے کہیں زیادہ ہموار ہے۔
خالص سائن ویو انورٹر کے آؤٹ پٹ ویوفارم میں انتہائی کم ہارمونکس ہوتے ہیں۔ ہارمونکس مختلف طول و عرض کی بنیادی تعدد کے طاق ضربوں کے ساتھ سائن لہریں ہیں۔ ہارمونکس بہت غیر مقبول ہیں کیونکہ وہ مختلف برقی آلات کے ساتھ سنگین مسائل پیدا کر سکتے ہیں۔ مختلف PWM تکنیکوں کا استعمال کرتے ہوئے اور پھر آؤٹ پٹ سگنل کو کم پاس فلٹر کے ذریعے منتقل کرکے، ان ہارمونکس کو مزید کم کیا جا سکتا ہے۔
خالص سائن ویو انورٹرز کی تعمیر اور آپریشن مربع لہر اور ترمیم شدہ مربع لہر انورٹرز سے کہیں زیادہ پیچیدہ ہیں۔
یہ انورٹرز پہلے دو انورٹرز سے بہتر ہیں کیونکہ زیادہ تر برقی آلات کو بہتر کام کرنے کے لیے خالص سائن لہروں کی ضرورت ہوتی ہے۔ جیسا کہ پہلے ذکر کیا گیا ہے، مربع لہر یا کواسی سائن ویو انورٹرز برقی آلات کو نقصان پہنچا سکتے ہیں، خاص طور پر جو موٹرز سے لیس ہیں۔ لہذا، عملی استعمال کے لیے، ایک خالص سائن انورٹر استعمال کیا جاتا ہے۔
7. آؤٹ پٹ لیولز کی تعداد کے حساب سے درجہ بندی
کسی بھی انورٹر کا آؤٹ پٹ لیول کم از کم دو یا زیادہ ہو سکتا ہے۔ آؤٹ پٹ لیولز کی تعداد کے مطابق، انورٹرز کو دو قسموں میں تقسیم کیا گیا ہے: دو سطحی انورٹرز اور ملٹی لیول انورٹرز۔
دو سطحی انورٹر
دو سطحی انورٹر میں دو آؤٹ پٹ لیول ہوتے ہیں۔ آؤٹ پٹ وولٹیج مثبت اور منفی کے درمیان بدلتا ہے، اور بنیادی تعدد (50Hz یا 60Hz) پر متبادل ہوتا ہے۔
کچھ نام نہاد 'دو سطحی انورٹرز' کے آؤٹ پٹ ویوفارم میں تین درجے ہوتے ہیں۔ تین سطح کے انورٹرز کو اس زمرے میں درجہ بندی کرنے کی وجہ یہ ہے کہ ایک لیول صفر وولٹیج ہے۔ دراصل، صفر تیسری سطح ہے، لیکن اسے اب بھی دو مرحلے کے انورٹر کے طور پر درجہ بندی کیا جاتا ہے۔
دو سطحی انورٹر سرکٹ ایک سورس اور کچھ سوئچز پر مشتمل ہوتا ہے جو کرنٹ یا وولٹیج کو کنٹرول کرتے ہیں۔ سوئچ کے نقصانات اور ڈیوائس کی درجہ بندی کی حدود کی وجہ سے، ہائی وولٹیج ایپلی کیشنز میں دو سطح کے انورٹرز کے ہائی فریکوئنسی آپریشن پر پابندی ہے۔ تاہم، سوئچ کی ریٹیڈ ویلیو کو سیریز اور متوازی امتزاج کے ذریعے بڑھایا جا سکتا ہے۔ سوئچز کا گروپ جو دو سطح کے انورٹر میں مثبت نصف سائیکل فراہم کرتا ہے اسے مثبت گروپ سوئچ کہا جاتا ہے، جب کہ سوئچز کا دوسرا گروپ جو منفی نصف سائیکل فراہم کرتا ہے اسے منفی گروپ سوئچ کہا جاتا ہے۔
درج ذیل وجوہات کی بنا پر، دو سطحی انورٹر کو ترجیح نہیں دی جاتی ہے۔ انورٹرز کو کم سے کم تعداد میں سوئچ اور پاور کے ذرائع کی ضرورت ہوتی ہے تاکہ چھوٹے وولٹیج کے مراحل میں پاور کو آپریٹ اور تبدیل کیا جا سکے۔ وولٹیج کا ایک چھوٹا مرحلہ اعلیٰ معیار کی موجیں فراہم کرے گا۔ اس کے علاوہ، یہ لوڈ پر وولٹیج (dv/dt) تناؤ اور برقی مقناطیسی مطابقت کے مسائل کو بھی کم کر سکتا ہے۔ لہذا، ملٹی لیول انورٹرز زیادہ عملی پہلی پسند ہیں۔
ملٹی لیول انورٹر (MLI)
ایک ملٹی لیول انورٹر ڈی سی سگنلز کو ملٹی لیول سٹیپڈ ویوفارمز میں تبدیل کرتا ہے۔ ملٹی لیول انورٹر کا آؤٹ پٹ ویوفارم براہ راست مثبت اور منفی باری باری نہیں ہے، بلکہ ملٹی لیول الٹرنیٹنگ ہے۔ اس حقیقت کی وجہ سے کہ لہر کی ہمواری وولٹیج کی سطح کی تعداد کے براہ راست متناسب ہے۔ لہذا، ملٹی لیول انورٹرز ہموار ویوفارمز تیار کریں گے۔ جیسا کہ پہلے ذکر کیا گیا ہے، یہ خصوصیت اسے عملی استعمال کے لیے موزوں بناتی ہے۔
نتیجہ:
اس مضمون میں انورٹرز کی 17 اہم اقسام کا تعارف کرایا گیا ہے، لیکن درحقیقت، انورٹرز کی بہت سی دوسری درجہ بندییں ہیں۔ مثال کے طور پر، ملٹی لیول انورٹرز کو فلائنگ کپیسیٹر انورٹرز (FCMI)، diode clamped inverters (DCMI)، اور cascaded H-bridge inverters میں بھی تقسیم کیا جا سکتا ہے۔
عملی اطلاق کے نقطہ نظر سے، تھری فیز انورٹرز زیادہ لوڈ ایپلی کیشنز کے لیے موزوں ہیں، خالص سائن انورٹرز برقی آلات کی بہتر حفاظت کر سکتے ہیں، اور ملٹی لیول انورٹرز زیادہ عملی انتخاب ہیں۔