What is oscillator. How oscillator works. Types and kinds of oscillators. Crystal oscillator.

 

hey friends welcome to the Blog all about electronics in this video we will talk about the electronic oscillator and we will learn about the basic working principle of the oscillator now the electronic oscillators are used in wide range of applications they are used in laptop and smartphone processors for generating the clock signals while they are used in the radio and mobile receivers for generating the local carrier frequency and even they are used in the single donators which is used in the lab to test the circuits so this oscillator accepts the DC voltage and it generates the periodic a signal of the desired frequency now the oscillators can generate the frequencies from few hurts to even gigahertz now the output of the oscillator can be either a sinusoidal signal or a nine sinusoidal signal like a square wave and the triangular wave now in simple dumps this oscillator circuit is nothing but the amplifier which is given a positive feedback so let us understand the working principle of this oscillator so let's say some input sinusoidal signal is applied to this amplifier so at the output the input signal will get multiplied by the gain of this amplifier and the output signal will be equal to a times the input signal now let's say this output signal is given as a input to the feedback circuit now usually the feedback circuit used to be a frequency selective circuit or the resonant circuit and let's say and the output of this feedback circuit is equal to VF so VF can be written as beta times output voltage and that is equal to beta times input voltage where hear this beta is nothing but the feedback fraction and it defines what fraction of the output voltage is given as a feedback to the input stage now if the phase shift that is introduced by this amplifier in the feedback circuit is zero in that case this feedback signal will be in phase with the input signal now let's say this phase signal is getting added to the input signal and at the same time the input signal is removed from the circuit so now this feedback signal VF will act as a input for this amplifier so after removing the input voltage whether we will get the sustained oscillations or not that depends upon the product of this a and beta and it is known as the loop gain of the oscillator so if this loop gain a beta is less than 1 in that case or the period of time the input signal will die out so now let's say in one particular circuit a beta is equal to 0.9 and in this circuit the input voltage V in is equal to 2 volt of sine wave so now whenever this input signal passes through this amplifier on the feedback circuit then input signal V in will become 2 volt multiplied by the 0.9 that is equal to 1 point 8 volt and once again whenever this input signal passes through this loop then the input signal will get reduced by the factor of 0.9 so in this way every time this input signal passes through this loop the amplitude of the input signal will reduce in over the period of time the oscillations in the circuit will die out similarly whenever a beta is greater than 1 at that time the oscillations in the circuit will build up so as you can see in both cases we are not getting the sustained oscillations and that is only possible whenever a beta is equal to 1 so when a beta is equal to 1 at that time the feedback signal VF will be same as the input signal provided the input signal and the feedback signal have a same phase so in that case we will consistent oscillations at the output so in oscillator to get the sustained oscillations two conditions should get satisfied the first is the product of this a beta should be equal to 1 in the second is the phase shift of this loop gain should be equal to 0 meaning that whenever the input signal travels through this amplifier in the feedback circuit the overall phase shift that is introduced by the circuit should be equal to 0 and these two criterias are known as the barkoff sense criteria for the halation now a so far we have assumed that whenever this oscillator is switched on at that time some finite amount of starting molted is applied to this oscillator but actually if you see no signal is applied to this oscillator and still we are getting the oscillations at the output so the question is how is it possible how we can get the oscillations at the output without giving any input to this oscillator so the answer is the thermal noise is present in every circuit and if you are aware this thermal noise contains all frequency components starting from a few Hertz to even hundreds of gigahertz so initially whenever this oscillator is turned on all the frequency components of this thermal noise will get amplified by the amplifier and the amplified output of this thermal noise will be given as input to the feedback circuit now like I said earlier this feedback circuit is the frequency selective circuit so out of the all the frequency components only for a one particular frequency the phase shift that is introduced by this amplifier in the feedback circuit will be equal to zero while all the frequencies will have a different phase so from the all other frequencies only one particular frequency will get added with the input noise and in this oscillator circuit initially the loop gain a beta is slightly set more than one and because of that the noise signal of particular frequency will get build up over the period of time and once the signal reaches certain voltage at that time the loop gain of the circuit will become one and it is possible because of the nonlinear behavior of the either amplifier or the feedback circuit so in this way the noise signal of the desired frequency will get build up over the period of time and once the signal which is finite voltage then the loop gain of the circuit will become one and in this way it is possible to get the sustained oscillations at the output so this is the basic working principle of the oscillator now earlier we had seen that two criterias for the sustained oscillations and these two criterias can also be proved mathematically so let's say the output of the feedback circuit is equal to VF and this signal VF will get added with the input signal supposing the input signal is present at that time the input to the amplifier will be equal to V in plus VF and at the output we will get a times V in plus VF now here VF is nothing but beta times output voltage so if you put the value of this VF then V out will be equal to a times V in plus a beta times V out and if we simplified then we can say that V out by V in is equal to a divided by 1 minus a beta now here in the oscillator we are not providing any sort of input signal and still we are getting the oscillations it means that a beta in the circuit should be equal to 1 so that this condition will get fulfilled so from this we can say that the magnitude of this loop gain should be equal to 1 and the phase shift that is introduced by this loop gain should be equal to 0 so in this way mathematically these two criterias can also be proved now like I said before in oscillators the feedback circuit used to be a frequency selective circuit so this feedback circuit can be made up of either RL RC or RL C components and even the quartz crystal can be used for the frequency selection so depending upon the type of feedback circuit the oscillator can be classified as either RC he'll see your crystal oscillator and moreover that depending upon the arrangement of these components these oscillators can be classified further now the oscillators which is mentioned over here are the sinusoidal oscillators or even it is known as the harmonic oscillators because the output of these oscillators used to be a sine wave while some other oscillators also provides a different kind of shapes like square wave and the triangular wave and these oscillators are known as the relaxation oscillators and this type of relaxation oscillators can be build up using either open or the time arises like 3 timer and we will see the design of the different types of oscillators in the future videos so I hope in this video you understood the basic working principle of the oscillator so if you have any question or suggestion do let me know in the comment section below if you like this video hit the like button and subscribe to the channel for more such lessons.

What is LED. How LED works. Light Emitting Diode.

 One of the most common ways to generate light nowadays is by using a light emitting diode or led like the rest of the diodes as we saw in a previous lessons one of its characteristics is that it only allows the passage of electric current in one direction but we didn't talk about why they emit light so in this lesson we will see how an led works led lights have several features that make them one of the preferred options to illuminate such as having low energy consumption greater impact resistance and a longer lifespan and because of this they are available in many different formats but instead of going directly to analyze an led we will start reviewing how a common diode works because in theory these can also emit light it's just that they do it in an inefficient way if we have a circuit with a lamp and a power source energy will pass freely this is because electrons can move freely between metal atoms and when connected to the power source they are forced to move by adding a diode to the circuit and depending on its position the current can pass freely or be stopped and the reason why this happens is because of its composition inside the diode there is a semiconductor material such as silicon more specifically two types of this material if we took a piece of pure silicon and saw its atomic structure we will find that each atom has four valence electrons which are shared with the other four silicon atoms around it forming a crystalline structure with covalent bond that is they share their electrons so there are a total of eight valence electrons per atom resembling noble gases the most stable elements known to humankind if you don't like chemistry don't panic the important thing here is to understand that 80 electrons per atom is the magical number that keeps everything tightly connected in fact they are so connected that when a new electron wants to go through silicon the electrons that make it up cannot move hindering the flow of current however this can be changed through a process known as doping in which impurities are added to silicon to control its conductivity and convert it into a n-type or p-type semiconductor if we add impurities that have five valence electrons instead of four then we will have atoms with a total of nine electrons and since eight was our magic number we could say that one of the electrons will be left over or be freer than others which will allow it when connected to a power source to move and act as a conductor this alloy is known as n-type semiconductor because it has excess electrons which let's remember have a negative charge on the other hand if we do the doping with impurities that have three valence electrons we will have atoms with a total of seven electrons this means that we would have a gap allowing electrons to move through it and generating a movement of the gaps in the opposite direction since this alloy would have one less electron than its stable form it would have a positive charge and it would be called a p-type semiconductor moreover to simplify the visualization we will say that each hole corresponds to a positive charge this way when a pn junction is generated depending on the polarization of the voltage source there will be two possible results if the positive pole is connected to the n-type semiconductor and the negative pole is connected to the p-type semiconductor the holes and free electrons will move away preventing an electric current from being generated this case is known as reverse polarization on the other hand if we reverse the polarity of the voltage source the free electrons of the n-type semiconductor will be able to jump through the p-type semiconductor and close the circuit allowing the passage of the current this case is known as direct polarization and it is precisely here that the physical phenomenon that produces the emission of light occurs if we return to our visualization of the atomic structure and we focus exactly on the point in which the two semiconductors make contact we are going to find that electrons are being moved from an atom with more valence electrons to an atom with fewer valence electrons this is extremely important because this difference in the amount of valence electrons is also related to the amount of energy that they possess in other words an electron that is in an atom with five valence electrons has more energy than another electron in an atom with three valence electrons this means that every time an electron crosses this junction there is energy that is being lost but as the law of conservation of energy says energy cannot be created nor destroyed it can only be transformed and in this case the energy that the electrons lost when jumping from one atom to another became light or more specifically photons the fact that this happens at the atomic level has another implication since electrons move always from an atom a to an atom b the amount of energy transformed in each jump will be constant which in practical terms means that the emitted light will always have the same wavelength spectrum this also implies that by changing atoms a and b that is the impurities within semiconductors we can emit lights with different spectra referring specifically to the visible spectrum we can emit different light colors at this point we already know how the light is emitted but we still don't talk about why if this phenomenon occurs in a common semiconductor diode we don't see them shine continuously there are two main reasons the first one is that in many cases our eyes are unable to see the spectrum that is being emitted i couldn't find an exact demonstration of this but i did find a video in which a solar panel emits infrared light when applying a voltage and a diode generates a voltage by being enlightened all of which is related to the same phenomenon the second reason why a common diode does not shine is simply the shape if we think the light is being generated only at the points where the two semiconductors are in contact how are we going to see them if for the most part this area is being covered in this pattern in which they describe one of the first light emitting diodes the solution is extremely simple to move the semiconductors away from the connectors so that they do not cover the emitted light and reduce the thickness of one of them to such an extreme that light is able to pass through in a way we could say that this hasn't changed much to this day let's analyze an led from the inside out the first thing we will need is a substrate where we will put the rest of the materials to this we add a layer of n-type semiconductor and then another thinner p-type semiconductor layer the order is important because the transformation of energy occurs when reaching the latter layer then we add some cables so that the electric current can flow between the semiconductors and the light is emitted being extremely thin so it doesn't cover it technically only with this we already have a functional led but to be more efficient we will add a small reflector to direct the light which will be integrated in one of the electrodes and before covering everything in a transparent epoxy resin so that the set is more resistant we will add one last element a layer of phosphorus although this is used only in some cases such as white light in this particular case the diode is actually emitting a blue light which upon impact on the phosphorus layer causes this to emit a more yellow light the mixture of these two spectra is what generates the perception of seeing a white light the last thing i want to talk about is rgb diodes that can produce multiple colors although the truth is there is not much mystery left to it the rgb name refers to the colors that compose it red green and blue well indeed within this type of leds there are three pairs of semiconductors specifically selected to produce each color and by independently varying the voltage that passes through each of them the perception of different colors is generated i remind you that there are several more animations on my channel in case you want to check them out and also that you can support me in patreon to make more videos that is all for now and see you in the next episode.

 5 Symptoms of a Bad Oxygen Sensor (and Replacement Cost)

خراب آکسیجن سینسر کی 5 علامات (اور تبدیلی کی لاگت)

اس مضمون میں ہم کار کے انجن میں ایک بہت اہم سینسر پر جانے جا رہے ہیں جسے "آکسیجن سینسر" کہا جاتا ہے، جسے عام طور پر O2 سینسر کہا جاتا ہے۔ اس کے بعد، آپ کو بنیادی کام، کام کرنے کے اصول، خراب علامات، اور آکسیجن سینسر کی اوسط متبادل قیمت کے بارے میں معلوم ہونا چاہیے۔

How an Oxygen Sensor Works

آکسیجن سینسر کیسے کام کرتا ہے۔

آپ کی گاڑی کا انٹرنل کمبسچن انجن ہمیشہ اس کے سلنڈروں میں ہوا اور ایندھن کے مرکب کے جلنے کے بعد خارج ہونے والی گیسیں پیدا کرے گا۔ ان گیسوں میں بہت سے مختلف عناصر ہوتے ہیں، جیسے کاربن اور آکسیجن۔

ایگزاسٹ مینیفولڈ میں، ایک جزو یا سینسر ہوتا ہے جسے آکسیجن سینسر کہتے ہیں جو انجن سے نکلتے وقت ان ایگزاسٹ گیسوں میں آکسیجن کی سطح پر نظر رکھتا ہے۔ یہ وہ آکسیجن ہے جو اصل ہوا اور ایندھن کے کمبسچن کے دوران نہیں جلی تھی۔

آکسیجن سینسر کے آکسیجن کی سطح کا پتہ لگانے کے بعد، وہ اس معلومات کو انجن کنٹرول ماڈیول کو واپس بھیج دیتا ہے۔ بلاشبہ یہ مرکزی کمپیوٹر ہے جو گاڑی کے تمام سسٹمز کا انتظام کرتا ہے اور ان کے اندر موجود متعدد مختلف سینسروں سے رابطہ کرتا ہے۔

جب انجن کنٹرول ماڈیول ایگزاسٹ گیسوں میں آکسیجن کی سطح کے بارے میں معلومات حاصل کرتا ہے، تو اسے معلوم ہو جائے گا کہ انجن بہت زیادہ ایندھن جلا رہا ہے یا بہت کم ایندھن۔

مثال کے طور پر، اگر چیمبر کے سلنڈروں میں ایندھن سے زیادہ ہوا ہے، تو یہ لین کمبسچن کا سبب بنے گا۔

اس طرح کے کمبسچن سے خارج ہونے والی خارجی گیسوں میں زیادہ آکسیجن ہو گی۔ ایک بار جب آکسیجن سینسر اس کا پتہ لگاتا ہے اور ڈیٹا کو انجن کنٹرول ماڈیول میں منتقل کرتا ہے، تب کمپیوٹر فیول انجیکٹر کے وقت اور انجن کے آپریشن میں مناسب ایڈجسٹمنٹ کرے گا۔

اس طرح، انجن میں ہوا اور
ایندھن کا مرکب کمبسچن کے مقاصد کے لیے بہترین ہوگا۔بہترین ہوگا۔

Top Bad O2 Sensor Symptoms

خراب O2 سینسر کی علامات

آکسیجن سینسر انجن کا ایک اہم جزو ہے۔ اگر کوئی چیز آکسیجن سینسر کو خراب کرنے کا سبب بنتی ہے، تو یہ پورے انٹرنل کمبسچن کے عمل میں مداخلت کر سکتی ہے۔ پھر آپ کو گاڑی چلاتے ہوئے اپنے انجن کے ساتھ ہر طرح کی پریشانی کا سامنا کرنا پڑ سکتا ہے۔

خوش قسمتی سے، ان علامات کو پہچاننا کافی آسان ہے تاکہ آپ کو معلوم ہو جائے کہ آپ کے انجن میں یا اس کے متعلقہ اجزاء کے ساتھ کہیں پریشانی موجود ہے۔

O2 سینسر کے خراب یا خراب ہونے کی سب سے عام 5 علامات ہیں۔ اگرچہ اس سینسر کا خراب ہونا عام بات نہیں ہے، لیکن اگر آپ اپنی کار کو زیادہ دیر تک رکھیں تو ایسا ہو سکتا ہے۔

#1 – Check Engine Light

#1 - انجن لائٹ چیک کریں۔

جیسا کہ ذکر کیا گیا ہے، آکسیجن سینسر ہوا اور ایندھن کے کمبسچن کے عمل پر طاقتور اثر و رسوخ رکھتا ہے۔ اگر سینسر کو پتہ چلتا ہے کہ کمبسچن کے بعد خارج ہونے والی گیسوں میں آکسیجن کم ہے، تو انجن کنٹرول ماڈیول اسے درست کرنے کی کوشش کرے گا۔

لیکن اگر آکسیجن سینسر ٹھیک سے کام نہیں کر رہا ہے، تو انجن کنٹرول ماڈیول اس مسئلے کو درست کرنے کے لیے نہیں جانتا ہے۔ نتیجے کے طور پر، انجن کی کارکردگی کم ہو جائے گی.

ماڈیول پھر پتہ لگائے گا کہ انجن میں کسی قسم کا مسئلہ موجود ہے۔ اس کی وجہ سے چیک انجن کی وارننگ لائٹ ڈیش بورڈ پر روشن ہوتی ہے۔ کوڈز P0030, P0131, P0133, P0137, P0141, P0161, یا P0172, تشخیصی پریشانی والے کوڈز کی مثالیں ہیں جو آکسیجن سینسر کے ساتھ کسی مسئلے کی نشاندہی کر سکتے ہیں۔

#2 – Bad Fuel Economy

#2 - خراب ایندھن کی اکانومی

اگر کسی بھی کمبسچن سلنڈر میں ہوا اور ایندھن کا بھرپور مرکب ہے، تو اس کا مطلب ہے کہ ہوا سے زیادہ ایندھن موجود ہے۔ اگر یہ خراب ہو گیا ہے تو آکسیجن سینسر سے اس کا پتہ نہیں چلے گا۔

اس کے بعد آپ کو ایسی صورت حال ہوگی جہاں انجن میں ضرورت سے زیادہ ایندھن جل رہا ہو۔ نتیجہ خراب ایندھن کی معیشت اور گیس پر زیادہ پیسہ خرچ ہوتا ہے۔

#3 – Rough Idling

#3 - رف آئیڈل

ایک رف آئیڈل انجن کا مطلب ہے کہ جب گاڑی کھڑی ہو یا رک جائے تو آپ کا انجن مستحکم نہیں چلتا ہے۔ ایک آئیڈل انجن کے لیے عام RPM کی شرح 1,000 سے کم ہے۔ لیکن اگر آپ کا انجن RPM 2,000 یا 3,000 تک گولی مارتا ہے، مثال کے طور پر، تو آپ کو کسی نہ کسی طرح کی آئیڈل کا مسئلہ ہے۔

یہ کار کے کئی قسم کے مسائل کی علامت ہو سکتی ہے، بشمول خراب آکسیجن سینسر۔ انجن کنٹرول ماڈیول کے لیے انجن کا وقت زیادہ مشکل ہو گا۔ تب آپ کو کمبسچن کے وقفے ہوں گے جو غلط آگ کا سبب بنتے ہیں۔

#4 – Weak Engine Performance

#4 - انجن کی کمزور کارکردگی

جب بھی انجن کے عام کمبسچن کے عمل میں مداخلت ہوتی ہے، آپ کو انجن کی کمزور کارکردگی کا سامنا کرنا پڑے گا۔ جب آپ کے پاس آکسیجن سینسر خراب ہو گا تو ایسا ہی ہوگا۔

جب آپ گاڑی چلا رہے ہوں گے تو آپ کو معلوم ہو جائے گا کہ یہ ہو رہا ہے۔ جیسے ہی آپ گیس پیڈل پر قدم رکھیں گے، سرعت محدود یا غیر موجود ہوگی۔

#5 – Failed Emissions Test

#5 - اخراج ٹیسٹ میں ناکام

چونکہ آکسیجن سینسر ایگزاسٹ سسٹم کے مینی فولڈ میں واقع ہے، اس لیے یہ اخراج کو کنٹرول کرنے میں مدد کرنے کے قابل ہے۔ اگر آپ کسی ایسی ریاست میں رہتے ہیں جس کے لیے باقاعدگی سے اخراج کی جانچ کی ضرورت ہوتی ہے، تو آپ کو معلوم ہو سکتا ہے کہ آپ کے اخراج کے ٹیسٹ میں ناکام ہونے کی صورت میں آپ کا آکسیجن سینسر خراب ہے۔

ہو سکتا ہے کہ یہ ضروری طور پر آکسیجن سینسر سے منسلک نہ ہو، لیکن جیسے ہی ایک مکینک چیک کرے گا کہ آپ کی گاڑی ٹیسٹ میں ناکام کیوں ہوئی آپ کو پتہ چل جائے گا۔

Oxygen Sensor Replacement Cost

آکسیجن سینسر کی تبدیلی کی لاگت

اپنے O2 سینسر کو تبدیل کرنے کا انتظار نہ کریں۔ جیسے ہی آپ اس بات کی تصدیق کرتے ہیں کہ آپ کا آکسیجن سینسر ان علامات کے لیے ذمہ دار ہے، تو اس سینسر کو فوری طور پر تبدیل کرنے کا وقت آگیا ہے۔

بصورت دیگر، آپ اپنے انجن کو شدید نقصان پہنچانے کے خطرے میں ڈال سکتے ہیں۔ تب آپ ہزاروں ڈالر کی مرمت کے اخراجات کو دیکھ رہے ہوں گے۔ آکسیجن سینسر کو تبدیل کرنا بہت آسان اور سستا ہے۔ آپ کے پاس واقعی ایسا نہ کرنے کا کوئی عذر نہیں ہے۔

آکسیجن سینسر کی اوسط متبادل قیمت $60 سے $300 ہے، جو آپ کی گاڑی کے میک اور ماڈل پر منحصر ہے۔ پرزہ جات کی قیمت $20 سے $200 تک کہیں بھی ہوسکتی ہے اور مزدوری کی لاگت تقریباً $40 سے $100 ہے اس پر منحصر ہے کہ آپ کہاں جاتے ہیں اور اگر آپ ایک یا دونوں O2 سینسر کو تبدیل کررہے ہیں۔

اوسط اکانومی کار کے لیے، آپ کو کل تخمینی قیمت کی حد ($250) کے نچلے سرے پر ہی ادائیگی کرنی ہوگی۔ جب آپ کے انجن اور ایگزاسٹ سسٹم کی حفاظت اور اسے بہترین حالت میں چلانے کی بات آتی ہے تو یہ کوئی بڑی سرمایہ کاری نہیں ہے۔

 

 

Different Types of Transformers and Their Applications

ٹرانسفارمرز کی مختلف اقسام اور ان کی ایپلی کیشنز

 

ٹرانسفارمر الیکٹریکل اور الیکٹرانکس ڈومین میں وسیع پیمانے پر استعمال ہونے والا آلہ ہے۔ یہ ایک برقی مقناطیسی آلہ ہے جو مائیکل فیراڈے کے دریافت کردہ برقی مقناطیسیت کے بنیادی اصول کی پیروی کرتا ہے۔ ہم نے پچھلے ٹیوٹوریل میں ٹرانسفارمرز کی تعمیر اور آپریشن کے بارے میں تفصیل سے احاطہ کیا ہے۔ یہاں ہم مختلف قسم کی ایپلی کیشنز میں استعمال ہونے والے مختلف قسم کے ٹرانسفارمرز کا احاطہ کریں گے۔ تاہم، تمام قسم کے ٹرانسفارمرز ایک جیسے اصولوں پر عمل کرتے ہیں لیکن ان کی تعمیر کا طریقہ مختلف ہے۔ اور تھوڑی سی محنت سے آپ اپنا ٹرانسفارمر بھی بنا سکتے ہیں، لیکن ٹرانسفارمر بناتے وقت ہمیشہ ٹرانسفارمر کے تحفظ کی تکنیکوں پر عمل کرنا چاہیے۔

Transformer Types based on Voltage Level

وولٹیج کی سطح پر مبنی ٹرانسفارمر کی اقسام

ایک ٹرانسفارمر میں کئی قسم کی تعمیر ہو سکتی ہے۔ ٹرانسفارمر کا ایک طرف سے دوسری طرف کوئی بجلی کا کنکشن نہیں ہے۔ پھر بھی، دو برقی طور پر آزاد کنڈلی برقی مقناطیسی بہاؤ کے ذریعہ بجلی چلا سکتی ہیں۔ ایک ٹرانسفارمر میں پرائمری سائیڈ کے ساتھ ساتھ سیکنڈری سائیڈ پر بھی متعدد کنڈلی یا وائنڈنگ ہو سکتی ہیں۔ کئی صورتوں میں، ایک سے زیادہ پرائمری سائیڈز، جہاں دو کنڈلی سیریز میں جڑے ہوتے ہیں، جنہیں اکثر سنٹر ٹیپ کہا جاتا ہے۔ اس سینٹر ٹیپ کی حالت کو سیکنڈری سائیڈ پر بھی دیکھا جا سکتا ہے۔

ٹرانسفارمرز کو اس طرح سے بنایا جا سکتا ہے کہ یہ پرائمری سائیڈ کے وولٹیج لیول کو سیکنڈری سائیڈ میں تبدیل کر سکے۔ وولٹیج کی سطح پر منحصر ہے، ٹرانسفارمر کی تین قسمیں ہیں۔ اسٹیپ ڈاؤن، اسٹیپ اپ اور آئسولیشن ٹرانسفارمر۔ Isolation ٹرانسفارمر کے لیے، وولٹیج کی سطح دونوں اطراف کے لیے یکساں ہے۔

1. Step-Down Transformer

1.     سٹیپ ڈاون ٹرانسفارمر

اسٹیپ ڈاؤن ٹرانسفارمر کا استعمال الیکٹرانکس اور الیکٹریکل ڈومین دونوں میں ہوتا ہے۔ ایک سٹیپ ڈاون ٹرانسفارمر پرائمری وولٹیج کی سطح کو سیکنڈری آؤٹ پٹ میں کم وولٹیج میں بدل دیتا ہے۔ یہ بنیادی اور ثانوی وائنڈنگز کے تناسب سے حاصل کیا جاتا ہے۔ سٹیپ ڈاون ٹرانسفارمرز کے لیے وائنڈنگز کی تعداد پرائمری سائیڈ میں سیکنڈری سائیڈ سے زیادہ ہوتی ہے۔ لہذا، پرائمری اور سیکنڈری کا مجموعی سمیٹنے کا تناسب ہمیشہ 1 سے زیادہ رہتا ہے۔

الیکٹرانکس میں، بہت سی ایپلی کیشنز 5V، 6V، 9V، 12V، 24V یا بعض صورتوں میں 48V پر چلتی ہیں۔ سنگل فیز پاور آؤٹ لیٹ وولٹیج 230V AC کو مطلوبہ کم وولٹیج کی سطح میں تبدیل کرنے کے لیے، اسٹیپ ڈاؤن ٹرانسفارمرز کی ضرورت ہے۔ آلات سازی کے ساتھ ساتھ بہت سے برقی قسم کے آلات میں، سٹیپ-ڈاؤن ٹرانسفارمر پاور سیکشن کے لیے بنیادی ضرورت ہے۔ وہ پاور اڈاپٹر اور سیل فون چارجر سرکٹس میں بھی استعمال ہوتے ہیں۔

الیکٹریکل میں، سٹیپ ڈاؤن ٹرانسفارمرز برقی تقسیم کے نظام میں استعمال کیے جاتے ہیں جو بہت زیادہ وولٹیج پر کام کرتے ہیں تاکہ کم نقصان کو یقینی بنایا جا سکے اور طویل فاصلے تک بجلی کی ترسیل کی ضروریات کے لیے لاگت سے موثر حل ہو۔ ہائی وولٹیج کو کم وولٹیج سپلائی لائن میں تبدیل کرنے کے لیے، سٹیپ ڈاؤن ٹرانسفارمر استعمال کیا جاتا ہے۔

2. Step-Up Transformer

اسٹیپ اپ ٹرانسفارمر

 

سٹیپ اپ ٹرانسفارمر سٹیپ ڈاون ٹرانسفارمر کے بالکل الٹ ہے۔ اسٹیپ اپ ٹرانسفارمر کم پرائمری وولٹیج کو ہائی سیکنڈری وولٹیج تک بڑھاتا ہے۔ ایک بار پھر یہ بنیادی اور ثانوی سمیٹ کے تناسب کے تناسب سے حاصل کیا جاتا ہے۔ اسٹیپ اپ ٹرانسفارمر کے لیے، پرائمری وائنڈنگ اور سیکنڈری وائنڈنگ کا تناسب 1 سے کم رہتا ہے۔ اس کا مطلب ہے کہ سیکنڈری وائنڈنگ میں موڑ کی تعداد پرائمری وائنڈنگ سے زیادہ ہے۔

الیکٹرانکس میں، سٹیپ اپ ٹرانسفارمرز اکثر سٹیبلائزرز، انورٹرز وغیرہ میں استعمال ہوتے ہیں جہاں کم وولٹیج بہت زیادہ وولٹیج میں تبدیل ہو جاتی ہے۔

الیکٹریکل پاور ڈسٹری بیوشن میں ایک سٹیپ اپ ٹرانسفارمر بھی استعمال ہوتا ہے۔ بجلی کی تقسیم سے متعلق درخواست کے لیے ہائی وولٹیج کی ضرورت ہے۔ اسٹیپ اپ ٹرانسفارمر کا استعمال گرڈ میں تقسیم سے پہلے وولٹیج کی سطح کو بڑھانے کے لیے کیا جاتا ہے۔

3. Isolation Transformer

آئسولیشن ٹرانسفارمر

آئسولیشن ٹرانسفارمر کسی بھی وولٹیج کی سطح کو تبدیل نہیں کرتا ہے۔ آئسولیشن ٹرانسفارمر کا پرائمری وولٹیج اور سیکنڈری وولٹیج ہمیشہ ایک جیسا رہتا ہے۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ پرائمری اور سیکنڈری وائنڈنگ کا تناسب ہمیشہ 1 کے برابر ہوتا ہے۔ اس کا مطلب ہے کہ آئسولیشن ٹرانسفارمر میں پرائمری اور سیکنڈری وائنڈنگ میں موڑ کی تعداد یکساں ہے۔

آئسولیشن ٹرانسفارمر کو پرائمری اور سیکنڈری کو الگ کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ جیسا کہ پہلے بات کی گئی ہے، ٹرانسفارمر میں پرائمری اور سیکنڈری کے درمیان کوئی برقی کنکشن نہیں ہوتا ہے، یہ الگ تھلگ رکاوٹ کے طور پر بھی استعمال ہوتا ہے جہاں ترسیل صرف مقناطیسی بہاؤ کے ساتھ ہوتی ہے۔ یہ حفاظتی مقصد کے لیے اور پرائمری سے سیکنڈری یا اس کے برعکس شور کی منتقلی کو منسوخ کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔

Transformer Types based on Core material

بنیادی مواد پر مبنی ٹرانسفارمر کی اقسام

ٹرانسفارمر ایک بنیادی مواد کے ذریعے برقی مقناطیسی بہاؤ چلا کر توانائی کو منتقل کرتا ہے۔ مختلف بنیادی مواد مختلف بہاؤ کثافت پیدا کرتے ہیں۔ بنیادی مواد پر منحصر ہے، پاور اور الیکٹرانکس ڈومین میں کئی قسم کے ٹرانسفارمرز استعمال کیے جاتے ہیں۔

1. Iron Core Transformer

آئرن کور ٹرانسفارمر

آئرن کور ٹرانسفارمر متعدد نرم لوہے کی پلیٹوں کو بنیادی مواد کے طور پر استعمال کرتا ہے۔ لوہے کی بہترین مقناطیسی خصوصیات کی وجہ سے، آئرن کور ٹرانسفارمر کا فلوکس لنکیج بہت زیادہ ہے۔ اس طرح، آئرن کور ٹرانسفارمر کی کارکردگی بھی زیادہ ہے۔

نرم لوہے کی کور پلیٹیں متعدد اشکال اور سائز میں دستیاب ہوسکتی ہیں۔ بنیادی اور ثانوی زخم کی کنڈلی یا کسی کنڈلی پر لپٹی ہوئی سابقہ۔ اس کے بعد، کوائل سابق کو نرم لوہے کی کور پلیٹوں میں نصب کیا جاتا ہے۔ بنیادی سائز اور شکلوں پر منحصر ہے، مارکیٹ میں ایک مختلف قسم کی کور پلیٹیں دستیاب ہیں۔ کچھ عام شکلیں ہیں E، I، U، L، وغیرہ۔ لوہے کی پلیٹیں پتلی ہوتی ہیں، اور ایک سے زیادہ پلیٹیں اصل کور بنانے کے لیے ایک ساتھ بنچ ہوتی ہیں۔ مثال کے طور پر، E قسم کے کور پتلی پلیٹوں سے بنائے جاتے ہیں جس میں حرف E کی شکل ہوتی ہے۔

آئرن کور ٹرانسفارمر بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں اور عام طور پر وزن اور شکل میں بھاری ہوتے ہیں۔

Ferrite Core Transformer

فیرائٹ کور ٹرانسفارمر

 

ایک فیرائٹ کور ٹرانسفارمر اعلی مقناطیسی پارگمیتا کی وجہ سے فیرائٹ کور استعمال کرتا ہے۔ اس قسم کا ٹرانسفارمر ہائی فریکوئنسی ایپلی کیشن میں بہت کم نقصانات پیش کرتا ہے۔ اس کی وجہ سے، فیرائٹ کور ٹرانسفارمرز ہائی فریکوئنسی ایپلی کیشن میں استعمال ہوتے ہیں جیسے سوئچ موڈ پاور سپلائی (SMPS)، RF متعلقہ ایپلی کیشنز وغیرہ۔

فیرائٹ کور ٹرانسفارمرز درخواست کی ضرورت کے لحاظ سے مختلف قسم کی شکلیں، سائز بھی پیش کرتے ہیں۔ یہ بنیادی طور پر الیکٹریکل ایپلی کیشن کے بجائے الیکٹرانکس میں استعمال ہوتا ہے۔ فیرائٹ کور ٹرانسفارمر میں سب سے عام شکل E کور ہے۔

 

Toroidal Core Transformer

ٹورائیڈل کور ٹرانسفارمر

ٹورائیڈل کور ٹرانسفارمر ٹورائڈ سائز کا بنیادی مواد استعمال کرتا ہے، جیسے آئرن کور یا فیرائٹ کور۔ ٹورائڈز انگوٹھی یا ڈونٹ کی شکل کا بنیادی مواد ہیں اور برقی کارکردگی کے لیے وسیع پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں۔ انگوٹھی کی شکل کی وجہ سے، رساو انڈکٹنس بہت کم ہے اور بہت زیادہ انڈکٹینس اور Q فیکٹرز پیش کرتا ہے۔ وائنڈنگز نسبتاً مختصر ہیں اور وزن روایتی، اسی درجہ بندی والے ٹرانسفارمرز سے بہت کم ہے۔

Air Core transformer

ایئر کور ٹرانسفارمر

 

ایئر کور ٹرانسفارمر کسی بھی جسمانی مقناطیسی کور کو بنیادی مواد کے طور پر استعمال نہیں کرتا ہے۔ ایئر کور ٹرانسفارمر کا فلوکس لنکیج مکمل طور پر ہوا کا استعمال کرتے ہوئے بنایا گیا ہے۔

ایئر کور ٹرانسفارمر میں، بنیادی کوائل کو متبادل کرنٹ فراہم کیا جاتا ہے جو اس کے ارد گرد ایک برقی مقناطیسی میدان پیدا کرتا ہے۔ جب ثانوی کنڈلی کو مقناطیسی میدان کے اندر رکھا جاتا ہے، تو فیراڈے قانون انڈکشن کے مطابق، ثانوی کنڈلی کو مقناطیسی میدان کے ساتھ شامل کیا جاتا ہے جو مزید بوجھ کو طاقت دینے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔

تاہم، ایئر کور ٹرانسفارمر جسمانی بنیادی مواد جیسے آئرن یا فیرائٹ کور کے مقابلے میں کم باہمی انڈکٹنس پیدا کرتا ہے۔

یہ پورٹیبل الیکٹرانکس کے ساتھ ساتھ ریڈیو فریکونسی سے متعلق ایپلی کیشنز میں استعمال ہوتا ہے۔ جسمانی بنیادی مواد کی عدم موجودگی کی وجہ سے، یہ وزن کے لحاظ سے بہت ہلکا ہے۔ وائرلیس چارجنگ سلوشنز میں مناسب طریقے سے ٹیون کیا ہوا ایئر کور ٹرانسفارمر بھی استعمال ہوتا ہے، جہاں پرائمری وائنڈنگ چارجر کے اندر بنتی ہیں اور سیکنڈری وائنڈنگز ٹارگٹڈ ڈیوائس کے اندر ہوتی ہیں۔

Transformer Types based on Winding Arrangement

ٹرانسفارمر کی اقسام سمیٹنے کے انتظام پر مبنی

 

ٹرانسفارمر کو سمیٹنے کے احکامات کا استعمال کرتے ہوئے درجہ بندی کیا جا سکتا ہے۔ مقبول اقسام میں سے ایک آٹو وائنڈنگ ٹرانسفارمرز ہے۔

4. Air Core transformer

آٹو وائنڈنگ ٹرانسفارمر

اب تک، پرائمری اور سیکنڈری وائنڈنگ فکس ہے لیکن آٹو وائنڈنگ ٹرانسفارمر کی صورت میں، پرائمری اور سیکنڈری کوائل کو سیریز میں جوڑا جا سکتا ہے اور سینٹر ٹیپڈ نوڈ حرکت پذیر ہے۔ سینٹر ٹیپ کی گئی پوزیشن پر منحصر ہے، ثانوی وولٹیج مختلف ہو سکتا ہے۔

آٹو آٹومیٹک کی مختصر شکل نہیں ہے۔ بلکہ یہ خود یا سنگل کوائل کو مطلع کرنا ہے۔ یہ کنڈلی ایک تناسب بناتا ہے جو دو حصوں پر مشتمل ہوتا ہے، پرائمری اور سیکنڈری۔ سینٹر ٹیپ نوڈ کی پوزیشن بنیادی اور ثانوی تناسب کا تعین کرتی ہے اس طرح آؤٹ پٹ وولٹیج میں فرق ہوتا ہے۔

سب سے زیادہ عام استعمال VARIAC ہے، جو ایک مستحکم AC ان پٹ سے متغیر AC تیار کرنے کا ایک آلہ ہے۔ یہ پاور ٹرانسمیشن اور ڈسٹری بیوشن سے متعلق ایپلی کیشنز میں بھی استعمال ہوتا ہے جہاں ہائی وولٹیج لائنوں کو بار بار تبدیل کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔

Types of Transformers based on Usage

استعمال کی بنیاد پر ٹرانسفارمرز کی اقسام

ٹرانسفارمرز کی کئی قسمیں بھی دستیاب ہیں جو ایک مخصوص ڈومین میں کام کرتی ہیں۔ الیکٹرانکس اور الیکٹریکل دونوں شعبوں میں، کئی وقف شدہ ٹرانسفارمرز درخواست کی درخواست کی بنیاد پر ایک سٹیپ-ڈاؤن یا سٹیپ-اپ ٹرانسفارمر کے طور پر استعمال ہوتے ہیں۔ لہذا، ٹرانسفارمرز کو استعمال کی بنیاد پر ذیل میں درجہ بندی کیا جا سکتا ہے:

     1. پاور ڈومین

پاور ٹرانسفارمر

پیمائش کا ٹرانسفارمر

ڈسٹری بیوشن ٹرانسفارمر

     2. الیکٹرانکس ڈومین

پلس ٹرانسفارمر

آڈیو آؤٹ پٹ ٹرانسفارمر

1. پاور ڈومین میں استعمال ہونے والے ٹرانسفارمرز

الیکٹریکل میں، پاور ڈومین بجلی کی پیداوار، پیمائش اور تقسیم سے متعلق ہے۔ تاہم، یہ ایک بہت بڑا فیلڈ ہے جہاں ٹرانسفارمرز محفوظ پاور کنورژن اور سب اسٹیشن اور آخری صارفین تک بجلی کی کامیاب ترسیل کو ایڈجسٹ کرنے کے لیے ایک لازمی حصہ ہیں۔

ٹرانسفارمرز جو پاور ڈومین میں استعمال ہوتے ہیں وہ آؤٹ ڈور اور انڈور دونوں ہو سکتے ہیں لیکن زیادہ تر آؤٹ ڈور۔

Power Transformer

پاور ٹرانسفارمر

 

پاور ٹرانسفارمر سائز میں بڑے ہوتے ہیں اور توانائی کو سب اسٹیشن یا عوامی بجلی کی فراہمی میں منتقل کرنے کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔ یہ ٹرانسفارمر پاور جنریٹر اور پرائمری ڈسٹری بیوشن گرڈ کے درمیان ایک پل کا کام کرتا ہے۔ پاور ریٹنگ اور تفصیلات کے مطابق، پاور ٹرانسفارمرز کو مزید تین اقسام میں تقسیم کیا جا سکتا ہے: چھوٹے پاور ٹرانسفارمر، میڈیم پاور ٹرانسفارمرز، اور بڑے پاور ٹرانسفارمرز۔ درجہ بندی 30KVA سے 500-700KVA تک ہو سکتی ہے یا کچھ صورتوں میں جو چھوٹے ریٹیڈ پاور ٹرانسفارمر کے لیے 7000KVA کے برابر یا اس سے زیادہ ہو سکتی ہے۔ درمیانے درجے کا پاور ٹرانسفارمر 50-100 ایم وی اے تک ہوسکتا ہے جبکہ بڑے ریٹیڈ پاور ٹرانسفارمر 100 ایم وی اے سے زیادہ ہینڈل کرنے کے قابل ہوتے ہیں۔

بہت زیادہ بجلی پیدا کرنے کی وجہ سے، پاور ٹرانسفارمر کی تعمیر بھی اہم ہے۔ اس کی تعمیر میں ٹھوس موصلیت والے پیری فیرلز اور اچھی طرح سے متوازن کولنگ سسٹم شامل ہے۔ سب سے عام پاور ٹرانسفارمر تیل سے بھرے ہوتے ہیں۔

پاور ٹرانسفارمر کا بنیادی اصول لو وولٹیج ہائی کرنٹ کو ہائی وولٹیج لو کرنٹ میں تبدیل کرنا ہے۔ یہ بجلی کی تقسیم کے نظام میں بجلی کے نقصان کو کم کرنے کے لیے ضروری ہے۔

پاور ٹرانسفارمر کے لیے ایک اور اہم پیرامیٹر فیز کی دستیابی ہے۔ عام طور پر پاور ٹرانسفارمرز تھری فیز سسٹم میں کام کرتے ہیں، لیکن بعض صورتوں میں سنگل فیز چھوٹے پاور ٹرانسفارمرز بھی استعمال کیے جاتے ہیں۔ تھری فیز پاور ٹرانسفارمرز سنگل فیز پاور ٹرانسفارمرز کے مقابلے میں سب سے زیادہ مہنگے اور موثر ہیں۔

Measurement Transformer

پیمائش کا ٹرانسفارمر

پیمائش کے ٹرانسفارمر کو اکثر ایک آلہ ٹرانسفارمر کہا جاتا ہے۔ یہ پاور ڈومین میں ایک اور عام طور پر استعمال ہونے والا پیمائش کا آلہ ہے۔ ایک پیمائشی ٹرانسفارمر کا استعمال مین پاور کو الگ کرنے اور کرنٹ اور وولٹیج کو چھوٹے تناسب میں اس کے سیکنڈری آؤٹ پٹ میں تبدیل کرنے کے لیے کیا جاتا ہے۔ آؤٹ پٹ کی پیمائش کرکے، اصل پاور لائن کے فیز، کرنٹ اور وولٹیج کی پیمائش کی جا سکتی ہے۔

اوپر کی تصویر موجودہ ٹرانسفارمر کی تعمیر کو دکھا رہی ہے۔

Distribution Transformer​

ڈسٹری بیوشن ٹرانسفارمر

یہ بجلی کی تقسیم کے نظام کے آخری مرحلے میں استعمال ہوتا ہے۔ ڈسٹری بیوشن ٹرانسفارمرز سٹیپ ڈاؤن ٹرانسفارمر ہیں، جو ہائی گرڈ وولٹیج کو آخری صارف کے مطلوبہ وولٹیج، 110V یا 230V میں تبدیل کرتا ہے۔ یہ سنگل فیز یا تھری فیز بھی ہوسکتا ہے۔

ڈسٹری بیوشن ٹرانسفارمرز شکل میں چھوٹے اور بڑے بھی ہو سکتے ہیں، تبادلوں کی صلاحیت یا درجہ بندی کے لحاظ سے۔

ڈسٹری بیوشن ٹرانسفارمرز کو اس کی موصلیت کی قسم کی بنیاد پر مزید درجہ بندی کیا جا سکتا ہے۔ یہ خشک قسم کا ہو سکتا ہے یا مائع میں ڈوبی ہو سکتی ہے۔ یہ پرتدار اسٹیل پلیٹوں کا استعمال کرتے ہوئے بنایا گیا ہے جو زیادہ تر C شکل میں بنیادی مواد کے طور پر تعمیر کیا جاتا ہے۔

ڈسٹری بیوشن ٹرانسفارمر میں استعمال ہونے والے مقام کی بنیاد پر ایک مختلف قسم کی درجہ بندی بھی ہوتی ہے۔ ٹرانسفارمر کو یوٹیلیٹی پول پر لگایا جا سکتا ہے، اگر ایسا ہے تو اسے پول ماونٹڈ ڈسٹری بیوشن ٹرانسفارمر کہا جاتا ہے۔ اسے زیر زمین چیمبر کے اندر رکھا جا سکتا ہے، کنکریٹ کے پیڈ پر نصب کیا جا سکتا ہے (پیڈ ماونٹڈ ڈسٹری بیوشن ٹرانسفارمر) یا اسٹیل کے بند خانے کے اندر۔

عام طور پر، ڈسٹری بیوشن ٹرانسفارمرز کی ریٹنگ 200kVA سے کم ہوتی ہے۔

2. The transformer used in Electronics domain

2. الیکٹرانکس ڈومین میں استعمال ہونے والا ٹرانسفارمر

الیکٹرانکس میں، مختلف چھوٹے چھوٹے ٹرانسفارمرز استعمال کیے جاتے ہیں جنہیں پی سی بی لگایا جا سکتا ہے یا چھوٹے پروڈکٹ انکلوژر کے اندر لگایا جا سکتا ہے۔

Pulse Transformer

(a) پلس ٹرانسفارمر

پلس ٹرانسفارمرز سب سے زیادہ استعمال ہونے والے PCB ماونٹڈ ٹرانسفارمرز میں سے ایک ہیں جو ایک مستقل طول و عرض میں برقی دالیں پیدا کرتے ہیں۔ یہ مختلف ڈیجیٹل سرکٹس میں استعمال ہوتا ہے جہاں الگ تھلگ ماحول میں نبض پیدا کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ لہذا، پلس ٹرانسفارمرز پرائمری اور سیکنڈری کو الگ کرتے ہیں اور پرائمری پلس کو سیکنڈری سرکٹ میں تقسیم کرتے ہیں، اکثر ڈیجیٹل لاجک گیٹس یا ڈرائیور۔

مناسب طریقے سے بنائے گئے پلس ٹرانسفارمرز کو مناسب گالوانک آئسولیشن کے ساتھ ساتھ چھوٹے رساو اور آوارہ گنجائش کی ضرورت ہوتی ہے۔

Audio Output Transformer​

(b) آڈیو آؤٹ پٹ ٹرانسفارمر

آڈیو ٹرانسفارمر الیکٹرانکس ڈومین میں ایک اور عام طور پر استعمال ہونے والا ٹرانسفارمر ہے۔ یہ خاص طور پر آڈیو سے متعلق ایپلی کیشن میں استعمال ہوتا ہے جہاں مائبادا میچنگ کی ضرورت ہوتی ہے۔ آڈیو ٹرانسفارمر ایمپلیفائر سرکٹ اور بوجھ کو متوازن کرتا ہے، عام طور پر لاؤڈ اسپیکر۔ آڈیو ٹرانسفارمر میں ایک سے زیادہ پرائمری اور سیکنڈری کوائلز، الگ یا سینٹر ٹیپ ہو سکتے ہیں۔

لہذا ہم نے مختلف قسم کے ٹرانسفارمر کا احاطہ کیا ہے، اس کے علاوہ کچھ اور خاص مقصد کے ٹرانسفارمر ہیں لیکن وہ اس مضمون کے دائرہ سے باہر ہیں۔