Capacitors ان کی وسیع رینج کی ایپلی کیشنز کی وجہ سے برقی سرکٹس کا ایک لازمی غیر فعال جزو ہیں۔ مزید برآں، سرکٹ کے لیے مناسب قسم کے کیپسیٹر کا انتخاب ضروری ہے کیونکہ کیپسیٹرز کو ان کی ساخت اور ساخت کی بنیاد پر مختلف اقسام میں تقسیم کیا جاتا ہے۔ فلم کیپیسیٹر کیپسیٹرز کی ان اقسام میں سے ایک ہے جس کی طویل شیلف لائف ہے، کم خود انڈکٹنس ہے، اور بغیر کسی نقصان کے سرکٹس میں بجلی کے اضافے کو جذب کر سکتی ہے۔
خاکہ:
فلم کیپیسیٹر کیا ہے؟
فلم کیپیسیٹر کی تعمیر اور کام کرنا
فلم کیپیسیٹرز کی اقسام
فلم Capacitors کی خود شفا یابی کی خصوصیت
سنبر سرکٹ
پاور فلٹرز
EMI فلٹرز
نتیجہ
فلم کیپیسیٹر کیا ہے؟
فلم کیپیسیٹر وہ ہوتا ہے جس کی پلیٹوں کے درمیان جدلیات کے طور پر پلاسٹک کی فلم ہوتی ہے جو اسے کم مہنگا بناتی ہے اور اس کی خصوصیات کو زیادہ دیر تک برقرار رکھتی ہے۔ یہ پلاسٹک فلم کافی پتلی ہے کیونکہ اس کی موٹائی ایک مائکرو میٹر ہے۔ یہ capacitor nonpolarized capacitor کے زمرے میں آتا ہے، اور یہ AC سرکٹس میں اسے کافی مفید بناتا ہے۔ فلم کیپسیٹرز اوور وولٹیج کو برداشت کر سکتے ہیں جو ان کی ریٹیڈ وولٹیج کی گنجائش سے دوگنا ہے۔
فلم کیپیسیٹر کی تعمیر اور کام کرنا
فلم کیپیسیٹر میں مختلف قسم کی پلاسٹک فلمیں استعمال ہوتی ہیں جن کی خصوصیات مختلف ہوتی ہیں، مثال کے طور پر پولی پروپلین فلم زیادہ موصلیت کی مزاحمت فراہم کرتی ہے اور زیادہ کرنٹ والے سرکٹس کے لیے موزوں ہے۔ مزید برآں، پولی پروپیلین سلفائیڈ زیادہ گرمی کے خلاف مزاحمت اور گرمی کی اچھی خصوصیات کے ساتھ آتا ہے لیکن مہنگا ہے۔ تو یہاں ان کی خصوصیات کے ساتھ فلموں کی اقسام ہیں جو فلم کیپسیٹرز میں ڈائی الیکٹرک کے طور پر استعمال ہوتی ہیں۔
فلم کیپیسیٹرز کی قسم
اب فلم کیپسیٹر کے ڈائی الیکٹرک فلم میٹریل کی بنیاد پر، اس کی خصوصیات بہت مختلف ہوتی ہیں اس لیے یہاں ایک ٹیبل ہے جو مختلف قسم کے موصلی مواد پر مبنی فلم کیپسیٹرز کی خصوصیات کو ظاہر کرتا ہے:
کیپسیٹرز کی تعمیر کو مزید واضح کرنے کے لیے فلمی کیپسیٹرز کی دو قسمیں ہیں ایک فوائل فلم کیپسیٹرز اور دوسرا میٹالک کپیسیٹرز یا بخارات جمع کرنے والے کیپسیٹرز:
فوائل فلم کیپسیٹرز
اس قسم کے کیپسیٹر میں الیکٹروڈ ہوتے ہیں جو دھاتی ورق سے بنے ہوتے ہیں، اور جو ڈائی الیکٹرک کے پلاسٹک کے ورقوں کے درمیان سینڈویچ ہوتے ہیں۔ یہ زخم کی قسم کے فلمی کیپسیٹرز ہیں جو یا تو آمادہ کرنے والے یا نان انڈکٹیو ہو سکتے ہیں اور دونوں کے درمیان فرق یہ ہے کہ ٹارگٹ انڈکٹیو فوائل فلم کیپیسیٹر کے ٹرمینلز سمیٹنے سے پہلے الیکٹروڈ سے براہ راست جڑے ہوتے ہیں۔ جبکہ نان انڈکٹیو فوائل فلم کیپیسیٹر میں ٹرمینلز ہوتے ہیں جو آخری چہروں سے جڑے ہوتے ہیں۔
نان انڈکٹو فوائل الیکٹروڈ فلم کیپسیٹرز کم انڈکٹینس کی نمائش کرتے ہیں اور انڈکٹیو کے مقابلے میں اعلی تعدد کی خصوصیات رکھتے ہیں۔ انڈکٹیو فوائل فلم کیپسیٹر میں، دھاتی ورق دو پلاسٹک فلموں کے درمیان رکھے جاتے ہیں اور براہ راست جڑے نہیں ہوتے:
جبکہ نان انڈکٹیو فوائل فلم کیپیسیٹر میں دھاتی ورق اس طرح رکھے جاتے ہیں کہ ہر ورق کو ڈائی الیکٹرک کی پلاسٹک فلموں سے ایک خاص ڈگری پر رکھا جاتا ہے:
دھاتی فلم کیپیسیٹر
فلم کیپیسیٹر کی ایک اور قسم میٹلائزڈ فلم کیپیسیٹر ہے، کیونکہ اس میں ایک پتلی دھاتی تہہ ہوتی ہے جسے ڈائی الیکٹرک پلاسٹک فلم کے ایک طرف اسپرے کیا جاتا ہے۔ پلاسٹک کی فلم پر دھات کی یہ جمع تہہ کپیسیٹرز کا ایک الیکٹروڈ بناتی ہے جو کافی پتلا ہوتا ہے جو اسے الیکٹروڈ قسم کی فلم کیپیسیٹر سے بہت چھوٹا بنا دیتا ہے۔ یہ کیپسیٹرز صرف نان انڈکٹیو قسم کے ہوتے ہیں لیکن یہ زخم کی قسم یا پرتدار قسم کے ہو سکتے ہیں۔
فلم کیپسیٹر عام کپیسیٹر کی طرح کام کرتا ہے، یعنی جب بجلی کی سپلائی اس سے منسلک ہوتی ہے تو دو الیکٹروڈز کے درمیان پوٹینشل بننا شروع ہو جاتا ہے۔ جب دونوں پلیٹوں پر چارج ان کی صلاحیت کے مطابق جمع ہو جاتا ہے تو اس کا مطلب ہے کہ کپیسیٹر مکمل طور پر چارج ہو چکا ہے۔ اس کے علاوہ، یہ فلم کیپسیٹرز خود شفا یابی کی خصوصیت کے ساتھ آتے ہیں جو ان کی شیلف زندگی میں اضافہ کرتے ہیں۔
فلم Capacitors کی خود شفا یابی کی خصوصیت
جب بھی موصلیت کو تیز کرنٹ، زیادہ درجہ حرارت، یا کسی بھی اوور وولٹیج کی وجہ سے ڈی میٹلائز کیا جاتا ہے تو فلم کیپسیٹر آس پاس کی جمع فلم کو آکسائڈائز کرتا ہے۔ یہ صلاحیت کے باقی حصے کو ناقص ایک سے الگ کرتا ہے اور اس طرح صحیح طریقے سے کام کرتا رہتا ہے:
تاہم، باقی کیپسیٹر سے فالٹ ایریا کی یہ تنہائی بھی وقت کے ساتھ ساتھ کپیسیٹر کی گنجائش کو کم کر سکتی ہے۔ مزید، ذیل میں ایک جدول ہے جو آکسیڈیشن کی وجہ سے وقت کے ساتھ ساتھ کپیسیٹر کیپیسیٹینس کے انحطاط کو ظاہر کرتا ہے:
یہاں نیلے گراف کے اوپر دیے گئے جدول میں قابلیت کو ظاہر کیا گیا ہے جس میں خود کو ٹھیک نہیں کیا جا سکتا ہے کیونکہ انحطاط بہت زیادہ ہو سکتا ہے جس کی وجہ سے بڑے پیمانے پر ناکامی ہو سکتی ہے۔ اگر فلم کیپسیٹرز کی تشکیل میں الیکٹروڈز کو فیوز کے ساتھ استعمال کیا جاتا ہے، تو انحطاط کا منحنی خطوط سبز رنگ میں ہوگا۔
اگر فیوز پرائمری سیل سے غلط طریقے سے جڑے ہوئے ہیں تو کیپیسیٹر کی ناکامی کا باعث بن سکتا ہے جس کے نتیجے میں گنجائش میں تیزی سے کمی واقع ہوتی ہے۔ براؤن کریو ہائی پاور فلم کیپیسیٹر کے لیے ہے جس میں مناسب سیگمنٹڈ الیکٹروڈ ہوتے ہیں جن کی کثافت خالص تیل کی وجہ سے کافی زیادہ ہوتی ہے۔
اس قسم کے فلمی کیپسیٹرز کو اس طرح سے ڈیزائن کیا گیا ہے کہ وہ اپنے ریٹیڈ وولٹیج اور کرنٹ ویلیوز پر کام کرتے ہوئے اصل صلاحیت کے 2 فیصد سے زیادہ نہیں کھوتے ہیں۔ یہی وجہ ہے کہ ان فلمی کیپسیٹرز کی زندگی کا دورانیہ دیگر اقسام کے کپیسیٹرز سے زیادہ ہوتا ہے اور یہ AC سرکٹس میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں۔
Snubber سرکٹ میں فلم Capacitors
پاور سرکٹس کو عام طور پر کرنٹ اور وولٹیج کی بڑھتی ہوئی شرحوں کی وجہ سے وولٹیج کی تبدیلی کا سامنا کرنا پڑتا ہے اور اس طرح کے مسائل سے نمٹنے کے لیے اسنبر سرکٹس کا استعمال کیا جاتا ہے۔ بنیادی طور پر سنبر سرکٹس میں برقی مقناطیسی مداخلت اور سیمی کنڈکٹر تناؤ کو کم کرنے کے لیے فلم کیپسیٹرز ہوتے ہیں۔ فلم کیپیسیٹر وولٹیج کی تبدیلی کی زیادہ شرح کو برداشت کر سکتا ہے جس کی وجہ سے اس سے زیادہ کرنٹ گزر سکتا ہے۔ لہذا، کپیسیٹر میں پولی پروپیلین کی ڈائی الیکٹرک پلاسٹک فلم ایک اچھی میچ ہوگی کیونکہ یہ کم مساوی سیریز مزاحمت اور انڈکٹنس ہونے کی وجہ سے وولٹیج اور کرنٹ اسپائکس کو برداشت کرنے کی صلاحیت رکھتی ہے:
جب MOSFET آف اسٹیٹ ہو گا تو کیپسیٹر ریزسٹر R کے ذریعے چارج کرے گا۔ 1 اور جب MOSFET حالت میں ہو تو کیپسیٹر ریزسٹر اور گراؤنڈ کے ذریعے خارج ہو جائے گا۔
پاور فلٹرز کے طور پر فلم کیپیسیٹر
انورٹرز اور موٹرز میں سگنلز کو فلٹر کرنے کے لیے آؤٹ پٹ پر موجود کیپسیٹرز اونچی لہروں سے گزرتے ہیں تاکہ وولٹیج کی تبدیلی کی شرح کو کم کیا جا سکے۔ یہ بالآخر نظام میں تناؤ اور برقی مقناطیسی تناؤ کو کم کرتا ہے۔ پاور فلٹر کے طور پر فلم کیپسیٹرز کا عملی نفاذ سرکٹ میں ذیل میں دیا گیا ہے:
جب AC سپلائی منسلک ہوتی ہے تو ایلومینیم الیکٹرولائٹک کیپسیٹرز کے استعمال کو چھوڑ کر کیپسیٹرز کو غیر پولرائزڈ ہونا چاہیے۔
فلم کیپیسیٹرز بطور EMI فلٹرز
سرکٹس کے لیے برقی مقناطیسی مداخلت کو فلٹر کرنے کے لیے میٹلائزڈ فلم کیپسیٹرز ان کے اوپن سرکٹ فیل موڈ اور ہائی وولٹیجز سے نمٹنے کی صلاحیت کی وجہ سے استعمال کیے جاتے ہیں۔ ان کے استعمال کی بنیاد پر پاور سرکٹس میں منسلک ہونے پر کیپسیٹرز کی دو قسمیں ہیں۔ ایکس لیبل والے کیپسیٹرز ہیں جو لائن سے لائن سے منسلک ہوتے ہیں جنہیں اکثر لائن ٹو نیوٹرل کیپسیٹرز کا نام دیا جاتا ہے اور ان کا استعمال EMI فلٹرنگ کے لیے کیا جاتا ہے۔
جبکہ کیپسیٹرز جو زمین سے لائن میں جڑے ہوتے ہیں انہیں Y کے طور پر درجہ بندی کیا جاتا ہے اور اکثر انہیں لائن بائی پاس کیپسیٹرز کا نام دیا جاتا ہے۔ یہ کیپسیٹرز تاروں کو زمین پر چھوڑ دیتے ہیں جسے عام EMI فلٹرنگ موڈ کہا جاتا ہے۔ چونکہ یہ کیپسیٹرز ناکام ہو سکتے ہیں ناکامی کی صورت میں خاص موڈز ہوتے ہیں، یعنی جب X capacitor ناکام ہو جاتا ہے تو یہ ایک شارٹ سرکٹ بناتا ہے جس کے نتیجے میں سرکٹ بریکر ٹرپ ہو جاتا ہے۔ مزید برآں، اگر Y capacitor ناکام ہو جاتا ہے تو یہ ایک کھلا سرکٹ بنائے گا جو برقی جھٹکے کے خطرے کو کم کرتا ہے۔
مزید برآں، X capacitor کی ناکامی کی صورت میں سسٹم بند ہو جائے گا اور Y Capacitor کی ناکامی کی صورت میں سسٹم چلتا رہے گا لیکن EMI فلٹرنگ کم ہو جائے گی۔ ذیل میں ایک جدول ہے جو کیپسیٹرز کے لیے ان کے سرکٹ کنکشن کی بنیاد پر حفاظتی درجہ بندی دکھاتا ہے:
اب EMI فلٹرنگ کے لیے فلم کیپسیٹرز کے استعمال کو مزید واضح کرنے کے لیے یہاں پاور لائن کا ایک سادہ AC سرکٹ ہے جو کیپسیٹرز کو EMI فلٹر کے طور پر استعمال کرتا ہے:
فلم کیپسیٹرز کی کم خود انڈکٹنس ایک فائدہ پیدا کرتی ہے کیونکہ یہ کپیسیٹر کی گونج کو بلند رکھتی ہے۔ یہاں X capacitor لائن اور نیوٹرل کے درمیان جڑا ہوا ہے جبکہ Y capacitors لائن اور زمین کے درمیان جڑے ہوئے ہیں۔
نتیجہ
جب پاور سرکٹس کی بات آتی ہے تو فلم کیپسیٹرز ان کی مختلف خصوصیات کی وجہ سے بہت اہمیت رکھتے ہیں اور ایک یہ خود شفا بخش خصوصیات ہیں۔ یہ خاصیت کیپسیٹر کی شیلف لائف کو بڑھاتی ہے اور سسٹم کی ناکامی کو بھی روکتی ہے۔
مزید یہ کہ یہ فلمی کیپسیٹرز اقسام میں تقسیم کیے گئے ہیں: ایک فوائل الیکٹروڈ اور دوسرا میٹلائزڈ فلم کیپسیٹر۔ اسی طرح، فلم کیپسیٹرز بھی ڈائی الیکٹرک کے لیے موصل مواد کی قسم کی بنیاد پر مختلف ہوتے ہیں کیونکہ ڈائی الیکٹرک کمپوزیشن فلم کیپسیٹر کی کام کرنے والی خصوصیات کو متاثر کرتی ہے۔ ریپل کرنٹ ریٹنگ اور سیلف ہیلنگ فیچر کی وجہ سے فلم کیپسیٹرز کو ایلومینیم الیکٹرولیٹک کیپسیٹرز پر ترجیح دی جاتی ہے۔