ڈیجیٹل پاور سپلائی



یہاں پر دیا گیا سرکٹ سادہ سا ہے جو کم فرق سے 1V25 وولٹ سے15V19 وولٹ تک 15 مرحلوں میں ڈی سی وولٹیج فراہم کرتا ہے۔ مرحلوں کی تفصیل جدول میں دکھائی گئی ہے۔ اس سرکٹ کی ان پٹ سے 20V وولٹ سے 35Vوولٹ تک کے وولٹیج منسلک کئے جا سکتے ہیں۔

سرکٹ کا پہلا مرحلہ ڈیجیٹل اپ ڈاؤن کاؤنٹر پر مشتمل ہے جسے کواڈ دو ان پٹ نینڈ NAND شمٹ ٹرگر (4093) آئی سی IC1 سے تشکیل دیا گیا ہے۔ اگلا مرحلہ آئی سی IC2 پر مشتمل ہے جو بائنری اپ ڈاؤن کاؤنٹر 4029 پر مشتمل ہے۔


سرکٹ ڈایا گرام کو بڑا دیکھنے کے لئے سرکٹ ڈایا گرام پر کلک کریں

آئی سی 4093 کے دو گیٹ آپ ڈاؤن لاجک تشکیل دینے کے لئے استعمال کئے گئے ہیں جو پش بٹن S1 اور S2 کی مدد سے یہ لاجک تشکیل دیتے ہیں۔ بقیہ دو گیٹ ایک آسی لیٹر تشکیل دیتے ہیں جو آئی سی 4029 کے لئے کلاک پلس پیدا کرتے ہیں۔ آسی لیٹر کی فریکوئنسی کپیسیٹر C1 اور پری سیٹ پوٹینشو میٹر VR1 کی مدد سے متعین کی گئی ہے۔ آئی سی 4029 آسی لیٹر سے پیدا ہونے والے کلاک پلسز وصول کرتا ہے اور ترتیب وار (سیکوئنشل) بائنری آؤٹ پٹ پیدا کرتا ہے۔ جب تک اس آئی سی (4029) کی پن 5 لو رہتی ہے کاؤنٹر گنتی (کاؤنٹنگ) کا عمل جاری رکھتا ہے۔ جوں ہی اس کی پن 5 ہائی ہوتی ہے یعنی جیسے ہی اس پر لاجک 1 وصول ہوتا ہے، یہ گنتی کا عمل فورا“ روک دیتا ہے۔

آئی سی 4029 کی پن 10 پر لاجک 1 یا ہائی پلس کی موجودگی سے یہ سیدھی گنتی گنتا ہے جبکہ اس پن پر لاجک 0 یا لو پلس ملنے پر یہ الٹی گنتی شمار کرنے لگتا ہے۔ پش بٹن S1 دبانے پر آئی سی کی پن 10 پر ہائی پلس فراہم کیا جا سکتا ہے جس سے یہ سیدھی گنتی گنے گا۔ پش بٹن سوئچ S2 کی مدد سے اس آئی سی کی پن پر لو پلس فراہم کر کے اسے الٹی گنتی گننے کے لئے متعین کیا جا سکتا ہے۔

کاؤنٹر آئی سی IC2 کی آؤٹ پٹ کو ایک ڈیجیٹل ویری ایبل رزسٹر کے طور پر کام کرنے کے لئے استعمال کیا گیا ہے۔ سرکٹ کا یہ حصہ چار عدد نارملی اوپن ریڈ ریلے پر مشتمل ہے جو محض 5mAکرنٹ پر کام کرتے ہیں۔ سوئچنگ عمل سرانجام دینے کے لئے ٹرانزسٹر استعمال کئے گئے ہیں۔ بیرونی رزسٹرز کو ریڈ ریلے کنٹیکٹس کے متوازی جوڑا گیا ہے۔ اگر کوئی مخصوص ریلے کنٹیکٹ، ٹرانزسٹر کی بیس پر کنٹرول ان پٹ کے ذریعے اوپن کیا جاتا ہے تو اس ریلے کنٹیکٹ کے متوازی لگا ہوا رزسٹر سرکٹ سے منسلک ہو جاتا ہے۔

مختلف ڈیجیٹل ان پٹ جوڑوں کی نظریاتی آؤٹ پٹس ایک جدول میں دکھائی گئی ہیں۔ وولٹیج ریگولیٹر (LM317) آئی سی IC3کی آؤٹ پٹ پر اصل پیمائش کردہ مقداریں، جدول میں دکھائی گئی نظریاتی مقداروں کے قریب ترین ہوں گی۔ اس وقت تک جب کہ ان پٹ اور آؤٹ پٹ کے مابین فرق 2V5وولٹ سے زائد ہو، آؤٹ پٹ وولٹیج مندرجہ ذیل فارمولے معلوم کئے جا سکتے ہیں۔

آؤٹ پٹ وولٹیج Vout=1.25(1+R2'/R1')
جبکہ  
R1'=R15 = 270 اوہمز (متعین)
اور R2' =R11 + R12 + R13 + R14
 =220 + 470 + 820 +1500 اوہمز
 =3,010 اوہمز(جبکہ تمام ریلےسوئچز رو بہ عمل (انرجائزڈ) حالت میں ہوں)

جدول

بائنری آؤٹ پٹ متبادل اعشاری عدد LED4
R14(W)
LED3
R13(W)
LED2
R12(W)
LED1
R11(W)
R2'(W) آؤٹ پٹ وولٹیج(V)
0000 0شارٹ شارٹشارٹ شارٹ0 1V25
0001 1شارٹ شارٹشارٹ 220220 2V27
0010 2شارٹ شارٹ470 شارٹ470 3V43
0011 3شارٹ شارٹ470 220690 4V44
0100 4شارٹ 820شارٹ شارٹ820 5V05
0101 5شارٹ 820شارٹ 2201040 6V06
0110 6شارٹ 820470 شارٹ1290 7V22
0111 7شارٹ 820470 2201510 8V24
1000 81500 شارٹ شارٹ شارٹ1500 8V19
1001 91500 شارٹ شارٹ 2201720 9V21
1010 101500 شارٹ 470 شارٹ1970 10V37
1011 111500 شارٹ 470 2202190 11V39
1100 121500 820شارٹ شارٹ2390 11V99
1101 131500 820شارٹ 2202540 13V01
1110 141500 820470 شارٹ2790 14V17
1111 151500 820470 2203010 15V19

آؤٹ پٹ کا اظہار چار عدد ایل ای ڈیز LED1 تا LED4 کے ذریعے ہوتا ہے تاہم یہ اظہار بائنری اعداد میں ہوگا۔ اس بائنری اظہار کو مختلف منتخب آؤٹ پٹ وولٹیجز (جو جدول میں دکھائے گئے ہیں) میں تبدیل کرنے کے لئے دوسرا سرکٹ استعمال کیا جا سکتا ہے جو آئی سی 74LS154پر مشتمل ہے۔ یہ آئی سی IC4 ہے۔ اس سرکٹ کی ان پٹ A تا D کو پہلے سرکٹ کے آئی سی IC2 کی آؤٹ پٹس A تا D سے جوڑا جا سکتا ہے۔ ایسی صورت میں چار عدد ایل ای ڈیز LED1 تا LED4 استعمال کرنے کی ضرورت نہیں رہے گی۔آئی سی 74LS154 ڈی کوڈر/ڈی ملٹی پلیکسر آئی سی ہے جو آئی سی IC2 کی بائنری آؤٹ پٹ کو پڑھ کر اپنی سولہ میں سے کسی ایک مطابقت کی آؤٹ پٹ کو آن کرتا ہے۔ اس آئی سی کی آؤٹ پٹ سے جڑے ہوئے ایل ای ڈیز کو پاور سپلائی کے ڈبے کے پینل پر ایک دائرے میں نصب کر کے وولٹیجز کا اظہار کیا جا سکتا ہے۔



جب سرکٹ کو پاور فراہم کی جاتی ہے تو آئی سی خود کو ری سیٹ کر دیتا ہے چنانچہ اس کی آؤٹ پٹس پنز6، 11، 12 اور 14 صفر پر آ جاتی ہیں یعنی بائنری صفر 0000کو ظاہر کرتی ہیں۔ اس طرح سرکٹ کی ڈی سی آؤٹ پٹ اسی مطابقت سے کم سے کم درجے یعنی 1V25 وولٹ ہو جاتی ہے۔سیدھی گنتی والا پش بٹن سوئچ S1 دبانے پر آئی سی IC2 کی گنتی میں اضافہ ہوتا ہے جس سے آؤٹ پٹ وولٹیج بھی بڑھنے لگتے ہیں۔ زیادہ سے زیادہ گنتی 1111 پر آؤٹ پٹ وولٹیج 15V19 (یہ فرض کرتےہوئے کہ پری سیٹ پوٹینشو میٹر VR2 کی رزسٹینس صفر ہے) ہو جائیں گے۔ پر ی سیٹ پوٹینشو میٹر VR2 کو متعین کر کے آؤٹ پٹ وولٹیج میں کچھ تبدیلی کی جا سکتی ہے۔ آؤٹ پٹ وولٹیج کو کم کرنے کے لئے الٹی گنتی گننے والا پش بٹن سوئچ S2 دبایا جا سکتا ہے۔

جب کسی بھی ریلے کے کنٹیکٹ اوپن ہو ں گے تو اس کے ساتھ لگا ہوا ایل ای ڈی روشن ہو جائے گا۔

جدول میں دکھائے گئے آؤٹ پٹ وولٹیج یہ فرض کرتے ہوئے ناپے گئے ہیں کہ پری سیٹ پوٹینشو میٹر VR2 کی رزسٹینس صفر اوہم ہے۔ اگر اس رزسٹر کی رزسٹینس صفر سے زیادہ ہو گی تو جدول میں دکھائے گئے وولٹیج کی نسبت اصل وولٹیج زیادہ ہوں گے۔

فہرست اجزاء

(ڈیجیٹل پاور سپلائی)

رزسٹرز    
R1,2 = 1K0 رزسٹر ¼ واٹ
R3-6 = 10K رزسٹر ¼ واٹ
R7-10 = 470R رزسٹر ¼ واٹ
R11 = 22R رزسٹر ¼ واٹ
R12 = 470R رزسٹر ¼ واٹ
R13 = 820R رزسٹر ¼ واٹ
R14 = 1K5 رزسٹر ¼ واٹ
R15 = 270R رزسٹر ¼ واٹ
VR1 = 470K پری سیٹ پوٹینشو میٹر
VR2 = 100R پری سیٹ پوٹینشو میٹر
کپیسیٹرز    
C1 = 1µ0F, 16V الیکٹرو لائیٹک
C2 = 10µF, 16V الیکٹرو لائیٹک
C3 = 1000µF, 25V الیکٹرو لائیٹک
سیمی کنڈکٹرز    
T1-4 = BC548 جنرل پرپز این پی این ٹرانزسٹر
IC1 = CD4093 کواڈ دو ان پٹ نینڈ NAND شمٹ ٹرگر آئی سی
IC2 = CD4029 بائنری اپ ڈاؤن کاؤنٹر آئی سی
IC3 = LM317 وولٹیج ریگولیٹر آئی سی
IC4 = 74LS154 ڈی کوڈر/ڈی ملٹی پلیکسر آئی سی
D1-4 = 1N4007 ریکٹی فائر ڈائیوڈ
D5,6 = 1N4001 ریکٹی فائر ڈائیوڈ
متفرق    
RL1-4 = 5V0, 500R ریڈ ریلے (تفصیل مضمون میں)
S1,2 = پش بٹن سوئچ