AKKN Electronics Pakistanپاکستان کے صنعتی علاقوں میں گرمیوں کے دوران محیطی درجہ حرارت 45°C سے 55°C تک پہنچ جاتا ہے۔ ٹیکسٹائل اور اسٹیل ملز کے کنٹرول پینلز میں یہ گرمی مزید بڑھ جاتی ہے کیونکہ پینل کے اندر ہوا کا بہاؤ محدود ہوتا ہے۔ ایسے حالات میں ایلومینیم الیکٹرولائٹک کیپیسیٹرز کی عمر پر حرارت کا اثر مرکزی حیثیت رکھتا ہے۔ ڈی ریٹنگ کے اصول سمجھے بغیر مرمت کا فیصلہ کرنا مہنگا پڑ سکتا ہے۔
کیپیسیٹر کی عمر کا ماڈل کیا کہتا ہے؟
ایلومینیم الیکٹرولائٹک کیپیسیٹر میں عمر کے دو بڑے میکانزم ہیں: الیکٹرولائٹ کا آہستہ آہستہ خشک ہونا اور ڈائی الیکٹرک کا تنزّل۔ دونوں عمل بلند درجہ حرارت پر تیز ہو جاتے ہیں۔ صنعتی تخمینے کے لیے ایک سادہ اصول کافی ہے: کیپیسیٹر کے اندرونی کور کا درجہ حرارت ہر 10°C کم ہونے پر عمر دگنی ہو جاتی ہے۔ اگر کوئی کیپیسیٹر 105°C کے کور درجہ حرارت پر 2000 گھنٹے کی ریٹیڈ عمر رکھتا ہے، تو 95°C پر تقریباً 4000 گھنٹے، 85°C پر 8000 گھنٹے اور 75°C پر 16,000 گھنٹے تک چل سکتا ہے۔ یہ ماڈل درست ہے مگر اس کی بنیاد محیطی درجہ حرارت نہیں بلکہ کور کا درجہ حرارت ہے۔
کور کا درجہ حرارت محیطی درجہ حرارت اور رپل کرنٹ سے پیدا ہونے والی خود حرارتی کے مجموعے سے بنتا ہے۔ اس لیے صرف محیطی حرارت پر غور کرنا کافی نہیں، رپل کرنٹ کا حساب بھی ضروری ہے۔
رپل کرنٹ کی ڈی ریٹنگ: گرمی کا حساب
ہر کیپیسیٹر میں ESR ہوتا ہے، اور جب رپل کرنٹ اس میں سے گزرتا ہے تو حرارت خارج ہوتی ہے۔ یہ حرارت رپل کرنٹ کے مربع کے متناسب ہے۔ یعنی اگر رپل کرنٹ ریٹیڈ ویلیو کے 70% تک محدود کر دیا جائے تو پیدا ہونے والی حرارت 0.7² یعنی تقریباً نصف رہ جاتی ہے۔ عام صنعتی پرزوں میں ریٹیڈ رپل کرنٹ پر کور کا درجہ حرارت محیطی درجہ حرارت سے 5°C تک بڑھ جاتا ہے۔ 70% رپل پر یہ اضافہ صرف 2.5°C کے لگ بھگ رہتا ہے۔
اسی طرح ڈی سی وولٹیج کی ڈی ریٹنگ بھی مفید ہے۔ کیپیسیٹر کو ریٹیڈ وولٹیج کے 70% سے 80% پر چلانے سے ڈائی الیکٹرک پر دباؤ کم رہتا ہے اور لیکیج کرنٹ محدود ہوتا ہے۔ حرارت کے مقابلے میں یہ اقدام ثانوی ہے، مگر اسٹینڈ بائی حالت میں کام کرنے والے سرکٹس میں خاص فائدہ دیتا ہے۔
آپریٹنگ حالات اور متوقع عمر
نیچے دیے گئے جدول میں عام آپریٹنگ حالات کے لیے متوقع عمر کا تخمینہ ہے۔ یہ اعداد اس مفروضے پر مبنی ہیں کہ کیپیسیٹر کی ریٹیڈ عمر 105°C کور درجہ حرارت پر 2000 گھنٹے ہے اور ریٹیڈ رپل کرنٹ سے کور میں 5°C کا اضافہ ہوتا ہے۔
| محیطی درجہ حرارت | رپل کرنٹ (ریٹیڈ کا فیصد) | کور کا تخمینی درجہ حرارت | متوقع عمر |
|---|---|---|---|
| 85°C | 50% | تقریباً 86°C | تقریباً 7000 گھنٹے |
| 70°C | 70% | تقریباً 72°C | تقریباً 19,000 گھنٹے |
| 50°C | 100% | تقریباً 55°C | تقریباً 64,000 گھنٹے |
| 40°C | 50% | تقریباً 41°C | تقریباً 160,000 گھنٹے |
جدول کی اقدار منصوبہ بندی کے لیے ہیں۔ اصل عمر ESR میں بتدریج اضافے، وولٹیج کے اتار چڑھاؤ اور کیپیسیٹر کے معیار کے لحاظ سے کم بھی ہو سکتی ہے۔
عملی ڈیزائن قواعد
- کور کا درجہ حرارت 85°C سے نیچے رکھیں۔ ہر 10°C کمی پر عمر دگنی ہونے کا اصول ذہن میں رکھیں۔
- رپل کرنٹ کو ریٹیڈ ویلیو کے 70% سے زیادہ نہ چلائیں۔ اگر سرکٹ میں رپل زیادہ ہے تو دو کیپیسیٹر متوازی لگائیں تاکہ حرارت تقسیم ہو ج
