سرکٹ کا تحفظ الیکٹرانکس کی ترقی کا کبھی خاتمہ نہیں ہوگا

سرکٹ کا تحفظ انشورنس کی طرح ہے۔ بہترین طور پر ، اس کو بعد کی سوچ کے طور پر دیکھا جاسکتا ہے ، اور یہاں تک کہ جب انسٹال ہوتا ہے تو ، یہ اکثر کافی نہیں ہوتا ہے۔ اگرچہ انشورنس میں کم سرمایہ کاری کسی کاروبار کے مستحکم عمل کو خطرہ بن سکتی ہے ، لیکن سرکٹ کا ناکافی تحفظ اس سے زیادہ سنگین نتائج کا باعث بن سکتا ہے جیسے جان کی بازی۔

ہم سوئسئر فلائٹ 111 کے معاملے میں سرکٹ کے تحفظ کی اہمیت کو واضح کرتے ہیں ، جو جان ایف سے روانہ ہوا۔ نیو یارک کا کینیڈی بین الاقوامی ہوائی اڈ .ہ 2 ستمبر 1998 کو۔ یہ پرواز 7 سالہ میکڈونل ڈگلس ایم ڈی 11 کے ذریعہ چلائی گئی تھی ، جس نے حال ہی میں اپنے فلائٹ انٹرٹینمنٹ (آئی ایف ای) کے نظام کو اپ گریڈ کیا تھا۔ ٹیک آف کرنے کے 52 منٹ کے بعد دھواں ، اچانک کاک پٹ اور عملے نے فوری طور پر ہنگامی ردعمل کا اعلان کیا ، اور ہوائی فیکس ، ہوائی اڈے پر متبادل طور پر جانے کی کوشش کی ، لیکن کاک پٹ کی زیادہ سے زیادہ حد تک بجلی کے کنٹرول کیبل کی وجہ سے آگ قابو سے باہر ہوگئی اور گر کر تباہ ہوگئی۔ نووا اسکوشیا کے ساحل سے 8 کلومیٹر دور سمندر میں ، تمام 215 مسافر اور عملے کے 14 ارکان ہلاک ہوگئے۔

حادثے کی چھان بین میں پتا چلا ہے کہ نئے IFE کے ایک حصے میں استعمال ہونے والے مواد ہی اس حادثے کی سب سے بڑی وجہ ہیں اور یہ مواد ، جو آگ بجھانے والا تھا ، جل کر خاکستر ہو گیا تھا اور یہ کنٹرول لائنوں میں پھیل گیا تھا۔ اگرچہ یہ یقینی طور پر کہنا ناممکن ہے ، لیکن یہ خیال کیا جاتا ہے کہ IFE تاروں کے مابین برقی قوس آگ لگانے کا سبب تھا۔ اگرچہ یہ تاروں کو سرکٹ توڑنے والے کے ساتھ لیس کیا گیا ہے ، لیکن وہ تیرنے کی وجہ سے سفر نہیں کرتے ہیں۔ یہ ناکافی سرکٹ تحفظ کی وجہ سے ہونے والی 229 اموات کا واقعہ ہے۔ جب اس آرک کا احساس ہوتا ہے تو اس طرح کے سرکٹس آرک فالٹ ڈیٹیکشن پروٹیکشن سے دور ہوتے ہیں جب معمول کی کارروائیوں جیسے سوئچ کو دبانے سے پیدا ہوتا ہے۔

USB-pd مزید خطرہ لاتا ہے

اگرچہ سوئس MD - 11 الیکٹرانک کی ناکامی کے بجائے بجلی کی ناکامی کی وجہ سے ہوتا ہے ، لیکن اب زیادہ سے زیادہ سرکٹس وولٹیج اور کرنٹ کی آرک (اور زندگی کی آگ کو خطرہ بن سکتی ہے) پیدا کرنے کے لئے کافی ہیں ، جیسے USB بجلی کی فراہمی کو اپ گریڈ کرنا (USB - PD) ، یہ اعلی وولٹیج اور موجودہ 20 v اور 5 a (100 w کی زیادہ سے زیادہ طاقت) کی حمایت کرسکتا ہے۔ 5V وولٹیج اور 3A موجودہ (15W) کے USB ٹائپ-سی کے مقابلے میں ، USB-pd کی اپ گریڈ ایک بہت بڑی بہتری ہے ، لیکن یہ خطرے کے امکان کو بھی بہت بڑھاتا ہے۔

ہائی وولٹیج اور کرنٹ سے وابستہ خطرات کے علاوہ ، USB-pd جب دوسرے USB ٹائپ-سی رابطوں اور کیبلز کے ساتھ استعمال ہوتا ہے تو وہ دیگر پریشانیوں کا باعث بن سکتا ہے۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ یوایسبی ٹائپ سی کنیکٹر کا پن اسپیسنگ صرف 0.5 ملی میٹر ہے جو ٹائپ-اے اور ٹائپ بی کنیکٹر میں سے پانچواں حصہ ہے ، اس طرح کے دوران کنیکٹر کی معمولی بگاڑ کی وجہ سے شارٹ سرکٹ کا خطرہ بڑھ جاتا ہے۔ اندراج یا ہٹانا۔ رابط کے اندر پیدا ہونے والی نجاستوں کا بھی ایسا ہی اثر ہوسکتا ہے۔ اس کے علاوہ ، یوایسبی ٹائپ سی کی مقبولیت نے بھی کیبلز کی نمایاں نشوونما کا باعث بنی ہے ، اگرچہ بہت ساری کیبلز اب بھی 100W بجلی لے جانے کے قابل نہیں ہیں ، لیکن ان کی شناخت نہیں کی جا سکتی ہے۔ تاہم ، یہ نشانیاں سلامتی کی ضامن نہیں ہیں۔ اگر صارف غیر متعینہ کیبل استعمال کرنا چاہتا ہے تو ، اسے USB-pd ساکٹ میں بھی لگایا جاسکتا ہے جتنا آسانی سے کسی کوالیفائڈ کیبل کی طرح۔

جب آر ایس ایس واحد خطرہ نہیں ہوتا جب اعلی وولٹیج اور دھارے میں USB-pd استعمال کیا جاتا ہے۔ چونکہ مین بس پاور پن کنیکٹر کے دوسرے پنوں کے بہت قریب ہے ، لہذا ایک شارٹ سرکٹ بہاو برقی الیکٹرانکس کو آسانی سے کسی 20V شارٹ سرکٹ وولٹیج جیسے پاور لہر میں بے نقاب کرسکتا ہے جو غلطی کا سبب بن سکتا ہے۔ مثال کے طور پر ، ایک میٹر لمبی USB کیبل کی شمولیت "آسکیلیٹ" کرسکتی ہے ، جس کی وجہ سے چوٹی ولٹیج 20V شارٹ سرکٹ وولٹیج (کبھی کبھی دو مرتبہ زیادہ) سے کہیں زیادہ ہوجاتی ہے۔ کچھ ایپلی کیشنز کے لئے ، اوور وولٹیج سے متاثر ہونے والے بہاو سازو سامان کی ناکامی سے حفاظت کے مسائل پیدا ہوسکتے ہیں ، کیونکہ وہ ڈیوائسز جو زیادہ سے زیادہ آپریٹنگ موجودہ اور کیبلز کی وولٹیج کو کنٹرول کرنے کے لئے استعمال ہوتی ہیں وہ نقصان کا سب سے زیادہ خطرہ ہیں۔

مکمل سرکٹ سے تحفظ

اعلی درجے کی حالیہ موجودہ اور وولٹیج سے چلتے وقت یو ایس بی پی آرکس یا نقصان کے اجزا پیدا کرسکتی ہے ، لہذا یہ نہیں کہا جاسکتا ہے کہ حفاظتی سرکٹ مکمل طور پر بیکار ہے۔ ایسی ایپلی کیشنز میں جہاں USB-pd زیادہ سے زیادہ پاور موڈ کثرت سے استعمال ہوتا ہے ، مثال کے طور پر جب پورٹیبل کمپیوٹر بیٹری چارج کرتے ہو تو ، سرکٹ کا پورا پورا تحفظ فراہم کرنا ہوگا۔

USB ٹائپ سی ساکٹ کے پن اور گراؤنڈ کے مابین نصب عارضی وولٹیج دباؤ (TVS) ڈایڈس نسبتا simple آسان اور سستی سرکٹ تحفظ ہیں۔ عارضی شارٹ سرکٹ کی صورت میں ، ٹی وی ایس ڈایڈ چوٹی وولٹیج کو اس سطح پر "چوٹکی" دیتا ہے جس سے جڑا ہوا حصہ برداشت کرسکتا ہے۔ اگرچہ ٹی وی ایس ڈایڈس اچھے عارضی تحفظ فراہم کرتے ہیں ، لیکن وہ مسلسل حد سے زیادہ وولٹیج کے واقعات کے ل ideal مثالی نہیں ہیں۔ ان مسائل کو حل کرنے کے ل over ، ایک اضافی سرکٹ ، جس میں اوور وولٹیج پروٹیکشن کی طرح ہے ، جس میں این چینل موسفٹ کے ساتھ جوڑ بنانے کی ضرورت ہے۔ مسلسل اوور وولٹیج ایونٹ کے دوران ، محافظ این ایم او ایس ایف ای ٹی کو ان پٹ سے بوجھ منقطع کرنے کے لئے متحرک کرتا ہے ، اور اس طرح منسلک بہاو آلہ کے زیادہ بوجھ کو روکتا ہے۔ لیکن TVS ڈایڈڈ ، محافظ اور nmosfets اب بھی تمام حد سے زیادہ وولٹیج کے حالات کا مقابلہ نہیں کرسکتے ہیں۔ کبھی کبھار ، USB کیبلز کے آس پاس شارٹ سرکٹس واقع ہوتی ہیں۔ اس معاملے میں ، ساکٹ میں شامل کرنے کا عمل بہت کم ہے ، جس سے وولٹیج میں اضافے سے حفاظت کے آلے اور این ایم او ایس ایف ای ٹی کی رسپانس اسپیڈ تیز ہوتی ہے ، لہذا وولٹیج میں اضافے کے ل more مزید کلیمپنگ ڈیوائسز استعمال کی جاسکیں گی ، تاکہ حفاظتی آلہ کافی ہو منقطع ہونے کا وقت

جامع تحفظ عملی طور پر USB pd ایپلی کیشنز کی لاگت اور پیچیدگی کو بڑھاتا ہے ، لیکن صحیح اجزاء کو منتخب کرکے اس سے بچا جاسکتا ہے۔ مینوفیکچررز اب انٹیگریٹڈ ڈیوائسز پیش کرنا شروع کر رہے ہیں جو TVS ڈایڈڈ ، تحفظ اور کلیمپ کو ایک ہی پیکیج میں ضم کرتے ہیں (این ایم او ایس ایف ای ٹی عام طور پر ایک مجرد چپ کے طور پر رکھا جاتا ہے) ، جبکہ USB-PD حفاظتی ڈیزائن کو آسان بناتے ہوئے رقم اور جگہ کی بچت ہوتی ہے۔

نتیجہ اخذ کرنا

Circuit protection will never be the end of electronics development. However, solution development engineers need to have the knowledge to take appropriate protective measures to prevent material damage and prevent people from injury or even death. سرکٹ کا تحفظ انشورنس کی طرح ہے۔ بہترین طور پر ، اس کو بعد کی سوچ کے طور پر دیکھا جاسکتا ہے ، اور یہاں تک کہ جب انسٹال ہوتا ہے تو ، یہ اکثر کافی نہیں ہوتا ہے۔ اگرچہ انشورنس میں کم سرمایہ کاری کسی کاروبار کے مستحکم عمل کو خطرہ بن سکتی ہے ، لیکن سرکٹ کا ناکافی تحفظ اس سے زیادہ سنگین نتائج کا باعث بن سکتا ہے جیسے جان کی بازی۔


ہم سوئسئر فلائٹ 111 کے معاملے میں سرکٹ کے تحفظ کی اہمیت کو واضح کرتے ہیں ، جو جان ایف سے روانہ ہوا۔ نیو یارک کا کینیڈی بین الاقوامی ہوائی اڈ .ہ 2 ستمبر 1998 کو۔ یہ پرواز 7 سالہ میکڈونل ڈگلس ایم ڈی 11 کے ذریعہ چلائی گئی تھی ، جس نے حال ہی میں اپنے فلائٹ انٹرٹینمنٹ (آئی ایف ای) کے نظام کو اپ گریڈ کیا تھا۔ ٹیک آف کرنے کے 52 منٹ کے بعد دھواں ، اچانک کاک پٹ اور عملے نے فوری طور پر ہنگامی ردعمل کا اعلان کیا ، اور ہوائی فیکس ، ہوائی اڈے پر متبادل طور پر جانے کی کوشش کی ، لیکن کاک پٹ کی زیادہ سے زیادہ حد تک بجلی کے کنٹرول کیبل کی وجہ سے آگ قابو سے باہر ہوگئی اور گر کر تباہ ہوگئی۔ نووا اسکوشیا کے ساحل سے 8 کلومیٹر دور سمندر میں ، تمام 215 مسافر اور عملے کے 14 ارکان ہلاک ہوگئے۔

حادثے کی چھان بین میں پتا چلا ہے کہ نئے IFE کے ایک حصے میں استعمال ہونے والے مواد ہی اس حادثے کی سب سے بڑی وجہ ہیں اور یہ مواد ، جو آگ بجھانے والا تھا ، جل کر خاکستر ہو گیا تھا اور یہ کنٹرول لائنوں میں پھیل گیا تھا۔ اگرچہ یہ یقینی طور پر کہنا ناممکن ہے ، لیکن یہ خیال کیا جاتا ہے کہ IFE تاروں کے مابین برقی قوس آگ لگانے کا سبب تھا۔ اگرچہ یہ تاروں کو سرکٹ توڑنے والے کے ساتھ لیس کیا گیا ہے ، لیکن وہ تیرنے کی وجہ سے سفر نہیں کرتے ہیں۔ یہ ناکافی سرکٹ تحفظ کی وجہ سے ہونے والی 229 اموات کا واقعہ ہے۔ جب اس آرک کا احساس ہوتا ہے تو اس طرح کے سرکٹس آرک فالٹ ڈیٹیکشن پروٹیکشن سے دور ہوتے ہیں جب معمول کی کارروائیوں جیسے سوئچ کو دبانے سے پیدا ہوتا ہے۔

USB-pd مزید خطرہ لاتا ہے

اگرچہ سوئس MD - 11 الیکٹرانک کی ناکامی کے بجائے بجلی کی ناکامی کی وجہ سے ہوتا ہے ، لیکن اب زیادہ سے زیادہ سرکٹس وولٹیج اور کرنٹ کی آرک (اور زندگی کی آگ کو خطرہ بن سکتی ہے) پیدا کرنے کے لئے کافی ہیں ، جیسے USB بجلی کی فراہمی کو اپ گریڈ کرنا (USB - PD) ، یہ اعلی وولٹیج اور موجودہ 20 v اور 5 a (100 w کی زیادہ سے زیادہ طاقت) کی حمایت کرسکتا ہے۔ 5V وولٹیج اور 3A موجودہ (15W) کے USB ٹائپ-سی کے مقابلے میں ، USB-pd کی اپ گریڈ ایک بہت بڑی بہتری ہے ، لیکن یہ خطرے کے امکان کو بھی بہت بڑھاتا ہے۔

ہائی وولٹیج اور کرنٹ سے وابستہ خطرات کے علاوہ ، USB-pd جب دوسرے USB ٹائپ-سی رابطوں اور کیبلز کے ساتھ استعمال ہوتا ہے تو وہ دیگر پریشانیوں کا باعث بن سکتا ہے۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ یوایسبی ٹائپ سی کنیکٹر کا پن اسپیسنگ صرف 0.5 ملی میٹر ہے جو ٹائپ-اے اور ٹائپ بی کنیکٹر میں سے پانچواں حصہ ہے ، اس طرح کے دوران کنیکٹر کی معمولی بگاڑ کی وجہ سے شارٹ سرکٹ کا خطرہ بڑھ جاتا ہے۔ اندراج یا ہٹانا۔ رابط کے اندر پیدا ہونے والی نجاستوں کا بھی ایسا ہی اثر ہوسکتا ہے۔ اس کے علاوہ ، یوایسبی ٹائپ سی کی مقبولیت نے بھی کیبلز کی نمایاں نشوونما کا باعث بنی ہے ، اگرچہ بہت ساری کیبلز اب بھی 100W بجلی لے جانے کے قابل نہیں ہیں ، لیکن ان کی شناخت نہیں کی جا سکتی ہے۔ تاہم ، یہ نشانیاں سلامتی کی ضامن نہیں ہیں۔ اگر صارف غیر متعینہ کیبل استعمال کرنا چاہتا ہے تو ، اسے USB-pd ساکٹ میں بھی لگایا جاسکتا ہے جتنا آسانی سے کسی کوالیفائڈ کیبل کی طرح۔

جب آر ایس ایس واحد خطرہ نہیں ہوتا جب اعلی وولٹیج اور دھارے میں USB-pd استعمال کیا جاتا ہے۔ چونکہ مین بس پاور پن کنیکٹر کے دوسرے پنوں کے بہت قریب ہے ، لہذا ایک شارٹ سرکٹ بہاو برقی الیکٹرانکس کو آسانی سے کسی 20V شارٹ سرکٹ وولٹیج جیسے پاور لہر میں بے نقاب کرسکتا ہے جو غلطی کا سبب بن سکتا ہے۔ مثال کے طور پر ، ایک میٹر لمبی USB کیبل کی شمولیت "آسکیلیٹ" کرسکتی ہے ، جس کی وجہ سے چوٹی ولٹیج 20V شارٹ سرکٹ وولٹیج (کبھی کبھی دو مرتبہ زیادہ) سے کہیں زیادہ ہوجاتی ہے۔ کچھ ایپلی کیشنز کے لئے ، اوور وولٹیج سے متاثر ہونے والے بہاو سازو سامان کی ناکامی سے حفاظت کے مسائل پیدا ہوسکتے ہیں ، کیونکہ وہ ڈیوائسز جو زیادہ سے زیادہ آپریٹنگ موجودہ اور کیبلز کی وولٹیج کو کنٹرول کرنے کے لئے استعمال ہوتی ہیں وہ نقصان کا سب سے زیادہ خطرہ ہیں۔

مکمل سرکٹ سے تحفظ

اعلی درجے کی حالیہ موجودہ اور وولٹیج سے چلتے وقت یو ایس بی پی آرکس یا نقصان کے اجزا پیدا کرسکتی ہے ، لہذا یہ نہیں کہا جاسکتا ہے کہ حفاظتی سرکٹ مکمل طور پر بیکار ہے۔ ایسی ایپلی کیشنز میں جہاں USB-pd زیادہ سے زیادہ پاور موڈ کثرت سے استعمال ہوتا ہے ، مثال کے طور پر جب پورٹیبل کمپیوٹر بیٹری چارج کرتے ہو تو ، سرکٹ کا پورا پورا تحفظ فراہم کرنا ہوگا۔

USB ٹائپ سی ساکٹ کے پن اور گراؤنڈ کے مابین نصب عارضی وولٹیج دباؤ (TVS) ڈایڈس نسبتا simple آسان اور سستی سرکٹ تحفظ ہیں۔ عارضی شارٹ سرکٹ کی صورت میں ، ٹی وی ایس ڈایڈ چوٹی وولٹیج کو اس سطح پر "چوٹکی" دیتا ہے جس سے جڑا ہوا حصہ برداشت کرسکتا ہے۔ اگرچہ ٹی وی ایس ڈایڈس اچھے عارضی تحفظ فراہم کرتے ہیں ، لیکن وہ مسلسل حد سے زیادہ وولٹیج کے واقعات کے ل ideal مثالی نہیں ہیں۔ ان مسائل کو حل کرنے کے ل over ، ایک اضافی سرکٹ ، جس میں اوور وولٹیج پروٹیکشن کی طرح ہے ، جس میں این چینل موسفٹ کے ساتھ جوڑ بنانے کی ضرورت ہے۔ مسلسل اوور وولٹیج ایونٹ کے دوران ، محافظ این ایم او ایس ایف ای ٹی کو ان پٹ سے بوجھ منقطع کرنے کے لئے متحرک کرتا ہے ، اور اس طرح منسلک بہاو آلہ کے زیادہ بوجھ کو روکتا ہے۔ لیکن TVS ڈایڈڈ ، محافظ اور nmosfets اب بھی تمام حد سے زیادہ وولٹیج کے حالات کا مقابلہ نہیں کرسکتے ہیں۔ کبھی کبھار ، USB کیبلز کے آس پاس شارٹ سرکٹس واقع ہوتی ہیں۔ اس معاملے میں ، ساکٹ میں شامل کرنے کا عمل بہت کم ہے ، جس سے وولٹیج میں اضافے سے حفاظت کے آلے اور این ایم او ایس ایف ای ٹی کی رسپانس اسپیڈ تیز ہوتی ہے ، لہذا وولٹیج میں اضافے کے ل more مزید کلیمپنگ ڈیوائسز استعمال کی جاسکیں گی ، تاکہ حفاظتی آلہ کافی ہو منقطع ہونے کا وقت

جامع تحفظ عملی طور پر USB pd ایپلی کیشنز کی لاگت اور پیچیدگی کو بڑھاتا ہے ، لیکن صحیح اجزاء کو منتخب کرکے اس سے بچا جاسکتا ہے۔ مینوفیکچررز اب انٹیگریٹڈ ڈیوائسز پیش کرنا شروع کر رہے ہیں جو TVS ڈایڈڈ ، تحفظ اور کلیمپ کو ایک ہی پیکیج میں ضم کرتے ہیں (این ایم او ایس ایف ای ٹی عام طور پر ایک مجرد چپ کے طور پر رکھا جاتا ہے) ، جبکہ USB-PD حفاظتی ڈیزائن کو آسان بناتے ہوئے رقم اور جگہ کی بچت ہوتی ہے۔