این پروژه در مورد منابع تغذیه سوئیچینگ میباشد. این پایان نامه در ابتدا در مورد انواع منابعتغذیه سوئیچینگ و مزایا و معایب هر یک از آنها و تفاوتهای بین آنها پرداخته است و دربخشهای انتهایی به منبع تغذیهای که توسط اینجانب طراحی و ساخته شده پرداخته شده است .
یک رگلاتور ولتاژ مودری است که یک ولتاژ تقریبا” ثابت را به عنوان ورودی دریافت می کند و به عنوان خروجی ولتاژی پایین تر از ولتاژ اولیه تحویل می دهد که این ولتاژ خروجی در برابر محدوده مسیعی از تغییرات بار خروجی و یا ولتاژ ورودی ثابت می ماند و ب اصطلاح گوله شده است – البته در بعضی از انواع منابع تغذیه suntching ولتاژ خروجی حتی بالاتر از ولتاژ ورودی نیز هست . یک منبع تغذیه ولتاژ ac را از منبع تحویل می گیرد و آن را کویی کند و سپس با استفاده از متغیر مناسب ورودی IC رگو لاتور فراهم می شود و در خروجی ولتاژ گوله شده را خواهیم داشت .
Ic های رگولاتور ولتاژ در محدوده وسیعی از ولتاژهای خروجی موجود هستند . این Icها همچنین می توان برای هر ولتاژ خروجی دلخواه با انتخاب مقاومتهای خروجی مناسب بکار برد .
بلاگ دیاگرام یک منبع تغذیه معمولی در شکل نشان داده شده است . ولتاژ متناوب موجود (معمولا” 120v) به یک ترانسفورماتور متصل شده است که سطح ولتاژ را بالا یا پایین می آورد ( معمولا” در مدارها ولتاژهای پایین مورد نیاز است ) ولتاژ خروجی ترانسفورماتور به یک یکسو ساز نیم موج یا تمام موج ( عموما” تمام موج ) دیودی متصل است . خروجی یکسو ساز به یک فیلتر مناسب متصل است تا تغییرات و متاژاین ناجیه نرمتر شود . این ولتاژ که با ripple یا اعد جاج همراه است به عنان ورودی یک IC رگولاتور ولتاژ مورد استفاده قرار می گیرد خروجی این IC ها در برابر تغببرات وسیع جریان با اعد جاج معیار کم همراه است.
فهرست مطالب :
فیلتر ها
دکو لاسیون و ولتاژ ripple
رگولاسیون ولتاژ ( voltage regulation)
ضریب اعوجاج سیگنال یکسو شده
یک فیلتر خازنی ساده
اعد جاج خازن فیلتر
فیلتر Rc
عملکرد dc قسمت Rc
عملکرد Ac قسمت Rc
مدار های چند برابر کننده ولتاژ
سه برابر کننده و چهار برابر کننده های ولتاژ
رگولاتور های ولتاژ Discret
رگولاتور های زنر و ترمیستو
Ic های رگولاتور ولتاژ
منابع تغذیه علمی
رگولاتورهای خطی، نیاکان رگولاتورهای switching
معایب منابع تغذیه خطی
این فایل به همراه چکیده، فهرست، متن اصلی و منابع با فرمت doc ( قابل ویرایش ) در اختیار شما قرار می گیرد.
تعداد صفحات:45
منابع تغذیة سوئیچینگ و خطی
31 صفحه در قالب word
انتخاب بین یک منبع تغذیة خطی یا سوییچینگ میتواند بر اساس کاربرد آنها انجام شود. هر یک مشخصات مزایا و معایب خاص خود را دارند همچنین حوزههای متعددی وجود دارد که تنها یکی از این دو نوع میتواند مورد استفاده قرار گیرند و یا کاربردهایی که یکی از بر دیگری برتری دارد.
مزایای منابع تغذیة خطی:
1- نخست سادگی (طرح مدار بسیار ساده است و با قطعات کمی به راحتی پایدار میشود).
2- دوم قابلیت تحمل بار زیاد نویز ناچیز یا کم در خروجی و زمان پاسخ دهی بسیار کوتاه
3- برای توانهای کمتر از w10 ارزانتر از مدارهای مشابه سوییچینگ تمام میشود.
معایب منابع تغذیة خطی (معایب این گونه منابع به طور کلی قابل رفع نیستند ولی به کمک طراحی بهتر قابل کاهش میباشند).
1- نخست آنکه تنها به صورت یک رگولاتور کاهنده قابل کاربرد هستند (ورودی باید حداقل 2 یا 3 ولت بیشتر از خروجی باشد).
2- عدم انعطاف پذیری تغذیه، افزودن هر خروجی مستلزم اضافه کردن سخت افزار زیادی است.
3- بهرة متوسط چنین منابعی کم و نوعاً 30% تا 40% است. این تلفات توان درترانزیستور خروجی تولید حرارت میکند و نیاز به ترانزیستور قویتری را مطرح میکند، تا حدود w15 روشهای معمول مفید است ولی بیش از آن نیاز به سرمایش تحت فشار وجود دارد.
تمامی این معایب در تغذیههای سوییچینگ رفع شده است، که عبارتند از:
1- افزایش راندمان به حدود 68% تا 90% کارکرد ترانزیستور در نواحی قطع و اشباع به انتخاب حرارت گیر یا خنک کننده و ترانزیستور کوچکتر منجر شده است.
2- به دلیل اینکه قدرت خروجی از یک ولتاژ DC بریده شده که به شکل AC، در یک قطعة مغناطیسی ذخیره میشود، تأمین میگردد. لذا با اضافه کردن تنها یک سیم پیچ میتوان خروجی دیگری را به دست آورد، که در مقام مقایسه بسیار ارزانتر و ساده تر تمام میشود.
به علاوه به دلیل افزایش فرکانس کاری به حدود 50 تا KHz60 اجزاء ذخیره کنندة انرژی میتواند خیلی کوچکتر انتخاب شوند.
3- برخلاف منابع خطی، در توانهای بالا قابل استفاده هستند.
همة این موارد به کاهش هزینه و توان تلفاتی و افزایش بهرهدهی و انعطاف پذیری منجر میشود. معایب این منابع ناچیز بوده، و به کمک طراحی بهینه قابل رفع میباشد.
اولاً طرح چنین منابعی اصولاً مشکل و پیچیده است.
دوماً نویز قابل ملاحظهای از آنها به محیط انتشار مییابد و این اشکالی است که نباید در مرحلة طراحی نادیده گرفته شود. و با کمک فیلتر و محافظ به نحو چشمگیری کاهش مییابد.
سوماً به دلیل ماهیت کار این منابع که بر اساس برش یک ولتاژ DC استوار است، زمان رسیدن ولتاژ خروجی به مقدار مطلوب در مقایسه با منابع خطی زیاد است، این زمان اصطلاحاً زمان پاسخ ناپایدار نامیده میشود.
تمامی این موارد در جهت کاهش کارآمدی انعطاف پذیری و افزایش قیمت هستند ولی با طراحی بهتر قابل بهبود میباشند.
البته هر یک از این منابع حوزههای کاری خود را دارند، عموماً برای مدارهای با راندمان و ولتاژ بالا مثل مدارهای تغذیه شونده با باطریهای قابل حمل تغذیة سوییچینگ برتری دارد، ولی برای ولتاژهای ثابت و کم منابع خطی ارزانتر و ارجح هستند.
کارکرد منبع تغذیة سوییچینگ
اگر یک رگولاتر سوییچینگ (منابع تغذیة سوییچینگ گاهی رگولاتور سوییچینگ هم نامیده میشوند) به عنوان یک جعبه سیاه در نظر گرفته شود در این صورت با یک منبع خطی تفاوتی ندارد.
ولی رگولاتور خطی بر اساس تأمین جریان و ولتاژ مطلوب در خروجی به وسیله یک نیمههادی باید تلف شود که بعضاً زیاد هم هست و مهمترین عامل پایین بودن راندمان میباشد.
دلیل این امر هم کارکرد ترانزیستور در حالت خطی است یعنی جایی که ولتاژ دوسر سوییچ و جریان عبوری آن هر دو زیاد است.
در حالی که در یک منبع از نوع سوییچنیگ تغییر سطح ولتاژ خروجی از طریق تغییر در نسبت روشن به خاموش یا اصطلاحاً زمان کارکرد تراتزیستور خروجی انجام میگیرد. به دلیل کارکرد تراتزیستور در حالت خاموش و روشن تلفات در نیمههادی در مقایسه با حالت خطی خیلی کم است.
دلیل نامگذاری این منابع به نامهای خطی و سوییچینگ هم همین حالات کارکرد عنصر نیمه هادی است.
منابع تغذیه سوییچینگ به دو نوع کلی قابل تقسیم بندی هستند:
فوروارد forward
فلای بک flyback
با وجود شباهتهای فراوان تفاوتهای متمایز کنندهای هم وجود دارد. نحوة عملکرد و چگونگی قرارگیری عنصر مغناطیسی تعیین کنندة نوع مدار است.
عناصر اصلی هر یک از انواع این منابع عبارتند از:
1-2: رگولاتور سوییچینگ حالت فوروارد
آرایش کلی منابع نوع فوروارد مطابق مدار شکل زیر است.
ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است
متن کامل را می توانید در ادامه دانلود نمائید
چون فقط تکه هایی از متن برای نمونه در این صفحه درج شده است ولی در فایل دانلودی متن کامل همراه با تمام ضمائم (پیوست ها) با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند موجود است
منابع تغذیه سوئیچینگ با کنترل جریان
76 صفحه در قالب word
چکیده پروژه:
این پروژه در مورد منابع تغذیه سوئیچینگ با کنترل جریان می باشد. این نوع کنترل در نسل جدید منابع تغذیه سوئیچینگ کاملأ رواج یافته است. این پایان نامه در مورد انواع منابع تغذیه سوئیچینگ و مزایا و معایب هر یک از آنها و تفاوتهای بین انواع مختلف کنترل با حلقه های فیدبک و معرفی و طرز کار آی سی های PWM با کنترل جریان از شرکتهای مختلفی همچون:
MICROCHIP – ON SEMICONDUCTOR –TEXAS INSTRUMENT و غیره پرداخته است.
مقدمه: ---------------------------- 1
بخش اول: مروری بر منابع تغذیه سوئیچینگ
مقایسه منابع تغذیه سوئیچینگ با منابع تغذیه خطی ----------- 2
بخش دوم: اصول منابع تغذیه سوئیچینگ
1-2: انواع رگولاتورهای ولتاژ -------------------------- 4
2-2:چاپرهای DC ------------------------------------- 5
3-2: اصول رگولاتورهای سوئیچینگ ---------------------- 7
بخش سوم: رگولاتورهای سوئیچینگ فاقد ترانسفورماتور ایزوله کننده
1-3:رگولاتور باک ( Buck ) ------------------- 9
2-3: رگولاتور بوست ( Boost ) ------------------------ 11
3-3: رگولاتور باک – بوست ( Buck – Boost ) ---------------------- 14
بخش چهارم: رگولاتورهای سوئیچینگ با ترانسفورماتور ایزوله کننده
1-4: رگولاتور فلای بک ( Fly Back ) ----------------- 17
2-4: رگولاتور پوش پول ( Push Pull ) --------------------- 20
3-4: رگولاتور نیم پل ( Half Bridge ) ----------------------- 23
4-4: رگولاتور تمام پل ( Full Bridge ) --------------------- 25
بخش پنجم: مدارات مجتمع ( IC های ) کنترل کننده منابع تغذیه -------- 27
1-5: کنترل ( نوع ) حالت شبه رزونانسی ------------------ 29
2-5: کنترل ( نوع ) حالت ولتاژ --------------------------- 31
3-5: کنترل ( نوع ) حالت جریان --------------------------- 33
4-5: معرفی تراشه UC3842/3/4/5 با کنترل جریان ---------------- 36
5-5: معرفی تراشه TC170 باکنترل جریان -------------------- 43
6-5: معرفی تراشه LM5020 – 1/2 با کنترل جریان ----------- 49
7-5: معرفی تراشه L5991/1A با کنترل جریان --------------- 53
بخش ششم: ضمایم
الف: خانواده IC های CS2842/3A و CS3842/3A
ب: مجموعه IC های UCC28C40/1/2/3/4/5 و UCC38C40/1/2/3/4/5
ج: تراشه TEA2019
د: گروه IC های UC1/2/3856
و: خانواده IC های UCC1/2/3806
ز: تراشه FAN7601
ایده منابع تغذیه سوئیچینگ در سال 1970 توسط مهندسان الکترونیک مطرح گردید که در ابتدای امر از بازدهی پایینی برخوردار بود ولی در مقایسه با باتریها و منابع تغذیه آنالوگ وزن و حجم کوچکتر ولی در عین حال توان بالایی داشتند.
در طرحهای نخستین منابع تغذیه از عناصر ابتدایی نظیرBJT و مداراتMONOSTABL و ASTABL استفاده می شد که این خود باعث کاهش راندمان چیزی درحدود 68% می شد. امروزه منابع تغذیه سوئیچینگ جایگاه خاصی در صنعت برق و الکترونیک و مخابرات یافته اند و بدلیل برتریها و مزایای زیادی که نسبت به دیگر منابع تغذیه دارا می باشند توجه صنعتگران ومهندسان برق را به خود معطوف کرده اند تا جایی که گروهی از مهندسان الکترونیک در بهبود و کاراییها و کیفیت آنها تحقیقات گسترده ای انجام داده اند البته نتیجه این تلاشها پیشرفت روزافزونی است که در ساخت این سیستمها پدید آمده است. البته پیشرفت درتکنولوژی ساخت قطعات نیز تاثیربسزایی درمنابع تغذیه سوئیچینگ داشته است.
با پیداش ماسفتهای سریع و پرقدرت تلفات ترانزیستوری بطور چشمگیری کاهش پیدا کرد و عمده تلفات در ترانسها خلاصه شد که برای غلبه بر این مشکل فرکانس کاری مدار را تا حد MHZ 1 افزایش دادند.
بنابراین در اصل سعی شده تا درانجام تحقیق از آخرین فن آوریهای روز استفاده شود. امید آنکه مورد قبول محققان و مهندسان این رشته واقع شود.
ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است
متن کامل را می توانید در ادامه دانلود نمائید
چون فقط تکه هایی از متن برای نمونه در این صفحه درج شده است ولی در فایل دانلودی متن کامل همراه با تمام ضمائم (پیوست ها) با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند موجود است