دانلود پروژه رشته برق در مورد مدارات تغذیه – قسمت چهارم

دانلود پایان نامه

حتی بفرض اینكه ترانسی را كه می خواهید ، بتواند بدست آورید ، هنوز مجبورید تصمیم بگیرید كه چه ولتاژ و جریانی بهترین هستند ولتاژ كمتر ورودی به رگولاتور هرگز از حداقل لازم برای رگولاسیون كمتر نشود ، بطور نمونه 2 تا 3 ولت بالای ولتاژ رگوله شده باشد ، یا ممكن است فرو رفتگی های 100HZ را در خروجی رگوله شده به حساب آورد مقدار ریپل خروجی رگوله نشده در این جا وارد می شود زیرا حداقل ورودی به رگولاتور می باشد كه می بایست بالای ولتاژ بحرانی بماند اما برای تعیین تلفات ترانزیستور ، متوسط ولتاژ ورودی به رگولاتور مطرح است .

نکته مهم : برای استفاده از متن کامل تحقیق یا مقاله می توانید فایل ارجینال آن را از پایین صفحه دانلود کنید. سایت ما حاوی تعداد بسیار زیادی مقاله و تحقیق دانشگاهی در رشته های مختلف است که می توانید آن ها را به رایگان دانلود کنید

به عنوان مثال برای یك رگولاتور 5 ولت ممكن است از یك ورودی رگوله نشده 10 ولت در حداقل ریپل استفاده نمائید كه خود ریپل ممكن است یك ولت یا دو ولت باشد از نرخ ولتاژ ثانویه می توانید حدس خوبی از خروجی dc با یك پل داشته باشید ، زیرا ولتاژ پیك ( در بالای ریپل ) تقریباً 4/1 برابر ولتاژ موثر ثانویه منهای افت دو دیود می باشد اما در صورتیكه دارید یك منبع تغذیه با حداقل افت نزدیك دو سر رگولاتور را طراحی می كنید ؛ اندازه گیری های واقعی ضروری است چرا كه ولتاژ واقعی خروجی تغذیه رگوله نشده بطور ضعیف به پارامترهای مشخص شدة ترانسفورمر نظیر مقاومت سیم پیچ ، كوپل مغناطیسی بستگی دارد كه هر دوی آنها در افت ولتاژ تحت بارشركت می كنند در اندازه گیری ها تحت بدترین شرایط مطمئن شوید : بار كامل و ولتاژ كم برق شهر ( 180Vac) بخاطر داشته باشید كه خازن های بزرگ فیلترداری تلرانس‌های بزرگی هستند 30-% تا 100+% از مقدار نامی غیر معمول نیست . استفاده از ترانسفورمرها با چند سر در اولیه برای تنظیم نهایی ولتاژ خروجی ایدة‌خوبی است سری و سری برای این موضوع خیلی قابل انعطاف هستند .

یك نكته دیگر در مورد ترانسفورمرها : نرخ های جریان گاهی اوقات بصورت جرین موثر ثانویه هستند . خصوصاً برای ترانس هایی كه در یك بار مقاومت استفاده می شوند ( برای مثال ترانسفورماتورهای فیلامنت ) از آنجایی كه یك مدار یكسو كنندة تنها در قسمت كوچكی از سیكل جریان می كشد ( در خلال زمانیكه خازن در حال شارژ شدن است ) ، لذا جریان موثرو بنابراین گرمای احتمالاً مشخصه ها را برای یك جریان بار نزدیك به جریان موثر نامی ترانس افزایش می دهد همچنانكه برای كاهش ریپل مقدار خازن را افزایش می دهید وضعیت بدتر می شود . همین عمل بسادگی به یك ترانس با نرخ بزرگتر نیاز دارد . یكسوسازی تمام موج در این ملاحظه بهتر است زیرا جزء بزرگتری از شكل موج ترانس استفاده می شود .

9-2- المان های dc

1-9-2- خازن فیلتر

برای ایجاد ولتاژ ریپل كم بطور قابل قبول ، خازن فیلتر با نرخ ولتاژ كافی برای تحمل بدترین حالت تركیب بی باری و ولتاژ زیاد برق شهر ( 230-260Vrms) به حد كافی بزرگ انتخاب می شود برای مدار شكل (19-6) ریپل در بار كامل حدود 1.5Vpp است طرح خوب بدنبال خازن های الكترولیتی نوع كامپیوتری است (‌آنها بصورت یك محفظة استوانه ای با پایه های پیچی در یك انتها می باشند ) نوع 39D ساخت Sprague مواظب تلرانس های زیاد خازن باشید !

بجز رگولاتورهای سوئیچینگ همیشه می توانید با فرض یك جریان ثابت بار برابر باحداكثر جریان بار خروجی ولتاژ ریپل را محاسبه نمایید در واقع ورودی به یك رگولاتور سری درست شبیه یك سینك جریان ثابت است اینكار ریاضی را ساده می كند چرا كه خازن با یك رمپ دشارژ می شود وشما مجبور نیستنید در مورد نمائی ها و ثابت زمانی ها نگران باشید ( 20-2)

بطور مثال فرض كنید می خواهی یك خازن فیلتر برای قمست رگوله نشدة یك تغذیة رگوله شده 5V/IA انتخاب كنید و فرض كنید یك ترانسفورمر با ثانویه 10Vrms برای دادن 10 ولت خروجی dc را رگوله نشده در جریان كامل بار انتخاب كرده اید . با افت ولتاژ 2 ولت بالاتر از ولتاژ رگوله شده خروجی ، ورودی از 7+ ولت نباید كمتر شود ( 723 به 5/9 ولت نیاز دارد ) از آنجائیكه مجبورید 10±% بدترین حالت تغییرات برق شهر را در نظر بگیرید باید ریپل را به كمتر از نگهدارید بنابراین :

یك خازن الكترولیتی با تلرانس 20% در مقدار خازن حداقل انتخاب است وقتی كه خازن های فیلتر را انتخاب می كنید مسامحه نكنید : یك خازن بیش از مورد نیاز نه تنها فضا را اشغال می كند بلكه گرمای ترانس را افزایش م یدهد ( با كاهش زاویه هدایت ، بنابراین افزایش نسبت همچنین یكسو كننده را تحت فشار قرار میدهد.

LED نشان داده شده دو سر خروجی شكل ( 19-3) بعنوان یك « bleeder » برای دشارژ كردن خازن در چند ثانیه تحت وضعیت های بی باری عمل می كند. این خصوصیات خوبی تست چرا كه منابع تغذیه ای كه بعد از خاموش شدن چیزها شارژ شده می ماند در صورتیكه اشتباهاً فكر كنید كه ولتاژ حضور ندارد ممكن است باسانی به المان های مدار صدمه وارد كنند.

2-9-2 یكسو كننده

در این جا نكته این است كه دیودهای مورد استفاده در منابع تغذیه از دیودهای سیگنال ( مثلاً IN9/4 ) مورد استفاده در مدارات بسیار متفاوت هستند. دیودهای سیگنال معمولاً برای سرعت زیاد ( چند نانو ثانیه)، نشتی كم ( چند نانو آمپر)، و ظرفیت كم ( چند پیكوفاراد) طراحی می شوند و می توانند بطور معمول جریانهای تا حدود mA100 با ولتاژهای شكست بندرت فراتر از 100 ولت را تحمل نمایند. در مقایسه، دیودهای یكسو كننده و پل ها برای استفاده در منابع تغذیه با نرخ های جریان از 1A تا 25A یا بیشتر و ولتاژهای شكست از 100 ولت تا 1000 ولت، ادوات حجیمی هستند. آنها دارای جریان های نشتی نسبتاً زیاد ( در رنج میكروآمپر تا میلی آمپر) مقداری ظرفیت اتصال می باشند. آنها برای سرعت زیاد در نظر گرفته نشده اند. جدول ( 4-6) یك انتخاب از انواع متداول را فهرست نموده است.

نمونه یكسو كننده های سری IN4001- IN4007 با نرخ یك آمپر و رنج ولتاژهای شكست معكوس از 50 تا 1000 ولت می باشد. سری IN5625 با نرخ 3 آمپر حدود بالاترین جریان موجود محفظة معمولی است ( با هدایت از طریق سیم ها خنك می شود). سری معروف IN1183A نمونه ای از یك سو كننده های جریان زیاد با نرخ جریان 40 آمپر و ولتاژهای شكست تا 600 ولت می باشند. كه بصورت دكمه به بدنه پیچ می شوند. یكسو كننده های پل كپسول پلاستیكی با انواع یك و دو آمپر سیمی و محفظه هایی تا نرخ 25 آمپر یا بیشتر كه روی شاسی نصب می شوند نیز متداول هستند.

برای كاربردهای یكسو كننده در جائیكه سرعت زیاد مهم است ( مثلاً مبدل های dc به dc ، دیودهای با برگشت سریع موجودند، مانند سری IN4933 دیودهای یك آمپری برای كاربردهای ولتاژ كم استفاده از یكسو كننده های سد شاتكی می تواند مقبول باشد. مثلاً سری IN5823 با افت های ولتاژ كمتر از 4/0 ولت در 5 آمپر.

3-9-2 مراجع ولتاژ

در یك مدار نیاز به مراجع خوب ولتاژ مكرراً وجود دارد. برای مثال ممكن است یك تغذیه رگوله شدة دقیق با مشخصاتی بهتر از آنچه كه می توانید با استفاده از رگولاتورهای كامل نظیر 23% بدست آورید، بخواهید بسازید. ( از آنجاییكه چیپ های رگولاتور ولتاژ مجتمع معمولاً بخاطر ساخت ترانزیستور گذر قدرت قابل ملاحظه ای را تلف می كنند لذا در نتیجه دریفتها تمایل به بالا بردن گرما را دارند). یا ممكن بود بخواهید یك تغذیه جریان ثابت دقیق را بسازید كاربرد دیگری كه به یك مرجع دقیق نیاز دارد اما یك منبع تغذیه دقیق نیست. طراحی یك ولتمتر، اهمتر، یا آمپرمتر دقیق است.

دو نوع مراجع ولتاژ وجود دارند- دیودهای زنر و مراجع فاصلة باند؛ هر یك می تواند به تنهائی به صورت یك قسمت اصلی داخلی یك مرجع ولتاژ مدار مجتمع استفاده شود.

4-9-2 دیودهای زنر

ساده ترین شكل مرجع ولتاژ دیود زنر است. اساساً دیودی است كه در ناحیه معكوس گیر می كنند جایی كه جریان در یك ولتاژ آغاز شده و بطور برجسته ای با افزایش در ولتاژ افزایش می یابد برای استفاده از آن بعنوان یك مرجع ، باسانی یك جریان تقریباً ؟؟ فراهم می كنید اینكار اغلب با یك مقاومت از یك ولتاژ تغذیة‌بالاتر كه اكثر منابع تغذیه اولیه را شكل می دهد انجام می گیرد /

زنرها بصورت ولتاژهای انتخاب شده از 2 تا 200 ولت ( آنها با مقاومتهای 5% بصورت سری قرار می گیرند ( با نرخهای قدرت از كسری از وات تا 50 ولت با تلرانس های 1% تا 2% موجود هستند به همان جزابیتی كه برا‌ی آنها استفاده بعنوان مراجع ولتاژ معمولی استفاده می شوند ، زنرها به دلایل مختلف واقعاً در استفاده قدری مشكل هستند . ذخیره كردن یك انتخاب از مقادیرضرورت دارد ، تلرانس ولتاژ جز در زنرهای قیمت زیاد ناجور است،آنها نویزی هستند ، و ولتاژ زنری به جریان و درجه حرارت بستگی دارد بعنوان مثالی از دو اثر آخری ، یك زنر 27 ولت در سری زنرهای 500mw IN5221 دارای یك ضریب درجه حرارت +0.1%/°C می باشد وقتی جریان آن از 10% به 50% حداكثر تغییر می كند ولتاژ آن 1% تغییر خواهد نمود

یك استثناء در این مشخصه ضعیف معمول زنرها وجود دارد در همسایگی 6 ولت ، دیودهایی زنر در مقابل تغییرات جریان بسیار پایدارند و همزمان یك ضریب درجه حرارت تقریباً صفر را بدست می دهند .

این رفتار بخصوص از آنجا ناشی می شود كه دیودهای زنر در واقع دو مكانیزم مختلف را بكار می گیرند . شكست زنری ( ولتاژ كم و شكست avalanche (‌ولتاژ زیاد ) اگر در استفاده از زنر تنها بعنوان یك مرجع ولتاژ پایدار نیاز دارید و مقدار ولتاژ اهمیت ندارد ، بهترین چیز برای استفاده یكی از مراجع زنری جبران شده از یك زنر 6/5 ولت ( تقریباً) بصورت سری با یك دیود باس موافق است ولتاژ زنر برای دادن یك ضریب مثبت برای حذف -2/1mv/°C ضریب درجه حرارت دیود انتخاب می شود

ضریب درجه حرارت به جریان نقطه كار و ولتاژ زنر بستگی دارد . بنابر این با انتخاب زنر بطور مناسب می توانید ضریب درجه حرارت را قدری تنظیم كنید ساخت چنین زنرهایی با دیودهای سری مراجع خوبی را می سازند

ایجاد جریان نقطه كار

این زنرهای جبران شده می توانند بعنوان مراجع ولتاژ پایدار و در یك مدار استفاده شوند اما می بایست جریان ثابت برای آنها فراهم شود. سری 1N821 بعنوان 2/6 ولت در 7.5 A m با یك مقاومت افزایش حدود 15 اهممشخص شده است؛ بنا بر این یك تغییر A m     1 در جریان ولتاژ مرجع را سه برابر بزركتر از یك تغییر درجه حرارت از تا برای 1N829 تغییر می دهد. شكل (21-3) یك روش ساده برای ایجاد جریان ثابت با یاس را برای یك زنر دقیق نشان می دهد. آپ امپ بصورت یك تقویت كننده موافق برای تولید یك خروجی دقیقاً 0/10+ ولت بسته شده است. این مقدار استارت سر خود است. اما با هر پلاریته خروجی می تواند روشن شود! برای پلاریته غلط، زنر به صورت یك دیود بایس موافق معمولی كار می كند. فعال كردن آپ امپ از یك تغذیه تكیمطابق شكل بر این مسئله نامعلوم غلبه می كند. در استفاده از آپ امپی كه دارای رنج ورودی مد مشترك تا ریل منفی می باشد مطمئن شوید (آپ امپ های «تك تغذیه»).

10-2 رگولاتورهای چهار پایه

رگولاتورهای قابل تنظیم سه پایه برای نیازهای غیر حساس مطلوب هستند. سابقاً انها پشت سر رگولاتورهای قابل تنظیم چهار پایه كه مطابق شكل (22-3) متصل می شوند بودند. رگولاتورهای چهار پایه بهتر از نوع ساده تر سه پایه نیستند

(اما بدتر هم نیستند) و برای كامل نبودن آنها را در اینجا ذكر می كنیم.

برای دیدن قسمت های دیگر این تحقیق لطفا” از منوی جستجوی سایت که در قسمت بالا قرار دارد استفاده کنید. یا از منوی سایت، فایل های دسته بندی رشته مورد نظر خود را ببینید.

با فرمت ورد

Leave a comment