دانلود پروژه رشته برق در مورد مدارات تغذیه – قسمت دوم

دانلود پایان نامه

در بعضی ازمدارها وجود فیلتر ولتاژ اصلی نیز در مد نظر می باشد فیلترهای مزبور در كاهش نویزها وتداخلهای ناشی از ولتاژ اصلی مفید واقع می شوند . تداخلهای ن اشی از ولتاژ اصیل را معمولاً‌می توان در یك از 3 گروه زیر قرار دارد :

الف ) نویزهای هم فاز وهم دامنه ناشی از ولتاژ اصلی : این گونه نویزها با دامنه و فاز مشابه برروی خط فاز و نول ظاهر می شوند و خط اتصال زمین به عنوان مسیر برگشت آن عمل می كند

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

ب) نویزهای تفاضلی ناشی از ولتاژ اصلی : این نویزها برروی فاز حركت كرده و سیم نول مسیر برگشت آنرا تشكیل می دهد

ج) نوزیهای ناشی از كوپلاژ الكترومغناطیسی و الكترواستاتیكی ولتاژ اصلی .

اگر دستگاه مورد استفاه نسبت به نویزهای ( الف ) و (ب ) حساس باشد ، باید فیلترهای مزبور در مسیر ولتاژ ورودی دستگاه قرار بگیرند . خود فیلتر از نوع پایین گذر بوده و معمولاً از یك یا چند بخش به شكل پی مضاعف تشكیل شده است فیلتر باید در جعبه یا پوششی فلزی قرار گیرد .

شكل (8-2) مداری را نشان می دهد كه سیگنالهای تا حد 30مگاهرتز را حذف می كند شكل( 9-2)نیز مداری مشابه باشد،كه سیگنالهای بالاتر از 30 مگاهرتز رانیز حذف می كند در مواردی كه نویزهای ایجاد شده شدید باشند ، میتوان این فیلترها را به صورت متسلسل مورد استفاده قرار داده و پهنای باند نویزهایی كه باید حذف شوند را افزایش داد .

باید به خاطر داشته باشید كه مقادیر قطعه های مورد استفاده در فیلتر باید به صورت مناسبی انتخاب شوند . خازنها باید برای كار مداوم با 240 ولت متناوب مناسب بوده و ظرفیت القای سری ناچیزی داشته باشند .

سیم پیچها نیز باید بتوانند بدون افزایش دمای ناشی از R12 جریان عبوری را تحمل كرده و ظرفیت خازنی موازی آنها اندك باشد .همچنین سیم پیچها نیز نباید در پیك جریان ورودی به اشباع بروند ( در صورت افزایش بیش از حد جریان عبوری این حالت ممكن مفید واقع شود ).

مانند بیشتر فیلترهای ولتاژ اصلی ، مدارهای ارائه شده در شكلهای (9-2) و(8-2) نیز ممكن است جریان متوسطی را در خط اتصال زمین ایجاد كنند و این جریان نشتی در بعضی از مدارهای حساس ممكن است مشكلاتی را ایجاد كند ( اتصال خازنی 100 نانوفارادی بین فاز و خط اتصال زمین ، جریانی در حدود 8 میلی آمپر را ایجاد می كند ) شكل( 10-3) مداری با جریان نشتی ناچیز را نشان میدهد (جریانی در حدود 200 میكروآمپر )

با قرار دادن دستگاه مورد استفاده در جعبه یا پوشش های فلزی مناسب ، می توان تداخلهای ناشی از تشعشع ولتاژ اصلی را به حداقل رساند در مواردی كه میزان این تداخل شدید باشد ، شاید لازم شود كه از كابلهای پوشش دار مخصوص انتقال ولتاژ اصلی استفاده شود در چنین مواردی سیم اتصال زمین به لایه فلزی پوشانده كابل متصل می شود .

اگر سیم پیچهای ثانویه ترانسفورمری كاملاً‌از یكدیگر مجزا باشند، می توان آنها را به صورت مجزا سری و یا موازی مورد استفاده قرار داد شكل (11-2) پیكربندیهای احتمالی مختلف این قطعه را نشان می دهد

اتصال موازی ثانویه های ترانسفورمر فقط در حالتی مجاز است كه ولتاژ خروجی آنها دقیقاً با یكدیگر مطابقت داشته باشد همواره باید از اتصال موازی ثانویه های ترانسفورمر پرهیز كرد ، مگر این كه مشخصه های اعلام شده توسط سازنده آن صریحاً این قابلیت را بر ای آن ذكر كرده باشد تاوان این نوع بی احتیاطی عبور جریان بسیار زیاد از ثانویه است جریان مزبور از عدم تطابق صحیح ولتاژ آنها ناشی می شود . این حالت توان تلفاتی ترانسفورمر را افزایش داده و ضمن كاهش بازدهی ، از میزان تثبیت كنندگی ، آن نیز خواهد كاست .

3-2- انواع یكسو سازی

شكل (12-2) نمونه ساده ای از یكسوسازی تمام موج با استفاده از پل دیودی را نشان می دهد این طرح در واقع مدار پایه بیشتر منبع تغذیه ها را تشكیل می دهد برای ساخت این یكسوساز می توان از چهار دیود مجزا و یا بسته های چهار پایه پل دیودی استفاده كرد .( در این حالت هر چهار دیود در پوششی از Epoxy قرار گرفته اند

مدارهای كم مصرف پلهای دیودی كه با قالب بندی DIL ارائه شده اند ، بسیار مناسب می باشند دیودهای پایه دار برای جریانهای تا حد 4 آمپر مناسب هستند اما پلهای دیودی به صورت بسته های مكعبی نیز وجود دارند ، كه بسته به مورد می توانند جریانی بین 2 تا 35 آمپر را عبور دهند نمونه هایی از پلهای دیودی كه برای عبور جریان زیاد مناسب هستند ، ممكن است دربسته های فلزی عایق بندی شده‌ای ارائه شده باشند با این ترتیب می توانند تماس حرارتی خوبی برای خنك كننده برقرار كنند .

با اینكه ولتاژ خروجی پل یكسوساز تقریباً4/1 برابر rms ولتاژ ثانویه ترانسفورمر است ، اما طراحی مدار همواره باید بر اساس بدترین حالت باشد ، یعنی با اعمال حداكثر بار مصرفی افت ولتاژ خروجی پل یكسوساز نباید از 2 ولت كمتر باشد .

اگر در یكسوسازی دیودهای منفرد استفاده شود ، برای رعایت فاصله ایمنی ، جریان عبوری تمام دیودها در بایاس مستقیم باید به گونه ای باشد كه بتوانند جریان مصرفی را به صورت مداوم تحمل كنند در مورد پل دیودی یكپارچه جریان قابل تحمل خروجی آن در بایاس مستقیم ، باید معادل حداكثر جریان خروجی باشد . جریان قابل تحمل خازن مورد استفاده در فیلتر ورودی نیز باید دست كم 20 برابر حداكثر جریان عبوری مداوم باشد . علاوه بر این اگر دمای كار پل دیودی از 50 درجه سانتیگراد بیشتر شود باید آن را طوری انتخاب كرد كه در دمای 150 درجه سانتگیراد جریان مستقیم آن به صفر برسد .

دانشجویان باید توجه داشته باشند كه ولتاژ كار خازن ذخیره باید در حد مناسبی باشد برای حفظ فاصله ایمنی ، بهتر است ولتاژ قابل تحمل آن دست كم 4/1برابر ولتاژ خروجی باشد ( یعنی دو برابر rms) ولتاژ ثانویه )

همانطور كه در شكل (13-2) ملاحظه می شود وقتی دو ولتاژ خروجی مورد نیاز باشد می توان دو نمونه از این مدار را همراه با ترانسفورمری مورد استفاده قرار داد، كه به دوثانویه مشابه مجهز باشد برای دستیابی به ولتاژ تغذیه متقارن میتوان خروجی منفی یكی از دو ولتاژ تغذیه را به خروجی مثبت ولتاژ تغذیه دیگر متصل كرد . در این حالت باید همان طور كه در شكل (14-2) نشان داده شده است محل اتصال را باید به عنوان خط تغذیه صفر ولت مورد استفاده قرار داد .

به جای این كار می توان مدار با صورتی كه در شكل ( 15-2) نشان داده شده و با استفاده از یك پل دیودی منفرد ایجاد كرد در این حالت حداكثر ولتاژ معكوس قابل تكرار ( Vrrm) دیودهای مدار باید معادل 8/2 برابر rms ولتاژ هریك از ثانویه ها باشد

 15-2 دو ولتاژ خروجی با خط صفر ولت مشترك ، با استفاده از یك پل دیودی منفرد

نمونه از مدار دو برابر كننده ولتاژ نیم موج در شكل (16-2) ارائه شده است ولتاژ DC ایجاد شده توسط این مدار در حالت بدون بار ، معادل 8/2 برابر rms ولتاژ ثانویه ترانسفورمر است اما در چنین مداری به طور كلی فقط برای مواردی مناسب است كه جریان خروجی اندكی مورد نیازد باشد‌(معمولاً 250میلی آمپر یا كمتر )

شكل (17-2) نمونه ای از یكسوسازی تمام موج با فاز مخالف را نشان می دهد ترانسفورمر مورد استفاده در این مدار به ثانویه ای با سر وسط مجهز می باشد با اضافه كردن دو دیود و یك خازن ذخیره دیگر یعنی D3,D4,C2 می توان مدار را طوری تغییر داد كه دو ولتاژ خروجی با خط صفر ولت مشترك به دست آورد در مدار شكل (‌17-2) را می توان با ترانسفورمری كه دو سر وسط مجزا دارد ، نیز پیاده كرد ( البته به شرطی كه مشخصه های ثانویه ها برای این كار مناسب باشد )

-2- ترانزیستورهای قدرت و دفع حرارت

همانند مدار قبل ، استفاده از ترانزیستورهای قدرت یا ادوات دیگر جریان زیاد نظیر SCRها یا یكسو كننده های قدرت كه می توانند وات زیادی را تلف كنند اغلب لازم است

2N3055 یك ترانزیستور قدرت ارزان فوق العاده مشهور در صورتیكه بطور مناسب نصب گرددمی تواند تا 115 وات تلف كند تمام ادوات قدرت طوری ساخته می شوند كه بین سطح فلزی آنها و هیت سینك یك اتصال برقرار شود . در اكثر موارد سطح فلزی وسیله الكتریكی به یك پایه وصل می شود ( مثلاً برای ترانزیستورهای قدرت بدنه همیشه به كلكتور متصل می شود )

منظور اصلی از دفع گرما حفظ اتصال ترانزیستور ( یا اتصال یك وسیلة‌دیگر ) زیر حداكثر نقطة كار مشخص شده است . برای ترانزیستورهای سیلیكونی با بدنة فلزی ، حداكثر درجة حرارت اتصال معمولاً 200°c است ، در حالیكه برای ترانزیستورهای با بدنة پلاستیكی معمولاً 150°C است .

جدول (1-2)چند ترانزیستور ، قدرت مفید را به همراه خواص حرارتی آنها فهرست نموده است آنگاه طراحی هیت سینك ساده می شود با دانستن قدرت حداكثری كه وسیله در یك مدار معین تلف خواهد نمود ؛ درجه حرارت اتصال را محاسبه مینماید . كه این محاسبه به اثرات هدایت گرمایی در ترانزیستور ، هیت سینك، غیره و حداكثر درجه حرارت محیط كه در آن مدار انتظار كاركردن را دارد نیز نیاز دارد .آنگاه برای حفظ در جه حرارت اتصال به حد كافی زیر حداكثر درجه حرارت مشخص شده توسط سازنده یك هیت سینك مناسب انتخاب می نماییم محافظه كار بودن در طراحی هیت سینك عاقلانه است زیرا عمر ترانزیستور در درجه حرارت های نزدیك یا بالای حداكثر بشدت كاهش می یابد .

1-4-2- مقاومت حرارتی

برای انجام محاسبات هیت سینك مقاومت حرارتی را استفاده نمایند . بصورت افزایش گرما ( بر حسب درجه ) تقسیم بر قدرت منتقل شده تعریف می گردد برای گرما كامل منتقل شده توسط هدایت ، مقاومت حرارتی یك ثابت مستقل از درجه حرارت است كه به خواص مكانیكی اتصال بستگی دارد . برای یك زنجیره از نقاط حرارتی بصورت سری ، مقاومت حرارتی كل برابر مجموع مقاومت های حرارتی نقاط جدا از هم می باشد . بنابراین ، برای یك ترانزیستور متصل روی هیت سینك ، مقاومت حرارتی نقاط جدا از هم می باشند . بنابراین ، برای یك ترانزیستور متصل روی هیت سینك، مقاومت حرارتی كل از ترانزیستور تا جهان خارج ( محیط) برابر است با مجموع مقاومت حرارتی از اتصال به بدنه ، مقاومت حرارتی از بدنه به هیت سینك ، و مقاومت حرارتی از هیت سینك به محیط می باشد ، و لذا درجه حرارت اتصال می شود :

جائیكه p قدرتی است كه قرار است تلف گردد مثالی می زنیم مدار منبع تغذیه قبل با ترانزیستور گذربیرونی دارای یك حداكثر تلفات 20 وات برای یك ورودی رگوله نشدة 15+ ولت می باشد ( 10V افت،2 آمپر جریان ) فرض كنید كه منبع تغذیه قررا است در درجه حرارت های محیط 50°c كار كند كه برای وسایل الكترونیكی كه با هم در یك محفظه بسته قرار می گیرند نامعقول نیست وسعی كنید درجه حرارت اتصال را زیر 150°C نگهدارید كه به حد كافی كمتر از حداكثر مشخص شدة 200°C است مقاومت حرارتی از اتصال به بدنه 1.5°C بر هر وات است یك ترانزیستور و قدرت با محفظه To-3 است كه با یك واشر عایق به هیت سینك وصل شده است دارای یك مقاومت حرارتی 0.3°c/w از بدنه به هیت سینك می باشد نهایتاً یك هیت سینك w641 ( شكل 6-6) كه دارای میباشد بكار می بریم بنابراین مقاومت حرارتی كل از اتصال به محیط حدود می گردد در یك تلف 20 وات اتصال 84°C بیش از محیط می باشد یا 134°C در این مثال ( حداكثر درجه حرارت محیط ) هیت سینك انتخاب شده كفایت خواهد نمود . در و اقع اگر صرفه جویی در فضا لازم است می توانید از یك نوع كوچكتر استفاده كنید .

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