دانلود پروژه رشته برق در مورد ولتاژ DC – قسمت دوم

دانلود پایان نامه

نکته : بدون کارکرد چاپر ، باید از E بزرگتر باشد تا انتقال توان از به E صورت پذیرد .

4- پارامترهای کارآیی

عناصر نیمه هادی قدرت احتیاج به زمان حداقلی ، جهت روشن شدن و خاموش شدن دارند بنابراین سیکل کاری k فقط می تواند میان یک مقدار حداقل و یک مقدار حداکثر کنترل شود و در نتیجه مقادیر حداقل و حداکثر ولتاژ خروجی محدود
می شوند فرکانس کلید زنی چاپر نیز محدود می شود از ارتباط جریان ریپل با فرکانس چاپر f به صورت معکوس بستگی دارد فرکانس باید تا حد امکان زیاد باشد تا جریان ریپل بار کاهش یابد واندازه سلفهای سری اضافی در مدار بار حداقل شود.

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

5- طبقه بندی چاپرها

چاپر کاهش پله ای شکل 2-1 (الف) فقط اجازه انتقال توان از منبع به بار را می دهد و چاپر کلاس A نام دارد بسته به جهت ولتاژ و جریان ، چاپرها را می توان به پنج نوع بسته بندی کرد :

چاپر کلاس A

چاپر کلاس B

چاپر کلاس C

چاپر کلاس D

چاپر کلاس E

چاپر کلاس A در این چاپر جریان بار به بار وارد می شود همانطور که در شکل 2-2 الف نشان داده شده است جریان و ولتاژ بار هر دو مثبت هستند این چاپر یک چاپر تک ربعی است و مشابه یک یکسو کننده عمل می کند .

چاپر کلاس B در این چاپر جریان بار از بار خارج می شود همان طور که در شکل 2-2 ب نشان داده شده است ولتاژ بار مثبت و جریان بار منفی است این چاپر نیز یک چاپر تک ربعی است اما در ربع دوم کار می کند و مشابه یک اینورتر عمل می کند یک چاپر کلاس B در شکل 2-3 الف نشان داده شده است که در آن باتری E بخشی از بار است.

هنگامی که کلید بسته می شود ولتاژ E به سلف L جریان می دهد و ولتاژ بار و جریان بار به ترتیب در شکلهای 2-3 ب و ج نشان داده شده اند جریان که صعودی است با ارتباط زیر تعریف می شود

که با شرط اولیه خواهیم داشت

(2-10)

در

هنگامی که کلید خاموش می شود مقداری از انرژی ذخیره شده در سلف L از طریق دیود به منبع بر می گردد جریان بار نزول می کند با تعریف مجدد مبدأ زمان t=0 ،جریان با ارتباط زیر تعریف می شود .

که با شرط اولیه خواهیم داشت

(2-11)    

که در :

برای جریان پیوسته حالت پایدار

برای جریان ناپیوسته حالت پایدار

چاپر کلاس C همان طور که در شکل 2-2 ج نشان داده شده است جریان بار مثبت یا منفی می تواند باشد ولتاژ بار همواره مثبت است این چاپر یک چاپر دو ربعی است چاپرهای کلاس B,A همانطور که در شکل 2-3 نشان داده شده می توانند ترکیب شوند و یک چاپر کلاس C پدید آورند مانند یک چاپر کلاس مانند یک چاپر کلاس B کار می کند باید دقت شود که دو کلید همزمان آتش نشوند در غیر این صورت منبع اتصال کوتاه خواهند شد یک چاپر کلاس C می توانند هم مانند یکسو کننده و هم مانند یک اینورتر کار کند .

شكل 4-2- طبقه بندی چاپرها

شكل 5-2- چاپر كلاس B

چاپر کلاس D ، همان طور که در شکل 2-2 د نشان داده شده است جریان بار همواره مثبت و ولتاژ بار یا مثبت یا منفی است یک چاپر کلاس D نیز می تواند هم مثل یک یکسو کننده و هم مثل یک اینورتر عمل کند و مدار آن در شکل 2-4 نشان داده شده است اگر روشن شوند مثبت خواهند بود اگر خاموش باشند جریان بار مثبت خواهد بود و در صورتی که اندوکتانس بار زیاد باشد به طور پیوسته جریان خواهد یافت دیودهای مسیری برای جریان بار فراهم می کنند و معکوس خواهد شد .

چاپر کلاس E همان طور که در شکل 2-2 ه نشان داده شده است جریان بار یا مثبت یا منفی خواهد بود ولتاژ بار نیز یا مثبت یا منفی خواهد بود این چاپر یک چاپر چهار ربعی است مشابه شکل 2-5 الف ، دو چاپر C را می توان ترکیب کرد تا یک چاپر E بدست آید قطبیت ولتاژ و جریان بار در شکل 2-5 ب نشان داده شده است عناصری که در ربعهای مختلف در حال کار کردن می باشند در شکل 2-5 ج نشان داده شده اند برای این که در ربع چهارم کار کنیم باید باتری E معکوس شود.

شكل 6-2- چاپر كلاس C

شكل 7-2- چاپر كلاس D

شكل 8-2- چاپر كلاس E

6- رگولاتورهای تغییر دهنده حالت

چاپرهای DC را می توان در رگولاتورهای تغییر دهنده حالت ، جهت تبدیل یک ولتاژ dc معمولاً تثبیت نشده به یک ولتاژ خروجی dc تثبیت شده ، بکار گرفت تثبیت کردن معمولاً از طریق روش مدولاسیون پهنای پالس در یک فرکانس ثابت انجام می گیرد و عنصر کلید زنی معمولاً MOSFET , BJT یا IGBT قدرت می باشد اجزای رگولاتورهای تغییر دهنده حالت در شکل 2-1 الف نشان داده شده اند از شکل 2-1 ب می توان دریافت که خروجی یک چاپر DC با بار مقاومتی ناپیوسته و شامل هارمونیکها می باشد مقدار ریپل معمولاً با استفاده از یک فیلتر LC کاسته می شود رگولاتورهای تغییر دهنده به صورت مدارهای مجتمع یافت می شوند طراح می تواند فرکانس کلید زنی را با انتخاب مقادیر C,R نوسان کننده فرکانسی ، انتخاب کند به عنوان یک قانون سرانگشتی ، برای حداکثر کردن بازده ، حداقل دوره تناوب نوسانگر باید حدود 100 مرتبه بیشتر از کلید زنی ترانزیستور باشد برای مثال اگر ترانزیستوری زمان کلید زنی برابر داشته باشد دوره تناوب نوسانگر خواهد بود که در نتیجه حداکثر فرکانس نوسانگر 20 KHZ خواهد بود این محدودیت ناشی از تلفات کلید زنی ترانزیستور می باشد تلفات کلید زنی ترانزیستور با فرکانس کلید زنی ، افزایش و در نتیجه بازده کاهش می یابد به علاوه تلفات هسته سلفها کارکرد با فرکانس بالا را محدود می سازد ولتاژ کنترلی با مقایسه
ولتاژ خروجی با مقدار مطلوب آن بدست می آید را می توان با یک ولتاژ دندان اره ای مقایسه کرد تا سیگنال کنترلی PWM برای چاپر dc تولید شود.

شكل 9-2- عناصر رگولاتورهای تغییر دهنده حالت

6-1 رگولاتورهای بوست

در رگولاتور بوست ولتاژ خروجی بیشتر از ولتاژ ورودی می باشد که به همین علت این چنین نامگذاری شده است یک رگولاتور بوست که از یک MOSFET قدرت استفاده
می کند در شکل 2-6 الف نشان داده شده است طرز کار مدار را می توان به دو حالت تقسیم کرد .

حالت اول با روشن شدن ترانزیستور در لحظه t=0 آغاز می شود جریان صعودی ورودی از سلف L و ترانزیستور می گذرد حالت دوم هنگامی شروع می شود که ترانزیستور در لحظه خاموش می گردد جریانی که تا بحال از ترانزیستور عبور می کرد حالا از L و C بار و دیود عبور می کند جریان سلف کاهش می یابد تا اینکه ترانزیستور در سیکل بعد دوباره روشن گردد انرژی ذخیره شده در سلف L به بار منتقل می گردد مدارهای معادل برای حالتهای کاری در شکل 2-6 ب نشان داده شده است شکل موجهای ولتاژها و جریانها برای حالتهای کاری در شکل 2-6 نشان داده شده اند .

با فرض آن که جریان سلف در زمان از تا به صورت خطی افزایش یابد خواهیم داشت .

(2-12)

 یا   (2-13)

و جریان سلف به صورت خطی در زمان از به نزول می کند .

شكل 10-2- رگولاتوربوست با جریان پیوسته

(2-14)

یا

(2-15 )

که ، جریان ریپل پیک تا پیک سلف L می باشد از روابط 2-12 و 2-14 داریم

با جایگزینی  و ، مقدار متوسط ولتاژ خروجی برابر می شود با

(2-16)

اگر مدار بدون تلفات فرض شود خواهد بود و مقدار متوسط جریان ورودی برابر می شود با

(2-17)

دوره تناوب کلیدزنی T از ارتباط زیر بدست می آید .

(2-18)

و جریان ریپل پیک تا پیک را برابر مقدار زیر نتیجه می دهد .

(2-19)

یا   (2-20)

هنگامی که ترانزیستور روشن است خازن برای جریان بار را تأمین می کند مقدار متوسط جریان خازن در مدت برابر است و ولتاژ ریپل پیک تا پیک خازن برابر است با

(2-21)

از ارتباط (2-16) بدست می آید که با جایگزینی آن در ارتباط 2-21 خواهیم داست

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