دانلود مقاله منابع تغذیة سوئیچینگ و خطی

اختصاصی از فی ژوو دانلود مقاله منابع تغذیة سوئیچینگ و خطی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

تعداد صفحات : 31 صفحه     -     

قالب بندی :  word        

منابع تغذیة سوئیچینگ و خطی

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:

• یک منبع سوییچ جهت تهیهة موج PWM
• القاگر (در مورد منابع پیشرفته تر القاگر جای خود را به ترانس می­دهد).
• سوییچ قدرت
• یکسو کننده
• خازن ذخیره کنندة انرژی در خروجی
• شبکه­های حس کننده و عمل کنندة باز خورد

1-2: رگولاتور سوییچینگ حالت فوروارد

آرایش کلی منابع نوع فوروارد مطابق مدار شکل زیر است.

سوییچ قدرت امکان دارد یک ترانزیستور قدرت یا یک MOSFET باشد. همچنین امکان وجود یک ترانسفورمر به جای القاگر به منظور تغییر سطح ولتاژ و ایجاد ایزولاسیون وجود دارد. (اولیة این ترانس جای القاگر را می­گیرد و ثانویه آن بار و فیلتر خروجی را تغذیه می­کند).

القاگر یک عنصر ذخیره کنندة انرژی است. و عملکرد مدار خیلی شبیه پیستون و چرخ طیار می­باشد.

همان طوری که هنگامی که پیستون انرژی ندارد انرژی از سوی چرخ طیار تأمین می­شود و در چرخه بعدی پیستون به مجموعه چرخ طیار انرژی می­دهد؛ هنگامی که سوییچ باز است با چرخش جریان از طریق دیود انرژی از سوی القاگر تأمین می­شود و در چرخه بعدی با بسته شدن سوییچ القاگر مجدداً توسط منبع Vin انرژی دار می­شود.

تحقیق درباره مدار تغذیه سوئیچینگ

اختصاصی از فی ژوو تحقیق درباره مدار تغذیه سوئیچینگ دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

 

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

 

تعداد صفحه:6

فهرست و توضیحات:

مقدمه

بیان مسأله

اهمیت موضوع

توضیحات مدار تغذیه سوئیچینگ:
همانطور که میدونید برای راه اندازی یه آمپلی فایر پر قدرت تو ماشین باید به روشی v 13باطری رو افزایش بدیم بهترین روش برای این کار یه مدار تغذیه سوئیچینگ کنترل شده با مدولاسیون پهنای پالس هستش که با یک آی سی به شماره SG3525 و یا TL494 که هر دو PWM کنترولر هستن قابل انجام هست. برای اینکه بتونیم حداکثر جریان مورد نیاز رو تامین کنیم هر یک از خروجی های این آی سی بعد از یک طبقه تقویت پوش پول ماس فیت پر قدرتی رو درایو میکنن که ماس فیت ها هم جریان مورد نیاز در اولیه سیم پیچی رو که بعدا توضیح می دهم تامین میکنه. لازم به ذکر هست که من از آی سی SG3525 استفاده کردم و برای هر خروجی آی سی از دو ماس فیت موازی شده استفاده کردم که در صورت نیاز به جریان بیشتر و یا در صورت افزایش حرارت طبقه قدرت می توان تعداد ماس فیت ها رو بیشتر کرد در ضمن ماس فیت هایی که استفاده میکنید باید هر کدام حداقل جریان نامی 30آمپر به بالا داشته باشند و خیلی سریع باشند همچنین دیودهای مورد استفاده در پل دیود هم باید دیودهای اولترافست با جریان 8آمپر باشند. طراحی PCBاین مدار بسیار حساس بوده چرا که جریان بسیار زیادی در حد 20 تا 40 آمپر در حال شارش میباشد. سیم پیچ حلقوی بزرگی که تو عکس میبینید برای توان 300وات طراحی شده دو سیم پیچ ایستاده هم فقط فیلتر ورودی و خروجی هستن فید بک مدار که از خروجی +35و-35 گرفته شده فقط در این محدوده ولتاژ کار میکنه برای اینکه بشه مدار رو تو ولتاژ بیشتر از 35ولت استفاده کرد باید نوعی فید بک کاملا ایزوله استفاده کنیم دارم روی یه نو فید بک با اپتوکوپلر کار میکنم که با دو تا زنر 35ولتی محدود شده .
توضیحات سیم پیچ:
با توجه به این که فرکانس کاری مدار بالا می باشد این امکان به وجود می آید که از ترانسفورماتور های کوچک با هسته فریت برای این مدار استفاده کرد که البته مشکلات خاص خودش رو هم دارد. برای مثال در این فرکانس اثر مقاومت سطحی سیمها چندین برابر بیشتر میشود. و برای رفع این مشکل می توان از چند رشته سیم لاکدار به جای یک رشته سیم با قطر زیاد استفاده کرد برای مثال اگر از سیم نمره1.4 مسی لاکدار برای اولیه سیم پیچ می خواهیم استفاده کنیم می توانیم از هفت رشته سیم 0.2 استفاده کنیم یا چهر رشته سیم 0.4 . که این کار در واقع عین موازی کردن چندید مقاومت با یکدیگر است و باعث کاهش تلفات می شود. همچنین برای هسته حلقوی سیم پیچ حتما از هسته فریت با کیفیت عالی استفاده کنید تا تلفات به حداقل برسد در صورت رعایت تمامی این نکته ها می توانید تا 80% بازده از این مدار بگیرید. از ماس فیت های زیادی می توانید در این مدار استفاده کنید من خودم از 4 ماس فیت IRFP250 استفاده کرده ام ولی فروشنده به من ماس فیتی با شماره IRF3205 معرفی کرد و اینجا یه مسئله جالبی پیش اومد که اگه کسی بتونه کمک کنه خیلی ممنون میشم جریان نامی IRFP250 سی و سه آمپر هست و ولتاز نامی آن 200ولت هست و اندازه اش 3 برابر IRF3205 هست و لی جریان نامی IRF3205 110آمپر میباشد و ولتاژ 55 ولت و توان نامی هر دو یکسان به نظر شما کدوم یکی از اینها جریان بیشتری میده؟مغز ترکی من میگه اونی که بزرگتره :دی شما چی میگین؟؟؟ بر گردیم سر اصل مطلب من عکسهای نمونه ساخته شده به همراه شماتیکش رو براتون میزارم بازم میگم من فیبر مدار چاپی رو دادم بیرون با روش سیلک برام چاپ کردن در صورتی که علاقه مند به تهیه PCB های این مدار هستید به من ایمیل بزنید.

بررسی انواع منابع تغذیه سوئیچینگ و شبیه سازی مبدل DC-DCباک (باقابلیت ویرایش و دریافت فایل وورد Word)تعداد صفحات 76

اختصاصی از فی ژوو بررسی انواع منابع تغذیه سوئیچینگ و شبیه سازی مبدل DC-DCباک (باقابلیت ویرایش و دریافت فایل وورد Word)تعداد صفحات 76 دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

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  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 دارامی 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 کردوعمده تلفات در ترانسها خلاصه شد که برای غلبه بر این مشکل فرکانس کاری مدار را تا حد MHZ1 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.

مقایسه منابع تغذیه سوئیچینگ با منابع تغذیه خطی:

بنا برکاربرد منابع تغذیه انتخاب بین منابع تغذیه خطی یا سوئیچینگ صورت می گیرد که هر یک دارای مزایا و معایب نسبت به یکدیگر می باشند که در ذیل به آنها اشاره می شود.

مزایای منابع تغذیه خطی:

1- طراحی مدارات بسیار ساده صورت می گیرد.

2- قابلیت تحمل بار زیاد

3- تولید نویز ناچیز و نویزپذیری بسیار اندک

4- در کاربردهای توان پایین ارزانتر می باشند.

5- زمان پاسخ دهی بالایی را دارند.

مزایای منابع تغذیه سوئیچینگ:

1- وزن و حجم کمتری را نسبت به منابع تغذیه خطی دارند.

2- بالا بودن راندمان از68% تا 90%

3- داشتن مقدار بیشتری سطح ولتاژ در خروجی

4- بدلیل افزایش فرکانس کاری اجزای ذخیره کننده انرژی می توانند کوچکتر و درعین حال با کارایی بیشتری عمل کنند.

5- در توانهای بالا استفاده می شوند.

6- کنترل آسان خروجی با استفاده از قابلیتهای مدارات مجتمع

معایب منابع تغذیه خطی:

تمام مزایایی که درمنابع تغذیه سوئیچینگ گفته شد عیبهای بود که درمنابع تغذیه خطی وجود

 داشت و علاوه بر آن:

1- بدلیل کم بودن بهره توان تلفاتی در ترانزیستورهای خروجی زیاد می باشد که درنتیجه نیاز به خنک کننده سیستم سرمایش تحت فشار می باشد.

فرمت فایل :Word ورد doc

تعداد صفحات :76

دانلود پایان نامه منابع تغذیه سوئیچینگ

اختصاصی از فی ژوو دانلود پایان نامه منابع تغذیه سوئیچینگ دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

کلیه مدارات الکترونیکی نیاز به منبع تغذیه دارند. برای مدارات با کاربرد کم قدرت از باطری یا سلولهای خورشیدی استفاده می شود. منبع تغذیه به عنوان منبع انرژی دهنده به مدار مورد استفاده قرار می‌گیرد. حدود 20 سال است که سیستمهایی پر قدرت جای خود راحتی در مصارف خانگی هم باز کرده اند و این به دلیل معرفی سیستمهای جدید برای تغذیه مدارات قدرت است.
این منابع تغذیه کاملاً خطی عمل می نمایند. این نوع منابع را منابع تغذیه سوئیچینگ می نامند. این اسم از نوع عملکرد این سیستمها گرفته شده است. به این منابع تغذیه اختصاراً SMPS نیز می گویند. این حروف برگرفته از نام لاتین Switched Mode Power Supplies است.
راندمان SMPS بصورت نوعی بین 80% الی 90% است که 30% تا 40% آنها در نواحی خطی کار می کنند. خنک کننده های بزرگ که منابع تغذیه گلوله قدیمی از آنها استفاده می کردند، در SMPS ها دیگر به چشم نمی خورند و این باعث شده که از این منابع تغذیه بتوان در توانهای خیلی بالا نیز استفاده کرد.
در فرکانسهای بالای کلیدزنی از یک ترانزیستور جهت کنترل سطح ولتاژ DC استفاده می شود. با بالا رفتن فرکانس ترانزیستور، دیگر خطی عمل نمی کند و نویز مخابراتی شدیدی را با توان بالا تولید می‌نماید. به همین سبب در فرکانس کلیدزنی بالا از المان کم مصرف Power MOSFET استفاده می شود. اما با بالا رفتن قدرت، تلفات آن نیز زیاد می شود. المان جدیدی به بازار آمده که تمامی مزایای دو قطعه فوق را در خود جمع آوری نموده است و دیگر معایب BJT و Power MOSFET را ندارد. این قطعه جدید IGBT نام دارد. در طی سالهای اخیر به دلیل ارزانی و مزایای این قطعه از IGBT استفاده زیادی شده است.
امروزه مداراتی که طراحی می شوند، در رنج فرکانسی MHZ و قدرتهای در حد MVA و با قیمت خیلی کمتر از انواع قدیمی خود می‌باشند.
فروشنده های اروپائی در سال 1990 میلادی تا حد 2 میلیارد دلار از فروش این SMPS ها درآمد خالص کسب نمودند. 80% از SMPS های فروخته شده در اروپا طراحی شدند و توسط کارخانه های اروپائی ساخت آنها صورت پذیرفت. درآمد فوق العاده بالای فروش این SMPS ها در سال 1990 باعث گردید که شاخه جدیدی در مهندسی برق ایجاد شود.
این رشته مهندسی طراحی منابع تغذیه سوئیچینگ نام گرفت.
یک مهندس طراح منابع تغذیه سوئیچینگ بایستی که در کلیه شاخه‌های زیر تجربه و مهارت کافی کسب کند و همیشه اطلاعات بروز شده در موارد زیر داشته باشند:
1- طراحی مدارات سوئیچینگ الکترونیک قدرت.
2- طراحی قطعات مختلف الکترونیک قدرت.
3- فهم عمیقی از نظریه های کنترلی و کاربرد آنها در SMPS ها داشته باشد.

فصل اول- انواع منابع تغذیه     
1-1منبع تغذیه خطی     
1-1-1 مزایای منابع تغذیه خطی     
1-1-2 معایب منبع تغذیه خطی     
1-1-2-1 بزرگ بودن ترانس کاهنده ورودی     
1-2 منبع تغذیه غیر خطی (سوئیچینگ)     
1-2-1 مزایای منبع تغذیه سوئیچینگ     
1-2-2  معایب منابع تغذیه سوئیچینگ     
فصل دوم – یکسوساز و فیلتر ورودی     
2-1 یکسوساز ورودی     
2-2 مشکلات واحد یکسوساز ورودی و روش های رفع آن‌ها     
2-2-1 استفاده از NTC     
2-2-2 استفاده از مقاومت و رله     
2-3-2 استفاده از مقاومت و تریاک     
2-3-1 روش تریستور نوری     
فصل سوم – مبدل های قدرت سوئیچنیگ     
3-1 مبدل فلای بک غیر ایزوله     
3-2 مبدل فوروارد غیر ایزوله     
فصل چهارم – ادوات قدرت سوئیچینگ     
4-1 دیودهای قدرت     
4-1-1 ساختمان دیودهای قدرت     
4-1-2 انواع دیود قدرت     
4-1-2-1 دیودهای با بازیابی استاندارد یا همه منظوره     
4-1-2-2 دیودهای بازیابی سریع و فوق سریع     
4-1-2-3 دیودهای شاتکی     
4-2 ترانزیستور دوقطبی قدرت سوئیچینگ     
4-3 ترانزیستور ماس‌فت قدرت سوئیچینگ     
فصل پنجم – مدارهای راه انداز     
5-1 مدارهای راه‌انداز بیس     
5-1-1 راه انداز شامل دیود و خازن     
5-1-2 مدار راه انداز بهینه     
5-1-3 راه اندازهای بیس تناسبی     
5-2 تکنولوژی ساخت ترانزیستورهای ماس‌فت     
فصل ششم – واحد کنترل PWM     
6-1 نحوه کنترل PWM     
6-2 معرفی تعدادی از مدارهای مجتمع کنترل کننده PWM     
6-2-1 مدار مجتمع مد جریانی خانواده 5/4/3/842 (3)      
6-2-2 مدار مجتمع   کنترل کننده مُد جریانی از نوع سی‌ماس     
6-2-3 مدر مجتمع مد ولتاژی P/FP 16666 HA     
6-2-4 مدار مجتمع مد ولتاژی       
6-2-5 مدار مجتمع مد جریانی       
6-2-6 مدار مجتمع مد جریانی      
فصل هفتم – سوئیچینگ ولتاژ صفر و جریان صفر     
7-1 سوئیچینگ ولتاژ صفر و جریان صفر     
7-2 مبدل فلای‌بک ولتاژ صفر ساده     
7-3 مبدل های سوئیچینگ نرم ولتاژ صفر     
7-3-1 مبدل تشدیدی موازی     
7-3-2 مبدل تشدیدی سری     
7-3-3 مبدل تشدیدی سری –موازی     
7-3-4 پل تشدیدی با فاز انتقال یافته     
7-4 سوئیچینگ نرم جریان صفر     
فصل هشتم – تجزیه و تحلیل چند منبع تغذیه سوئیچینگ      
8-1 مدار مجتمع       
8-2 مدار مجتمع      
8-3 مدار مجتمع P/FP 16666HA     
8-4 مدار مجتمع      
8-5 مدار مجتمع      
8-6 مدار مجتمع TOPxxx     
فصل نهم – برخی ملاحظات جانمایی     
مقدمه     
9-1 سلف     
9-2 فیدبک     
9-3 خازن های فیلتر     
9-4 مسیر زمین         
9-5 چند نمونه طرح جانمایی     
9-6 خلاصه     

شامل 75 صفحه فایل word

پروژه سوئیچینگ و کنترل جریان

اختصاصی از فی ژوو پروژه سوئیچینگ و کنترل جریان دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

این پروژه در مورد  سوئیچینگ و 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.