دانلود رایگان

پروژه شبیه سازی منابع تغذیه سوئیچینگ - دانلود رایگان



دانلود رایگان مقاله,دانلودمقاله,دانلودمقاله دانشجویی,دانلود رایگان,دانلود رایگان مقاله,دانلود رایگان مقاله داشجویی,تحقیق,تحقیق دانش آموزی,تحقیق دانشجو

دانلود رایگان پروژه شبیه سازی منابع تغذیه سوئیچینگ فرمت : WORD تعداد صفحه :95
فهرست
چکیده
1
مقدمه
2
فصل اول
معرفی بخش های مختلف منبع تغذیة سوئیچینگ
18
فصل دوم
مبدل های قدرت سوئیچینگ
28
فصل سوم
ادوات قدرت سوئیچینگ
63
فصل چهارم
مدارهای راه­انداز
83
فصل پنجم
شبیه سازی چند منبع تغذیة سوئیچینگ و تجزیه و تحلیل آنها

ضمیمه



چکیده
پروژه کارشناسی که ملاحظه می­کنید در زمینة منابع تغذیة سوئیچینگ می­باشد که به اصول کار و چگونگی طرح و تجزیه و تحلیل منابع تغذیة سوئیچینگ پرداخته و در پایان شبیه سازی آن توسط نرم­افزار ORCAD انجام گرفته است.
در این پایان نامه سعی گردیده به صورت جامع و کامل در زمینه منابع تغذیة سوئیچینگ توضیح داده شود و در پایان شبیه سازی این منابع تغذیه انجام شده تا مورد استفاده علاقه مندان قرار گیرد. در اینجا لازم می دانم ازاستادمحترم سرکار خانم دکتر کاردهی مقدم و دیگر دوستان که با راهنمایی­های ارزشمند خود مرا یاری داده­اند ، تشکر کنم.








مقدمه
منبع تغذیه غیرخطی (سوئیچینگ )
منابع تغذیه خطی منابعی هستند که عنصر کنترل آنها در ناحیه فعال از عملکرد خود قرار دارد، معایب یک منبع تغذیه خطی عبارتند از : 1- بازده کمتر از 50 درصد ( در توانهای نسبتاً زیاد ) ، 2- حجم زیاد
معایب منبع تغذیه خطی می تواند با استفاده از منبع تغذیه سوئیچینگ کاهش یافته و یا حذف شود.
بلوک دیاگرام ساده شده یک منبع غیرخطی (سوئیچینگ) در شکل زیر نمایش داده شده است.




شمای مداری ساده شدة این بلوک دیاگرام می تواند به صورت شکل زیر توصیف شود ( از واحد فیدبک و کنترل صرف نظر شده است.)



نحوه عملکرد این مدار به صورت زیر است :
ابتدا ولتاژ متناوب برق شهر مستقیماً یکسو و فیلتر می شود تا یک ولتاژ DC نسبتاً زیاد تولید شود. این ولتاژ به عنصر سوئیچینگ اعمال می شود تا موج مربعی فرکانس زیاد حاصله بعد از عبور از یک ترانس کاهنده و یکسو سازی ، ولتاژ dc مورد نیاز تولید کند. بدیهی است که با کنترل زمان قطع و وصل کلید می توان دامنه ولتاژ خروجی را بر روی یک مقدار مشخص تثبیت کرد . این عمل می تواند توسط واحد فیدبک و کنترل انجام گیرد که در شماتیک مداری فوق ترسیم نشده است.
مزایای منبع تغذیه سوئیچینگ
منابع تغذیه سوئیچینگ دارای مزایایی به شرح زیر می باشند :
1- راندمان بزرگ تراز 50٪ : معمولاً بازده منابع تغذیه سوئیچینگ بیشتر از بازده منابع تغذیة خطی می باشد . بازده منابع تغذیه سوئیچینگ بین 70٪ تا 80٪ است.
در منابع تغذیه سوئیچینگ عنصر کنترل (سوئیچینگ) در حالت اشباع و قطع کار می کند و توان تلفاتی پایینی دارد ، در حالی که در منابع تغذیه خطی عنصر کنترل در حالت فعال کار می کند و توان بالایی دارد . در واقع با فرض ایده آل بودن عنصر کنترل داریم :


رابطه فوق نشان می دهد که در منبع سوئیچینگ با فرض ایده آل بودن ترانزیستور هیچ گونه توانی تلف نمی شود اما برای منابع در بهترین شرایط داریم :


که نشان می دهد توان بسیار زیادی به ویژه در جریان زیاد تلف می شود که بیان گر این موضوع است که منابع خطی نمی توانند راندمان بالایی داشته باشند.
2- ابعاد کوچک ترانس
در منابع تغذیه خطی ترانس در فرکانس 50 هرتز برق شهر کار می کند. بر این اساس انرژی نسبتاً زیاد در تعداد دفعات کم به خروجی منتقل می شود . در حالی که در منبع تغذیه سوئیچینگ با افزایش فرکانس ، بسته های انرژی کوچک تری در تعداد دفعات بیشتری منتقل می گردد. برای مثال منبع پر از آبی را در نظر بگیرید ، اگر این منبع را با یک ظرف بزرگ و با سرعت کم و یا با یک فنجان ولی با سرعت زیاد خالی کنیم ، هر دو می توانند در یک زمان منبع را خالی کنند با این که ظرفیت و حجم یک فنجان بسیار کوچک تر است. از این مثال این موضوع را درک می کنیم که در منابع تغذیه سوئیچینگ با افزایش فرکانس ، حجم ترانس کوچک می شود . به عنوان مثال اگر فرکانس سوئیچینگ برابر با 30KHZ و فرکانس برق شهر 50HZ باشد ، ابعاد ترانس در منابع تغذیه سوئیچینگ نسبت به منابع تغذیه خطی 600 برابر کوچکتر می باشد ، زیرا :
3- سبک بودن منبع تغذیه
بیشتر وزن یک منبع به ترانس آن بستگی دارد . حال اگر ترانس کوچک باشد این منبع سبک خواهد شد.
4- کاملاً فشرده
منابع تغذیه سوئیچینگ را می توان در بسته بندی های کاملاً فشرده قرار داد ، چون اتلاف حرارتی کمی دارند.
5- ورودی با محدودة دینامیکی زیاد
ولتاژ ورودی می تواند در محدوده وسیعی تغییر کند در حالی که ولتاژ خروجی ثابت باقی بماند.
6- زمان نگهداری بیش از پنج میلی ثانیه
در منابع تغذیه سوئیچینگ زمان نگهداری بیشتر از منابع تغذیة خطی است . دلیل آن ولتاژ dc بالایی است که در خازن ورودی ذخیره می شود . از آنجایی که انرژی ذخیره شده در خازن با مربع ولتاژ رابطه دارد به همین دلیل منبع سوئیچینگ زمان نگهداری بیشتری دارد.


معایب منابع تغذیه سوئیچینگ
منبع تغذیه سوئیچینگ با بلوک دیاگرامی که در شکل A-1 معرفی شد ، همانند منابع تغذیه خطی دارای معایبی می باشد که در ادامه سعی بر رفع این معایب و یا در واقع ارائه بلوک دیاگرام کامل­تر یک منبع تغذیه سوئیچینگ داریم . این معایب به شرح زیر می باشد :
رابطه C-5
رابطه C-5 نشان می دهد که ترانس دارای تشعشع الکتریکی و یا تشعشع مستقیم خواهد بود. با فرض راندمان صد در صد و داریم که :
یعنی تشعشع مغناطیس و یا غیرمستقیم در ترانس وجود دارد در حالت کلی مسیرهای انتقال توان به دو صورت می باشد :
الف) مستقیم که از طریق سیم های ارتباطی انتشار می­یابد.
ب) غیرمستقیم که از طریق محیط ، ارتباط برقرار می­شود .
اما با توجه به روابط ذیل و با فرض آن که ولتاژ برق شهر برابر با 220 ولت مؤثر و فرکانس 50HZ باشد ، در منابع تغذیه خطی تشعشع وجود ندارد و انرژی به خارج منتقل نمی شود.
dv /dt=220/20msec
di/dt=2/20msec
3-نیاز به حفاظت در مقابل اضافه بار[1]
در منابع تغذیه خطی و یا غیرخطی از اتصالات P-N بسیار استفاده می شود . اتصال P-N
ایده آل در شکلA-3
نشان داده شده است.






اما در واقع شکل واقعی یک پیوند P-N همانند شکل A-4 می­باشد . هنگامی که از یک پیوند P-N جریان DC عبور می دهیم بیش تر جریان DC از نقاط تختی همانندb , a عبور می­کند . حال اگر جریان بیش از حد قابل تحمل پیوند باشد پیش از آن که پیوند اتصال کوتاه شود ، در اثر گرم شدن پیوند سیم ارتباطی آن که با جوش اولتراسوند وصل شده جدا خواهد شد ( شکل A-5)
در منابع تغذیه خطی عنصر کنترل ، جریان DC از خود عبور می دهد و معمولاً با اتصال باز مواجه می شویم .










هنگامی که از یک پیوند P-N جریان پالسی عبور دهیم این جریان از نقاطی همانند نقطه C عبور می کند ( به شکل A-5 توجه شود ) . حال اگر مقدار این جریان افزایش یابد ، در اثر گرم شدن موضعی پیوند ، ناخالصی های ناحیه P واقع در نقاط نوک تیز به داخل نیمه­ هادی نوع n نفوذ می کنند و سبب اتصال کوتاه شدن پیوند می شوند. ( شکل A-6)
4-با قطع شدن فیدبک در منابع تغذیه خطی افزایش ولتاژ وجود ندارد . در حالی که در منابع تغذیه سوئیچینگ با قطع شدن فیدبک ، قسمت کنترلی ولتاژ خروجی را صفر می بیند و لذا برای افزایش ولتاژ انرژی بیش تری را به خروجی منتقل می کند . زیرا قسمت کنترلی ، کاهش ولتاژ را در اثر افزایش بار می داند . انتقال انرژی بیش تر به خروجی سبب افزایش ولتاژ خروجی می شود تا جایی که منجر به سوختن عناصر مدار می شود.
5-جریان های یورشی[2] زیاد
جریان های یورشی به جریان هایی گفته می شود که در لحظه اول بعد از وصل شدن منبع تغذیه به علت شارژ نبودن خازن های مدار از ورودی دریافت می شود. در منابع تغذیه خطی مطابق شکل زیر با وجود ترانس های کاهنده ورودی ، جریان های یورشی کم است در منابع تغذیه غیرخطی مطابق شکل A-2 با توجه به این که در ورودی ، ترانسی وجود ندارد ولتاژ اعمالی به دو سر خازن زیاد است لذا جریان یورشی زیاد خواهد بود.


بلوک دیاگرام کامل تر منبع تغذیه سوئیچینگ قطع خط
در بلوک دیاگرام ساده شده شکل A-1 مشکلاتی وجود دارد که موجب می گردد تا نتوان با اطمینان خاطر از سیستم سوئیچینگ با این بلوک دیاگرام در عمل استفاده کرد ، در نتیجه باید با اضافه کردن چند بلوک مناسب دیگر این معایب برطرف شوند . در این قسمت به بررسی پیرامون این مشکلات و چگونگی رفع آن ها می پردازیم.
یکی از مشکلات بلوک دیاگرام قبل این است که چنانچه مسیر فیدبک به هر دلیلی قطع شود ، ولتاژ خروجی زیاد شده و چون کنترلی برای محدود کردن آن وجود ندارد در نهایت باعث سوختن مدار می شود. بنابراین نیاز به یک حفاظت در برابر اضافه ولتاژ می باشد که این عمل را واحدی به نام حفاظت اضافه ولتاژ [3] انجام می دهد . به این صورت که این مدار از ولتاژ خروجی نمونه برداری کرده و آن را بررسی می کند که مقدار به دست امده بیش تر از مقدار مورد نظر تعیین شده نباشد. اصل این واحد دو وظیفه برعهده دارد :
لازم به ذکر است که اغلب دستگاههای تغذیه شونده با منبع سوئیچینگ در هنگام دریافت توان و برای امنیت بیشتر به این صورت کار می کنند که بعد از به وجود آمدن ولتاژ خروجی منبع سوئیچینگ آن را آزمایش می­کند، چنانچه ولتاژ خروجی در محدودة مناسب بود ، یک سیگنال High شده به وسیله اجازه می دهد که توان نامی را از سیستم سوئیچینگ دریافت کند. چنانچه این سیگنال Low شود ، هیچ گاه این توان انتقال پیدا نمی کند . لذا در بعضی اوقات ممکن است که منبع سوئیچینگ روشن باشد ولی سیستم متصله روشن نشود ، زیرا سیگنال مورد نظر High نشده است و در واقع سیگنال PG به وجود نیامده است.
مشکل دیگر بلوک دیاگرام قبل ، ایجاد نویز هدایتی است که از ترانس سوئیچینگ رو به جلو و یا عقب – بر روی خط تغذیه – نشت می کند. برای حذف این نویز از فیلتر RFI[5] یا [6]EMI استفاده می گردد که دقیقاً در ورودی نصب می شود و وظیفه اش این است که اجازه ورود و خروج نویز را ندهد. مشکل نویز هدایتی به دو صورت خود را آشکار می کند :
در توان های پایین و در حدود 300- 200 وات غالباً از یک طبقه از این نوع فیلتر استفاده می شود . در توان های بالاتر مثلاً 600- 500 وات از دو طبقه فیلتر استفاده می شود، اما در توان های خیلی بالاتر ، فیلتر RFI به تنهایی پاسخ گوی نیاز مدار نیست و باید از واحد دیگری به نام [7]PFC نیز استفاده کرد. مشکل دیگر ، جریان عبوری از عناصر سؤئیچینگ است به عنوان مثال اگر خروجی اتصال کوتاه شود ، به محض آمدن پالس روشنی ، ترانزیستور سوئیچینگ می سوزد و یک اتصال کوتاه فلزی در ترانزیستور به وجود می آید. ( یعنی فلز کنتاکت کلکتور به داخل امیتر نفوذ می کند ) البته ترانس تحمل عبور جریان تا 10 برابر جریان اتصال کوتاه را دارد ، لذا نمی سوزد . اما سایر عناصر مسیر ، مثل دیود یکسوساز ، فیلتر RFI و... صدمه می بینند.

[1]. Over Load
[2] .Surge
[3]. Over Voltage protection
[4] . Conductive noise
[5]. Radio Frequency Interference
[6] . Electro Magnetic Interference
[7] . Power Factor Correction


مقاله


دانلودمقاله


دانلودمقاله دانشجویی


دانلود رایگان


دانلود رایگان مقاله


دانلود رایگان مقاله داشجویی


تحقیق


تحقیق دانش آموزی


تحقیق دانشجو


مقاله


پاورپوینت


فایل فلش


کارآموزی


گزارش تخصصی


اقدام پژوهی


درس پژوهی


جزوه


خلاصه


كاربرد معادلات ديفرانسيل در مكانيك

بسته ویژه افزایش قد

HikaMarket Multi-vendor 1.7.0

مبانی نظری و پیشینه ذهن آگاهی

دانلود طرح توجیهی طلا و جواهر سازی

تاریخچه بیماری هلندی

تحقیق در مورد حيات وحش ايران 17 ص

فایل گزارش کارورزی اداره ثبت اسناد و املاک مشهد ..

پیدایش عکاسی در جهان

تحقیق در مورد فقر

جزوه درس سیستم های تصمیم یار هوشمند DSS

دانلود پرسشنامه مقیاس ارزیابی اهمال کاری دانش آموز با فرمت ورد

تحقیق در مورد حقوق اقتصادي اساسي دولتها 27 ص

مقاله: اخلاق و عرفان اسلامي

استاندارد حسابداري‌ شماره‌ 3 درآمد عملياتي

پاورپوینت در مورد اختصاصات ماهی قزل آلا

ترجمه مقاله امنیت، حریم خصوصی و اعتماد در اینترنت اشیا: راه پیش رو

تحقیق درباره شیمی سبز و کاربرد آن

راهنمای جامع زبان انگلیسی عمومی-براساس کتاب محمود علیمحمدی و حسن خلیلی-پیام نور

تحقیق در مورد ناهنجاری های رفتاری کودکان

دانلود کتاب مهارت های هفت گانه ICDL بصورت PDF (کامل ترین مجموعه)

برنامه ریزی کالبدی

عقاب

فایل فلش مارشال Marshal ME-711 MT6582 با مین برد MZ706-D3_V2

پاورپوینت درمورد انرژی وانتقال آن

آموزش رفع مشکل DRK گوشی سامسونگ SM-G925I android 6.0.1

تحقیق در مورد مدد کاری word

دانلود تحقیق پيغمبر اسلام يا برانگيخته شدن آن حضرت به مقام عالى نبوت و خا

رام پیر گاردین F761S-MAINBOARD-V2.0.0

دانلود فایل فلش فارسی تست شده گوشی چینی I9082 MT6572 مخصوص فلشتولز (رام Download firmware I9082 MT6572)