>
پست های اخیر - ایران پاور
پست های اخیر - ایران پاور
اینستاگرام
تلگرام
ایمیل
خانه
آخرین نوشته ها
نمونه کارهای ما
حساب کاربری
درباره ما
تماس با ما
سوالات متداول
سبد خرید
فروشگاه ایران پاور
سفارش ها
دانلود ها
اطلاعات حساب كاربری
فراموشی گذرواژه
خانه
آخرین نوشته ها
نمونه کارهای ما
حساب کاربری
درباره ما
تماس با ما
سوالات متداول
سبد خرید
فروشگاه ایران پاور
سفارش ها
دانلود ها
اطلاعات حساب كاربری
فراموشی گذرواژه
پست های اخیر
پست های اخیر
پست های اخیر
نکات طراحی pcb در توان های بالا
اسفند 23, 1399
آموزش ها
مقدمه نکات طراحی PCB : همانطور که روند طراحی برد مدار چاپی یا PCB جذاب و چالش برانگیز است ، رعایت کلیه اقدامات احتیاطی لازم برای اطمینان از عملکرد صحیح مدار بخصوص هنگام کار با PCB های توان بالا ضروری است.از آنجا که اندازه دستگاه ها و مبدل های الکترونیکی به طور مداوم و تدریجی در حال کاهش است ، جنبه های طراحی مانند منبع تغذیه و مدیریت حرارتی باید مورد توجه قرار گیرند. در این پست آموزشی در سایت ایران پاور برخی از نکاتی ارائه می شود که طراح می تواند برای طراحی PCB مناسب برای استفاده در کاربردهای با قدرت بالا دنبال کند. عرض و ضخامت مسیر ها : در حقیقت پایه ای ترین نکات طراحی pcb آن است که، هرچه مسیر تریس (trace) های شما طولانی تر باشد ، مقاومت آن و مقدار انرژی گرمایی که توسط آن تلف میشود بیشتر می شود. از آنجا که هدف به حداقل رساندن اتلاف انرژی و راندمان حداکثری است ، به منظور اطمینان از قابلیت اطمینان و دوام بالای مدار ، توصیه می شود مسیرهای جریان زیاد را تا حد ممکن کوتاه نگه دارید. برای محاسبه صحیح عرض یک مسیر ، با دانستن حداکثر جریانی که می تواند از آن عبور کند ، طراحان می توانند به فرمول های موجود در استاندارد IPC-2221 اعتماد کنند یا از یک ماشین حساب آنلاین استفاده کنند. یکی از پیشنهاد های ما سایت دیجی کی digikey برای محاسبات عرض مورد نیاز شما برای کشیدن مسیر مناسب.برای ورود به این محاسبه گر آنلاین اینجا کلیک کنید. این محاسبه گر به شما میزان تلفات بر روی مسیر مورد نظر و همچنین افت ولتاژ را نیز ارائه میکند که توضیح جزئی آن بدیهی به نظر میرسد و در حال حاضر از حوصله نویسنده این پست خارج است. در مورد ضخامت مسیر، مقدار معمول یک PCB استاندارد برای لایه های داخلی حدود 17.5 میکرومترو برای لایه های خارجی و زمین مدار حدود 35 میکرومتر است.مسیر PCB های با قدرت بالا معمولاً از مس ضخیم تری برای کاهش عرض مسیر برای همان جریان استفاده می کنند. این موضوع باعث کاهش فضای موثر اشغال شده در PCB شما می شود.ضخامت ضخیم تر مس به اندازه ی 35 الی 105 میکرومتر به طور معمول برای جریان های بالاتر از 10 آمپر استفاده میشود. مس ضخیم تر در PCB به طور حتم با یک هزینه اضافی را سبب میشود ، اما می تواند به صرفه جویی در فضای مبدل کمک کند ، زیرا با ویسکوزیته بالاتر ، عرض مسیر مورد نیاز بسیار کمتر است. طرح PCB : طرح کلی باید از مراحل اولیه توسعه PCB در نظر گرفته شود. یک قاعده مهم که برای هر PCB با قدرت بالا اعمال می شود ، تعیین مسیری است که انتقال توان بیشتر در آن وجود دارد. طول و میزان جریان عبوری از مدار ، عامل مهمی در ارزیابی میزان گرمای تلفاتی و همچنین افت ولتاژ است.عوامل اصلی تأثیرگذار بر طرح صفحه مدار چاپی عبارتند از:سطح توان عبوری از مدار دمای محیط که در آن مدار کار می کند.(اصطلاحا ambient temperature) مقدار جریان هوای عبوری از المان های مدار مواد مورد استفاده برای ساخت PCB ؛ تراکم اجزایی که صفحه را پر می کنند.حتی اگر با ماشین آلات مدرن PCB شما قرار است آماده شود ، در تغییر جهت ها توصیه می شود از زاویه قائم جدا خودداری کنید و به جای آن از زاویه 45 درجه یا خطوط منحنی استفاده کنید ، همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است. قرارگیری قطعات : نکته ای که مهم به نظر میرسد این است که برای طراحی مناسب توان بالا ، ابتدا موقعیت PCB اجزای پرقدرت ، مانند مبدل های ولتاژ یا ترانزیستورهای قدرت ، که توانایی تولید مقدار زیادی گرما را دارند و بیشترین تلفات مبدل مربوط به آنهاست، بر روی PCB ایجاد شود.اجزای با قدرت و توان بالا نباید در نزدیکی لبه های صفحه ی برد شما نصب شوند ، زیرا این امر باعث تجمع گرما و افزایش قابل توجه دما می شود. اجزای دیجیتالی کاملاً یکپارچه ، مانند میکروکنترلرها ،انواع پردازنده ها و FPGA ها ، بهتر است که در مرکز PCB قرار بگیرند ، تا امکان انتشار یکنواخت گرما از طریق صفحه و در نتیجه کاهش دما فراهم شود. در هر صورت ، اجزای قدرت هرگز نباید در همان منطقه متمرکز شوند تا از ایجاد نقاط داغ جلوگیری شود. بلکه اصطلاحا ترتیب نوع خطی ارجح است.شکل زیر تجزیه و تحلیل حرارتی یک اینورتر سه سطحی کلمپ دیودی NPC را نشان می دهد ، با مناطقی که بالاترین غلظت گرما با رنگ قرمز مشخص شده است. نکات مهم برای ایمنی : مانند هر مدار دیگری ، نگرانی اصلی مدارهای جریان بالا اطمینان از عملکرد ایمن آن است. چند مورد بالقوه وجود دارد که منحصر به فرد در بردهایی که بارهای پرقدرت را تغذیه میکنند و مهم ترین این موارد گرماست. مهم نیست که شما PCB را چقدر خوب طراحی و چیدمان می کنید . توان بالاتر به معنی گرمای تولیدی بیشتر است. این مسئله باید همیشه هنگام ساخت مبدل در نظر گرفته شود و از منافذ / فن های خارجی استفاده شود. کاری که در بسیاری از طراحی های صنعتی یافت میشود و من هم توصیه میکنم به شما روی همه طراحی هایی که انجام می دهید که بیش از 8 آمپر دارند . از یک سنسور دما مخصوص روی PCB استفاده کنید. این یک میان افزار عالی و مبتنی بر جلوگیری از خرابی است. با توانایی نظارت بر درجه حرارت ، همیشه باید بتوانید در برابر هرگونه شرایط گرمازدگی واکنش نشان دهید. برای کاهش میزان گرمای تولید شده روی خود برد ، بهتر است قطعات با مقاومت کم انتخاب شوند. خطر احتمالی بعدی مربوط به اتصال کوتاه است. از آنجایی که این برد برای راه اندازی دستگاه های با قدرت بالا طراحی شده است ، در صورت اتصال کوتاه شدن ، قادر به تأمین مقدار قابل توجهی جریان است. در نظر گرفتن این امکان در مرحله طراحی بسیار مهم است. ساده ترین راه برای مقابله با اتصال کوتاه داشتن یک فیوز در تمام خروجی هایی است که از برد خارج می شود و یک فیوز ورودی. فیوزها همیشه باید جریان کمتری نسبت به سیم های استفاده شده داشته باشند. آنها همچنین باید با مقداری کمتر / برابر مقدار فعلی که مسیرهای صفحه برای آن طراحی شده اند ، انتخاب شوند. همچنین استفاده از درایورهایی که در آنها جلوگیری از اتصال کوتاه در نظر گرفته شده است ایده خوبی است. یک مثال : به عنوان مثال ، من یک PCB با قدرت بالا و بر اساس میکروکنترلر Atmega328 که 8 بیتی است طراحی می کنم. این برد دو موتور DC را با یک درایور پل H کنترل می کند. از آنجایی که یک پل H می تواند تقریباً هر بار القایی یا مقاومتی را تحریک کند ، می تواند پانل های LED با جریان بالا را نیز هدایت کند. پیشنهاد می شود که از هر خروجی 15A بار بگیرید ، در مجموع 30A. من از نرم افزار KiCad نسخه 5 برای این مثال استفاده می کنم. شماتیک در شکل بالا از دو درایور تمام پل مجتمع VNH5019A استفاده می کند(برای دانلود دیتاشیت آن اینجا کلیک کنید.). آنها می توانند جریان 30 آمپر را به طور مداوم درایو کنند. در این بردAtmega328 منطق درایورها را کنترل خواهد کرد و تنها یک منبع 12 ولت DC تغذیه برد را تأمین می کند. رگولاتور سوییچینگ نیز 5 ولت تغذیه برد بردAtmega328 را میسازد.لازم به ذکر است VNH5019A تمام منطق های کنترل را داراست، به جز منطقی که جهت چرخش موتور را فراهم می کند. برخی از قطعات : VNH5019A قادر است بسیاری از محافظت هارا خود ایجاد کند ، فقط به خازن های الکترولیتی 1000uF نیاز دارد. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد محافظت از مدارها در برابر بارهای القایی ، دیتاشیت های مشابه با این قطعه را نیز میتوانید مطالعه کنید. من از ترمینال های 74651195R 85A برای ورودی های اصلی تغذیه 12 ولت و از دو بلوک ترمینال 1792229 30 آمپری نیز برای خروجی موتور استفاده خواهم کرد. یک فیوز ورودی 30A و یک فیوز 15A به هر یک از درایورهای VNH وجود دارد. فیوز های درایورها قبل از درایور است زیرا درایور می تواند 30A را تأمین کند ، قبل از اضافه بار بیش از حد درایور، فیوز باید بسوزد . با این کار اطمینان حاصل می شود که هنگام سوختن فیوز هر دو طرف قطع می شوند زیرا درایور دیگر تغذیه ندارد. گزینه دیگر این است که هر دو خروجی درایور پل H را فیوز کنید . برنامه ریزی مناسب داشته باشید : هنگام برنامه ریزی یک مدار قدرت بالا ، قبل از کشیدن اولین مسیر ، داشتن درک سطح بالایی از طرح ضروری است. گرچه این مورد در هر طراحی بردی مهم است ، اما به ویژه در این بردها نیز بسیار مهم است. گرچه ضروری نیست ،اما شخصا دوست دارم برد هایی از این قبیل را به قسمت های کم قدرت و قدرت بالا تقسیم کنم. این اطمینان می دهد که تمام مسیر های قدرت بالا تا حد ممکن به منبع تغذیه و خروجی نزدیک باشند. چیزی که شخصا هنگام انجام PCB های با جریان بالا یاد گرفتم و اکنون در تمام طراحی هایم انجام می دهم ، انجام یک طرح اولیه با مسیرهای 8mil روی همه قطعات است، تا اطمینان حاصل شود که محل قرارگیری اجزا به بهترین روش ممکن بهینه شده است. شکل زیر محل قرارگیری اولیه همه اجزا و مسیرهای 8mil را برای تعیین مسیرهای نهایی نشان می دهد. jتوان از ترمینال پایین وارد می شود ، به فیوز ورودی می رود ، به درایورهای H-Bridge یا ساختار تمام پل منشعب می شود و جریان کم تغذیه از مرکز برد به تنظیم کننده 5 ولت می رود.برای درایورهای پل H ، توان از طریق خازن های بزرگ الکترولیتی موجود در لایه پایین به آنها منتقل می شود و لایه بالایی و پد را با via به یکدیگر وصل میشوند. ادامه دارد…....
طول عمر خازن الکترولیت چقدر است؟
آذر 14, 1399
آموزش ها
مقدمه و مختصری از آنچه خواهید خواند » امروز میخواهیم در سایت ایران پاور راجب المانی مهم در منابع تغذیه به خصوص منابع تغذیه سوییچینگ یعنی طول عمر خازن الکترولیت صحبت کنیم. به طور کلی : همچنین بخوانید » محاسبات هسته فریت و هرآنچه لازم است راجب هسته فریت بدانیدبررسی اجمالی:خازن های الکترولیتی موجود در منابع تغذیه AC-DC عمر محدودی دارند. تولیدکنندگان عموما ارزیابی دوام احتمالی خود را برای کمک به خریداران در انتخاب مناسب ترین راه حل ارائه می دهند. متغیرهای دیگری وجود دارند که در کاربردهای مختلف بر طول عمر تأثیر خواهند گذاشت. در انتهای نوشته برای کاربردی مشخص و 24 ساعته محاسبات طول عمر ارائه خواهد شد.همچنین بخوانید » تعمیر منابع تغذیه سوئیچینگخازن های الکترولیتی جز قطعات اساسی منابع تغذیه AC-DC هستند. آنها حاصل ضرب ولتاژ در ظرفیت بالایی را ایجاد (CV) و مقاومت سری معادل کم (ESR) را در فضایی کم حجم فراهم می کنند.خازن های الکترولیتی جز قطعات اساسی منابع تغذیه AC-DC هستند. آنها حاصل ضرب ولتاژ در ظرفیت بالا (CV) و مقاومت سری معادل کم (ESR) را در ابعاد کم حجم فراهم می کنند. به جرات میتوان گفت هیچ المان دیگری وجود ندارد که بتواند این کار را با صرفه انجام دهد. عمر مفید منبع تغذیه را تعیین کنید:عمر مفید این خازن های الکترولیتی به طور فزاینده ای یک پارامتر کلیدی در منابع تغذیه خصوصا منابع تغذیه سوییچینگ است. تقاضای چگالی برق در حال افزایش است و خازن های الکترولیتی تنها المانی در منبع تغذیه هستند که فرسوده می شوند.بنابراین ، نوع خازن الکترولیتی استفاده شده در طراحی ، عمر مفید منبع تغذیه را تعیین می کند.بنابراین ، نوع خازن الکترولیتی استفاده شده در طراحی ، عمر مفید منبع تغذیه را تعیین می کند.این همچنین عمر مفید سرویس دهی یا فاصله سرویس از انتهای عملکردش در تجهیزات نگهداری شده را تعیین می کند. توپولوژی و جریان موج دار(دارای ریپل ) اعمال شده ، طرح بندی ، طول عمر خازن ، درجه حرارت درجه حرارت خازن و اثر گرمایش محلی از یک محصول به محصول دیگر متفاوت است.توپولوژی و ریپل جریان اعمال شده ، طراحی PCB ، طول عمر خازن ،ریتینگ درجه حرارت خازن و اثر گرمایش محیط از یک محصول به محصول دیگر متفاوت است.همچنین ممکن است در شرایط ورودی کم و زیاد خط تغییر کنند. اثرات گرمایش خارجی می تواند بیشتر از اثرات گرمایش داخلی موثر باشد ، به خصوص در طراحی های فشرده امروزی.عمر واقعی نیز به افزایش دما بستگی دارد که ممکن است هنگام نصب منبع تغذیه در کاربرد مشخص اتفاق بیفتد(اثرات دمای محیطی). مشخصات کاربردی و نیاز شما عامل دیگری است که میانگین دمای کارکرد در طول عمر تجهیزات و ساعات استفاده در روز را مشخص می کند.طراحان خازن های الکترولیتی هنگام تعیین طول عمر محصولات خود ، همه این عوامل را در نظر می گیرند. بیایید نگاهی به محاسباتی که آنها با آنها کار می کنند ، بیاندازیم. همچنین بخوانید » اینورتر منبع امپدانسی ( Z-source Inverter) چیست؟ طول عمر خازن الکترولیت را در دمای نامی طراحی کنید :تولیدکنندگان خازن های الکترولیتی طول عمر طراحی را در حداکثر درجه حرارت نامی محیط ، معمولاً 105 درجه سانتی گراد تعیین می کنند.این طول عمر طراحی می تواند از 1000 ساعت تا 10 هزار ساعت یا بیشتر متغیر باشد. هر چه طول عمر طراحی بیشتر باشد ، ماندگاری اجزا در یک کاربرد معین و دمای محیط بیشتر می شود.طبیعتا هر چه طول عمر طراحی بیشتر باشد ، ماندگاری قطعه در یک کاربرد معین و دمای محیط بیشتر می شود.تولید کنندگان محاسباتی را برای تعیین طول عمر در کاربردهای مشخص معمولا ارائه می دهند. این محاسبات بر اساس معادله آرنیوس برای مشخص کردن میزان واکنش وابسته به دما هستند.این معادله مشخص می کند که به ازای هر 10 درجه افزایش دما ، سرعت واکنش دو برابر می شود.این بدان معنی است که طول عمر برای هر 10 درجه کاهش دما دو برابر می شود ، بنابراین یک خازن دارای طول عمر نامی 5000 ساعت در 105 درجه سانتیگراد دارای طول عمر 10000 ساعت در 95 درجه سانتیگراد و 20000 ساعت در 85 درجه سانتیگراد است. در زیر معادله اساسی آورده شده است. این منحنی عمر مفید را در برابر دمای محیط ترسیم می کند.همچنین بخوانید » ماسفت یا igbt کدام برای طراحی شما بهتر است ؟ ریپل جریان و فرکانس عملیاتی»همینطور که دمای محیط و اثرات گرمایش محلی بر طول عمر خازن اثر میگذراند ، ریپل جریان اعمال شده هسته خازن را بیشتر گرم می کند.فرآیندهای سوئیچینگ و اصلاح در بخش ورودی و خروجی منبع تغذیه ، جریان های ریپل دار تولید می کند. که این جریان ها باعث اتلاف توان در خازن الکترولیتی می شوند.مقدار و فرکانس این جریان های دارای ریپل به توپولوژی طراحی شده تا حد زیادی بستگی دارد و از هر طراحی به طراحی دیگر متفاوت است.توان تلف شده در خازن با استفاده از میزان موثر یا RMS جریان دارای ریپل و ESR یا مقاومت سری خازن در فرکانس عملکردش تعیین می شود.مزیت سیستم های خنک کننده» منبع تغذیه محصور شده با فن های خنک کننده خاص خود ، در صورت استفاده صحیح ، کمتر در معرض پایان طول عمر خازن های الکترولیتی خود هستند. جدول زیر عمر تخمینی خازن ها را با طول عمر نامی 2000 و 5000 ساعت که توسط سازنده مشخص شده است در دماهای مختلف نشان می دهد.هنگام تبدیل ساعات کار به سالهای عملکرد منبع تغذیه فرض کرده ایم دائم کار است.تجهیزاتی با مشخصات نیازی کمتر – مانند هشت تا ده ساعت در روز ، پنج روز در هفته که کار می کنند – و طبیعتا از جدول پایین طول عمر مفید بیشتری دارند.متغیرهای دیگر که ممکن است طول عمر در کاربردهای مختلف را اثر بگذارد » تولیدکنندگان منبع تغذیه(معمولا بغیر از چینی ها! ) برای اطمینان از کافی بودن طول عمر محصول ، قوانینی برای کاهش درجه بندی طراحی اعمال می کنند. طول عمر خازن ، به ویژه در محیط های همرفت یا خنک کننده طبیعی ، باید بیشتر براساس نصب خاص ارزیابی شود.اندازه گیری جریان های دارای ریپل اعمال شده عملی نیست به صورت دائمی اما اندازه گیری دمای عملیاتی موثر نشان دهنده عمر مفید است.درصورتی که شما دارای یک شرکت هستین ،اپراتورها می توانند دمای مورد را اندازه گیری کرده و معادله آرنیوس و مشخصات ساعت عملکرد را برای محاسبه دقیق طول عمر استفاده کنند. شما هم میتوانید مانند نمودار زیر ، براساس دمای نقطه ی خازنتون و اطلاعات سازنده ی اون تا حد بسیار نزدیکی نمودار طول عمرش رو رسم کنین. نوشته شده (توسط محمد فارسیجانی)....
مدار تایمر قابل تنظیم با 555 به همراه توضیح عملکرد
آذر 4, 1399
مدارات کاربردی
بنام خدا مقدمه : تایمر وسیله ای است که می تواند در یک زمان مشخص, وسیله ای را خاموش و یا روشن کند. در مدار تایمر قابل تنظیم زیر, مدت زمان عملکرد بین 1 تا چند دقیقه بر طبق طراحی ای که در ادامه خواهیم گفت قابل تنظیم است. این یک نمودار مدار خاموش شدن خودکار است. اگر بعد از مدت زمان مشخصی نیاز به خاموش کردن هر دستگاه الکترونیکی دارید ، این مدار می تواند به طور خودکار این کار را انجام دهد. وقتی شما حتی می خوابید! 🙂 به عنوان مثال می توان از این مدار خاموش شدن خودکار در انواع چراغ های باغ / ایوان/ راه پله ،تجهیزات لحیم کاری چسب های برقی یا سایر وسایل دیگر برای خاموش کردن خودکار آن برای صرفه جویی در مصرف برق یا صرفه جویی در دستگاه و یا ایمنی استفاده کرد ، یا می توانید از آن متناسب با نیازهای خود استفاده کنید.در مدار پیشنهاد شده ی ما از مد عملکردی mono stable این آی سی استفاده کرده ایم. چطور مدت زمان این تایمر را بر اساس نیاز خود طراحی کنیم؟ عرض پالس خروجی (T) یا مدت زمانی که پایه ی OUTPUT این آیسی پس از لبه ی پایین گذر روشن میماند با فرمول زیر محاسبه می شود. T = 1.1 * R * C در این فرمول ، مقاومت بر حسب اهم و خازن بر حسب فاراد باید قرار داده شود تا خروجی بر حسب ثانیه بدست بیاید. چطور میتوان مدار تایمر قابل تنظیم با آی سی 555 داشته باشیم؟ به سادگی شما میتونین با قرار دادن مقاومت متغیر به جای مقاومت R نشان داده شده در شکل بالا ، میزان تایمر را مطابق با نیاز خود طراحی و تغییر دهید. نحوه عملکرد مدار : در اینجا از IC 555 به عنوان مولتی ویبراتور Monostable استفاده می شود.قطعا همونطور که میدونین این یک آی سی تایمر محبوب و بسیار پرکاربرد هست. توان ورودی برای بخش تغذیه این مدار تایمر با استفاده از منبع تغذیه بدون ترانسفورماتور تأمین می شود که با یک دیود به عنوان یکسوساز نیم موج ، یک مقاومت افت ولتاژ ، یک خازن فیلتر و یک دیود زنر ساخته می شود. در بخش منبع تغذیه ، دیود D1 به عنوان یکسوساز نیم موج استفاده می شودو R1 به عنوان مقاومت افت ولتاژ و C1 به عنوان خازن فیلتر استفاده می شود S1 همان کلیدیست که با زدن آن عمل شروع تایمر به شمردن را از او میخواهیم به عبارتی تحریک کننده ی مدار 555 و خروجی تایمر 555 از طریق یک مقاومت (R4) به “گیت” TRIAC BT136 می رسد وقتی خروجی تایمر زیاد است ، TRIAC را تحریک کرده و دستگاه بار / خروجی را روشن می کند هنگامی که C2 (خازن تاخیر زمانی) تا 2/3 ولتاژ ورودی شارژ شد. سپس خروجی آی سی 555 کم و سپس قطع می شود (Pin-3 پین خروجی 555 است) با کم شدن خروجی تایمر ، TRIAC دستگاه بار / خروجی را خاموش می کند زمان تنظیم شده در این مدار پیشنهادی حدود 20 دقیقه است زمان تنظیم شده را می توان با تغییر مقدار C2 و مقاومت R2 تنظیم کرد خازن با نشتی کم به عنوان C2 توصیه می شود...
ماسفت یا igbt کدام برای طراحی شما بهتر است ؟
شهریور 9, 1399
آموزش ها
امروز میخواهیم در سایت ایران پاور شما را با ویژگی های کاربردی ترانزیستورهای دو قطبی ، ماسفت و IGBT آشنا کنیم و با مقایسه های عددی عملی شما را آشنا کنیم که چه سوییچی برای کاربرد شما مناسبت تر است. انتخاب ماسفت یا IGBT برای طرح من مناسب تر است؟ تا قبل از پیدایش ماسفت (MOSFET) ها در دهه ی 1970 ، ترانزیستورهای دو قطبی (BJT) تنها ترانزیستورهای قدرت شناخته میشدند. اگرچه ترانزیستورهای BJT یا دو قطبی مزایای بسیاری در کاربردهای فراوانی داشتند اما عملکرد آن ها بوسیله ی چندین نقطه ضعف محدود شد. از معایب ترانزیستورهای دو قطبی BJT میتوان به نیاز به اعمال مقدار زیادی در جریان در بیس آن ها برای روشن کردنشان اشاره کرد. همچنین ترانزیستور دو قطبی معمولا مشخصه ای دارد که سبب میشود خاموش شدن آن ها با سرعت کمی صورت پذیرد. از سوی دیگر ترانزیستور دو قطبی به دلیل ضریب دمای منفی ای که دارد نسبت به تغییرات دما حساس است. علاوه بر آن ، حداقل ولتاژ لازم برای روشن شدن یا تلفات هدایتی نیز با پارامتری به نام ولتاژ کلکتور-امیتر اشباع کنترل میشود.(VCE (SAT)) ماسفت » در مقابل ، ماسفت یا MOSFET سوئیچ قدرتی است که توسط ولتاژ کنترل می شود و نه جریان. ماسفت ضریب دمایی مثبت داشته و حساسیت افزایش دما در آن مانند ترانزیستور دو قطبی نیست یعنی با افزایش دما در ماسفت مقاومت آن افزایش یافته و بنابراین جریان کمتری عبور خواهد کرد . روشن شدن ماسفت محدودیت های تئوری ترانزیستور دو قطبی را نداشته و بنابراین تلفات روشن شدن در آن بسیار کمتر از ترانزیستور دو قطبی است.ماسفت ها MOSFETs همچنین دارای یک دیود ذاتی بدنه نیز هستند که در کاربردهایی که جریان گردشی نیاز است بسیار مفید میتواند باشد(free-wheeling) همچنین بخوانید » محاسبات هسته فریت و هرآنچه لازم است راجب هسته فریت بدانید به دلیل مزایای بالا ماسفت ها به سرعت در طراحی ها خصوصا طراحی های قدرت جای خود را به ترانزیستور های دو قطبی دادند. معرفی IGBT » در دهه ی 1980 ترانزیستورهای دو قطبی با گیت ایزوله یا insulated-gate bipolar transistor (IGBT) ارائه شدند. این سوئیچ ها میتوان گفت پلی بین ماسفت ها و ترانزیستورهای دو قطبی بودند. IGBT ها مشخصه ی سوییچ زنی خروجی و هدایتیشان مانند یک ترانزیستور دو قطبی است اما مانند ماسفت ها از طریق ولتاژ کنترل میشوند. میتوان گفت ظهور IGBT قابلیت جریان بالای ترانزیستورهای دو قطبی را با خاصیت کنترلی ماسفت ها ترکیب کرد. جریان دنباله » متأسفانه ، IGBT هنوز دارای معایبی مانند جریان دنباله ی نسبتاً بزرگ و نبود دیود تخلیه بدنه است.جریان دنباله یا Tail Current در شکل زیر مشخص شده است.این جریان جریانی است که از IGBT میگذرد هنگامی که ولتاژ کلکتور-امیتر در دو سر سوئیچ اعمال شده و باید سوئیچ خاموش باشد. نسخه های اولیه IGBT نیز مستعد قفل شدن(latch up) بودند ، اما این عیب تا حد زیادی حذف شده است. خطر احتمالی دیگر در برخی از انواع IGBT ضریب دمای منفی است که می تواند منجر به کاهش مقاومت و افزایش جریان در هنگام افزایش دما شود.که این موضوع استفاده ی موازی از IGBT ها را کمی سخت میکند. همچنین بخوانید » ضریب توان چیست و چرا اصلاح ضریب توان انجام میدهیم؟بخش اول در حال حاضر ، این مشکل در آخرین نسل های IGBT که مبتنی بر فناوری غیر پانچ (NPT,non-punch-through) هستند ، برطرف شده است.این توسعه همان ساختار اولیه IGBT را حفظ می کند ، اما این محصول بر پایه سیلیکون پراکنده شده به صورت فله ای استوار است ، نه ماده اپیلاکسی(epitaxial ) که هم IGBT و هم MOSFET ها از ابتدا از آن استفاده کرده اند. به طور کلی میتوان گفت IGBT ها انتخاب مناسبی برای کاربردهایی تا 1200 ولت هستند و ماسفت ها نیز برای کمتر از 300 ولت مناسب است.اگرچه برخی امروزه با معرفی برخی نسل های جدید ماسفت این ولتاژ به مقدار زیادی ارتقا یافته است اما هنوز از نظر اقتصادی بسیار گران به نظر میرسند. کاربرد IGBT » همچنین IGBT ها برای کاربردهایی با دیوتی سایکل کم ، فرکانس سوئیچ زنی پایین(کمتر از 25 کیلو هرتز) . آنها همچنین در کاربردهایی که ولتاژ بالا (> 1000 ولت) ، درجه حرارت اتصال یا جانکشن مجاز (> 100 درجه سانتیگراد) و قدرت خروجی بالا (> 5 کیلو وات) نیاز دارند ، سوئیچ مناسب به نظر میرسد. برخی از کاربردهای معمول IGBT شامل کنترل موتور در مواردی است که فرکانس کاری کم تر از 20 کیلوهرتز باشد و حفاظت از حد اتصال کوتاه / یا محدود کردن جریان هجومی مورد نیاز است. منبع تغذیه بدون وقفه یا UPS ها با بار ثابت و به طور معمول با فرکانس پایین. جوشکاری ، که به جریان متوسط و فرکانس پایین (<50 کیلوهرتز) نیاز دارد ؛ مدارهای سوئیچ زنی در ولتاژ صفر (ZVS) ؛ و روشنایی کم مصرف با عملکرد در فرکانسهای پایین (<100 کیلوهرتز). کاربردهای ماسفت MOSFET » ماسفت ها در هدف های کاربردی با کارایی با فرکانس بالا (> 50کیلوهرتز) ، تغییرات گسترده خط یا بار ، چرخه های کار یا دیوتی سایکل های بزرگ، کاربردهای ولتاژ کم (<300ولت) و توان خروجی پایین تر (<700 وات) ترجیح داده می شوند. کاربردهای معمول MOSFET شامل منابع تغذیه سوییچینگ با استفاده از سوئیچینگ سخت بالاتر از 200 کیلوهرتز یا عملکرد ZVS زیر 1000 W. و شارژ باتری یکی دیگر از موارد معمول استفاده از ماسفت است. همچنین بخوانید » سوئیچ زنی نرم zvs و zcs چیست ؟ هدف دیگر این مقاله بررسی “منطقه متقاطع” است که شامل برنامه هایی است که بیش از 250 ولت کار می کنند ، بین 10 تا 200 کیلوهرتز سوئیچ می شوند و سطح توان بالاتر از 500 وات است.در این موارد ، انتخاب نهایی ترانزیستور براساس فاکتورهای دیگری مانند امپدانس حرارتی ، توپولوژی مدار ، عملکرد هدایت و بسته بندی سوییچ انجام می شود. مدار تصحیح ضریب توان یا PFC به صورت سوئیچ زنی ولتاژ صفر یا ZVS یک نمونه از کاربردهایی است که در منطقه متقاطع بین IGBT و MOSFET قرار می گیرد. مقایسه تلفات در کاربرد اصلاح ضریب توان » ماسفت یا IGBT در این مقایسه به منظور انجام مقایسه ای عادلانه دو نوع مشابه از ماسفت و IGBT را میخواهیم در کاربرد اصلاح ضریب توان از نظر تلفاتی با یکدیگر مقایسه کنیم. ماسفت انتخابی ما از نوع IRFP460 و IGBT استفاده شده نیز IRG4PC40W است.شکل زیر مقایسه ی تلفاتی این دو را در این کاربرد نشان میدهد. هنگامی که اصلاح ضریب توان از سوئیچینگ ولتاژ صفر یا ZVS استفاده می کند ، نتایج با توجه به دمای کار متفاوت است. با سوئیچینگ 50 کیلوهرتز و خروجی 500 وات ، تلفات IGBT 9.5 وات بوده وبیشتر از تلفات MOSFET با 7 وات در دمای اتاق است. همچنین بخوانید » سوئیچ زنی نرم در مبدل DC به DC افزاینده (بوست)اثر افزایش دما » هنگامی که دما در حین عمل کردن مدار درشرایط عملیاتی افزایش یابد ، تلفات هدایت MOSFET با سرعت بیشتری نسبت به تلفات سوئیچینگ IGBT افزایش می یابد. تلفات در دمای بالا 60٪ برای MOSFET افزایش می یابد ، در حالی که کل تلفات IGBT فقط 20٪ افزایش می یابد. در 300 وات ، این باعث می شود تلفات در حالت ZVS تقریباً برابر باشد. و در 500 وات با عملکرد ZVS ، مزیت راندمان قطعا با IGBT است. اگر توان خروجی 500 وات باقی بماند و فرکانس سوئیچینگ در دمای بالاتر به 134 کیلوهرتز برسد ، IGBT تلفات کمی بدتر (25.2 وات) نسبت به MOSFET (23.9 وات) را نشان می دهد. اگر اندازه گیری های مشابه در دمای اتاق انجام شود ، تلفات به ترتیب 17.8 و 15.1 وات است. افزایش تلفات سوئیچینگ در فرکانس بالاتر این مزیت را که IGBT در دمای بالا داشت هنگام فرکانس سوئیچینگ کمتر بود از بین می برد. جمع بندی » ماسفت یا IGBT ؟ این مثال ها نشان می دهد که هیچ قانون از پیش نوشته شده ای وجود ندارد که بتوان از آن برای تعیین اینکه کدام سوییچ بهترین عملکرد را در یک نوع خاص مدار ارائه می دهد ، استفاده کرد. انتخاب IGBT یا MOSFET بسته به میزان دقیق توان، کاربردهای در نظر گرفته شده و جدیدترین فناوری موجود برای هر نوع ترانزیستور ، از کاربردی به کاربرد دیگر متفاوت خواهد بو.دبه عنوان مثال ، منبع تغذیه ای که در دمای اتاق با بار اسمی و ولتاژ خط کار می کند باعث می شود MOSFET از IGBT بهتر باشد.اگر منبع تغذیه در حداکثر دمای مورد ، حداکثر بار و حداقل ولتاژ خط کار شود ، IGBT بهتر به نظر می رسد. همچنین بخوانید » یکسوساز پل دیودی.در حال حاضر ، برخی از جدیدترین IGBT ها می توانند عملکرد رقابتی و مزایای هزینه ای را در کاربرد ZVS PFC در 1000 W و بالاتر ارائه دهند و با فرکانس های 100 سوئیچ هرتز و بالاتر کار کنند. با این وجود ، در همه کاربردهای دیگر منابع تغذیه ، MOSFET همچنان به سلطنت عالی ادامه می دهد. به نظر می رسد این تصور در سراسر صنعت ما وجود دارد که MOSFET یک رده محصول بالغ است که عملکرد قابل توجهی در کاربردهای مختلف ارائه نمی دهد ، در حالی که IGBT یک فناوری جدید است که جایگزین MOSFET در تمام برنامه های بالای 300 ولت می شود. چنین تعمیم هایی قطعا درست نیستند. [su_button url=”https://t.me/irnpower” size=”8″ wide=”yes” center=”yes” radius=”round” icon=”icon: send” desc=”ما را در تلگرام دنبال کنید.”]...
پیدا کردن ترانزیستور مشابه به سادگی
مرداد 18, 1399
آموزش
امروز در سایت ایران پاور میخواهیم شما را با سه روش مهم برای پیدا کردن ترانزیستور مشابه و یا ماسفت معادل آشنا کنیم.دلایل بسیار زیادی وجود دارد که گاهی نیاز داریم تا ترانزیستور و المان الکتریکی مورد نظر خود را پیدا نکرده و لازم باشد از جایگزین آن استفاده کنیم.برخی از این دلایل عبارتند از موجود نبودن قطعه در بازار ایران ، گرانی بیش از حد و غیر معقول یک ترانزیستور در اثر کمیاب شدن آن و …. .بنابراین با این پست تا انتها همراه ما باشید.در ابتدا مشخصات مهم ترانزیستورها را بیان میکنیم : مشخصات مهم ترانزیستور ها : براي انتخاب ترانزيستور معادل و يا ترانزیستور منشابه مناسب آن به مهمترين پارامترهاي آن توجه كنيد . 1 ماكزيمم ولتاژ قابل تحمل EC 2 .ماكزيمم جريان گذر از EC 3 . توان ترانزيستور 4 . ضريب تقويت ترانزيستور 5. فركانس قطع ترانزيستور نكات فوق الذكر در اكثر موارد بايد مورد توجه باشد . اگر يك ترانزيستور خروجي هريزنتال و يا يك ترانزيستور سويچينگ تغذيه را انتخاب مي كنيم تمام موارد فوق حتي به اضافه ظرفيت خازني بين BC نيز بايد مورد توجه قرار گيرد زيرا فركانس كاری مدار شما هرچه بالاتر رود اهميت ظرفيت خازني ما بين پايه هاي ترانزيستور بيشتر مي شود . نكته مهمي كه در انتخاب ترانزيستور هاي قدرت حائز اهميت است مقدار جريان گذر از EC مي باشد در اين حالت انتخاب ترانزيستور جانشين بايد به صورتي باشد كه نه تنها تحمل جريان گذر را داشته باشد بلكه اندكي از ترانزيستور قبلي نيز بهتر بوده تا طول عمر بيشتري در مدار داشته باشد . در انتخاب ترانزيستورهاي طبقه هريزنتال علاوه بر توجه به جريان گذر اهميت تحمل ولتاژ كار بالا بيشتر از ترانزستورهاي سويچينگ است . زيرا همواره خروجيهاي هريزنتال پيكهاي ولتاژ بالاتر توليد مي كنند . اين بدان معني نيست كه در طبقه POWER SUPPLY يا منبع تغذيه ولتاژ كار ترانزيستور اهميتي ندارد . به هر حال انتخاب ولتاژ كار با توجه به ماكزيمم دامنه پيكهاي توليدي اهميت دارد . در ترانزيستورهاي خروجي هريزنتال گاهي محدوده ولتاژ كار بالاتر از 1500V مي باشد پس الزاماً بايد ولتاژ كار اين ترانزيستورها بالاتر از پيكهاي توليدي باشد تا تحمل كاردر اين وضعيت را داشته باشد پیدا کردن ترانزیستور ها ، ماسفت ها ، IGBT ها و حتی IC های مشابه : در روش اول میخواهیم سایتی بسیار مفید در این زمینه را به شما معرفی کنیم. با استفاده از سایت www.alltransistors.com میتوانید به سادگی ترانزیستور ها و ماسفت ها و igbt مشابه با سوئیچ مورد نظر خود را پیدا کنید. این سایت با بیش از 123000 نوع ترانزیستور موجود در خود میتواند به عنوان منبع بسیار مناسبی برای تشخیص سوییچ های مشابه به کار رود.اگرچه این سایت همچنان دارای نواقصی بوده و ممکن است بعضی از سوئیچ های مورد نظر شما خصوصا ترانزیستور و ماسفت های جدید تر در دیتابیس این سایت وجود نداشته باشد. آموزش استفاده از این سایت را در کانال آپارات ما مشاهده کنید. همچنین بخوانید » تقسیم ولتاژ با خازن را پایه ای یاد بگیریم روش دوم » استفاده از جدول ترانزیستورهای مشابه توان پایین : در این روش شما میتوانید با استفاده از دو تصویر ارائه شده در زیر مشخصات ترانزیستورهای معروف توان پایین را مشاهده کرده و ترانزیستوری متناسب با نیاز خود انتخاب کنید. همچنین بخوانید »روش های کاربردی افزایش راندمان مبدل های الکترونیک قدرت روش سوم استفاده از کتاب ارائه شده به صورت pdf : این کتاب که دارای 226 صفحه میباشد مجموعه ای بسیار غنی از انواع ماسفت ها ، igbt ها و ترانزیستورهای bjt و تریستورها و ترایاک بوده و در بخش معرفی هر ترانزیستور نمونه های مشابه آن ارائه شده است.در ادامه برخی تصاویر به صورت تصادفی از این کتاب ارائه میشود. بخش دانلود » [su_button url=”https://dl.irnpower.ir/uploads/2020/08/irnpower.ir_انواع ترانزیستورهای معادل.zip” size=”8″ wide=”yes” center=”yes” radius=”round” icon=”icon: download” desc=”دانلود رایگان کتاب ترانزیستور های مشابه”] [su_button url=”https://t.me/irnpower” size=”8″ wide=”yes” center=”yes” radius=”round” icon=”icon: send” desc=”ما را در تلگرام دنبال کنید.”]...
ساخت مبدل کاهنده با آردوینو
تیر 9, 1399
آموزش ها
مقدمه : در این پروژه در سایت ایران پاور میخواهیم مبدل کاهنده ای بسازیم که ولتاژ 12 ولتی DC را به مقداری بین 2 الی 11 ولت تبدیل کنیم. این مدار در مراجع معروف الکترونیک قدرت به عنوان مبدل کاهنده شناخته میشود. ولتاژ خروجی یا ولتاژ کاهش یافته نسبت به ورودی در این پروژه توسط یک پتانسیومتر متصل به آردوینو به مقدار مطلوب ما قابل کنترل و تنظیم است. شناخت کلی مبدل ها : به طور کلی مبدل های DC به DC دو نوع زیر را شامل میشوند :مبدل های افزاینده یا Boost که سطح ولتاژ خروجی آن ها از سطح ولتاژ ورودیشان بیشتر است. مبدل های کاهنده یا Buck که سطح ولتاژ خروجی آن ها از سطح ولتاژ ورودیشان کمتر است.در هر دو نوع این مبدل ها ولتاژ ورودی به مقدار مطلوب ما تغییر داده میشود.عملکرد این مبدل ها را میتوان به ترانسفورماتور ها (ترانس ها) شبیه دانست با یک تفاوت اصلی که آن ها باهم دارند و این تفاوت را به زبان ساده میتوان این گونه بیان کرد که ترانسفورماتورها سطح ولتاژ AC (متناوب) را کاهش یا افزایش میدهند اما مبدل های DC سطح ولتاژ DC را تغییر میدهند. پایه ی اساسی هر دو نوع مبدل بیان شده در بالا سه عنصر زیر است :ماسفت ها یا سوئیچ های قدرت سلف ها خازن هادر این پروژه میخواهیم یک مبدل کاهنده که در آن از آردوینو به عنوان منبع PWM استفاده میشود به عنوان یک نمونه کار در ایران پاور به شما معرفی کنیم. همچنین بخوانید »انتقال برق (dc (HVDC و تحلیل آن تغییر فرکانس PWM بر روی پایه های آردوینو چطور انجام میشود : بر روی آردوینو UNO پایه های 3 , 5 , 6 , 9 , 10 و 11 PWM هستند. برای اجرای PWM لازم است از دستور زیر استفاده شود : ;(analogWrite( PWM PIN NO,PWM VALUE همچنین نکته مهم دیگری که باید بدانید این است که پین ها (پایه ها)ی 9 و 10 و 11 و 3 فرکانس 500 هرتز و پایه های 5 و 6 فرکانس 1 کیلوهرتز تولید میکنند.این فرکانس ها برای کاربردهای عمومی مانند روشن و خاموش کردن LED بسیار مناسب است. اما برای مدارهای الکترونیک قدرت مانند مبدل افزاینده و کاهنده که در بالاتر معرفی شدند فرکانس PWM بسیار بالاتری در حدود ده کیلوهرتز و بالاتر نیاز است چرا که ماسفت ها برای عملکرد مناسب سوئیچ زنی نیاز است تا فرکانس سوئیچ زنیشان بالا باشد . همچنین با افزایش فرکانس سوئیچ زنی ابعاد مدار مانند خازن ها و سلف ها کوچک تر میشوند. بنابراین در این پروژه نیازمند فرکانس سوئیچ زنی PWM بالایی هستیم. همچنین بخوانید » تقسیم ولتاژ با خازن را پایه ای یاد بگیریم در آردوینو UNO : فرکانس PWM برای D3 و D11 به صورت زیر موجود هستند :برای فرکانس سوئیچ زنی 31372.55 هرتز ;TCCR2B = TCCR2B & B11111000 | B00000001 برای فرکانس سوئیچ زنی 3921.16 هرتز ;TCCR2B = TCCR2B & B11111000 | B00000010 برای فرکانس سوئیچ زنی 980.39 هرتز ;TCCR2B = TCCR2B & B11111000 | B00000011 برای فرکانس سوئیچ زنی 490.20 هرتز که مقدار پیش فرض این پایه ها نیز است. ;TCCR2B = TCCR2B & B11111000 | B00000100 برای فرکانس سوئیچ زنی 245.10 هرتز ;TCCR2B = TCCR2B & B11111000 | B00000101 برای فرکانس سوئیچ زنی 122.55 هرتز ;TCCR2B = TCCR2B & B11111000 | B00000110 برای فرکانس سوئیچ زنی 30.64 هرتز ;TCCR2B = TCCR2B & B11111000 | B00000111فرکانس PWM برای پایه های D5 و D6 به صورت زیر موجود هستند : برای فرکانس سوئیچ زنی 62500.00 هرتز ;TCCR0B = TCCR0B & B11111000 | B00000001 برای فرکانس سوئیچ زنی 7812.50 هرتز ;TCCR0B = TCCR0B & B11111000 | B00000010 برای فرکانس سوئیچ زنی 976.56 هرتز که مقدار پیش فرض این پایه ها نیز هست ;TCCR0B = TCCR0B & B11111000 | B00000011 برای فرکانس سوئیچ زنی 244.14 هرتز ;TCCR0B = TCCR0B & B11111000 | B00000100 برای فرکانس سوئیچ زنی 61.04 هرتز ;TCCR0B = TCCR0B & B11111000 | B00000101 همچنین بخوانید » انتخاب فیوز مناسب چطور انجام میشود؟فرکانس PWM برای پایه های D9 و D10 به صورت زیر موجود هستند : برای فرکانس سوئیچ زنی 31372.55 هرتز تقسیم کننده فرکانسی را یک تنظیم کنید ;TCCR1B = TCCR1B & B11111000 | B00000001 برای فرکانس سوئیچ زنی 3921.16 هرتز ;TCCR1B = TCCR1B & B11111000 | B00000010 برای فرکانس سوئیچ زنی 490.20 هرتز که مقدار پیش فرض نیز هست. ;TCCR1B = TCCR1B & B11111000 | B00000011 برای فرکانس سوئیچ زنی 122.55 هرتز ;TCCR1B = TCCR1B & B11111000 | B00000100 برای فرکانس سوئیچ زنی 30.64 هرتز ;TCCR1B = TCCR1B & B11111000 | B00000101در این پروژه ما از پین شماره 6 و کد PWM زیر استفاده میکنیم . تولید فرکانس سوئیچ زنی 62.5 کیلوهرتز ;TCCR0B = TCCR0B & B11111000 | B00000001 همچنین بخوانید » اگر به باطری ماشین دست بزنیم چه میشود؟ لیست قطعات : آردوینو Arduino UNO UNO سلف 100 میکروهانری دیود شاتکی خازن 100 میکروفاراد IRF540N مقاومت 10 کیلو و 100 اهم پتانسیومتر باتری 12 ولتی بار خروجی ( در این پروژه یک موتور به عنوان بار در نظر گرفته میشود.)شماتیک مدار : همچنین بخوانید » تاباندن سیم به هم چطور میتواند تداخل الکترومغناطیسی را کم کند؟ اتصالات را مانند آنچه در مدار مشخص شده است انجام دهید »پین 6 آردوینو را به پایه ی بیس ماسفت وصل میکنیم. انتهای پایه های پتانسیومتر را به پایه ی 5 ولت و پایه ی زمین آردوینو UNO وصل میکنیم . پایه ی مثبت ترمینال باتری را به درین ماسفت و پایه ی منفی آن را به ترمینال P دیود شاتکی وصل میکنیم. از پایه ی P دیود شاتکی به صورت سری با سلف به بار (در اینجا موتور) وصل میکنیم. حال پایه ی N دیود شاتکی به پایانه ی سورس ماسفت متصل میکنیم. خازن 47 میکرو فاراد را موازی با بار قرار میدهیم. در انتها پایه ی زمین آردوینو را به پایه ی سورس ماسفت وصل میکنیم.همچنین بخوانید » ضریب توان چیست و چرا اصلاح ضریب توان انجام میدهیم؟بخش دوم کد برنامه آردوینو : ;int m ;int n ()void setup } تنظیم پین 6 به عنوان خروچی مدولاسیون پهنای پالس //;(pinMode(6,OUTPUT تنظیم یک پین به عنوان ورودی آنالوگ //;(pinMode(A1,INPUT ;TCCR0B = TCCR0B & B11111000 | B00000001 Serial.begin(9600) ; // serial communication { ()void loop } ;(m= analogRead(A1 ;(n= map(m,0,1023,0,255 ;(analogWrite(6,n ;(“Serial.print(” PWM Value ;(Serial.println(n { همچنین بخوانید » آموزش ساخت تابلو ال ای دی تبلیغاتی مدار مبدل کاهنده چطور کار میکند ؟ از آنجا که پتانسیومتر مقداری آنالوگ را به آردوینو میدهد ، این مقدار ولتاژ PWM دریافتی توسط پایه ی گیت ماسفت که از پایه ی 6 آردوینو تغذیه میشود را تعیین میکند. و در نهایت این مقدار ولتاژ خروجی دو سر بار را کنترل میکند. هنگامی که ماسفت روشن است ، سلف این مدار انرژی را ذخیره کرده و هنگامی که ماسفت خاموش میشود این انرژی در بار که در اینجا موتور است تخلیه میشود. و به دلیل اینکه این مراحل با سرعت بالایی انجام میشود ما یک ولتاژ DC کاهش یافته در دو سر موتور خواهیم داشت که به طور مستقیم به پتانسیومتر وابسته است. همچنین بخوانید » طراحی و شبیه سازی مبدل کاک (cuk)همچنین برای مشاهده فیلم کوتاهی از این مدار میتوانید به کانال آپارات ما به آدرس https://www.aparat.com/irnpower1 مراجعه کنید و یا اینجا کلیک کنید تا به آدرس مستقیم این فیلم در آپارات متصل شوید. محمد فارسیجانی [su_button url=”https://t.me/irnpower” size=”8″ wide=”yes” center=”yes” radius=”round” icon=”icon: send” desc=”ما را در تلگرام دنبال کنید.”]...
آموزش کامل کنترل اسکالر موتور القایی
خرداد 15, 1399
آموزش های تکنولوژی روز / آموزش های کاربردی موتور القایی
مقدمه : امروز میخواهیم در سایت ایران پاور شما را با کنترل اسکالر موتور القایی یا کنترل v/f موتور القایی به منظور کنترل سرعت موتور القایی با محاسبات نسبتاً ساده و در عین حال مفید و کاربردی که به یک کنترل سرعت خطی متغیر معقول منجر میشود آشنا کنیم. گزارشات بسیاری از تحلیل های بازار نشان می دهد که موتورهای القایی در کاربردها و مشاغل مرتبط با موتورهای سنگین صنعتی محبوب ترین هستند. دلایل اصلی محبوبیت موتورهای القایی اساساً به دلیل استحکام بالای آن ، قابلیت اطمینان بیشتر از نظر سایش و پارگی و راندمان عملکردی نسبتاً زیاد است. موتورهاي القایی بخصوص موتورهاي قفس سنجابی مزایایی نسبت به موتورهاي dc دارند. دارند. از مواردي نظیر نیاز به نگهداري کمتر ، قابلیت اطمینان بالاتر ، هزینه ، وزن ، حجم واینرسی کمتر ، راندمان بیشتر ، قابلیت عملکرد در وجود کموتا تور dc محیط هاي با گرد غبار و در محیط هاي قابل انفجار را می توان نام برد . همچنین بخوانید » فیلتر اکتیو موازی چیست؟چطور با آن میتوان هزینه برق مصرفی را کم کرد؟ مشکل اصلی موتورهاي dc را وجود کموتاتور و جاروبک میتوان نام برد، که نگهداري زیاد و پر هزینه و نا مناسب بودن عملکرد موتور در محیط هاي با گرد و غبار بالا و قابل انفجار را به دنبال دارد. با توجه به مزایاي فوق در تمامی کار بردها، موتور هاي القایی بطور وسیع بر سایر موتورهاي الکتریکی ترجیح داده می شوند. با این حال تا چندي پیش از موتورهاي القایی فقط در کاربردهاي سرعت ترجیح داده میشدند و در کاربردهای سرعت متغیر موتورهای DC مورد استفاده قرار میگرفتند چرا که روش هاي مرسوم در کنترل سرعت موتورهاي القایی هم غیر اقتصادي و هم داراي راندمان کم بوده است. همچنین بخوانید » درایو موتور های DC بخش سوم اما امروزه با گسترش روز افزون سوئیچ های پر قدرت و نیمه هادی های فرکانس بالا به مراتب از نظر هزینه و راندمان استفاده از موتور های القایی به صرفه است. موضوعات مهم در موتورهای القایی :پاسخ غیرخطی در اشباع هسته عدم ثبات در نوسانات موتور به دلیل تغییر درجه حرارت سیم پیچ.با توجه به این جنبه های مهم اجرای کنترل موتور القایی بهینه نیاز به یک الگوریتم کاملاً محاسبه شده با قابلیت اطمینان بالا دارد ، به عنوان مثال با استفاده از یک روش “کنترل برداری” و علاوه بر این با استفاده از یک سیستم پردازشی مبتنی بر میکرو کنترلرها نیاز است. همچنین بخوانید » ضریب توان چیست و چرا اصلاح ضریب توان انجام میدهیم؟بخش دوم درک پیاده سازی کنترل اسکالر V/F : به زبان ساده در روش کنترل اسکالر موتور القایی می توان با استفاده از فیدبک مستقیم از ولتاژ و جریان سیستم را کنترل کرده و موتور القایی AC را در وضعیت پایدار خود نگه داشت. در روش کنترل اسکالر موتور القایی متغیر عددی مورد نظر ما میتواند به صورت مناسب با آزمایش های عملی و یا از طریق فرمول ها و محاسبات مناسب به دست آید. همچنین بخوانید » شبیه سازی ماشین القایی سه فاز در قاب abc در مرحله بعد ، این اندازه گیری می تواند برای اجرای کنترل موتور از طریق یک مدار حلقه باز یا از طریق توپولوژی فیدبک دار حلقه بسته استفاده شود. نکته ی مهم دیگر در مورد این روش آن است که حتی اگر روش کنترلی نتایج مناسبی در حالت کاری پایدار موتور بدهد ممکن است در پاسخ های لحظه ای نتیجه تا حدی از نتایج مناسب به دور باشد. چگونه موتورهای القایی کار می کنند : کلمه “القایی” در موتورهای القایی به روش منحصر به فرد عملکرد آن اطلاق می شود که در آن تاثیر میدان مغناطیسی تولیدی توسط آهنربا و القای متقابل روتور و استاتور به یکدیگر سبب عملکرد موتور میشود. هنگامی که ولتاژ AC به سیم پیچی استاتور اعمال میشود تغییر میدان مغناطیسی بر روی سیم پیچی استاتور به آرمیچر روتور اعمال شده و سبب ایجاد یک میدان مغناطیسی جدید بر روی روتور میشود که در آن عملکرد میدان مغناطیسی القایی استاتور سبب ایجاد گشتاور چرخشی بسیار بالایی میشود.این گشتاور چرخشی خروجی ، توان مکانیکی مؤثر مورد نیاز را به خروجی ماشین منتقل می کند. همچنین بخوانید » ترانس جریان (CT) و ترانس ولتاژ (VT,PT) و تفاوت آن ها درک نظریه کنترل سرعت اسکالر V/F : در تمامی مفاهیم کنترل موتور القایی که در آن از تکنیک V / Hz استفاده شده است ، کنترل سرعت با تنظیم ولتاژ استاتور با توجه به فرکانس به گونه ای انجام می شود که شار شکاف هوایی موتور هرگز قادر به انحراف از محدوده مورد انتظار حالت پایدار نباشد ،به عبارت دیگر مقدار متغیرها در محدوده پیشبینی شده باقی میماند ، همچنین این روش کنترل اسکالر می نامند زیرا این تکنیک به شدت به دینامیک حالت پایدار برای کنترل سرعت موتور بستگی دارد. همچنین بخوانید » جزوه سیم پیچی ترانسفورماتور و ماشین dc می توانیم با استفاده از شکل زیر ، مفهوم کار موتور القایی را بیشتر درک کنیم ، که نشان از طرح ساده یک تکنیک کنترل اسکالر است. در مجموعه فرض شده است که مقاومت استاتور (RS) صفر است ، در حالی که اندوکتانس نشتی استاتور (LIs) تحت تأثیر اندوکتانس نشتی روتور و اندوکتانس مغناطیسی (LIr) قرار دارد. (LIr) که در واقع بزرگی شار فاصله هوایی را نشان میدهد ، دیده می شود که اندوکتانس نشتی کل مجموع این دو اندوکتانس یعنی (Ll = Lls + Llr)است. به همین دلیل ، شار فاصله هوایی ایجاد شده توسط جریان مغناطیس کنندگی مقدار تقریبی نزدیک به نسبت فرکانس استاتور می دهد. بنابراین عبارت phasor برای ارزیابی حالت پایدار می تواند به شرح زیر باشد: برای موتورهای القایی که ممکن است در ناحیه مغناطیسی خطی خود در حال کار باشند ، Lm تغییر نخواهد کرد و ثابت می ماند ، در چنین مواردی ممکن است معادله فوق به صورت زیر بیان شود:که در فرمول بالا V و Λ به ترتیب مقادیر ولتاژ استاتور و شار استاتور هستند ، در حالی که Ṽ پارامتر phasor را در طراحی نشان می دهد. مرور بیان بالا : آخرین بیان فوق به وضوح توضیح می دهد که تا زمانی که نسبت V / f بدون در نظر گرفتن هرگونه تغییر در فرکانس ورودی (f) ثابت نگه داشته شود ، در این صورت شار نیز ثابت می ماند ، که باعث می شود تا موتور گشتاور مورد نیاز بدون توجه به فرکانس ولتاژ منبع تغذیه عملکرد خود را ارائه دهد . این بدان معناست که اگر ΛM در یک سطح ثابت حفظ شود ، نسبت Vs / f نیز با یک سرعت مناسب ثابت ارائه می شود. بنابراین هرگاه سرعت موتور افزایش یابد ، ولتاژ در سیم پیچ استاتور نیز به طور متناسب افزایش می یابد ، به طوری که Vs / f میتواند ثابت نگه داشته شود. هرچند که در اینجا لغزش به صورت تابعی از بار متصل به موتور است ، و سرعت فرکانسی سنکرون سرعت واقعی موتور را به تصویر نمی کشد. در صورت عدم وجود گشتاور بار بر روی روتور ، ممکن است لغزش حاصل ناچیز باشد و به موتور اجازه می دهد تا به سرعت های سنکرون نزدیک شود.(این موضوع به تفصیل در درس ماشین های الکتریکی دو در لیسانس تدریس میشود) به همین دلیل معمولاً یک پیکربندی ساده ی Vs / f یا یک V / Hz قادر به اجرای کنترل دقیق سرعت موتور القایی در هنگام اتصال موتور به گشتاور بار نیست. با این حال ، پلغزش بوجود آمده به دلیل بار میتواند به راحتی با اندازه گیری سرعت در سیستم جبران شود. همچنین بخوانید » یکسوساز نیم موج نمای گرافیکی نشان داده شده در زیر به وضوح یک سنسور سرعت را در یک سیستم V / Hz حلقه بسته نشان می دهد. در پیاده سازی های عملی ، معمولاً نسبت ولتاژ استاتور و فرکانس ممکن است به مقدار این پارامترها بستگی داشته باشد. تجزیه و تحلیل کنترل سرعت V / F : در شکل زیر می توان یک تحلیل استاندارد V / Hz را مشاهده کرد. اصولاً 3 محدوده انتخاب سرعت در یک پروفایل V / Hz پیدا خواهید کرد که از نکات زیر میتواند برای شما قابل درک باشد:بر اساس دو تصویر قبلی ،هنگامی که در بازه ی فرکانسی 0 تا fc(فرکانس قطع) هستیم ولتاژ ورودی ضررویست که افت بالقوه ای را در سیم پیچ استاتور ایجاد می کند و این افت ولتاژ غیر قابل صرف نظر کردن بوده و نیاز است تا با افزایش ولتاژ منبع تغذیه Vs جبران شود.این موضوع نشان میدهد در این ناحیه نسبت V/F به صورت تابعی خطی نیست. ما میتوانیم فرکانس قطع fc برای ولتاژ های استاتور مناسب با استفاده از مدار معادلی که ذکر شد بسنجیم و بدست آوریم. در ناحیه دوم که ناحیه خطی است و فرکانس از فرکانس قطع تا فرکانس نامی است میتوانیم رابطه ی Vs/f ثابت را پیاده سازی کنیم.در این حالت شیب این رابطه میزان شار فاصله هوایی را مشخص میکند. در ناحیه ی بالاتر از فرکانس نامی ،ثابت نگه داشتن مقدار Vs/f امری غیر ممکن میشود چرا که در این ناحیه ولتاژ استاتور تمایل دارد در مقدار فرکانس نامی محدود شود.این اتفاق می افتد تا مطمئن شویم كه سیم پیچ استاتور در معرض خرابی عایق قرار نمی گیرد.با توجه به این وضعیت ، شار شکاف هوایی ناشی از آن کاهش می یابد ، و منجر به کاهش گشتاور روتور میشود. معمولا از قاعده ی V/F ثابت در این محدوده استفاده نمیشود.با توجه به وجود شار مغناطیسی ثابت استاتور، بدون در نظر گرفتن تغییر فرکانس در سیم پیچ استاتور ، گشتاور روی روتور فقط به سرعت لغزش وابسته میشود، این اثر را می توان در شکل آخر ارائه شده در بالا مشاهده كرد. حلقه باز یا حلقه بسته : با تنظیم مناسب سرعت لغزش ، سرعت موتور القایی را می توان با استفاده از اصل V / Hz ثابت ، به همراه گشتاور بار روی روتور کنترل کرد.بنابراین چه این یک کنترل باز یا حلقه بسته باشد ، هر دو با استفاده از قانون V / Fثابت قابل اجرا هستند. یک حالت کنترل حلقه باز می تواند در برنامه های کاربردی زیادی استفاده شود که در آن دقت کنترل سرعت ممکن است عامل مهمی نباشد ، مانند واحدهای HVAC یا فن و هواکش ها و دمنده ها.در چنین مواردی با مراجعه به میزان سرعت موردنیاز موتور ، فرکانس بار تعیین میشود و پیش بینی می شود سرعت روتور تقریباً همزمان سرعت سنکرون را دنبال کند.هر نوع اختلاف در سرعت ناشی از لغزش موتور به طور کلی در چنین کاربردهایی نادیده گرفته می شود. [su_button url=”https://t.me/irnpower” size=”8″ wide=”yes” center=”yes” radius=”round” icon=”icon: send” desc=”ما را در تلگرام دنبال کنید.”] ...
تاباندن سیم به هم چطور میتواند تداخل الکترومغناطیسی را کم کند؟
خرداد 1, 1399
آموزش های پایه ای / آموزش های تکنولوژی روز
امروز در سایت ایران پاور با شما راجب اهمیت تاباندن سیم به هم و علت و مزایا و معایب آن به طور کامل صحبت خواهیم کرد. مقدمه : زوج به هم تابیده (به انگلیسی: Twisted pair)، فرمی از سیمکشی است که در آن سیمهای هادی دو به دو به هم پیچ خوردهاند تا اختلالات الکترومغناطیسی حاصل از منابع خارجی را خنثی سازند. در رشتههای به هم تابیده حلقههای بین سیمها باعث تبدیل زوجهای مغناطیسی به سیگنال میشود. در رشته سیمهای متوازن، معمولاً دو رشته سیم سیگنالهای مساوی و مخالف را به صورت جدا انتقال داده و در انتها با هم ترکیب میکنند. از آنجا که این دو رشته سیم دارای مقدار اختلالات الکترومغناطیسی (EMI) مشابه ولی با اختلاف فاز ۱۸۰ درجهای هستند این امر باعث کاهش قدرت سیگنالهای اخلالگر مغناطیسی در این ترکیب میشود. همچنین بخوانید »آموزش کامل و روان تست قطعات الکترونیکی تاریخچه : در گذشته تلفنها از خطوط تلگراف بهره میبردند، در دهههای ۱۸۸۰ ترامواهای برقی در اقصی نقاط شهر نصب شد شدند، که باعث القای اختلالاتی درون خطوط ارتباطی میشدند. استفاده از خطوط قبلی بیهوده بود و شرکتهای مخابراتی سیستمهای خود را به مدارهای بالانس تبدیل کردند که بهطور اتفاقی باعث کاهش دراختلالات و افزایش برد سیگنالها شد. مدار بالانس یکی از متدهای متداول برای انتقال انواع گوناگون سیگنالهای ارتباطی بین دونقطه توسط دو رشته سیم میباشد، در مدار بالانس هر سیگنال در هریک از سیمها باعث وارونگی سیگنالها میشود و بنابراین از اختلالات کاسته میشود. با افزایش استفاده از وسایل الکتریکی، تأثیرات منفی آن به صورت اختلالات رادیوئی درون خطوط ارتباطی به چشم میخورد تا آنجا که شرکتهای تلفن تصمیم به عبوردادن ضربدری سیمها در دکلها شدند. در این صورت دو کابل مقداری مساوی اختلالات مغناطیسی به وجود آمده ار خطوط نیرو را میگرفتند و مشکل رفع میشد. همچنین بخوانید »اگر به باطری ماشین دست بزنیم چه میشود؟ تاباندن دو سیم به هم به منظور حذف تداخل الکترومغناطیسی از سیم ها استفاده میشود.هنگامی که یک سیگنال از درون کابل عبور میکند به صورت شکلی از جریان الکتریکی است. عبور این جریان تولید میدان الکترومغناطیسی ای در اطراف کابل میکند که میتواند منجر به اثرات نویز بر روی کابل ها و بخش های دیگر شود. در صورتی که یک جفت کابل به صورت مستقیم قرار گرفته باشند میدان مغناطیسی بوجود آمده توسط دو کابل یکدیگر را تقویت میکنند. بنابراین به منظور از بین بردن این مشکل سیم ها به هم تابانده میشوند. براساس این طرح ، سیمها با هم پیچیده شده و در امتداد یکدیگر ، مقدار مساوی و متضاد جریان را از طریق خود حمل می کنند.بنابراین ، تداخل / نویز تولید شده توسط یک سیم با تداخل / نویز تولید شده توسط سیم دیگر تا حد زیادی کنسل می شود زیرا از لحاظ ماهیت برابر و از نظر جهت متضاد هستند. همچنین بخوانید »ضریب توان چیست و چرا اصلاح ضریب توان انجام میدهیم؟بخش دوم مزایای این کار : از نویز الکتریکی که وارد کابل می شود یا از آن خارج می شود ، جلوگیری می شود. تداخل الکترومغناطیسی را به حداقل میرساند.معایب تابانیدن :حساسیت زوج سیم های پیچ خورده(به هم تابانده شده) به تداخل الکترومغناطیسی بستگی زیادی به نحوه ی صحیح به هم تابانده شدن و دست نخوردن آن ها در طول نصب و راه اندازی دارد. در نتیجه ، کابل های جفت تابانده شده معمولاً برای حداکثر کشش و فشار اعمالی و همچنین حداقل شعاع خم محدودیت هایی دارند. در کاربردهای آنالوگ ، خصوصا ویدئوهای آنالوگ که اطلاعات در طول تعداد زیادی سیم های موازی فرستاده میشوند ، استفاده از تاباندن دو سیم میتواند سبب بروز تاخیر هایی در ارسال و دریافت سیگنال مورد نظر در بخش خروجی شود.همچنین بخوانید » فیلتر اکتیو موازی چیست؟چطور با آن میتوان هزینه برق مصرفی را کم کرد؟ در انتها توجه شما را به دو مثال انجام گرفته در عمل جلب میکنیم : مثال عملی : در این مثال مدار مورد بررسی درایور دیجیتالی است که یک موج ذوزنقه 3 ولت ،با فرکانس 1 مگاهرتز تولید می کند.در دو تصویر زیر مقایسه تشعشع تولید شده توسط این مدار را مشاهده میکنید . [su_button url=”https://t.me/irnpower” size=”8″ wide=”yes” center=”yes” radius=”round” icon=”icon: send” desc=”ما را در تلگرام دنبال کنید.”]...
انتخاب فیوز مناسب چطور انجام میشود؟
اردیبهشت 19, 1399
آموزش ها / آموزش های پایه ای
چطور یک فیوز مناسب انتخاب کنیم؟ انتخاب فیوز برای مدار شما در عمل به آسانی ای که به نظر می رسد نیست. فیوز مناسب می تواند از مصرف کنندگان و مدارهای شما محافظت کند.امروز در سایت ایران پاور میخواهیم شما را با انتخاب فیوز مناسب بیشتر آشنا کنیم. چه نیازی به وجود فیوز است ؟ هر چیزی که از منبع امپدانس پایین تغذیه شود نیاز به فیوز دارد. این می تواند محصولی باشد که به پریز موجود در دیوار وصل می شود ، یا از باتری تغذیه می شود ، یا یک دستگاه دیگر که از اتومبیل شما در حال تغذیه است. منابع با امپدانس کم جریان زیادی را میتوانندتأمین کنند که باعث ذوب مس و شروع آتش سوزی می شوند.(شکل زیر را ببینید.)یک فیوز مناسب میتواند شخص را از برق گرفتگی و مدار را از سوختن نجات دهد. بسته فیوز را انتخاب کنید: مانند اکثر موارد مهم کاربرد شما مشخص میکند چه نوع فیوزی را شما باید استفاده کنید.شما ممکن است به یک فیوز ولتاژ بالا نیاز داشت باشید.در آمریکا محصولات معمولا از فیوز 1/4 اینچی و در اروپا(مانند ایران) بیشتر فیوزهای شیشه ای 5*20mm کاربردی هستند.برای خودروها فیوزهای تیغه ای در سراسر جهان استفاده میشوند.یک توزیع کننده برق می تواند شما را به سمت انتخاب نوع مناسب فیوز صنعتی سوق دهد. اگر از مسیرها بر روی PCB میخواهید حفاظت کنید،فیوزهای SMD مناسب ترین انتخاب برای شما هستند. همچنین بخوانید : انتقال برق (dc (HVDC و تحلیل آناغلب اوقات ، شما فقط باید محصولات مشابه محصولات خود را جستجو کنید و ببینید که از چه نوع فیوز استفاده می کردند. همانطور که دوستی داشتم و در این مورد میگفت “این کار کپی نیست. استفاده کردن از هنر قبلیست برای خلق هنری جدید. “ همچنین بخوانید :آموزش ساخت تابلو ال ای دی تبلیغاتی سرعت فیوز را ارزیابی کنید: پس از بسته بندی فیوز ، شاید در رابطه با آن مورد مهم بعدی این باشد که باید در مورد سرعت فیوز تصمیم بگیرید (شکل زیر)قبل از آنکه سیم ها یا خطوط انتقال جریان یا حتی مدار بیش از حد داغ شود فیوز خواهد سوخت .اما اگر سرعت سوختن به درستی و دقت مورد توجه قرار نگیرد ،میتواند باعث شود تا فیوز بر اثر اضافه بار لحظه ای نیز از بین برود و بسوزد. لامپ های رشته ای ، بارهای خازنی و منابع تغذیه خطی و سوئیچینگ هنگام روشن کردن آنها جریان زیادی به نام جریان هجومی نیاز دارند.همانطور که میدانید برق ورودی شهر AC بوده و در لحظاتی دارای مقدار صفر و در لحظاتی دارای مقدار حداکثر آن یعنی 220*1.4 ولت است.بنابراین بسیار مهم است این نکته را در نظر داشته باشید که هنگامی که دستگاه مورد نظر خود را روشن میکنید ، ممکن است در هر بازه ای از صفر تا حداکثر مقدار ولتاژ برق باشید.این موضوع پالس جریان بزرگتر و کوتاه تری ایجاد می کند که می تواند به فیوز ضربه ای لحظه ای ایجاد کند. همچنین بخوانید »توضیح ساده انواع نمادهای اتصال زمین الکتریکی اندازه فیوز: امروزه اشتباه بسیار متداول و فاحشی که در بعضی طراحان مدارات دیده میشود پرداختن به این موضوع است که فیوز انتخابی آن ها بسیار نزدیک به مقدار بار پیشبینی آن هاست بدون در نظر گرفتن یک حاشیه ایمنی.(حتی در مواردی دیده شده متاسفانه جریان در سمت ولتاژ بالای ترانسفورماتور سمت بار در نظر گرفته شده است برای فیوز.) نکته مهم دیگری که باید در نظر گرفته شود فرکانس است.درصورتی که برای مثال دستگاه ساخته شده ی شما میتواند در هر دو فرکانس 50 و 60 هرتز عمل کند ، این نکته را در نظر داشته باشید که با کاهش فرکانس ، ترانسفورماتور جریان بیشتری میکشد.درصورتی که حاشیه امنیتی برای جریان اضافه بار لحظه ای را در نظر نگرفته باشید ، فیوز شما قبل از عملکرد مناسب مدار خواهد سوخت. همچنین بخوانید » درایو موتور های DC بخش سوم بخشی از یک تجربه: مدتی قبل از من خواسته شد تا در یک شرکت تست نیمه هادی استانداردهای مورد نیاز برای انجام برخی تست ها را در اختیارشان قرار دهم.این درحالی بود که مهندس قبلی فیوزها رو براساس حداکثر توانایی اون ها در جریان کشیده شده ازشون برای هزاران منابع تغذیه طبقه بندی کرده بود.من مجبور شدم کد ملی برق (National Electrical Code)و مقررات مربوط به مدارهای پایه ای رو بیرون بیارم تا ثابت کنم که مدار شکن ها(یا فیوزها) رو براساس سیم در حال تغذیه دستگاه اندازه می گیرند – نه حداکثر بار مورد انتظار که هرگز در دنیای واقعی اتفاق نمی افتد.خوشبختانه این موضوع در نهایت سبب صرفه جویی بسیار زیادی در هزینه های اون شرکت شد. دقیقا همین موضوع رو زمانی که کولر گازی 4 تنی خونه رو با شخصی بررسی میکردیم متوجه شدیم.استفاده از بریکری 70 آمپری برای کولر گازی ای که هرگز خود کولر گازی در مراحل راه اندازی و یا عملکرد پیوسته این نیاز رو نداشت.البته لازم به یادآوریست برخی فیوزها مانند فیوزهای برق خانه عموما به منظور جلوگیری از سوختن سیم ها و نه محافظت از یک بار مشخص انتخاب میشود. برای انتخاب فیوز مناسب تمامی پارامترها مانند نسوختن سیم را باید در نظر بگیرید و فقط 10 درصد بالاتر از جریان عملکردی در نظر گرفتن کافی نیست.درصورت امکان جریان عملکرد را در تمامی شرایط ، تمامی دماها و کل بازه ی یک فرکانس (درصورت ورودی ac) محاسبه کنید.درک کنید که هر سیستم قدرت با یک باس دی سی در هنگام روشن شدن دارای جریان ورودی زیاد است. فیوز باید در برابر این جریان مقاومت کند ، حتی اگر برخی از کودکان در چند ثانیه دهها بار سوئیچ خاموش و روشن را بزنند. همچنین بخوانید » آموزش کامل و روان تست قطعات الکترونیکی قابل تصور است که رنج فعلی فیوز شما دو برابر یا حتی 10 برابر جریان عملیاتی شود.این وظیفه شماست که عملکرد فیوزهای مزاحم را از بین ببرید ، ضمن اینکه مطمئن شوید که هرگونه اتصال کوتاه یا خرابی مدار باعث میشود فیوز بطور کامل سوخته شود. همانطور که در بالا ذکر شد ، شما ممکن است یک فیوز با کندی را امتحان کنید تا از مشکل جریان های هجومی راه اندازی یا اضافه بار فائق آیید ، در حالی که هنوز مدار خود را از آتش گرفتن محافظت می کنید. در صورت وجود استقبال کاربران این پست کامل تر خواهد شد و اطلاعات جزئی بیشتری راجب فیوزها در ادامه ارائه خواهد شد… [su_button url=”https://t.me/irnpower” size=”8″ wide=”yes” center=”yes” radius=”round” icon=”icon: send” desc=”ما را در تلگرام دنبال کنید.”]...
تقسیم ولتاژ با خازن را پایه ای یاد بگیریم
اردیبهشت 11, 1399
آموزش ها / آموزش های پایه ای
مقدمه : امروز در سایت ایران پاور میخواهیم شما را با مدار معروف تقسیم ولتاژ با خازن به صورت دقیق تری آشنا کنیم.مدارهای تقسیم ولتاژ ممکن است از عناصر پسیو مانند خازن درست ساخته شوند دقیقا به همان آسانی ای که تقسیم ولتاژ با مقاومت هایی با مقادیر ثابت انجام میشوند.در یک مدار تقسیم کننده ولتاژ ، ولتاژ منبع تغذیه یا ولتاژ مدار بین تمامی عناصر مناسب با ظرفیت آن ها تقسیم میشوند. ساختار تقسیم ولتاژ خازنی دقیقا مانند تقسیم ولتاژ مقاومتی میتواند عمل کند.اما مانند مقاومت ها ، تقسیم ولتاژ خازنی تقسیم ولتاژ خازنی با تغییر فرکانس دچار اختلال نمیشود چرا که تمامی المان ها تاثیر تغییر فرکانس را مشاهده میکنند. همانطور که میدانید خازن عنصریست که انرژی الکتریکی را بین دو صفحه الکتریکی ذخیره میکند.یک خازن دو صفحه دارد و این دو صفحه توسط مواد ایزوله یا غیر هادی از یکدیگر جدا میشوند که به آن “دی الکتریک” گفته میشود.بار الکتریکی مثبت بر روی یک صفحه و بار الکتریکی منفی بر روی صفحه دیگر ذخیره میشوند.(منظورمان همان محل تجمع الکترون هاست.) همچنین بخوانید : جزوه آزمایشگاه الکترونیک صنعتی راکتانس خازن : هنگامی که جریان DC به خازن اعمال میشود ، خازن بطور کامل شارژ میشود.ماده ی دی الکتریک بین دو صفحه به عنوان یک عایق عمل کرده و با عبور جریان بیشتر مخالفت میکند.این تقابل برای عبور جریان از طریق خازن ، واکنش پذیری یا راکتانس (XC) یک خازن نامیده می شود.راکتانس خازن نیز در واحد اهم همواره بیان میشود.خازن کاملاً شارژ به عنوان منبع انرژی عمل می کند ، زیرا یک خازن انرژی را ذخیره می کند و آن را به اجزای مدار تخلیه می کند. اگر جریان AC روی خازن اعمال شود ، خازن به طور مداوم جریان را از طریق صفحات آن تخلیه می کند.در این زمان خازن دارای واکنش متناوب است که به فرکانس منبع تغذیه بستگی دارد. همانطور که می دانید بار ذخیره شده در خازن به ولتاژ منبع تغذیه و ظرفیت خازن بستگی دارد. به همین دلیل، راکتانس نیز به برخی پارامترها بستگی دارد ، اکنون پارامترهایی را می بینیم که بر میزان واکنش خازن تأثیر می گذارند. همچنین بخوانید : محاسبات هسته فریت و هرآنچه لازم است راجب هسته فریت بدانید اگر یک خازن مقدار ظرفیت کمی داشته باشد ، زمان لازم برای شارژ آن کمتر است. (همان ثابت زمانی RC که در درس مدار1 در دانشگاه مطالعه کردید.) همچنین برای خازن های با ظرفیت بزرگتر این ثابت RC بزرگ تر است.بنابراین مشاهده میشود خازن با ظرفیت بزرگتر دارای مقدار راکتانس کمتریست و خازن با ظرفیت کوچکتر مقدار راکتانس بیشتر. به عبارت دیگر : Xc ∝ 1/c اگر فرکانس جریان اعمال شده کم باشد ، مدت زمان شارژ خازن افزایش می یابد ، این نشان می دهد که مقدار راکتانس زیاد است.همچنین اگر فرکانس جریان اعمال شده به خازن زیاد باشد ، راکتانس کاهش خواهد یافت.از این رو می توانیم مشاهده کنیم که راکتانس یک خازن با معکوس با فرکانس متناسب است یعنی : Xc ∝ 1/f هنگامی که یک خازن کامل تخلیه شده به منبع تغذیه DC مانند باتری متصل میشود ، راکتانس خازن در ابتدا بسیار کم است و حداکثر جریان از درون خازن عبور میکند و فرآیند شارژ آن نیز به صورت تابع نمایی انجام میشود. همچنین بخوانید : جزوه الکترونیک قدرت 2 سال 98-99 فرمول راکتانس : که در آن : Xc :راکتانس خازنی بر حسب اهم π : عدد ثابت برابر با 3.142 C : مقدار ظرفیت خازن برحسب فاراد همچنین بخوانید : جزوه سیم پیچی ترانسفورماتور و ماشین dc توزیع ولتاژ در خازن های سری : حال که دیدیم در یک خازن مخالفت با جریان های شارژ و تخلیه یک نه تنها با مقدار خازن آن بلکه با فرکانس آن تعیین می شود ، اجازه دهید ببینیم که چگونه این پارامتر های فرکانس و ظرفیت دو خازن متصل در سری که یک تقسیم ولتاژ خازنی دارند بر ولتاژ آن ها تأثیر می گذارد. تقسیم ولتاژ خازنی (تقسیم ولتاژ با خازن): دو خازن قرار گرفته به صورت سری C1 و C2 را در نظر بگیرید که به یک منبع تغذیه 10 ولت متصل است.به دلیل اینکه دو خازن بصورت سری متصل شده اند مقدار بار Q آن ها یکسان است اما ولتاژ دو سر آن ها متفاوت خواهد بود چرا که میدانیم V = Q/C. همچنین بخوانید : چطور میتوان دریل 220 ولت را به ژنراتور 250 ولت تبدیل کرد؟ ولتاژ موجود در هر خازن به چند روش قابل محاسبه است. یکی از این روشها یافتن مقدار راکتانس هر خازن ، امپدانس کل مدار ، جریان مدار و سپس استفاده از آنها برای محاسبه افت ولتاژ است ، به عنوان مثال: همچنین بخوانید : یکسوساز نیم موج مثال اول : با استفاده از دو خازن 10 و 22 فاراد موجود در مدار تصویر قبل مقدار ولتاژ موثر (RMS) هر خازن را حساب کنید در صورتی که ولتاژی که این خازن ها را تغذیه میکند برابر با 10 ولت rms بوده و فرکانس آن 80 هرتز است.(سینوسی) راکتانس خازن 10 میکرو فاراد برابر است با : راکتانس خازن دوم 22 میکرو فارادی نیز برابر است با : بنابراین مقدار کل راکتانس در مدار سری برابر است با : یا به عبارت دیگر : جریان مدارتقسیم ولتاژ با خازن برابر است با : بنابراین ولتاژ قرار گرفته بر روی هر خازن سری عبارت است از : هنگامی که مقدار خازن ها متفاوت است ، خازن با مقدار کوچک تر خود را تا ولتاژ بالاتری شارژ میکند نسبت به خازن کوچک تر.و در این مثال ولتاژ خازن ها 6.9 و 3.1 ولت شد.بر طبق قانون ولتاژ کیرشهف مجموع ولتاژ عناصر قرار گرفته در حالت سری با ولتاژ تغذیه آن ها برابر خواهد بود.(6.9+3.1 ولت) توجه داشته باشید که نسبت ولتاژ بین خازن قرار گرفته در مدار تقسیم ولتاژ با خازن فارغ از فرکانسی که آن ها را تغذیه میکند ثابت خواهد بود.در این مثال حتی اگر فرکانس منبع تغذیه از 80 هرتز به 8 گیلوهرتز نیز تغییر کند ، نسبت ولتاژ این دو خازن 6.9 به 3.1 خواهد ماند. همچنین بخوانید : ولتاژ مد مشترک در اینورتر چیست؟ تقسیم ولتاژ خازنی مثال دوم : فرض کنیم فرکانس تغذیه این دو خازن به 8 کیلوهرتز تغییر کند. در حالی که نسبت ولتاژ در دو خازن ممکن است یکسان باقی بماند ، با افزایش فرکانس منبع تغذیه ، میزان راکتانس خازنی ترکیب خازن ها کاهش می یابد و بنابراین نیز امپدانس مدار کل نیز کاهش می یابد. این کاهش امپدانس باعث جریان بیشتر می شود. به عنوان مثال ، در 80Hz ما جریان مدار بالا را حدود 34.5mAA محاسبه کردیم ، اما در 8kHz ، جریان منبع تغذیه به 100 برابر آن یعنی 3.45 آمپر افزایش یافته است. بنابراین ، جریان از طریق تقسیم ولتاژ خازنی متناسب با فرکانس است. I ∝ ƒ خلاصه : مدار تقسیم ولتاژ با خازن AC بسته به مقدار خازن آنها ، ولتاژ منبع تغذیه را در تمام خازن ها توزیع می کند. این افت ولتاژ برای خازنها برای هر فرکانس ولتاژ منبع تغذیه یکسان است. یعنی افت ولتاژ در خازنها از نظر فرکانس مستقل هستند. اما جریان جاری به فرکانس بستگی دارد و همچنین این دو به طور مستقیم با یکدیگر متناسب هستند. اما در مدارهای تقسیم ولتاژ DC ، محاسبه افت ولتاژ در خازن ها کار ساده ای نیست زیرا بستگی به مقدار راکتانس دارد ، زیرا خازن ها پس از شارژ کامل جریان DC را عبور نمیدهند. کاربردها : مدارهای تقسیم ولتاژ خازنی در انواع کاربردهای الکترونیکی اعم از اسیلاتور کولپیتس تا صفحه های نمایشی خازنی که ولتاژ خروجی آن ها در هنگام لمس شدن توسط انگشت اشخاص تغییر میکند و همچنین مدارات متصل به آی سی ها که نیازمند ولتاژ پایین برای عملکرد هستند نیز بسیار استفاده میشود. نظرات خود را در مورد این پست با ما در میان بگذارید. [su_button url=”https://t.me/irnpower” size=”8″ wide=”yes” center=”yes” radius=”round” icon=”icon: send” desc=”ما را در تلگرام دنبال کنید.”]...
[display-posts include_excerpt="true" image_size="medium_large"]
