دانلود پایان نامه منابع تغذیه سوییچینگ

 

مقدمه

با پیشرفت الکترونیک و ایجاد حوزه های تخصصی نیاز به مهندسان طراح متخصص در حوزه های مختلف ایجاد شد. در این مبحث به تغذیه های سوییچینگ و اصول کاری این گونه مدارها پرداخته شده است. و تنها اصولی از کنترل الکترونیک و الکترومغناطیس که ضروری است مورد بررسی قرار گیرد.

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 می گیرد.

حدود 20 سال است که سیستمهای پر قدرت جای خود را حتی 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 سوییچینگ می نامند. این اسم از نوع عملکرد این سیستمها گرفته شده است. به این منابع تغذیه اختصاراً SMPS نیز می‌گویند. این حروف بر گرفته شده از نام لاتین Switched Mode Power Supplies است.

فصل 1

منابع تغذیه سوییچینگ

انتخاب بین یک منبع تغذیه خطی یا سوییچینگ می تواند براساس کاربرد آنها انجام شود. هر یک مشخصات مزایا و معایب خاص خود را دارند ، هم چنین حوزه های متعددی وجود دارد که تنها یکی از این دو نوع می تواند مورد استفاده قرار گیرند و یا کاربردهایی که یک از بر دیگری برتری دارد .

مزایای منابع تغذیه خطی :

• نخست سادگی (طرح مدار بسیار ساده است و با قطعات کمی به راحتی پایدار می شود).
• دوم قابلیت تحمل بار زیاد نویز ناچیز یا کم در خروجی و زمان پاسخ دهی بسیار کوتاه .
• برای توان های کمتر ازw 10 ارزانتر از مدارهای مشابه سویچینگ تمام می شود .

معایب منابع تغذیه خطی (معایب این گونه منابع به طور کلی قابل رفع نیستند ولی به کمک طراحی بهتر قابل کاهش می باشند):

• نخست آنکه تنها به صورت یک رگولاتور کاهنده قابل کاربرد هستند (ورودی باید حداقل 2 تا 3 ولت بیشتر از خروجی باشد).
• عدم انعطاف پذیری تغذیه ، افزودن هر خروجی مستلزم اضافه کردن سخت افزار زیادی است.

گروه مهندسی برق الکترونیک / دانلود پایان نامه منابع تغذیه سوییچینگ

فهرست مطالب

مقدمه                                            1

فصل اول

منابع تغذیه سوییچینگ                               2

فصل دوم

چگونگی کار یک منبع تغذیه سوییچینگ                      5

1-2: رگولاتور سوییچینگ حالت فوروارد                     7

2-2: رگولاتور سوییچینگ حالت فلای بک                     8

فصل سوم

مروری بر یک منبع تغذیه سوییچنگ نمونه                10

1-3: فیلتر EMI                              12

2-3: خازن انباره فیلتر ورودی                                12

3-3: ترانسفورمر                                 13

4-3: سوییچ قدرت                                  13

5-3: یکسوکننده خروجی                            13

6-3: بخش فیلتر خروجی                            14

7-3: عنصر حس کننده جریان                        14

8-3: عنصر بازخورد ولتاژ                         14

 

9-3: بخش کنترل                              14

فصل چهارم

انواع آرایشهای منابع تغذیه سوییچینگ                     15 1-4: عوامل موثر در انتخاب یک آرایش مناسب                  16

2-4: رگولاتورهای سوییچینگ فاقد ترانسفورماتور ایزوله کننده      18

1-2-4: رگولاتور Buck                            19

2-2-4: رگولاتور افزاینده Boost                    21

3-2-4: رگولاتور Buck-Boost                     23

3-4 : رگولاتور سوییچینگ با ترانسفورمر ایزوله کننده                             25

1-3-4: رگولاتور فلای بک                       25

2-3-4: رگولاتور Push-Pull                          29

3-3-4: رگولاتور نیم پل (Half-Bridge)                      30

4-3-4: رگولاتور تمام پل (Full-Bridge)                      33

فصل پنجم

کاربرد نیمه هادی های قدرت در منابع تغذیه سوییچینگ          35

1-5: ترانزیستور قدرت دوقطبی36                                            BJT

2-5: MOSFETهای قدرت                         44

3-5: یکسوکننده ها                                50

4-5: مدارات مجتمع کنترل کننده منابع تغذیه                  53

1-4-5: حالت (نوع) کنترل ولتاژ                            55

2-4-5: حالت (نوع) کنترل جریان                       57

3-4-5: حالت کنترل شبه رزونانسی                       59

فصل ششم

تنظیم گذاری خروجی                           61

1-6: روش ترانسفورمر                              64

2-6: شبکه حسگر ولتاژ                            65

3-6: سلف فیلتر خروجی تزویج شده از دو سر             66

فصل هفتم

حفاظت                                     68

1-7: حفاظت تغذیه وبار از خط ورودی                   69

1-1-7: شرایط معکوس کاری خط AC ورودی              69

2-1-7: حالا ت ورودی DC مغایر                     71

2-7: حفاظت از بار در مقابل تغذیه و خودش                 73

1-2-7: روشهای اجرای سخت افزاری حفاظت در برابر ولتاژ اضافی  74

2-2-7: روشهای سخت افزاری برای مقابله با حالت جریان بیش از حد     76

فصل هشتم

کنترلر فشار                         Pressure Distributing Controller79

تنظیمات دستگاه                                    81

1-8: دستگاه دارای دو سطح دسترسی برای کاربر و تکنسین نصب می باشد81

2-8: وقتی صفحه LCD در حالت نمایش نرمال قرار دارد              82

3-8: وقتی صفحه LCD درحالت زمان قرار دارد و صفحه کلید باز است   83

4-8: منوها و تنظیمات دستگاه                         83

1-4-8: انتخاب نوع سسنور ورودی Sensore type                         83

2-4-8: انتخاب تعداد پمپها                           83

3-4-8: فشار خروجی83                                          Set Pressure

4-4-8: تغییر فشار مجاز Pressure Step                                        84

5-4-8: تایمر تست Test Period 6-4-8: تأخیر روشن شدن پمپها       84

6-4-8 : تأخیر روشن شدن پمپها                            Pump on Delay84

7-4-8: کد دسترسی                            85

8-4-8: مد کنترل اینورتر                             85

9-4-8: تعداد جوکی ها                                        Juky Number89

10-4-8: مینیمم فشار موتور 86                                        Min Pwm

11-4-8: گین فشار و افت فشار                                                           86

مد رفع عیب 86                                                Debugging Mode

ضمیمه                                                                                           88

ضمیمه A الگوریتم کنترل درحالت بدون اینورتر                                   88

ضمیمه B الگوریتم کنترل در حالت اینورتر با کنترل Random               90

ضمیمه C در حالت کار با دو اینورتر                                                  91

ضمیمه D در حالت اتصال اینورتر به پمپ اول                                        91

منابع ومأخذ                                        92

فهرست اشکال

شکل 1-2 : رگولاتور حالت فوروارد و جهت جریانهای                   7

شکل 2-2 : رگولاتور حالت فلای بک و جهت جریانهایش                   8

شکل 1-3 : مروری بر مدار یک منبع تغذیه سوییچینگ نمونه                 11

شکل 2-3 : شکل موجهای نمونه                                                          12

شکل 1-4 : آرایشهای صنعتی مطلوب ، و نواحی کاری آنها                      18

شکل 2-4 : رگولاتورBuck                            20

شکل 3-4 : رگولاتور21                                                                         boost

شکل 4-4 : رگولاتور Buck-Boost                                24

شکل 5-4 : رگولاتورفلای بک                          27

شکل 6-4 : الف ) کارکرد مدار فلای فک در حالت ناپیوسته ؛ ب ) کارکرد مدار فلای بک در حالت پیوسته                                     28

شکل 7-4 : رگولاتورPush-pull                                                                 31

شکل 8-4 : رگولاتور نیم پل                                                  Half-Bridge32

شکل 9-4 : رگولاتور تمام پل 4                                                  Full-Bridge3

شکل 1-5 : مدارهای هدایت بیس ترانزیستور                                      BJT38

شکل 2-5 : مدارهای هدایت بیس غیر اشباع شوند              39

شکل 3-5: معنای واقعی منحنی SOA مثال از شرایط ازدحام جریان        40

شکل 4-5 : ماهیت فیزیکی پدیده شکست ثانویه                41

شکل 5-5 : مدارهای هدایت کننده گیت Mosfet های قدرت         46

شکل 6-5 : وقوع اشکال در هنگام خاموش سازی dv/dt                              48

شکل 7-5 : مقایسه انواع حسگر جریان با انواع معمولی          50

شکل 8-5 : یکسوساز                           51

شکل 9-5 : مقایسه ای بین تکنولوژی های مختلف یکسو کننده        52

شکل 10-5 : نمونه IC کنترل حالت ولتاژ ( به نقل از شرکت نمیه هادی موتورولا)                                  56

شکل 11-5 : نمونه IC کنترل حالت جریان (به نقل از شرکت نیمه هادی موتورولا)                                  59

شکل 12-5 : دیاگرام بلوکی ساده شده یک IC کنترلر شبه رزونانسی ” جریان – صفر” نمونه ( به نقل از نیمه هادی های موتورولا)              60

شکل 1-6 : نمایش تصویری ، تنظیم گذرای خروجی برای یک تغذیه سوییچینگ با خروجیهای متعدد                               63

شکل 2-6 : سیم پیچی لایه ، به منظور عایق سازی بالا و تزویج خوب     65

شکل 3-6 : شبکه حسگر خروجیها ی متعدد                 65

شکل 4-6 : سلف فیلتر خروجی، تزویج شده از دو طرف          67

شکل 1-7 : مدار برشگر ولتاژ اضافی زنر                75

شکل 2-7 : اهرم ولتاژ زیادی 76                                   overvoltage crowbar

شکل 4-7 : محدود کننده جریان ثابت ، در مدار حفاظت حس کننده جریان ورودیهای مثبت و منفی تقویت کننده عملیاتی                  77

شکل 5-7 : مدار فولدبک محدود کننده جریان در شبکه حس کننده جریان اضافی                                   78

شکل 6-7 : قطع کننده جریان، در مدارحفاظت خاموش کننده در مقابل جریاناضافی                                   80

شکل 1-8 : یک منبع تغذیه سوییچینگ فلای بک                81

شکل 2-8 : 82                                             Pressure Distributing controller

430,000 ریال – برای دانلود محصول به طور کامل و پرداخت وجه لطفا اینجا کلیک کنید نهایی کردن خرید مورد به سبد خرید اضافه شد