سلام:مدار تغذیه سوئیچیتگ
- شروع کننده موضوع natanaeal
- تاریخ شروع
hosseinzarepoor
عضو جدید
پاسخ به منابع تغذیه سوئیچینگ
پاسخ به منابع تغذیه سوئیچینگ
[FONT="]تعاریف عمومی و متداول در منابع تغذیه و بخصوص منابع تغذیه سوئیچینگ[/FONT]
پاسخ به منابع تغذیه سوئیچینگ
سلام فکر نکنم در اینجا بتونم خیلی کمکت کنم اگه مطالب بیشتری نیاز داشتی (درهرمورد) میتونی به hosseinzarepoor@yahoo.com پیام بدیhttp://www.www.www.iran-eng.ir/images/icons/heart.gifلطفا همه اطلاعات مربوط به موضوع درخواستی رو تا جایی که براتون امکانش هست در اختیارم قرار بدین
لطفا
[FONT="]تعاریف عمومی و متداول در منابع تغذیه و بخصوص منابع تغذیه سوئیچینگ[/FONT]
[FONT="]
[FONT="]مقاله: تعاریف عمومی و متداول در منابع تغذیه و بخصوص منابع تغذیه سوئیچینگ[/FONT]ا1.1. مقدمه
كلیه مدارات الكترونیكی نیاز به منبع تغذیه دارند. برای مدارات با كاربرد كم 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 كه سیستمهای پر قدرت جای خود را حتی در مصارف خانگی هم باز كرده اند و این به دلیل معرفی سیستمهای جدید برای تغذیه مدارات قدرت است.
این منابع تغذیه كاملاً خطی عمل می نمایند. این نوع منابع را منابع تغذیه سوئیچینگ می نامند. این اسم از نوع عملكرد این سیستمها گرفته شده است. به این منابع تغذیه اختصاراً [/FONT][FONT="]SMPS[/FONT][FONT="] نیز می گویند. این حروف بر گرفته شده از نام لاتین [/FONT][FONT="]Switched Mode Power Supplies[/FONT][FONT="] است.
راندمان [/FONT][FONT="]SMPS[/FONT][FONT="] بصورت نوعی بین 80% الی 90% است كه 30% تا 40% آنها در نواحی خطی كار می كنند. خنك كننده های بزرگ كه منابع تغذیه رگوله قدیمی از آنها استفاده می كردند، در[/FONT][FONT="]SMPS[/FONT][FONT="]ها دیگر به چشم نمی خورند و این باعث شده كه از این منابع تغذیه بتوان در توانهای خیلی بالا نیز استفاده كرد.
در فركانسهای بالای كلیدزنی از یک ترانزیستور جهت كنترل سطح ولتاژ [/FONT][FONT="]DC[/FONT][FONT="] استفاده می شود. با بالا رفتن فركانس ترانزیستور، دیگر خطی عمل نمی كند و نویز مخابراتی شدیدی را با توان بالا تولید می نماید. به همین سبب در فركانس كلید زنی بالا از المان كم مصرف [/FONT][FONT="]Power MOSFET[/FONT][FONT="] استفاده می شود. اما با بالا رفتن قدرت، تلفات آن نیز زیاد می شود. المان جدیدی به بازار آمده كه تمامی مزایای دو قطعة فوق را در خود جمع آوری نموده است و دیگر معایب [/FONT][FONT="]BJT[/FONT][FONT="] و [/FONT][FONT="]Power MOSFET[/FONT][FONT="] را ندارد. این قطعة جدید [/FONT][FONT="]IGBT[/FONT][FONT="] نام دارد. در طی سالهای اخیر به دلیل ارزانی و مزایای این قطعه از [/FONT][FONT="]IGBT[/FONT][FONT="] استفادة زیادی شده است.
امروزه مداراتی كه طراحی می شوند، در رنج فركانسی [/FONT][FONT="]MHZ[/FONT][FONT="] و قدرتهای در حد [/FONT][FONT="]MVA[/FONT][FONT="] و با قیمت خیلی كمتر از انواع قدیمی خود می باشند.
فروشنده های اروپائی در سال 1990 میلادی تا حد 2 میلیارد دلار از فروش این [/FONT][FONT="]SMPS[/FONT][FONT="]ها درآمد خالص كسب نمودند. 80% از [/FONT][FONT="]SMPS[/FONT][FONT="]های فروخته شده در اروپا طراحی شدند و توسط كارخانه های اروپائی ساخت آنها صورت پذیرفت. درآمد فوق العاده بالای فروش این [/FONT][FONT="]SMPS[/FONT][FONT="]ها در سال 1990 باعث گردیدكه شاخة جدیدی در مهندسی برق ایجاد شود، این رشته مهندسی طراحی منابع تغذیه سوئیچینگ نام گرفت.[/FONT]
[FONT="]مقاله: تعاریف عمومی و متداول در منابع تغذیه و بخصوص منابع تغذیه سوئیچینگ[/FONT]ا1.1. مقدمه
كلیه مدارات الكترونیكی نیاز به منبع تغذیه دارند. برای مدارات با كاربرد كم 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 كه سیستمهای پر قدرت جای خود را حتی در مصارف خانگی هم باز كرده اند و این به دلیل معرفی سیستمهای جدید برای تغذیه مدارات قدرت است.
این منابع تغذیه كاملاً خطی عمل می نمایند. این نوع منابع را منابع تغذیه سوئیچینگ می نامند. این اسم از نوع عملكرد این سیستمها گرفته شده است. به این منابع تغذیه اختصاراً [/FONT][FONT="]SMPS[/FONT][FONT="] نیز می گویند. این حروف بر گرفته شده از نام لاتین [/FONT][FONT="]Switched Mode Power Supplies[/FONT][FONT="] است.
راندمان [/FONT][FONT="]SMPS[/FONT][FONT="] بصورت نوعی بین 80% الی 90% است كه 30% تا 40% آنها در نواحی خطی كار می كنند. خنك كننده های بزرگ كه منابع تغذیه رگوله قدیمی از آنها استفاده می كردند، در[/FONT][FONT="]SMPS[/FONT][FONT="]ها دیگر به چشم نمی خورند و این باعث شده كه از این منابع تغذیه بتوان در توانهای خیلی بالا نیز استفاده كرد.
در فركانسهای بالای كلیدزنی از یک ترانزیستور جهت كنترل سطح ولتاژ [/FONT][FONT="]DC[/FONT][FONT="] استفاده می شود. با بالا رفتن فركانس ترانزیستور، دیگر خطی عمل نمی كند و نویز مخابراتی شدیدی را با توان بالا تولید می نماید. به همین سبب در فركانس كلید زنی بالا از المان كم مصرف [/FONT][FONT="]Power MOSFET[/FONT][FONT="] استفاده می شود. اما با بالا رفتن قدرت، تلفات آن نیز زیاد می شود. المان جدیدی به بازار آمده كه تمامی مزایای دو قطعة فوق را در خود جمع آوری نموده است و دیگر معایب [/FONT][FONT="]BJT[/FONT][FONT="] و [/FONT][FONT="]Power MOSFET[/FONT][FONT="] را ندارد. این قطعة جدید [/FONT][FONT="]IGBT[/FONT][FONT="] نام دارد. در طی سالهای اخیر به دلیل ارزانی و مزایای این قطعه از [/FONT][FONT="]IGBT[/FONT][FONT="] استفادة زیادی شده است.
امروزه مداراتی كه طراحی می شوند، در رنج فركانسی [/FONT][FONT="]MHZ[/FONT][FONT="] و قدرتهای در حد [/FONT][FONT="]MVA[/FONT][FONT="] و با قیمت خیلی كمتر از انواع قدیمی خود می باشند.
فروشنده های اروپائی در سال 1990 میلادی تا حد 2 میلیارد دلار از فروش این [/FONT][FONT="]SMPS[/FONT][FONT="]ها درآمد خالص كسب نمودند. 80% از [/FONT][FONT="]SMPS[/FONT][FONT="]های فروخته شده در اروپا طراحی شدند و توسط كارخانه های اروپائی ساخت آنها صورت پذیرفت. درآمد فوق العاده بالای فروش این [/FONT][FONT="]SMPS[/FONT][FONT="]ها در سال 1990 باعث گردیدكه شاخة جدیدی در مهندسی برق ایجاد شود، این رشته مهندسی طراحی منابع تغذیه سوئیچینگ نام گرفت.[/FONT]
[FONT="]
[/FONT]
[/FONT]
[FONT="]
یک مهندس طراح منابع تغذیه سوئیچینگ بایستی كه در كلیه شاخه های زیر تجربه و مهارت کافی كسب كند و همیشه اطلاعات بروز شده در موارد زیر داشته باشد:
1- طراحی مدارات سوئیچینگ الكترونیك قدرت.
2- طراحی قطعات مختلف الكترونیك قدرت.
3- فهم عمیقی از نظریه های كنترلی و كاربرد آنها در [/FONT][FONT="]SMPS[/FONT][FONT="]ها داشته باشد.
4- اصول طراحی را با در نظر گرفتن سازگاری میدانهای الكترومغناطیسی منابع تغذیه سوئیچینگ با محیط انجام دهد.
5- درك صحیح از دفع حرارت درونی (انتقال حرارت به محیط) و طراحی مدارات خنك كنندة مؤثر با راندمان زیاد.
و …
دراین کتاب نیز سعی بر این است كه طبق اصول نوین مهندسی طراحی منابع تغذیه سوئیچینگ كلیه اطلاعات مورد نیاز در اختیار خواننده قرار گیرد. [/FONT]
یک مهندس طراح منابع تغذیه سوئیچینگ بایستی كه در كلیه شاخه های زیر تجربه و مهارت کافی كسب كند و همیشه اطلاعات بروز شده در موارد زیر داشته باشد:
1- طراحی مدارات سوئیچینگ الكترونیك قدرت.
2- طراحی قطعات مختلف الكترونیك قدرت.
3- فهم عمیقی از نظریه های كنترلی و كاربرد آنها در [/FONT][FONT="]SMPS[/FONT][FONT="]ها داشته باشد.
4- اصول طراحی را با در نظر گرفتن سازگاری میدانهای الكترومغناطیسی منابع تغذیه سوئیچینگ با محیط انجام دهد.
5- درك صحیح از دفع حرارت درونی (انتقال حرارت به محیط) و طراحی مدارات خنك كنندة مؤثر با راندمان زیاد.
و …
دراین کتاب نیز سعی بر این است كه طبق اصول نوین مهندسی طراحی منابع تغذیه سوئیچینگ كلیه اطلاعات مورد نیاز در اختیار خواننده قرار گیرد. [/FONT]
[FONT="]--------------------------------------------------------------------------------[/FONT]
[FONT="]
1.2. تعاریف عمومی در [/FONT][FONT="]SMPS[/FONT][FONT="]ها
هر سیستم طراحی شده به طور طبیعی وابسته به منبع تغذیة خود می باشد. یعنی اولین پارامتر در طراحی مدار نوع منبع تغذیه و مقادیر وابسته به آن است. یكی از مباحث مهم در طراحی [/FONT][FONT="]SMPS[/FONT][FONT="] ها، سنگین وزن بودن و گرانی آن است، كه كلیه اینها در یك منبع تغذیه از نوع [/FONT][FONT="]SMPS[/FONT][FONT="] به صورت دستگاه ارزان قیمت، سبك و كوچك تعریف خواهد شد.
وقتی كه طراح سیستم شروع طراحی می كند، اولین تعریفی را كه در نظر خود مجسم می كند، مقدار ولتاژ و جـریان ماكزیمم در [/FONT][FONT="]SMPS[/FONT][FONT="] است. بنابراین نسبت ولتاژ و جریان تعیین كننده انتخاب قطعات مورد نیاز برای طراحی است. [/FONT]
1.2. تعاریف عمومی در [/FONT][FONT="]SMPS[/FONT][FONT="]ها
هر سیستم طراحی شده به طور طبیعی وابسته به منبع تغذیة خود می باشد. یعنی اولین پارامتر در طراحی مدار نوع منبع تغذیه و مقادیر وابسته به آن است. یكی از مباحث مهم در طراحی [/FONT][FONT="]SMPS[/FONT][FONT="] ها، سنگین وزن بودن و گرانی آن است، كه كلیه اینها در یك منبع تغذیه از نوع [/FONT][FONT="]SMPS[/FONT][FONT="] به صورت دستگاه ارزان قیمت، سبك و كوچك تعریف خواهد شد.
وقتی كه طراح سیستم شروع طراحی می كند، اولین تعریفی را كه در نظر خود مجسم می كند، مقدار ولتاژ و جـریان ماكزیمم در [/FONT][FONT="]SMPS[/FONT][FONT="] است. بنابراین نسبت ولتاژ و جریان تعیین كننده انتخاب قطعات مورد نیاز برای طراحی است. [/FONT]
[FONT="]--------------------------------------------------------------------------------[/FONT]
[FONT="]مقدار ولتاژ خروجی:
عموماً در بیشتر مدارات منطقی ولتاژ 5[/FONT][FONT="]v[/FONT][FONT="] مورد نیاز می باشد، اما در بعضی موارد نیاز به 5[/FONT][FONT="]v[/FONT][FONT="]- هم می باشد. در كامپیوترها برای ایجاد گشتاور در موتورهای متنوع به كار رفته در درایوهای مختلف مانند موتورهای [/FONT][FONT="]CPU FAN ,CD ROM[/FONT][FONT="], [/FONT][FONT="]F.D.D , H.D.D[/FONT][FONT="] و ... نیاز به ولتاژهای +12[/FONT][FONT="]v ,-12v[/FONT][FONT="] می باشد. در مصارف كنترل صنعتی جهت اعمال فرمان تحریك قطع و وصل در شیرهای برقی و رله های كنتاكتوری از طریق پورتهای [/FONT][FONT="]PLC[/FONT][FONT="] ولتاژ اعمالی به سیستمهای تحت كنترل دارای سطوح ولتاژی +24[/FONT][FONT="]v ,-24v[/FONT][FONT="] است. در اتومبیلهای برقی، تركشن و [/FONT][FONT="]HVDC[/FONT][FONT="] به سطح ولتاژ بالاتری احتیاج است. [/FONT]
عموماً در بیشتر مدارات منطقی ولتاژ 5[/FONT][FONT="]v[/FONT][FONT="] مورد نیاز می باشد، اما در بعضی موارد نیاز به 5[/FONT][FONT="]v[/FONT][FONT="]- هم می باشد. در كامپیوترها برای ایجاد گشتاور در موتورهای متنوع به كار رفته در درایوهای مختلف مانند موتورهای [/FONT][FONT="]CPU FAN ,CD ROM[/FONT][FONT="], [/FONT][FONT="]F.D.D , H.D.D[/FONT][FONT="] و ... نیاز به ولتاژهای +12[/FONT][FONT="]v ,-12v[/FONT][FONT="] می باشد. در مصارف كنترل صنعتی جهت اعمال فرمان تحریك قطع و وصل در شیرهای برقی و رله های كنتاكتوری از طریق پورتهای [/FONT][FONT="]PLC[/FONT][FONT="] ولتاژ اعمالی به سیستمهای تحت كنترل دارای سطوح ولتاژی +24[/FONT][FONT="]v ,-24v[/FONT][FONT="] است. در اتومبیلهای برقی، تركشن و [/FONT][FONT="]HVDC[/FONT][FONT="] به سطح ولتاژ بالاتری احتیاج است. [/FONT]
[FONT="]--------------------------------------------------------------------------------[/FONT]
[FONT="]مقدار جریان:
در هر خروجی می بایست ماكزیمم جریان مصرفی در حالت پایداری مشخص شود. هر سیستم الكتریكی در روی بدنه خود پلاكی دارد كه در آن تمام مقادیر نامی و مجاز مورد نیاز دستگاه از طرف كارخانه سازنده باتوجه به مشخصات طراحی و تستهای متعددی كه بر روی دستگاه انجام شده است، مشخص می باشد. برای مثال در دیسك درایوها مقدار جریان راه اندازی و حالت پایداری مشخص می باشد و طراح منبع تغذیه بایستی حد مجاز جریان خروجی را بالاتر از جریان راه اندازی و حالت پایداری تعیین نماید. حتی در بعضی از مواقع سازنده دیاگرامهایی را همراه با دستگاه قرار می دهد كه كمك بیشتری به طراح می كند.
ولتاژ ورودی:
ولتاژ ورودی می تواند از نوع [/FONT][FONT="]AC[/FONT][FONT="] یا [/FONT][FONT="]DC[/FONT][FONT="] و با رنج تغییرات مشخصی باشد. طراح حتماً باید به نوع ورودی و عملیاتی كه می باید روی آن انجام دهد تا خروجی مطلوبی بدست آورد را همواره در نظر بگیرد. معمولاً فرکانس، دامنه و شکل موج ولتاژ ورودی در طراحی خیلی مهم است. همچنین نوع شبکه ای که تغذیه ورودی را بر عهده دارد مهم است. معمولاً در محیطهای صنعتی مانند کارخانجاتی که شبکه در شرایط سخت جهت تامین انرژی قوص الکتریکی و … کار می کند شکل موج ولتاژ و جریان ورودی غیر قابل پیش بینی است و باید با استفاده از سیستمهای جبرانساز شکل موجهای شبکه را تا حد قابل قبولی اصلاح کرد. [/FONT]
در هر خروجی می بایست ماكزیمم جریان مصرفی در حالت پایداری مشخص شود. هر سیستم الكتریكی در روی بدنه خود پلاكی دارد كه در آن تمام مقادیر نامی و مجاز مورد نیاز دستگاه از طرف كارخانه سازنده باتوجه به مشخصات طراحی و تستهای متعددی كه بر روی دستگاه انجام شده است، مشخص می باشد. برای مثال در دیسك درایوها مقدار جریان راه اندازی و حالت پایداری مشخص می باشد و طراح منبع تغذیه بایستی حد مجاز جریان خروجی را بالاتر از جریان راه اندازی و حالت پایداری تعیین نماید. حتی در بعضی از مواقع سازنده دیاگرامهایی را همراه با دستگاه قرار می دهد كه كمك بیشتری به طراح می كند.
ولتاژ ورودی:
ولتاژ ورودی می تواند از نوع [/FONT][FONT="]AC[/FONT][FONT="] یا [/FONT][FONT="]DC[/FONT][FONT="] و با رنج تغییرات مشخصی باشد. طراح حتماً باید به نوع ورودی و عملیاتی كه می باید روی آن انجام دهد تا خروجی مطلوبی بدست آورد را همواره در نظر بگیرد. معمولاً فرکانس، دامنه و شکل موج ولتاژ ورودی در طراحی خیلی مهم است. همچنین نوع شبکه ای که تغذیه ورودی را بر عهده دارد مهم است. معمولاً در محیطهای صنعتی مانند کارخانجاتی که شبکه در شرایط سخت جهت تامین انرژی قوص الکتریکی و … کار می کند شکل موج ولتاژ و جریان ورودی غیر قابل پیش بینی است و باید با استفاده از سیستمهای جبرانساز شکل موجهای شبکه را تا حد قابل قبولی اصلاح کرد. [/FONT]
[FONT="]--------------------------------------------------------------------------------[/FONT]
[FONT="]ایزولاسیون:
در بسیاری از كاربردها ایزولاسیون الكتریكی بین ورودی ها و خروجی های مدارات احتیاج می باشد، وحتی در بسیاری از موارد ایزولاسیون بین خروجی دستگاه با ورودی دستگاه دیگر نیز مورد نیاز است و طراح ملزم به اندیشیدن تدابیری خاص جهت برآورده سازی این امر می باشد.
ایزولاسیون الكتریكی اغلب توسط ترانسفورماتور در منابع تغذیه ایجاد می شود كه استفاده از ترانسفورماتور باعث حجیم شدن منبع تغذیه می شود. در مصارفی كه نیاز به حجم كوچك می باشد، مانند ماهواره ها، كامپیوترها، شارژرهای باطری موبایل و تلفن و همچنین در منبع تغذیه مورد استفاده در پرینترها و دستگاه های كوچك كه اجبار در كوچك ساختن آنها می باشد نظیر دوربینهای عكاسی دیجیتالی و دوربینهای فیلم برداری و لوازم نظامی استراق سمع و جاسوسی و بمبها و موشكهای دوربرد ناچاراً باید از ایزولاسیون به وسیله ترانسفورماتور چشمپوشی كرد و به فكر چارة دیگری برای تحقق بخشیدن به این امر بود یا اینكه توسط مدارات فیدبك عمل تثبیت خروجی را در صورت وجود تغییر یا اغتشاش در ورودی را انجام داد تا از مدارات در مقابل صدمه دیدن و معیوب شدن حفاظت شود و یا اینكه بایست از ایزولاسیون تا حدودی یا کلاً صرف نظر نمود.
ریپل در خروجی:
طبیعتاً مقداری نوسان در خروجی [/FONT][FONT="]DC[/FONT][FONT="] منابع تغذیه وجود دارد. به مقدار دامنه پیك تا پیك این نوسانات ریپل می گویند. هر خروجی كه دارای ریپل باشد، حتماً دارای تعدادی هارمونیك بغیر از فرکانس صفر هرتز است. به همین خاطر اغلب مقدار خروجی را به جای معرفی با مقدار [/FONT][FONT="]DC[/FONT][FONT="] آنرا با مقدار[/FONT][FONT="]rms[/FONT][FONT="] نشان می دهند. هر چه مقدار نسبت ثابت ریپل به مقدار [/FONT][FONT="]DC[/FONT][FONT="] كوچكتر باشد بهتر است. این نسبتِ در صدیِ ریپل را می توان با استفاده از ***** پایین گذر متشكل از سلف و خازن و یا افزایش فركانس ورودی و كلیدزنی با سرعت زیاد تا حد قابل ملاحظه ای كاهش داد.
رگولاسیون:
ولتاژ خروجی در یك منبع تغذیه متأثر از عواملی می باشد كه این عوامل عبارتند از:
الف) تغییرات در ولتاژ ورودی.
ب ) تغییرات در جریان بار.
ج ) تغییرات در درجه حرارت محیط.
یك منبع تغذیة رگوله معمولاً دارای مدارات فیدبك برای جبران این تغییرات و اصلاح آنها و محدود كردن این تغییرات در ناحیة قابل قبولی می باشد. این فیدبك ها ممكن است عمل رگولاسیون را به صور (1)رگولاسیون خط، (2)رگولاسیون بار، (3)رگولاسیون حرارتی، انجام دهد.
پاسخ حالت گذرایی:
پاسخ به تغییرات ناگهانی و گذرای جریان بار یكی از پارامترهای مهم در هر منبع تغذیه ای است. در حالت بار كامل در صورتی كه جریان بطور وصل شدن ناگهانی كلید در بار جاری شود، حتی در صورتی كه بار متصل به ترمینال خروجی جریان كمی را از منبع تغذیه دریافت كند، ولتاژ خروجی ناگهان می افتد و از ولتاژ حالت بی باری كمتر می شود و سپس توسط رگولاسیون به یك حد پایدار خواهد رسید. از طرف دیگر در حالتی كه منبع تغذیه با بار كامل در حالت پایدار به سر می برد اگر ناگهان بار توسط كلید قطع شود، آنگاه ناگهان ولتاژ خروجی صعود می كند، و ازحالت قبلی خود فراتر می رود و سپس با چندین نوسان به حالت پایدار بدون بار خواهد رسید. در این حالت ممكن است كه قطعاتی كه در بلوكهای خروجی منبع تغذیه هستند این سطح تغییرات را تحمل نكنند و از بین بروند. در بعضی از موارد دربعضی از سیستمها ممكن است كه خروجی به حالت پایدار نرسد و نوسانی یاحتی ناپایدار شود. از آنجا كه در خروجی اغلب منابع تغذیه ***** های صافی برای كاهش ریپل ولتاژ و جریان می باشند كه این *****ها دارای ظرفیتهای خازنی بزرگی هستند. با ناپایدار شدن ولتاژ امكان انفجار در خازن وجود دارد.
از سوی دیگر زمان بازیابی یا [/FONT][FONT="]Recovery Time[/FONT][FONT="] زمان لازم برای بازگشت به حالت پایدار طبیعی می باشد، كه بایستی تاحد ممكن این زمان كوچك باشد. پس باید توسط روشهای رگولاسیون خاص ولتاژ خروجی را محدود كرد و سعی نمود كه در كمترین زمان ممكن و با كمترین نوسان و [/FONT][FONT="]Over[/FONT][FONT="]Shoot[/FONT][FONT="] به حد پایداری خود برسد. زمان پاسخ گذرایی در منابع تغذیه و بخصوص در منابع تغذیه سوئیچینگ با روشهای مختلفی كه سازندگان [/FONT][FONT="]SMPS[/FONT][FONT="] از آن استفاده می كنند نظیرحلقه های فیدبك و جبران ساز و قرار دادن *****های مخصوص در طبقات مختلف منبع تغذیه كه در قسمتهای بعدی به آن اشاره می شود، خیلی كوتاه خواهد شد. [/FONT]
در بسیاری از كاربردها ایزولاسیون الكتریكی بین ورودی ها و خروجی های مدارات احتیاج می باشد، وحتی در بسیاری از موارد ایزولاسیون بین خروجی دستگاه با ورودی دستگاه دیگر نیز مورد نیاز است و طراح ملزم به اندیشیدن تدابیری خاص جهت برآورده سازی این امر می باشد.
ایزولاسیون الكتریكی اغلب توسط ترانسفورماتور در منابع تغذیه ایجاد می شود كه استفاده از ترانسفورماتور باعث حجیم شدن منبع تغذیه می شود. در مصارفی كه نیاز به حجم كوچك می باشد، مانند ماهواره ها، كامپیوترها، شارژرهای باطری موبایل و تلفن و همچنین در منبع تغذیه مورد استفاده در پرینترها و دستگاه های كوچك كه اجبار در كوچك ساختن آنها می باشد نظیر دوربینهای عكاسی دیجیتالی و دوربینهای فیلم برداری و لوازم نظامی استراق سمع و جاسوسی و بمبها و موشكهای دوربرد ناچاراً باید از ایزولاسیون به وسیله ترانسفورماتور چشمپوشی كرد و به فكر چارة دیگری برای تحقق بخشیدن به این امر بود یا اینكه توسط مدارات فیدبك عمل تثبیت خروجی را در صورت وجود تغییر یا اغتشاش در ورودی را انجام داد تا از مدارات در مقابل صدمه دیدن و معیوب شدن حفاظت شود و یا اینكه بایست از ایزولاسیون تا حدودی یا کلاً صرف نظر نمود.
ریپل در خروجی:
طبیعتاً مقداری نوسان در خروجی [/FONT][FONT="]DC[/FONT][FONT="] منابع تغذیه وجود دارد. به مقدار دامنه پیك تا پیك این نوسانات ریپل می گویند. هر خروجی كه دارای ریپل باشد، حتماً دارای تعدادی هارمونیك بغیر از فرکانس صفر هرتز است. به همین خاطر اغلب مقدار خروجی را به جای معرفی با مقدار [/FONT][FONT="]DC[/FONT][FONT="] آنرا با مقدار[/FONT][FONT="]rms[/FONT][FONT="] نشان می دهند. هر چه مقدار نسبت ثابت ریپل به مقدار [/FONT][FONT="]DC[/FONT][FONT="] كوچكتر باشد بهتر است. این نسبتِ در صدیِ ریپل را می توان با استفاده از ***** پایین گذر متشكل از سلف و خازن و یا افزایش فركانس ورودی و كلیدزنی با سرعت زیاد تا حد قابل ملاحظه ای كاهش داد.
رگولاسیون:
ولتاژ خروجی در یك منبع تغذیه متأثر از عواملی می باشد كه این عوامل عبارتند از:
الف) تغییرات در ولتاژ ورودی.
ب ) تغییرات در جریان بار.
ج ) تغییرات در درجه حرارت محیط.
یك منبع تغذیة رگوله معمولاً دارای مدارات فیدبك برای جبران این تغییرات و اصلاح آنها و محدود كردن این تغییرات در ناحیة قابل قبولی می باشد. این فیدبك ها ممكن است عمل رگولاسیون را به صور (1)رگولاسیون خط، (2)رگولاسیون بار، (3)رگولاسیون حرارتی، انجام دهد.
پاسخ حالت گذرایی:
پاسخ به تغییرات ناگهانی و گذرای جریان بار یكی از پارامترهای مهم در هر منبع تغذیه ای است. در حالت بار كامل در صورتی كه جریان بطور وصل شدن ناگهانی كلید در بار جاری شود، حتی در صورتی كه بار متصل به ترمینال خروجی جریان كمی را از منبع تغذیه دریافت كند، ولتاژ خروجی ناگهان می افتد و از ولتاژ حالت بی باری كمتر می شود و سپس توسط رگولاسیون به یك حد پایدار خواهد رسید. از طرف دیگر در حالتی كه منبع تغذیه با بار كامل در حالت پایدار به سر می برد اگر ناگهان بار توسط كلید قطع شود، آنگاه ناگهان ولتاژ خروجی صعود می كند، و ازحالت قبلی خود فراتر می رود و سپس با چندین نوسان به حالت پایدار بدون بار خواهد رسید. در این حالت ممكن است كه قطعاتی كه در بلوكهای خروجی منبع تغذیه هستند این سطح تغییرات را تحمل نكنند و از بین بروند. در بعضی از موارد دربعضی از سیستمها ممكن است كه خروجی به حالت پایدار نرسد و نوسانی یاحتی ناپایدار شود. از آنجا كه در خروجی اغلب منابع تغذیه ***** های صافی برای كاهش ریپل ولتاژ و جریان می باشند كه این *****ها دارای ظرفیتهای خازنی بزرگی هستند. با ناپایدار شدن ولتاژ امكان انفجار در خازن وجود دارد.
از سوی دیگر زمان بازیابی یا [/FONT][FONT="]Recovery Time[/FONT][FONT="] زمان لازم برای بازگشت به حالت پایدار طبیعی می باشد، كه بایستی تاحد ممكن این زمان كوچك باشد. پس باید توسط روشهای رگولاسیون خاص ولتاژ خروجی را محدود كرد و سعی نمود كه در كمترین زمان ممكن و با كمترین نوسان و [/FONT][FONT="]Over[/FONT][FONT="]Shoot[/FONT][FONT="] به حد پایداری خود برسد. زمان پاسخ گذرایی در منابع تغذیه و بخصوص در منابع تغذیه سوئیچینگ با روشهای مختلفی كه سازندگان [/FONT][FONT="]SMPS[/FONT][FONT="] از آن استفاده می كنند نظیرحلقه های فیدبك و جبران ساز و قرار دادن *****های مخصوص در طبقات مختلف منبع تغذیه كه در قسمتهای بعدی به آن اشاره می شود، خیلی كوتاه خواهد شد. [/FONT]
[FONT="]--------------------------------------------------------------------------------[/FONT]
Similar threads
Similar threads
-
سلام.این مدار داخلیه چه آپ امپی هستش
- شروع شده توسط مصطفی رفیعی
- پاسخ ها: 2
-
سلام.میدونین روشهای کاهش همشنوایی یا cross talking چیه؟
- شروع شده توسط Mortezap1994
- پاسخ ها: 0
-
سلام دوستان شما برای درس کنترل خطی فیلم اموزشی سراغ دارید؟ hamidjafaripoor1990@hotmail.com- شروع شده توسط hj5853
- پاسخ ها: 1
-
سلام می خواستم یه سیستم با مادون قرمز درست کنم
- شروع شده توسط lord mohsen
- پاسخ ها: 0
-