.gif){kind=small}
|
هدف از راه اندازی این وب سایت آموزشی، کمک کردن به علاقه مندان به یادگیری علم الکترونیک و میکروکنترلر بوده بخصوص دانش آموزان و دانشجویان که برای پیدا کردن مطلب مورد نظر خود سایتهای گوناگونی را جستجو میکنند که در نهایت به هدف خود نمی رسند، در این وب سایت سعی براین است که آموزش از پایه شروع شود. در ادامه با مثالهای نحوه استفاده از قطعات الکترونیک و عیب یابی آنها آموزش داده خواهد شد. همچنین پروژه های برای آموزش قرار داده شده است.
اسماعیل بخش زاد محمودی
09118315058
09336485452
09373054607
09390617786
telegram.me/Electronic_iran کانال
Esmail_bakhshzad@yahoo.com esmail2bakhshzad@gmail.com
محافظ تمام دیجیتال هوشمند وسایل برقی ( یخچال و فریزر- صوتی تصویری-کامپیوتر )
منبع تغذیه 0-32 ولت 0-5 آمپر قابل افزایش تا 0-20 آمپر (Power supply 0-5A 0-20A)
مدار کنترل کننده هوشمند تپ چنجر ترانس قدرت 63 کیلو ولت سه فاز
هشدار دهنده نشت گاز شهری و دود همراه با قطع خودکار گاز و برق
محافظت از سطح ولتاژ شارژ- جریان شارژ و دمای باطری های UPS تا 200 آمپر
محافظت و کنترل حد جریان سه فاز 0-200 آمپر در سه رنج کاری
کنترل و راه اندازی سروموتورهای الکتریکی و موتور DC و موتور ﭘله ای
قفل الکترونیکی هوشمند توسط تاچ لمسی (Touch Screen)
تابلوی روان با ماتریس 32*8 ارسال پیام متنی از طریق کامپیوتر
طراحی و ساخت فانکشن ژنراتور با کنترل لمسی توسط (Touch Screen)
محافظت و کنترل ولتاژ و جریان خروجی از مدار AC / DC
کنترل دور موتورهای الکتریکی و اعمال موج PWM و از طرق رابط تاچ ﭘد و LCDگرافیکی (Touch Screen)
پروژه مدار آشکارساز نشت گازمتان و گاز بوتان و LPG سنسور MQ
پروژه کنترل و محافظت دیجیتال ولتاژ
پروژه منبع تغذیهDigital 0-42V 5A
ولتمتر و آمپرمتر دیجیتال با AVR
برنامه نویسی میکروکنترلر 52 & 8051
مدار مبدل آنالوگ به دیجیتال ADC
کاربرد تراشه TTL 74HC573 در تابلو روان LED
مبدل آنالوگ به دیجیتال ADC میکرو کنترل AVR
کاربرد تراشه TTL74541 در ولتمتر دیجیتال با AVR
کاربرد تراشه رگلاتور ولتاژ LM723
تقویت کننده تفاضلی Single Operational Amplifier
استفاده از ترانزیستور برای سویچ کردن Switching Transistor
برنامه راه اندازی موتور پله ای Stop Motor
گذرگاه ارتباط دو سیمه میکرو کنترلر AVR – SPI
www.powerengineering.blogfa.com
الکترونیک مقدماتی
الکترونیک صنعتی
میکرو الکترونیک AVR
برنامه نویسی Assembl
1.پروژه آزمایشگر میکروکنترلر 8051-52
2.پروژه آزمایشگر میکروکنترلر PIC
3.پروژه ساعت RTC با میکرو 8051
4.محافظ تمام دیجیتال هوشمند AVR
5.پروژه LED-Stopper 7x20میکرو AVR
6.پروژه Digital Clock LED 32x8 AVR
7.پروژه Digital Voltmeter-Ammeter
8.پروژه منبع تغذیه Digital Power Supply 0-42V 5A
9.پروژه کنترل و محافظت دیجیتال ولتاژ خروجی AC/DC
10.پروژه ساعت دیجیتال RTC با AVR
11.پروژه مدار آشکارساز نشت گازمتان و گاز بوتان و LPG سنسور MQ
13.محافظت و کنترل ولتاژ و جریان خروجی از مدار AC / DC
14.طراحی و ساخت فانکشن ژنراتور با کنترل لمسی توسط (Touch Screen)
15.تابلوی روان با ماتریس 32*8 ارسال پیام متنی از طریق کامپیوتر
16.قفل الکترونیکی هوشمند توسط تاچ لمسی (Touch Screen)
17.کنترل و راه اندازی سروموتورهای الکتریکی و موتور DC و موتور ﭘله ای
18.محافظت و کنترل حد جریان سه فاز 0-200 آمپر در سه رنج کاری
19.محافظت از سطح ولتاژ شارژ- جریان شارژ و دمای باطری های UPS تا 200 آمپر
20. پروژه کنترل دور و زاویه چرخش موتور های گیربکس دار
21. محافظ ولتاژ برق شهر تایمر دار 30 آمپری
22.هشدار دهنده نشت گاز شهری و دود همراه با قطع خودکار گاز و برق
23. مدار کنترل کننده هوشمند تپ چنجر ترانس قدرت 63 کیلو ولت سه فاز
24. منبع تغذیه 0-32 ولت 0-5 آمپر قابل افزایش تا 0-20 آمپر (Power supply 0-5A 0-20A)
25. محافظ تمام دیجیتال هوشمند وسایل برقی ( یخچال و فریزر- صوتی تصویری-کامپیوتر )
1. مقالات در رابطه با سیستم های دیجتال و اطلاعاتی مفید در رابطه با Multimedia Card (MMC – SD)
2. مقالات در رابطه با آموزش میکروکنترلر AVR و PIC و8051-52 و...
دانلود نرم افزارهای کاربردی
1.نرم افزارهای برای میکروکنترلر 8051
2.نرم افزارهای برای میکروکنترلر PIC
3.نرم افزارهای برای میکروکنترلر AVR
ساعت
رگولاتور باک - بوست Buck–Boost Converter:
ولتاژ خروجی در این رگولاتور میتواند کمتر و یا حتی بیشتر از ولتاژ ورودی آن باشد. قطبیت ولتاژ خروجی مخالف با ولتاژ ورودی است این رگولاتور با نام رگولاتور معکوس کننده نیز شناخته می شود در شکل روبرو نمونه ای از این رگولاتور با BJT نشان داده شده است.
/Power Electronic Chopper Buck-Boost (01).gif)
شکل بالا شماتیک اساسی مبدل باک افزایشی معکوس یا همان باک – بوست است. یک نوع مبدل DC به DC می باشد که دارای ولتاژ خروجی بزرگی است که یا بزرگتر یا کمتر از میزان ولتاژ ورودی است. دو توپولوژی مختلف مبدل باک و بوست باهم مبدل افزایش نامیده می شود. هر دوی آنها می تواند طیف وسیعی از ولتاژ خروجی ولتاژ خروجی بسیار بزرگتر (قدر مطلق) از ولتاژ ورودی، را تقریبا به صفر برساند.
توپولوژی معکوس
ولتاژ خروجی معکوس از ولتاژ ورودی است. این منبع تغذیه در حالت روشن با توپولوژی مدار مشابه به مبدل بوست و مبدل باک است. ولتاژ خروجی قابل تنظیم بر اساس چرخه کار ترانزیستور سوئیچینگ می باشد. یکی از اشکال ممکن در این مبدل آن است که سوئیچ به یک ترمینال در زمین وصل نمی باشد، این تحلیل مدار را پیچیده می کند. این مشکل از مدار بار که یک باطری می باشد ناشی می شود به دلیل جهت قرارگیری دیود به سادگی می تواند معکوس شود. سوئیچ می تواند بر روی هر دو طرف زمین و یا طرف مثبت وصل باشد. مبدل باک (گام به پایین) و تبدیل و به دنبال آن افزایش (گام به بالا) ولتاژ خروجی عکس ولتاژ ورودی است، و می تواند پایین تر یا بالاتر از ورودی باشد. همچنین یک مبدل باک افزایشی غیر معکوس شونده ممکن یک سلف دیگر به مدار اضافه شود تا قطبیت ولتاژ خروجی برابر با ولتاژ ورودی.
/Power Electronic Chopper Buck-Boost (02).gif)
شکل زیر در دو حالت مبدل باک افزایشی را نشان می دهد، هنگامی که سوئیچ روشن می شود، ولتاژ ورودی منبع جریان سلف را تأمین می کند. هنگامی که سوئیچ خاموش می شود سلف از طریق جریان منفی باعث شارژ شدن خازن می شود و نیز توسط مقاومت بار تخلیه می شود البته از طریق مسیر برگشتی دیود.
/Power Electronic Chopper Buck-Boost (03).gif)
اصل اساسی مبدل باک افزایش است که نسبتا ساده است:
- در حالتی که سوئیچ روشن است، منبع ولتاژ ورودی است که به طور مستقیم به سلف (L) متصل می شود. این نتایج در انباشت انرژی در L ، و سپس برای خازن تامین انرژی می کند که به بار خروجی منتقل می شود.
- حالتی که سوئیچ خاموش است، سلف به بار خروجی و خازن متصل می شود، بنابراین انرژی از L به C و R منتقل می شود.
در مقایسه با مبدل های باک و بوست ، ویژگی های مبدل باک افزایش یا باک بوست عمدتا برابر با:
- قطبیت ولتاژ خروجی به ورودی مخالف است؛
- ولتاژ خروجی می تواند به طور مداوم از 0 تا متفاوت باشد منهای بینهایت (مبدل ایده آل)
- دامنه ولتاژ خروجی برای باک و یک مبدل بوست به ترتیب 0 تا Viو Vi تا بینهایت است.
/Power Electronic Chopper Buck-Boost (04).gif)
مروری مفهومی
عملیات افزایش مبدل باک-بوست مانند مبدل باک است،البته از سلف در بهترین حالت استفاده شده است تا تغییرات سریع در جریان سلف به خازن انتقال داده شود. از حالت اولیه که در آن هیچ چیز شارژ نیست و سوئیچ باز است، به حالت دشارژشدن سلف می رود. هنگامی که سوئیچ بسته است، مسدود کردن دیود مانع از آن می شود که جریان به سمت راست مدار منتقل شود، بنابراین باید تمام جریان را از طریق سلف به بار انتقال دهیم. با این حال، پس از سلف می توان با تغییر سریع از حالت وصل به قطع ولتاژ بسیار زیادی را ایجاد نمود و توسط خازن آن را نگاه داشت. با گذشت زمان، سلف اجازه خواهد داد که به آرامی با کاهش افت ولتاژ خروجی دوباره توسط منبع اولیه شارژ شود. همچنین در طول این زمان، سلف انرژی خود را در یک میدان مغناطیسی ذخیره می نماید.
شکل موج جریان و ولتاژ در یک مبدل باک افزایشی در حالت پیوسته
/Power Electronic Chopper Buck-Boost (05).png)
اگر در این حالت از طریق سلف L انرژی ذخیره شده شارژ شود به حالت پیوسته شکل موج ولتاژ و جریان مبدل را می شود در شکل بالا دید که از t=0 به t=DT انتقال پیدا می کند بنابراین سوئیچ s بسته می شود، نرخ تغییرات در جریان سلف IL برابر است با:
/Power Electronic Chopper Buck-Boost (06).png){kind=small}
در دوحالت افزایشی برابر است با:
/Power Electronic Chopper Buck-Boost (07).png){kind=small}
D چرخه وظیفه یا پهنای پالس سوئیچ می باشد. این نشان دهنده بخشی از دوره زمان T تناوب که در طی آن سوئیچ روشن است. بنابراین محدوده D بین 0 (S است هرگز) و 1 (S است که همیشه در). در حالت خاموش، سوئیچ S به طوری که سلف جریان را از طریق بار تخلیه می کند اگر ما در نظر داشته باشیم که افت ولتاژ صفر در دیود روخ دهد باید از یک خازن به اندازه کافی بزرگ برای ثابت باقی نگاه داشتن ولتاژ بار استفاده نمائیم:
/Power Electronic Chopper Buck-Boost (08).png){kind=small}
بنابر این تغییرات جریان در دوره خاموش بودن IL سلف برابر است با:
/Power Electronic Chopper Buck-Boost (09).png)
همانطور که ما در نظر داریم که مبدل در شرایط حالت پایدار باشد، مقدار انرژی ذخیره شده در هر یک از اجزای آن به همان اندازه در زمان شروع و در پایان یک چرخه تکمیلی. به طور خاص، انرژی ذخیره شده در سلف، برابر است با:
/Power Electronic Chopper Buck-Boost (10).png){kind=small}
مجموع تغییرات جریان سلف در حالت فعال و غیر فعال بودن از روابط زیر محاسبه می شود:
/Power Electronic Chopper Buck-Boost (11).png){kind=small}
با جایگزینی عبارت بالا داریم:
/Power Electronic Chopper Buck-Boost (12).png){kind=small}
این رابطه را می توان بصورت زیر نیز نوشت:
/Power Electronic Chopper Buck-Boost (13).png){kind=small}
که نتیجه می دهد پهنای پالس برابر است با چند درصد:
/Power Electronic Chopper Buck-Boost (14).png){kind=small}
عبارت فوق نشان می دهد که قطبیت ولتاژ خروجی همیشه منفی (به دلیل چرخه کاری از از 0 به 1) و قدرمطلق آن با مقدار D شاخص مدلاسیون افزایش می یابد، به لحاظ نظری تا منهای بینهایت زمان D نزدیک به 1 در هر دو مبدل بوست و باک افزایش خواهد داشت.
شکل موج جریان و ولتاژ در مبدل بوست باک افزایشی در حالت ناپیوسته
/Power Electronic Chopper Buck-Boost (15).png)
در برخی موارد، مقدار انرژی مورد نیاز بار به اندازه کافی کوچک است تا در مدت زمان کمتر از کل دوره تناوب توان به بار منتقل شود. در این مورد، از طریق جریان افتاده بر سلف انرژی آن صفر می شود تنها تفاوت در اصل بالا توضیح داده شد این است که سلف به طور کامل در پایان چرخه کاری تخلیه می شود (نگاه کنید به شکل موج در شکل). اگر چه جزئی است اما این تفاوت انرژی اثر قوی در معادله ولتاژ خروجی دارد. می توان آن را مانند زیر محاسبه نمود:
از آنجا که سلف در این حالت در ابتدای چرخه صفر است، حداکثر اثر انرژی خود را IL Max در رابطه t = D*T دریافت می نماید.
/Power Electronic Chopper Buck-Boost (16).png){kind=small}
در طی دوره خاموشی سلف :
/Power Electronic Chopper Buck-Boost (17).png){kind=small}
با استفاده از دو معادله بالا خواهیم داشت:
/Power Electronic Chopper Buck-Boost (18).png){kind=small}
بار فعلی برابر با متوسط جریان دیود ID است. همانطور که در شکل موج دیده می شود، جریان دیود برابر با جریان سلف در حالت خاموش است. بنابراین جریان خروجی را می توان به شکل زیر نوشت:
/Power Electronic Chopper Buck-Boost (19).png){kind=small}
با جایگزینی با عبارت های بالا خواهیم داشت:
/Power Electronic Chopper Buck-Boost (20).png){kind=small}
بنابراین ولتاژ خروجی نهایی را می توان به شکل زیر نوشت:
/Power Electronic Chopper Buck-Boost (21).png){kind=small}
در مقایسه با افزایش ولتاژ خروجی برای حالت پیوسته، این بیان بسیار پیچیده تر است. علاوه بر این، در عملیات ناپیوسته، ولتاژ خروجی نه تنها در چرخه وظیفه بر ظرفیت سلف بستگی دارد، به ولتاژ ورودی و جریان خروجی نیز بستگی دارد.
محدود کاری بین حالت های پیوسته و ناپیوسته
/Power Electronic Chopper Buck-Boost (22).png)
تکامل ولتاژ خروجی نرمال با ولتاژ ورودی نرمال در یک مبدل افزایشی باک که در ابتدای این بخش گفته شد مبدل در حالت ناپیوسته با جریان کم که توسط بار در حالت پیوسته در سطح فعلی بالاتر از جریان بار کشیده می شود و حد بین حالت ناپیوسته و پیوسته که جریان سلف کاهش میابد تا به صفر دقیقا در پایان چرخه کاری خود برسد با روابط زیر بیان می شود:
/Power Electronic Chopper Buck-Boost (23).png)
در این مورد، جریان خروجیIo lim در حالت حد بین حالت Continuous و Discontinuous خروجی برابر است با:
/Power Electronic Chopper Buck-Boost (24).png){kind=small}
با جایگزینی IL Max در حالت ناپیوسته خواهیم داشت:
/Power Electronic Chopper Buck-Boost (25).png){kind=small}
با استفاده از ولتاژ خروجی رابطه به صورت زیر تغییر خواهد نمود:
/Power Electronic Chopper Buck-Boost (26).png){kind=small}
شکل تکامل ولتاژ خروجی باک – بوست چرخه وظیفه زمانی که مقاومت بارجریان سلف را افزایش می دهد
/Power Electronic Chopper Buck-Boost (27).png)
مدار غیر ایده آل
در تجزیه و تحلیل بالا، هیچ یک از عناصر اتلافی مقاومت در نظر گرفته نشده است. این بدان معنی است که قدرت بدون تلفات از منبع ولتاژ ورودی به بار منتقل می شود. با این حال، مقاومت داخلی موجود در تمام مدارها وجود دارد، با توجه به مقاومت مدار از آنها ساخته شده است بنابراین، بخشی از قدرت مدار توسط مبدل بوسیله این مقاومت از بین می رود. به خاطر سادگی مدار، در نظر بگیرید که سلف تنها جزء غیر ایده آل است، و آن را معادل یک سلف با مقاومت سری درنظر بگیرید. این فرض قابل قبول است زیرا یک سلف از یک تکه سیم طولانی ساخته شده است، پس از آن به احتمال زیاد به مقاومت داخلی غیر قابل اغماض علاوه بر این، جریان از طریق سلف و مقاومت تلف خواهد شد. با استفاده از روش فضای حالت متوسط، ما می توانیم بنویسیم:
/Power Electronic Chopper Buck-Boost (28).png){kind=small}
جایی که VL و Vs به ترتیب به طور متوسط ولتاژ را در سراسر سلف و سوئیچ در طول چرخه کاری درنظر گرفته شده که مبدل ما در حالت اجرای پایدار قرار گیرد. ولتاژ سلف به طور متوسط ثابت است و از رابطه زیر محاسبه می شود:
/Power Electronic Chopper Buck-Boost (29).png){kind=small}
وقتی سوئیچ در حالت Vs=0 است یا به عبارتی خاموش است دیود مدار هدایت ولتاژ را بر عهده می گیرد بنابراین Vs= Vi – Vo به طور متوسط ولتاژ در سراسر سوئیچ برابر با:
/Power Electronic Chopper Buck-Boost (30).png){kind=small}
جریان خروجی در مقابل جریان سلف در حالت خاموش است. بنابراین به طور متوسط جریان سلف برابر با:
/Power Electronic Chopper Buck-Boost (31).png){kind=small}
با فرض جریان خروجی و ولتاژ موج دار شدن ناچیز، بار مبدل می تواند در نظر گرفته شود صرفا مقاومتی است. اگر R مقاومت بار است، بیان فوق می شود:
/Power Electronic Chopper Buck-Boost (32).png){kind=small}
با استفاده از معادلات قبلی، ولتاژ ورودی می شود:
/Power Electronic Chopper Buck-Boost (33).png){kind=small}
این را می توان به عنوان نوشته شده است:
/Power Electronic Chopper Buck-Boost (34).png)
اگر مقاومت سلف صفر باشد، معادله بالا با یکی از حالتهای ایده آل برابر می شود. اما زمانی که RL را افزایش دهیم، افزایش ولتاژ مبدل در مقایسه با حالت ایده آل کاهش می یابد. علاوه بر این، نفوذRL چرخه کاری را افزایش می دهد.
یک مدار طراحی شده مبدل بوستBuck BOOST
برای دیدن در ابعاد واقعی بر روی عکس کلیک کنید. 
/Size (Large)/Power Electronic Chopper Buck-Boost (35) Large.gif)
توجه: شما می توانید مدار طراحی شده بالا را در نرم افزار شبیه ساز Proteus v7 آزمایش کنید می توانید آن را همراه با مثال های دیگر از لینک معرفی شده همین بخش دانلود نمائید.
لینک دانلود:
http://s4.picofile.com/file/7856470535/Power_Electronic_Chopper_Buck_Boost_Converter.zip.html
رمز فایل: www.Project-esisis.com
نسخه ی pdf قابل دانلود این صفحه:
لینک دانلود:
http://s4.picofile.com/file/7856478488/Power_Electronic_007_.zip.html
رمز فایل: www.Project-esisis.com
راھنمای دانلودگزارش خرابی لینک
.gif){kind=small}
