طراحي و ساخت منبع تغذيه سوئيچينگ Fly back

Design and build switching power supply Fly back
  • تعداد صفحه: 87
  • ویرایش حرفه ای: دارد
کد محصول: نامعلوم

۱۱,۵۰۰ تومان

وضعیت: موجود

توضیحات

چكيده:

چرا از منبع تغذيه سوئيچينگ استفاده مي كنيم؟

انتخاب بين يك منبع تغذيه خطي يا سويچينگ مي تواند بر اساس كاربرد آنها انجام شود .   هر يك مشخصات و مزايا و معايب خاص خود را دارند . همچنين حوزه هاي متعددي وجود دارد كه   تنها يكي از اين دو نوع مي تواند مورد استفاده قرار گيرندو يا كاربردهايي كه يكي بر ديگري برتري دارد.

مزاياي منابع تغذيه خطي:

1-سادگي:طرح مدار بسيار ساده است و با قطعات كمي به راحتي پايدار مي شود.

2-قابليت تحمل بار زياد

3-نويز ناچيز يا كم در خروجي

4-زمان پاسخ دهي بسيار كوتاه

5-براي توانهاي كمتر از 10w ارزانتر از مدار هاي مشابه سوئيچينگ تمام مي شود.

 

معايب منابع تغذيه خطي:

معايب اين گونه منابع به طور كلي قابل رفع نيستند ولي به كمك طراحي بهتر قابل كاهش مي باشند.

1-تنها به صورت يك رگولاتور كاهنده قابل كاربرد هستند(ورودي بايد 2تا 3 ولت بيشتر از خروجي باشد.)

2-عدم انعطاف پذيري تغذيه , افزودن هر خروجي مستلزم اضافه كردن سخت افزار زيادي است.

3-بهره متوسط چنين منابعي كم و نوعا 30٪تا 40٪ است . اين تلفات توان در ترانزيستور خروجي توليد حرارت مي كند و نياز به ترانزيستوري قويتري را مطرح ميكند. تا حدود15w روشهاي معمول مفيد است ولي بيش از آن نياز به سرمايش تحت فشار (forced) وجود دارد .

مزاياي منابع تغذيه سوئيچينگ:

تمامي  اين معايب در منبع تغذيه سوئيچينگ رفع شده است.

1-افزايش راندمان به حدود 68٪تا90٪ كاركرد ترانزيستور در نواحي قطع و اشباع به انتخاب حرارت گير يا خنك كننده (heat sink) و ترانزيستور كوچكتر منجر شده است.

2-به دليل اينكه قدرت خروجي از يك ولتاژdc بريده شده كه به شكل ac در يك قطعه مغناطيسي ذخيره مي شود تامين مي گردد. لذا با اضافه كردن تنها يك سيم پيچ مي توان خروجي ديگري را بدست آورد ٬كه در مقام مقايسه بسيار ارزانتر و ساده تر تمام مي شود.

3- به علاوه به دليل افزايش فركانسي كاري به حدود 50تا khz 60 اجزاء ذخيره كننده انرژي مي توانند خيلي كوچكتر انتخاب شوند.

4-برخلاف منابع تغذيه خطي، در توان هاي خيلي بالا قابل استفاده هستند.

همه اين موارد به كاهش هزينه و توان تلفاتي و افزايش بهره دهي و انعطاف پذيري منجر مي شود.

معايب منابع تغذيه سوئيچينگ:

معايب اين منابع ناچيز بوده و به كمك طراحي بهينه قابل رفع مي باشد.

1-طرح چنين منابعي اصولا مشكل و پيچيده است

2-نويز قابل ملاحظه اي از آنها به محيط انتشار مي يابدو اين اشكالي است كه نبايد در مرحله طراحي ناديده گرفته شود. و با كمك فيلتر و محافظ به نحو چشمگيري كاهش مي يابد.

3- به دليل ماهيت كار اين منابع كه بر اساس برش يك ولتاژdc  استوار است ،زمان رسيدن ولتاژ خروجي به مقدار مطلوب در مقايسه با منابع تغذيه خطي زياد است. اين زمان اصطلاحا زمان پاسخ  ناپايدارtransient response time ناميده مي شود.

تمامي اين موارد در جهت كاهش كار آمدي انعطاف پذيري و افزايش قيمت هستند ولي با طراحي بهتر قابل بهبود مي باشند.

البته هر يك از اين منابع حوزه هاي كاري خود را دارند، عموما براي مدلهايي با راندمان و ولتاژ بالا مثل منابع تغذيه شونده با باطري هاي قابل حمل تغذيه سوئيچينگ برتري دارد ولي براي ولتاژهاي ثابت و كم منابع خطي ارزانتر و ارجح هستند.

 

مقدمه

چگونه يك منبع تغذيه سوييچينگ كار مي‌كند؟

اگر يك رگولاتور سوييچينگ (منابع تغذية سوييچينگ گاهي رگولاتور سوييچينگ هم ناميده مي‌شوند) به عنوان يك جعبه سياه در نظر گرفته شود در اين صورت با يك منبع خطي تفاوتي ندارد.

ولي رگولاتور خطي براساس تأمين جريان و ولتاژ مطلوب در خروجي به وسيله يك نيمه‌هادي قدرت كه در حالت خطي به كار گرفته شده است كار مي‌كند.

حاصلضرب اختلاف ولتاژ خروجي با ورودي در جريان بار تواني است كه در اين عنصر نيمه هادي بايد تلف شود كه بعضاً زياد هم هست و مهمترين عامل پايين بودن راندمان مي‌باشد.

دليل اين امر هم كاركرد ترانزيستور در حالت خطي است يعني جايي كه ولتاژ دوسر سوييچ و جريان عبوري آن هر دو زياد است.

در حالي كه در يك منبع از نوع سوييچينگ تغيير سطح ولتاژ خروجي از طريق تغيير در نسبت روشن به خاموش يا اصطلاحاً زمان كاركرد ترانزيستور خروجي انجام مي‌گيرد. به دليل كاركرد ترانزيستور در حالت خاموش و روشن تلفات در نيمه هادي در مقايسه با حالت خطي خيلي كم است.

دليل نامگذاري اين منابع به نامهاي خطي و سوييچينگ هم همين حالات كاركرد عنصر نيمه هادي است.

منابع تغذيه سوييچينگ به دو نوع كلي قابل تقسيم‌بندي هستند:

فوروارد forward

فلاي بك  flyback

با وجود شباهتهاي فراوان تفاوتهاي متمايز كننده‌اي هم وجود دارد. نحوة عملكرد و چگونگي قرارگيري عنصر مغناطيسي تعيين كنندة نوع مدار است.

عناصر اصلي هر يك از انواع اين منابع عبارتند از:

  • يك منبع سوييچ جهت تهية موج ‍PWM
  • القاگر (در مورد منابع پيشرفته‌تر القاگر جاي خود را به ترانس مي‌دهد).
  • سوييچ قدرت
  • يكسوكننده
  • خازن ذخيره كنندة انرژي در خروجي
  • شبكه‌هاي حس كننده و عمل كنندة بازخورد

 

فهرست

شماره صفحه

چكيده: 5
چرا از منبع تغذيه سوئيچينگ استفاده مي كنيم؟ 5
مزاياي منابع تغذيه خطي: 5
معايب منابع تغذيه خطي: 5
مزاياي منابع تغذيه سوئيچينگ: 6
معايب منابع تغذيه سوئيچينگ: 6
فصل اول 8
مقدمه 9
چگونه يك منبع تغذيه سوييچينگ كار مي‌كند؟ 9
رگولاتور سوييچينگ حالت فوروارد 10
رگولاتور سوييچينگ حالت فلاي بك 11
فصل دوم 13
مثالي از يك منبع تغذيه سوييچينگ نمونه 14
فيلتر EMI: 15
خازن انباره، فيلتر ورودي : 15
ترانسفورمر: 15
سويچ قدرت : 16
يكسوكننده خروجي: 16
بخش فيلتر خروجي : 16
عنصر حس كننده جريان : 16
عنصر بازخورد ولتاژ: 17
بخش كنترل : 17
انواع آرايشهاي منابع تغذيه سوييچينگ 17
عوامل مؤثر در انتخاب يك آرايش مناسب: 17
فصل سوم 20
رگولاتورهاي سوييچينگ فاقد ترانسفورماتور ايزوله كننده : 21
1ـ رگولاتور Buck 21
معايب رگولاتور Buck : 22
2 رگولاتور افزاينده Boost : 23
3ـ رگولاتور Buck –Boost : 25
فصل چهارم 27
رگولاتور سوييچينگ با ترانسفورمر ايزوله كننده : 28
رگولاتور فلاي بك : 28
رگولاتور پوش پول Push-Pull : 31
رگولاتور نيم پل (Half-Bidge): 33
رگولاتور تمام پل (Full-Bridge): 34
كاربرد نيمه هادي هاي قدرت در منابع تغذيه سوييچينگ 36
ترانزيستور قدرت دو قطبي BJT 36
اشكالات عمده ترانزيستور هاي دو قطبي : 39
MOSFET هاي قدرت : 42
يكسوكننده ها : 47
مدارات مجتمع كنترل كننده منابع تغذيه : 49
حالت (نوع) كنترل ولتاژ : 50
حالت (نوع) كنترل جريان : 51
حالت كنترل شبه رزونانسي: 52
اجزاي مغناطيسي در يك منبع تغذيه سوييچينگ 53
الفباي مغناطيس و فرو مغناطيس ها : 53
ترانسفورمر حالت (نوع) فلاي بك : 59
روش ترانسفورمر : 68
شبكه حسگر ولتاژ : 69
سلف فيلتر خروجي ترويج شده از دوسر: 69
حفاظت تغذيه و بار از خط ورودي: 70
شرايط معكوس كاري خط AC ورودي : 71
افت خط (Ac Line Dropout): 71
حالت سوختن خارجي (Brownout Conditions): 72
نشتي و حالت گذرا (Surges and Transients): 72
حالات ورودي DC مغاير : 73
حالت ولتاژ كم (Under voltage Conditions): 74
حالت ولتاژ فوق العاده زياد (Uver Voltage Conditions): 74
افت خروجي (Line Dropout): 75
تموج (Surges): 75
حفاظت از بار در مقابل تغذيه و خودش : 76
1ـ تعمير و جايگزيني : 76
2ـ مدارهاي حفاظتي فعال شونده : 76
3ـ روشن و خاموش كردن قدرت و تغيير چرخه كاري: 76
ديود زنر (Zener Diode): 77
اهرم ولتاژ فوق العاده (The Over Voltage Crowbar): 78
روشهاي سخت افزاري براي مقابله با حالت جريان بيش از حد : 78
طرح منبع تغذيه و سيستم زمين 79
‌طرح و استفاده از برشگر (clamp) و اسنوبر: 82

دیدگاهها

هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.

اولین نفری باشید که دیدگاهی را ارسال می کنید برای “طراحي و ساخت منبع تغذيه سوئيچينگ Fly back”

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

اطلاعات فروشنده

  • نام فروشگاه: Administrator
  • فروشنده: Administrator
  • هیچ ارزیابی یافت نشد!

محصولات مرتبط

قالب ووکامرس