اطلاعیه

Collapse
No announcement yet.

[آموزش] آموزش سوئیچینگ به زبان ساده

Collapse
X
 
  • فیلتر
  • زمان
  • Show
Clear All
new posts

    #31
    آمپلی فایر سوئیچینگ (CLASS D POWER AMPLIFIER)

    [b]یکی از کاربرد های ترکیب نیم پل می تواند آمپلی فایر سوئیچینگ باشد.
    http://en.wikipedia.org/wiki/Class-D_amplifier
    برای آشنایی بهتر پی دی اف های موجود در صفحه زیر را دانلود نمایید.
    http://www.irf.com/product/_/N~1njcif#tab-tab2
    همان طور که می دانید تقویت یک موج مربعی بسیار ساده تر از یک موج خطی آنالوگ و یا سینوسی می باشد.
    اساس کار یک آمپلی فایر سوئیچینگ به این صورت است :
    ابتدا موج ورودی صوت که با یک موج سینوسی معمولا نمایش داده می شود (یعنی موج سینوسی مدلی از سیگنال صوت است. ) با یک موج مثلثی مقایسه می شود حاصل این مقایسه سیگنال spwm است که اگر دقت کنیم خواهیم دید که در این موج pwm عرض پالس دائوما تغییر می کند و وابسته به سطح سیگنال سینوسی است و هر کجا که دامنه زیاد باشد عرض پالس موج نیز زیاد تر است.

    حال می توان این موج را به راحتی تقویت کرد زیرا این موج به صورت پالس های روشن و خاموش است و می توان آنرا توسط ترکیب نیم پل تقویت کرد.


    همان طور که می دانید یک موج مربعی را می توان به صورت فرمان روشن و خاموش یک سوئیچ به کار برد و با اعمال ولتاژ و جریان بالا به سوئیچ این موج به نوعی به شدت تقویت می شود. پس تقویت یک موج مربعی بسیار آسان تر از سایر موج ها است .
    وقتی این موج تقویت شد مجددا باید آنرا به سیگنال اولیه تبدیل کرد و این کار به راحتی با یک سلف و خازن که یک فیلتر پایین گذر است صورت می پذیرد.

    پس برای داشتن یک آمپلی فایر سوئیچینگ باید ابتدا سیگنال ورودی با یک سیگنال مثلثی و یا دندانه اره ای مقایسه گردد و سپس توسط درایور ها به ماسفت ها و بلوک قدرت اعمال شود و بعد از آن باید با یک فیلتر پایین گذر به سیگنال اولیه تبدیل شود با این تفاوت که سیگنال نهایی به شدت تقویت شده است.
    این اساس کار یک آمپلی فایر سوئیچنگ است البته برای یک آمپلی فایر کامل به مدار فیدبک و دید تایم برای درایور ماسفت و همچنین یک نوسان ساز دقیق موج مثلثی نیاز است اما امروزه همه این مدارات در یک آی سی خلاصه شده اند و آی سی های زیادی برای آمپلی فایر سوئیچنگ تولید شده اند که با تعداد کمی قطعه و مداری کوچک می توان یک آمپلی فایر با راندمان بسیار بالا ساخت.
    راندمان این آمپلی فایر ها در حدود 90 درصد هم می تواند باشد و بسیار کوچک و سبک و همچنین ارزان و اقتصادی تر است و همچنین به علت راندمان بسیار بالا گرمای بسیار کمی نیز تولید می شود و دیگر نیازی به هیت سینک و خنک کننده های بزرگ نیست.

    sigpic

    دیدگاه


      #32
      منبع نیم پل

      توضیحات بیشتر برای ترکیب نیم پل.

      در این ترکیب دو خازن بزرگ به کار می رود که این خازن ها وظیفه تقسیم ولتاژ را بر عهده دارند. همچنین باید انرژی قابل توجهی را به ترانس بدهند. پس باید جریان زیادی نیز از خازن ها عبور کند که بهتر است به جای یک خازن با ظرفیت بالا از چند خازن موازی با ظرفیت پایین تر استفاده شود.
      اما تحلیل مدار:
      در این مدار هر سوئیچ بر عکس سوئیچ دیگر روشن و خاموش می شود در نتیجه هر بار ولتاژ اعمال شده به ترانس یا نصف ولتاژ تغذیه اصلی است و یا منفی همین مقدار که البته با توجه به عرض پالس و مقدار ولتاژ خروجی زمان اعمال این پالسها متفاوت است.
      البته هر بار که سوئیچ ها می خواهند تغییر وضیت بدهند باید در یک زمان کوتاه هر دو سوئیچ خاموش باشند تا منبع اصلی اتصال کوتاه نشود. یعنی به مدار دید تایم یا زمان مرده نیاز داریم که این مدار باعث میشود سوئیچ ها در یک زمان کوتاه هر دو خاموش شوند و بعد سوئیچ دیگر روشن شود.
      خازن سری با اولیه ترانس موجب می شود تا در ترانس تعادل صورت گیرد و ترانس به اشباع نرود.
      در سمت ثانویه نیز یک یکسوساز به همراه صافی وجود دارد که اگر به این مدار فیدبک و مدار کنترلر و درایور اضافه شود یک منبع کامل خواهیم داشت.
      بنا براین می توان در نظر گرفت به ترانس یک موج مربعی با عرض پالس دلخواه داده می شود و در خروجی هم یک یکسوساز و صافی خواهیم داشت و در آخر می توان از این مدار یک آمپلی فایر یا یک منبع تغذیه و یا حتی یک اینورتر درست کرد.

      sigpic

      دیدگاه


        #33
        ترکیب تمام پل

        یکی از قدرتمند ترین ترکیب ها ترکیب تمام پل است و کاربرد های متفاوتی دارد و می توان با این ترکیب توان زیادی را به خروجی منتقل کرد.
        کاربرد ها : منابع تغذیه ، آمپلی فایر سوئیچینگ ، کنترل دور و جهت موتور دی سی و ...
        http://en.wikipedia.org/wiki/H_bridge



        در این ترکیب ولتاژ ورودی یک بار به توسط دو سوئیچ 1و3 و بار دیگر توسط سوئیچ های 2و4 بر روی ترانس می افتد و برتری این منبع این است که از تمام ظرفیت ورودی استفاده می کند. سپس در ثانویه ترانس با تبدیل دلخواه می توان به ولتاژ و جریان مورد نظر رسید
        در ثانویه توسط ترانس سر وسط و دو دیود فست یکسوسازی انجام می شود و ولتاژ خروجی تنظیم می گردد سپس می توان با اپتوکوپتر و مدارات کنترلر ولتاژ خروجی را توسط دیوتی سایکل در ورودی تغییر داد و انرا تنظیم و تثبیت کرد.
        درایور های ماسفت نیز اهمیت دارد زیرا دو ماسفت در های ساید قرار دارد که باید برای آنها یا از درایور ایزوله مثل ترانس پالس استفاده کرد و یا از درایور های غیر ایزوله و آی سی های درایور استفاده کرد. و وجود دید تایم نیز ضروری است زیرا اگر دید تایم نباشد ممکن است با توجه به لختی ماسفت ها تغذیه ورودی اتصال کوتاه شود و ممکن است سوئیچ ها در اثر حرارت بسوزند.


        sigpic

        دیدگاه


          #34
          کاربرد های ترکیب تمام پل

          یکی از کاربرد های ترکیب پل آمپلی فایر سوئیچینگ است.
          http://www.maximintegrated.com/en/app-notes/index.mvp/id/3977


          از آنجا که در ترکیب پل می توان جهت جریان را در خروجی توسط سوئیچ ها عوض کرد می توان به راحتی یک آمپلی فایر و یا کنترل دور و جهت موتور و یا یک اینورتر و ... ساخت چون به راحتی با این ترکیب می توان یک ولتاژ دی سی را به یک ولتاژ متناوب تبدیل کرد و با استفاده از ترانس می توان آنرا کاهش و یا افزایش داد پس با یک ترکیب پل می توان مدارات زیادی را پیاده سازی کرد.
          کاربرد ترکیب پل در ساخت یک اینورتر :
          http://en.wikipedia.org/wiki/Power_inverter
          برای ساخت یک ترکیب تمام پل می توان از درایور های مجتمع استفاده کرد مانند آی سی HIP4082 :


          sigpic

          دیدگاه


            #35
            ترکیب فوروارد

            ترکیب بعدی ترکیب فوروارد است .
            http://en.wikipedia.org/wiki/Forward_converter

            در این ترکیب اولیه و ثانویه در یک جهت پیچیده می شوند و سیم پیچ سومی هم وجود دارد که انرژی خودالقایی ترانس یا به عبارت بهتر انرژی اضافی ذخیره شده در ترانس را به ورودی ( خط DC رگوله نشده ورودی ) باز می گرداند.
            هنگامی که سوئیچ وصل می شود انرژی از طریق ترانس به ثانویه منتقل شده و دیود 1 هادی می شود و انرژی در سلف و خازن خروجی ذخیره می شود و به بار می رسد و در هنگامی که سوئیچ قطع است خود القایی سلف از طریق دیود 2 خازن خروجی را شارژ کرده و انرژی به بار می رسد و همچنین خودالقایی ترانس از طریق دیود 3 به ورودی خط دی سی باز می گردد.
            ترکیب فوروارد انواع دیگری هم دارد :
            http://www.maximintegrated.com/en/app-notes/index.mvp/id/3983
            اما یکی دیگر از مدل های مهم آن فوروارد تک سوئیچ بود که گفته شد و فوروارد دو سوئیچ نیز وجود دارد که به جای دیود از ماسفت استفاده می شود و هچنین سیم پیچ سوم حذف می شود.
            http://www.jugandi.com/eXe_Projects/Power_Supplies/forward_converter.html


            طرز کار دقیقا مثل قبلی است.
            شکل موج ها و روابط :


            اینم یک منبع فوروارد تک سوئیچ :
            http://upload7.ir/imgs/2014-10/96547163648465982237.bmp
            این مدار به صورت عملی نیز توسط خودم تست شده است . :mrgreen:

            sigpic

            دیدگاه


              #36
              پاسخ : [آموزش] آموزش سوئیچینگ به زبان ساده

              سلام دوستان عزیز
              با توجه به اینکه کانورتر های معمول رو معرفی کردیم به سراغ یکی از مهم ترین قسمت های منابع تغذیه یعنی فیدبک خواهیم رفت.
              کلا فیدبک یا بازخورد یک کار مهم هست که حتی در زندگی هم استفاده میشه و اگر انسان همیشه از کارهاش درس (فیدبک) بگیره زندگی بهتری خواهد داشت در منابع تغذیه هم مدار فیدبک با توجه به خروجی مدار رو کنترل می کنه . اگر مداری فیدبک نداشته باشه قطعا با تغییرات بار ولتاژ تغییر می کنه ولی اگر در جایی بار ثابت وجود داشت نیاز به فیدبک کمتر میشه مثلا در مدارات ال ای دی درایور که فقط فیدبک جریان دارن.

              اصول کار فیدبک به این گونه است که نمونه ای از ولتاژ خروجی با یک مقدار ثابت و دقیق مقایسه می شود و سپس اختلاف این دو ولتاژ آشکار می شود این کار معمولا توسط یک اپ امپ یا تقویت کننده عملیاتی انجام می شود و به آن تقویت کننده خطا نیز می گویند.
              در تقویت کننده خطا ولتاژ نمونه برداری شده به پایه وارون گر یا منفی متصل می شود و ولتاژ ثابت یا رفرنس یا مرجع به پایه ناوارونگر (مثبت) وصل می شود. پس برای ولتاژ مرجع گین مثبت داریم و برای ولتاژ نمونه برداری شده گین منفی یعنی اگر ولتاژ رفرنس زیاد شود خروجی تقویت کننده خطا زیاد می شود و اگر ولتاژ رفرنس کم شود میزان ولتاژ خروجی تقویت کننده خطا کم می شود.
              اما اگر ولتاژ خروجی زیاد شود در نتیجه ولتاژ نمونه برداری شده زیاد می شود و خروجی تقویت کننده خطا کاهش پیدا می کند و اگر ولتاژ خروجی به هر دلیلی کم شود ولتاژ نمونه برداری شده کمتر می شود و در نتیجه خروجی تقویت کننده خطا افزایش پیدا می کند.
              تقویت کننده خطا به گین معین نیاز دارد که باید از طریق یک مقاومت که بین پایه خروجی و منفی قرار می گیرد مقدار گین مشخص شود و یک خازن هم دو سر این مقاومت قرار می گیرد تا بتواند نویز های فرکانس بالا را حذف کند و چون این خازن در نقش یک فیلتر استفاده می شود یک مدار جبران ساز تشکیل می شود و به پایداری فیدبک کمک می کند.
              چند نکته :
              فرق مقایسه گر با اپ امپ در این است که چون در اپ امپ ها یک خازن جبران ساز بین خروجی و ورودی قرار دارد در نتیجه فرکانس کاری اپ ام کم است ولی پایداری بیشتر دارد. در مقایسه کننده این خازن وجود ندارد و چون مقایسه کننده در نقش تقویت کننده استفاده نمی شود نیازی هم به پایداری ندارد.
              همان طور که می دانید حاصلضرب گین در پهنای باند یک تقویت کننده ثابت است و هر چه پهنای باند کمتر باشد گین بیشتر و پایداری بیشتر می شود.
              خروجی تقویت کننده خطا به پایه مثبت یک مقایسه گر متصل می شود .
              و به پایه منفی مقیسه کننده یک ولتاژ مثلثی یا دندانه اره ای پایدار و یکنواخت متصل می شود.
              حال خروجی مقایسه گر یک سیگنال PWM است که تابعی از ولتاژ خروجی (نمونه برداری شده ) و ولتاژ رفرنس است .
              اگر ولتاژ خروجی به هر دلیلی زیاد شود میزان دیوتی سایکل کم می شود و اگر ولتاژ خروجی به هر دلیلی کم شود ( مثلا در اثر بارگذاری ) در نتیجه عرض پالس PWM بیشتر می شود و خروجی افزایش پیدا می کند این کار دائما انجام می شود تا ولتاژ خروجی در مقدار معین تنظیم شود.

              نمونه برداری :
              نمونه برداری معمولا توسط دو مقاومت و یک مدار تقسیم ولتاژ انجام می شود .روش های دیگری برای نمونه برداری نیز استفاده می شود و مهم ترین روش استفاده از اپتو کوپلر است که به کمک اپتو کوپلر می توان مقدار خروجی را بدون اتصال الکتریکی اندازه گیری کرد و این عدم اتصال باعث می شود خروجی از ورودی ایزوله باشد که این امر برای ما خیلی مهم است.
              ولتاژ مرجع :
              ولتاژ مرجع ولتاژی است که باید همیشه ثابت و مشخص و پایدار باشد که می توان این ولتاژ را از روش های مختلفی به دست آورد :
              دیود زنر
              دیودهای با افت ولتاژ ثابت
              ای سی رگولاتور های خطی
              آی سی های مرجع ولتاژ مثل TL431
              استفاده از مقدار مرجع برخی ای سی های منبع تغذیه سوئیچینگ
              و ...
              قانون مهم فیدبک :
              ولتاژ نمونه برداری شده که به تقویت کننده خطا می رود برابر است با ولتاژ مرجع در پایه دیگر تقویت کننده خطا
              یعنی تقویت کننده خطا همواره سعی می کند ولتاژ هر دو پایه را با هم برابر کند.
              سرعت فیدبک باید مناسب باشد و همچنین پایداری بالایی داشته باشد.
              برای منابع تغذیه با خروجی ایزوله نمونه برداری باید به صورت ایزوله صورت بگیرد.

              sigpic

              دیدگاه


                #37
                پاسخ : خلاصه

                اعمال تغییرات جدید، توسط استارتر.......
                - اَللّهُمَّ عَجِّل لِوَلیِّکَ الفَرَج -
                ارتباط با من : ir02x6
                طراحی و ساخت انواع منابع تغذیه سوئیچینگ - SMPS Designer

                دیدگاه


                  #38
                  پاسخ : [آموزش] آموزش سوئیچینگ به زبان ساده

                  سلام
                  دوستان و عزیزان
                  عکس های تاپیک که پاک شده بود مجددا قرار خواهد گرفت فقط برخی از عکس ها رو خود من هم ندارم اگر کسی از دوستان داره این عکس ها و مطالب رو برای من هم بفرسته
                  با سپاس فراوان

                  sigpic

                  دیدگاه


                    #39
                    پاسخ : [آموزش] آموزش سوئیچینگ به زبان ساده

                    ناصر جون.....خدمت شما
                    ................Fx7SAM................

                    دیدگاه


                      #40
                      پاسخ : [آموزش] آموزش سوئیچینگ به زبان ساده

                      اقا خیلی ممنون خدا خیرت بده خیلی استفاده کردم از مطالبت
                      من به بحث الکترونیک قدرت و منابع تغذیه خیلی علاقه دارم الان هم پروزه کارشناسی ساخت ی مبدل دوجهته را گرفتم
                      میخواستم اگه میشه در مورد ساخت اونا و کنترلشونم ی توضیحانی بدی
                      چون من واقعا یکم هنگ کردم میخوام ی مبدل بسازم که مثلا هر زمان میکرو بهش فرمان داد انرژی ذخیره شده از باتری 1 رو بفرسته روی باتری 2 و اونو شارژ کنه و برعکس
                      خواهش میکنم اگه مطلب یا چیزی داری که بتونه بهم کمک کنه دریغ نکن
                      من خودم به باک بوست فکر میکنم

                      دیدگاه


                        #41
                        پاسخ : [آموزش] آموزش سوئیچینگ به زبان ساده

                        با سلام خدمت شما
                        من میخوام یک منبع تغذیه سوییچینگ متغییر درست کنم
                        که بشه با ولوم ولتاژ و جریان رو تا یه حدی تغییر داد مثلا 0تا48ولت
                        ومیخوام یک میکرو کنترلر به آی سی اضافه کنم که با تغییر ولوم جریان وولتاژ رو تغییر بده
                        میشه بگین از کدوم یکی از این مدار هایی که توضیح دادین باید شروع کنم؟ و تغییرش بدم؟
                        با تشکر از شما دوست گرامی

                        دیدگاه


                          #42
                          پاسخ : [آموزش] آموزش سوئیچینگ به زبان ساده

                          دوستان من میخام یه سویچینگ 12 ولت یک آمپر درست کنم؟چه کتاب یا منبعی رو بخونم؟؟

                          دیدگاه


                            #43
                            پاسخ : [آموزش] آموزش سوئیچینگ به زبان ساده

                            سلام
                            این نمونه ها رو ببینید

                            5 -
                            *آپدیت شد*[پروژه کامل شده] منبع سویچینگ 1.2 تا 50 ولت 8 آمپر با lm257X با محدود کننده جریان
                            6 -
                            منبع تغذیه متغیر 0-30V با محدود کننده جریان
                            ................Fx7SAM................

                            دیدگاه


                              #44
                              پاسخ : [آموزش] آموزش سوئیچینگ به زبان ساده

                              دوستان چه تست هایی رو باید رو منبع تغدیه انجام بدیم؟؟

                              دیدگاه


                                #45
                                پاسخ : [آموزش] آموزش سوئیچینگ به زبان ساده

                                سلام آقا ممنون از مطالبتون ...حالا اگر من الان بخوام یک نمونه مبدل بوست طراحی کنم و بسازم چه الزاماتی داره و به چه قطعاتی نیاز دارم و طراحیش چطوریه ؟ میشه یک نمونه طراحی انجام بدید ؟
                                خدایا یکی بزرگترین آرزویهایم در این دنیا این است که همه مردم حالشان خوب باشد و احساس خوشبختی داشته باشند....

                                دیدگاه

                                لطفا صبر کنید...
                                X