نحوه طراحی و محاسبات مدارهای منابع تغذیه سوییچینگ و کوره القایی

[Mahdi_Vaziri]

پاسخ : نحوه طراحی و محاسبات مدارهای منابع تغذیه سوییچینگ و کوره القایی

دوست عزیر جای این سوال اینجا نیست.

وقت روشن بودن لوساید از مسیر دیود و ماسفت لو ساید خازن به مقدار vcc-vd (که vcc همون تغذیه هستش و vd ولتاژ سر دیود هستش) شارژ میشه. حالا زمانی که لوساید خاموش میشه و هایساید روشن میشه با روشن شدن هایساید قطب منفی شارژ شده خازن توسط ترانزیستور هایساید به ولتاژ تغذیه بخش قدرت (ولتاژ بالا) متصل میشه و در نتیجه ولتاژ قطب وثبت خازن میره به vp+vcc.( که vcc ولتاژ تغذیه و vp همون ولتاژ بالای سمت قدرت هستش) میرسه و ای مقدار vcc که بهش اضافه شد در زمان روشن بودن هایساید بخش درایور هایساید رو تغذیه میکنه. همچنین در زمانی که هایساید روشن هستش به دلیل اینکه ولتاژ اند دیود به به اندازه vcc هستش و کاتد vcc+vp در نتیجه اند کمتر از کات میشه و خاموش میشه.

نتیجه گیری نهایی این میشه که در زمانی که لوساید روشنه خازن در حال شارژ شدن هستش و در زمانی که هایساید روشنه در حال تغذیه کردن مدار هایساید و تخلیه شدن.

خیلی درگیر محاسبات این نشو. برای محاباتش به اطلاعاتی نیاز داریم که تقریبا به نیمی ازش دسترسی نداریم. میزان مصرف مدار هایساید و انرژی شارژ گیت و نشتی گیت و .... که الان همش خاطرم نیست مصرف کننده های این خازن هستن. عموما این خازن رو در فکانسهای پایین (زیر 500 هرتز) چند میکرو فاراد و در فرکانسهای بالا از 220 نانو تا 1 میکرو در نظر میگیرن. در فرکانسهای بالای 100 کیلو میتونیم تا 100 نانو و یا حتی کمتر هم بیاریمش.
شما برای استفاده به یک 470 نانو اکتفا بکنید. این خازن مقداریه که تو فرکانسهای رایج بازاری در منابع سوییچینگ استفاده میشه.

[power515]

پاسخ : نحوه طراحی و محاسبات مدارهای منابع تغذیه سوییچینگ و کوره القایی

دوست عزیر جای این سوال اینجا نیست.

وقت روشن بودن لوساید از مسیر دیود و ماسفت لو ساید خازن به مقدار vcc-vd (که vcc همون تغذیه هستش و vd ولتاژ سر دیود هستش) شارژ میشه. حالا زمانی که لوساید خاموش میشه و هایساید روشن میشه با روشن شدن هایساید قطب منفی شارژ شده خازن توسط ترانزیستور هایساید به ولتاژ تغذیه بخش قدرت (ولتاژ بالا) متصل میشه و در نتیجه ولتاژ قطب وثبت خازن میره به vp+vcc.( که vcc ولتاژ تغذیه و vp همون ولتاژ بالای سمت قدرت هستش) میرسه و ای مقدار vcc که بهش اضافه شد در زمان روشن بودن هایساید بخش درایور هایساید رو تغذیه میکنه. همچنین در زمانی که هایساید روشن هستش به دلیل اینکه ولتاژ اند دیود به به اندازه vcc هستش و کاتد vcc+vp در نتیجه اند کمتر از کات میشه و خاموش میشه.

نتیجه گیری نهایی این میشه که در زمانی که لوساید روشنه خازن در حال شارژ شدن هستش و در زمانی که هایساید روشنه در حال تغذیه کردن مدار هایساید و تخلیه شدن.

خیلی درگیر محاسبات این نشو. برای محاباتش به اطلاعاتی نیاز داریم که تقریبا به نیمی ازش دسترسی نداریم. میزان مصرف مدار هایساید و انرژی شارژ گیت و نشتی گیت و .... که الان همش خاطرم نیست مصرف کننده های این خازن هستن. عموما این خازن رو در فکانسهای پایین (زیر 500 هرتز) چند میکرو فاراد و در فرکانسهای بالا از 220 نانو تا 1 میکرو در نظر میگیرن. در فرکانسهای بالای 100 کیلو میتونیم تا 100 نانو و یا حتی کمتر هم بیاریمش.
شما برای استفاده به یک 470 نانو اکتفا بکنید. این خازن مقداریه که تو فرکانسهای رایج بازاری در منابع سوییچینگ استفاده میشه.

دوست عزیز خیلی خیلی از لطفت متشکرم :wow:
منتها نفهمیدم اگر جای این سوال اینجانیست پس جاش کجاست؟! oo:
در کل بازم ممنون اگر مقاله ای در این زمینه دارید ممنون میشم بهم معرفی کنید(بیشتر برای آشنایی میخواستم وگرنه حتما همون پیشنهادی رو که دادید در مدار اجرا میکنم)

[sadeqkiller]

پاسخ : نحوه طراحی و محاسبات مدارهای منابع تغذیه سوییچینگ و کوره القایی

سلام
خیلی از تصاویری که روی سرور سایت های محدود بودن پاک شده خواهش میکنم که تصاویر رو روی سرور های همین سایت پلود کنید،حداقل همون تصاویری که جناب جبراییلی گذاشته بودن که مربوط آموزش هست.
باتشکر

[shaiigan]

پاسخ : نحوه طراحی و محاسبات مدارهای منابع تغذیه سوییچینگ و کوره القایی

از فلای بک کی میشه استفاده کرد؟

---

اضافه شده در تاریخ :

گفتیم که توپولوژی هاف بریج انتخاب شد.در این توپولوژی ولتاژ دو سر ترانس نصف ولتاژ پل دیود میشود البته باید افت ولتاژ یک سوییچ را نیز از ان کم کنیم همچنین خازن 1500 میکرو فارادی 400 ولتی که قبلا حساب کردیم به 4 عدد خازن 1500 میکروی 200 ولتی تبدیل میشود که به صورتدو به دو موازی و سری با هم بسته میشوند.اگر سوییچها را ماسفت انتخاب نماییم میخواهیم بدانیم چه جریانی از این ماسفت عبور میکند.درحداقل ولتاژ ورودی ما دیوتی سایکل ماکزیمم خواهیم داشت هر ای سی سوییچینگی یک حداکثر دیوتی سایکلی دارد .که مثلا ای سی 494 حد اکثر دیوتی سایکلش 45 درصد است.با مراجعه به لینک http://www.smps.us/topologies.html میبینیم که جریان سوییچ تابعی از جریان خروجی و نسبت ترانس میباشد.که برای هاف بریج داریم جریان سوییچ برابر است با نسبت دورثانویه به اولیه ترانس ضربدر جریان خروجی.این را داشته باشیم.از طرفی حداکثر ولتاژ خروجی یکسو کننده 369.9 بود که با اضافه20 درصد ضریب اطمینان ولتاژ 443.88 ولت بدست می اید که ولتاژ سوییچ نباید کمتر از این مقدار باشد لذا یک سوییچ 500 ولتی در نظر میگیریم.ابتدا هسته را انتخاب کرده و سپس تعداد دور اولیه و بعد از ان قطر سیمها و در اخر جریان سوییچ را انتخاب خواهیم کرد.و از همه مهمتر طریقه پیچیدن ترانس را توصیح خواهیم داد.
از توپولوژی فلای بک چه وقت استفاده می کنیم؟

---

اضافه شده در تاریخ :
سلام
من این تایپک رو تازه دارم از اول میخونم ،این مقادیری که در مورد خازن و مقاومت فیوز و.... در موردش بحث میشه طبق کدوم شکله؟ از روی چیه؟این روند طراحی برای منابع تغذیه سوئیچینگ با وات پایین هم میشه ؟مثلا 50 وات

---

اضافه شده در تاریخ :

1-یکسو کننده ورودی

باید بدانیم رنج ولتاژ ورودی چقدر میباشدمیتوانیم انرا 10 درصد 15 درصد ویا 20 ویا 50 درصد ویا هر چه قدر که میخواهیم انتخاب نماییم ولی برای شروع فرض میکنیم 20 درصد ولتاژ ورودی نامی تغییرات ولتاژ در ورودی داشته باشیم و بعد خواهیم دید که این درصد چه تغییراتی در هزینه و پارامترهای مدار خواهد داشت. پس تا حالا داریم توان ورودی 1کیلو وات و ولتاژ ورودی %20+/-220 و 50 هرتز.

با سلام

میخاستم بدونم اگر بخواهیم منبع تغذیمون هم با ولتاژ 110 و هم 220 کار کنه باید چکار کنیم؟باید درصد رنج ولتاژ ورودی رو تغییر بدیم؟

واینکه توان ورودی رو چطور محاسبه کردید که 1 کیلو وات شد و طبق چی این مقدار انتخاب شده؟توان خروجی رو تو محاسبات المانهای ورودی مدار تاثیر نداره؟
ممنون

[عباس جبراییلی]

پاسخ : نحوه طراحی و محاسبات مدارهای منابع تغذیه سوییچینگ و کوره القایی

با سلام و پوزش از اینکه پاسخ با تاخیر داده میشود-توپولوژی فلایبک در توانهای کمتر از 60 وات مناسب بوده و استفاده میشود-برای توانهای بالاتر و تا حدود 200 وات میتوان از هاف بریج ویا قوروارد استفاده نمودولی معمولا از فوروارد استفاده میشود و از نوع ترانزیستوری و فرکانس بین 20 تا 30 کیلو زیرا راندمان بهتر است.در منابع تغذیه سوییچینگ در کتب مختلف نمودار هایی برای راندمان بر حسب توان منبع کشیده شده که نشان میدهد هر چه توان منبع کمتر باشد راندمان نیز کمتر است.زیرا تلفات مدار یک حد اقلی دارد و ما هرچقدر توان را کم نماییم نسبت توان خروجی به توان منبع (که حاصل جمع تلفات و توان خروجی است)نیز کمتر میشود.در مورد محاسبات هم اعداد صرفا بعنوان مثال اورده شده و اگر مطالب را دنبال کرده باشید گفته شده بود که برای جلو گیری از اتلاف وقت برای محاسبه راندمان از ان صرفنظر کرده و فرض میکنیم که مانند اعداد گفته شده باشد-در مورد سوال اخر هم به نکته بسیار خوبی اشاره کردید در جواب باید جفت اکثر منابع تغذیه کمتر از 100 وات دارای چنین حالتی هست که چندین راه حل دارد 1-برای بعضی از موارد که برای تغذیه مدار های داخلی از ترانس اهنی مثل 220 به 12 استفاده شده سازندگان دو سیم پیچ برای ترانس میگذارند که یکی با 220 و دیگری با 110 کار میکند و محاسبات قسمت قدرت مثل مثال گفته شده میباشد2-در بعضی دیگر که ترانسی برای تغذیه وجود ندارد و مدار به صورت self oscillating راه اندازی میشود مثل منابع تغذیه کامپیوتر از روش دو برابر کننده ولتاژ استفاده میشود یعنی بعد از پل دیود ورودی دو خازن با هم سری که با یک جامپر توسط پل دیود تبدیل به دو برابر کننده ولتاژ میشود قرار میدهند تا هنگامیکه ولتاژ 110 باشد جامپر را وصل کرده و ولتاژ خروجی پل دیود و خازنها تقریبا مثل حالتی میشود که جامپر نباشد و مستقیم به 220 وصل باشد.و رنج ولتاژ ورودی را هم حدود 20 درصد و یا کمتر در نظر میگیرند.3--از همان ابتدا مبنای محاسبه بر اساس 100 درصد ولتاژ ورودی در نظر گرفته میشود و محاسبات با 100 درصد انجام میشود-------لازم به ذکر است روش اول و دوم برای توانهای کمتر از 400 وات و بیشتر از 100 وات استفاده میشود و روش اخر برای توانهای بالاتر.انهم در صورت نیاز و بسته به مصرف کننده و شرایط محیطی استفاده.

[shaiigan]

پاسخ : نحوه طراحی و محاسبات مدارهای منابع تغذیه سوییچینگ و کوره القایی

سلام

استاد پس برای توانهای کمتر از 100 وات چکار باید کرد؟خودتون گفتید که توپولوژی فلای بک برای کمتر از 60 واته یعنی دقیقا پروژه من , حالا اگه بخام هم با 110 و هم 220 کار کنه چکار کنم؟این روشهایی که گفتید شامل زیر 60 وات نمیشه؟
ممنون

[عباس جبراییلی]

پاسخ : نحوه طراحی و محاسبات مدارهای منابع تغذیه سوییچینگ و کوره القایی

حتی برای توانهای بالاتر از 150 هم ای سی های topswitch وجود دارد و شما میتوانید از انها در طراحی فلابک استفاده کنید ولی این بستگی به مهارت شما در طراحی دارد.

[sadeqkiller]

پاسخ : نحوه طراحی و محاسبات مدارهای منابع تغذیه سوییچینگ و کوره القایی

استاد امکانش هست تصاویر رو دوباره پلود کنین

[Bahramzoom2]

پاسخ : نحوه طراحی و محاسبات مدارهای منابع تغذیه سوییچینگ و کوره القایی

در جواب اون 26 برابر .اگر در فرمولهای http://up.iranblog.com/images/37yka21i14oro0kbiba.pdfپیک جریان دیود در یکسوکننده نیم موج خازنی صفحه 12مقدار دلتا تی را 1.5 میلی ثانیه و رایپل را 10 درصد دامنه ورودی و فرکانس را 50 هرتز در نظر بگیرید مقدار ان تقریبا 26 برابر میشودو پیک جریان دیود در تمام موج و نیم موج برابر است.اگر قبول ندارید با اورکد شبیه سازی کرده و نتیجه را ببینید.

مهندس اگه 400 هرتز باشه چی میشه جواب ؟ میشه فرمول بزارین لینک خرابه

[عباس جبراییلی]

پاسخ : نحوه طراحی و محاسبات مدارهای منابع تغذیه سوییچینگ و کوره القایی

تا انجا که خاطرم هست ان محاسبات مربوط به تکفاز بود برای مورد شما که سه فز 400 هرتز هست نیازی به خازن نمیباشد.

[Bahramzoom2]

پاسخ : نحوه طراحی و محاسبات مدارهای منابع تغذیه سوییچینگ و کوره القایی

عکس یک
http://img4up.com/up2/72253036475468358777.jpg

عکس دو

http://img4up.com/up2/03790438854066143985.jpg

عکس سه

http://img4up.com/up2/90114122927392025243.jpg

لینک عکس ها خرابه میشه دوباره لطف کنین ؟

---

اضافه شده در تاریخ :

تا انجا که خاطرم هست ان محاسبات مربوط به تکفاز بود برای مورد شما که سه فز 400 هرتز هست نیازی به خازن نمیباشد.

مهندس ما برا یکسو ساز مدارمون که 3 فاز هست از 6تا دیود به صورت سری موازی استفاده میکنیم آیا این فرمول ها صدق میکنند؟

[عباس جبراییلی]

پاسخ : نحوه طراحی و محاسبات مدارهای منابع تغذیه سوییچینگ و کوره القایی

برای جریان دیود کافی است حد اکثر و حد اقل ولتاژ را بعد از یکسو سازی محاسبه کرده و با توجه به توان مورد نیاز جریان را محاسبه کنید.

[zereshki]

پاسخ : نحوه طراحی و محاسبات مدارهای منابع تغذیه سوییچینگ و کوره القایی

با سلام
اینطور که معلومه شما از آی سی 494 هم در مواردی به عنوان کنترلر سوچینگ استفاده میکنید به همین خاطر حتما میتونید من رو راهنمایی کنید.
در واقع من میخواستم با تغییر در پاور کامپیوتر اون رو به یک منبع تغذیه متغیر تبدیل کنم. تغییراتی که دادم شامل موارد زیر است:
1-جدا کردن تمام فیدبکها
2- استفاده از شبکه تقسیم ولتاژ با مقاومتهای 2 و 1 کیلو به عنوان شبکه فیدبک . که با احتساب ولتاژ مرجع 5 ولت حداکثر مقدار 15 ولت در خروجی بدست میاد
3- جدا کردن مدارات حفاظتی
4- استفاده از ولوم جهت ایجاد ولتاژ متغیر از 5 ولت ثابت روی پایه ولتاژ مرجع. یعنی ولتاژ مرجع متغیر از 0 تا 5 ولت

مشکلی که وجود داره اینه که پس از این تغییرات مدار صدای zzzzz میده.نمیدونم علتش چیه چون اسکوپ ندارم که شکل موجهای قسمتهای مختلف رو ببینم. ولی احساس میکنم که در مدار یک سری اسپایک داره اتفاق میفته ولی نمیدونم کجاشه و مدار دچار ناپایداری میشه و ولتاژ خروجی ثابت نمیمونه کما اینکه شبیه سازی هم همین رو نشون میده.

حالا نمیدونم چرا با این تغییرات این اتفاق میوفته. با چند تا پاور دیگه هم تست کردم همین اتفاق افتاد .یکی از پاور ها هم زمانی که یه کم بار بهش دادم ترانزیستورش سوخت.
سوالم اینه که علت این صدا چیه? و چطور میشه برطرفش کرد?

با تشکر

[عباس جبراییلی]

پاسخ : نحوه طراحی و محاسبات مدارهای منابع تغذیه سوییچینگ و کوره القایی

سلام-یک منبع تغذیه دارای تابع تبدیل است از مرتبه دوم که اگر در حالت فیدبک به دزستی جبان سازی نشود یعنی محل صفر و قطب تابع تبدیل فیدبک دار درست انتخاب نشود این سیستم نوسانی شده و دچار ناپایداری میشود بسته به مقدار فرکانس نوسانش ممکن است باعث سوختن سوییچها شود.زیرا حالتهایی بوجود میاید که خروجیهای ای سی نوسان ساز با هم هدایت میکنند.لذا باید صفر و قطب مدار با فیدبک بدرستی محاسبه شده وفیدبک را برقرار کرد .تفاوت یک منبع تغذیه خوب و بد بیشتر به همین مسئله مربوط میشود.منبعی که به خوبی پایدار نشد باشد در بار های مختلف نوسانی شده و رایپل خروجی بسیار زیاد و با فرکانس نامشخصی (بسته به بار فرکانس نوسان تغییر میکند) نوسان خواهد کرد.اگر فرکانس نوسان کمتذر از 12 کیلو باشد براحتی قابل شنیدن خواهد بود گاهی به شکل صووت و گاهی به شکل وزوز و این یعنی شبکه ناپایدار است.

[Bahramzoom2]

پاسخ : نحوه طراحی و محاسبات مدارهای منابع تغذیه سوییچینگ و کوره القایی

قبل از ادامه دو عکس برای فهم بهتر مطالب میگذارم اولی هاف بریج معمولی و دومی فول بریج معمولی.به این دلیل معمولی گفته شد که انواع دیگری وجود دارد مثل فول بریج شیفت فاز یا هاف بریج رزونانسی.
عکس اول که هاف بریج میباشد با پل دیودو بدون حفاظت پل دیود

عکس دوم فول بریج همراه با پل دیود ورودی و محافظ جریان برای پل دیود

ّلینک سالم دارین استاد ؟

---

اضافه شده در تاریخ :

در رابطه با درایور شماره 3 که برای مدارهای فول بریج کاربرد دارد نیز اگر مصرف کننده همیشه بیشتر از 10 درصد توان نامی را مصرف کند کاربرد دارد و برای منابعی که از بی باری تا یار کامل تغییرات لود داریم استفاده نمیشود.زیرا در عرض پالسهای کم شکل موجهای فرمانها دچار اعوجاج شده و از حالت متقارن خارج میشود .و این عدم تقارن باعث سوختن سوییچها میشود.در مورد شماره 4 نیز جاییکه توان بالا و جریان مصرف کننده بیشتر از 10 درصد نامی باشد ولی اگر جریان مصرف کننده متغیر باشد و توان بالا باشد میتوان با ایجاد یک تغذیه جداگانه در سمت ثانویه به خوبی از ان استفاده نمود.وتا فرکانسهای حدود 200 کیلو هرتز در توانهای بالاتر از 10 کیلو وات به خوبی کار میکند.در مورد کوره القایی اگر قطعه کاری که میخواهیم حرارت دهیم اندازهاش خیلی تغییر نکند میتوان از مدار شماره 2 یا 4 استفاده نمود (با هسته تورویید).

استاد میشه اسم این آی سی رو بگین ؟ لینک عکس ها خرابه
مورد شماره 4 که برای توانی که ما کار میکنیم و قابل کنترل باشه