مقاله درباره انواع و عوامل مؤثر در انتخاب یک آرایش مناسب و بررسی رگولاتور نوع Buck

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 17

انواع و عوامل مؤثر در انتخاب یک آرایش مناسب و بررسی رگولاتور نوع Buck

در این فصل ما ابتدا عوامل مؤثر در انتخاب یک آرایش را به طور مختصر بیان می کنیم و سپس انواع آرایش های منابع سوئیچینگ و در پایان نیز به تفسیر آرایش Buck می پردازیم .

1-2) عوامل مؤثر در انتخاب یک آرایش مناسب :

جهت انتخاب یک آرایش مناسب نیاز به شناخت آرایش های مختلف ، تفاوت ها و قابلیت ها و محدودیتهای آنها وجود دارد .

پنج عامل متمایز کننده ی آرایش ها تعداد زیر هستند :

حداکثر جریان اولیه که تعیین کننده ی حد تحمل نیمه هادی قدرت است .

مقدار ولتاژی که باید روی اولیه ترانس بیفتد ( یا ولتاژ ورودی).

بخشی از منحنی مغناطیسی B-H ( مربوط به هسته ای که انرژی را به شکل مغناطیسی در خود ذخیره می کند ) که این نشان دهنده ی آن است که کدام آرایش ترانسفورماتور کوچکتری را برای یک توان مشخص دارد .

ایزولاسیون ورودی از بار ، که ایزولاسیون DC خروجی را از ورودی تأمین می کند و این اجازه را به طراح می دهد که خروجی های متعددی را به راحتی اضافه کند . همچنین برحسب تقاضا می تواند جهت برآوردن نیازهای ایمنی بکار رود .

قیمت و قابلیت اطمینان . طراح همواره به دنبال طراحی با حداقل قطعه و هزینه بدون تأثیرگذاری سوء در عملکرد و یا بروز حالات ناخواسته است .

در آغاز طراحی با توجه به یک سری فرضیات بطور تقریبی به سوالات زیر باید پاسخ دهیم . بدین ترتیب در زمان و هزینه ی طرح و ساخت صرفه جویی قابل ملاحظه ای می شود .

انتخاب اولیه ی نیمه هادی .

انتخاب اولیه ی بهترین آرایش ممکن .

پیش بینی تقریبی تلفات در قطعه .

منابع غیر ایزوله مشکلات زیادی دارند . طرح فلای بک به دلیل سادگی و قیمت کم برای توانهای خروجی کم ( کمتر از 150 وات ) مناسب است . البته جریان پیک ورودی آن در مقایسه با نوع فوروارد بیشتر است . لذا برای توانهای بیشتر کاملاً نامناسب است ( البته برای توانهای کم نیز از نوع فوروارد هم استفاده می شود ) .

برای طرح های توان میانه (100 تا 400 وات ) از آرایش نیمه پل که جریان ورودی آن در مقایسه با فلای بک تا است استفاده می شود . برای توان های بیش از 400 وات ، جریان ورودی خیلی زیاد می شود و در این حالت از آرایش پوش پل می توان استفاده کرد .

2-2) انواع آرایش های منابع تغذیه سوئیچینگ :

در کل آرایش های رگولاتورهای سوئیچینگ به دو دسته تقسیم می شوند که عبارتند از :

رگولاتور فاقد ترانسفورماتور ایزوله کننده .

رگولاتور با ترانسفورماتور ایزوله کننده .

که البته آرایشها هم قابل تقسیم هستند که عبارتند از :

انواع آرایشهای فاقد ترانسفورماتور ایزوله کننده :

Buck کاهنده

Boost افزاینده

Buck & Boost معکوس کننده

هر مدار تنها یک ولتاژ بزرگتر یا کوچکتر با پلاریته ی معکوس را می تواند تولید کند و این منابع محدودیتهای خاصی در ارتباط با خروجی و ورودی دارند .

تنها عامل ایزوله کننده در منابع غیر ایزوله سوئیچ نیمه هادی است .و بنا به دلایلی از قبیل ولتاژ شکست نسبتاً پایین ، زمان MBTF نه خیلی طولانی ایزولاسیون خوبی را تأمین نمی کنند . و اینها به خاطر عیب نیمه هادی نمی باشد بلکه بیشتر به خاطر شرایط تحمیلی کار است .

با بهره گیری از ترانسفورماتور ایزوله کننده ، ایزولاسیون به کمک سیم ها و نوارهای عایق انجام می شود . در این حالت تا صدها ولت و بیشتر ولتاژ قابل تحمل وجود دارد .

حسن دیگر ترانسفورماتور ایزوله کننده افزودن خروجیهای متعدد بدون نیاز به رگولاتور جداگانه است ، در اینجا هم توپولوژی های فلای بک و فوروارد وجود دارد . به علاوه ترانس می تواند به عنوان افزاینده یا کاهنده ولتاژ عمل کند .

انواع آرایشهای با ترانسفورماتور ایزوله کننده :

Fly back فلای بک

Push pull پوش پول

Half-Bridge نیم پل

Full-Bridge تمام پل

ما در اینجا چون از آرایش Buck می خواهیم استفاده کنیم بدلیل قیمت کم و توان کم ورودی و همچنین تعداد قطعات کم ، پس این آرایش را به طور مفصل توضیح می دهیم .

3-2) رگولاتور Buck (Step-Down) :

ساده ترین ، آسانترین و در عین حال ابتدایی ترین آرایش ، مربوط به این نوع است . که نقاط ضعف مربوط به خود را داراست .

و همانگونه که در فصل اول گفته شد عملکرد آن بسیار شبیه پیستون و چرخ طیار است .

تحقیق درباره انواع و عوامل مؤثر در انتخاب یک آرایش مناسب و بررسی رگولاتور نوع Buck word

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 17

انواع و عوامل مؤثر در انتخاب یک آرایش مناسب و بررسی رگولاتور نوع Buck

فصل دوم

در این فصل ما ابتدا عوامل مؤثر در انتخاب یک آرایش را به طور مختصر بیان می کنیم و سپس انواع آرایش های منابع سوئیچینگ و در پایان نیز به تفسیر آرایش Buck می پردازیم .

1-2) عوامل مؤثر در انتخاب یک آرایش مناسب :

جهت انتخاب یک آرایش مناسب نیاز به شناخت آرایش های مختلف ، تفاوت ها و قابلیت ها و محدودیتهای آنها وجود دارد .

پنج عامل متمایز کننده ی آرایش ها تعداد زیر هستند :

حداکثر جریان اولیه که تعیین کننده ی حد تحمل نیمه هادی قدرت است .

مقدار ولتاژی که باید روی اولیه ترانس بیفتد ( یا ولتاژ ورودی).

بخشی از منحنی مغناطیسی B-H ( مربوط به هسته ای که انرژی را به شکل مغناطیسی در خود ذخیره می کند ) که این نشان دهنده ی آن است که کدام آرایش ترانسفورماتور کوچکتری را برای یک توان مشخص دارد .

ایزولاسیون ورودی از بار ، که ایزولاسیون DC خروجی را از ورودی تأمین می کند و این اجازه را به طراح می دهد که خروجی های متعددی را به راحتی اضافه کند . همچنین برحسب تقاضا می تواند جهت برآوردن نیازهای ایمنی بکار رود .

قیمت و قابلیت اطمینان . طراح همواره به دنبال طراحی با حداقل قطعه و هزینه بدون تأثیرگذاری سوء در عملکرد و یا بروز حالات ناخواسته است .

در آغاز طراحی با توجه به یک سری فرضیات بطور تقریبی به سوالات زیر باید پاسخ دهیم . بدین ترتیب در زمان و هزینه ی طرح و ساخت صرفه جویی قابل ملاحظه ای می شود .

انتخاب اولیه ی نیمه هادی .

انتخاب اولیه ی بهترین آرایش ممکن .

پیش بینی تقریبی تلفات در قطعه .

منابع غیر ایزوله مشکلات زیادی دارند . طرح فلای بک به دلیل سادگی و قیمت کم برای توانهای خروجی کم ( کمتر از 150 وات ) مناسب است . البته جریان پیک ورودی آن در مقایسه با نوع فوروارد بیشتر است . لذا برای توانهای بیشتر کاملاً نامناسب است ( البته برای توانهای کم نیز از نوع فوروارد هم استفاده می شود ) .

برای طرح های توان میانه (100 تا 400 وات ) از آرایش نیمه پل که جریان ورودی آن در مقایسه با فلای بک تا است استفاده می شود . برای توان های بیش از 400 وات ، جریان ورودی خیلی زیاد می شود و در این حالت از آرایش پوش پل می توان استفاده کرد .

2-2) انواع آرایش های منابع تغذیه سوئیچینگ :

در کل آرایش های رگولاتورهای سوئیچینگ به دو دسته تقسیم می شوند که عبارتند از :

رگولاتور فاقد ترانسفورماتور ایزوله کننده .

رگولاتور با ترانسفورماتور ایزوله کننده .

که البته آرایشها هم قابل تقسیم هستند که عبارتند از :

انواع آرایشهای فاقد ترانسفورماتور ایزوله کننده :

Buck کاهنده

Boost افزاینده

Buck & Boost معکوس کننده

هر مدار تنها یک ولتاژ بزرگتر یا کوچکتر با پلاریته ی معکوس را می تواند تولید کند و این منابع محدودیتهای خاصی در ارتباط با خروجی و ورودی دارند .

تنها عامل ایزوله کننده در منابع غیر ایزوله سوئیچ نیمه هادی است .و بنا به دلایلی از قبیل ولتاژ شکست نسبتاً پایین ، زمان MBTF نه خیلی طولانی ایزولاسیون خوبی را تأمین نمی کنند . و اینها به خاطر عیب نیمه هادی نمی باشد بلکه بیشتر به خاطر شرایط تحمیلی کار است .

با بهره گیری از ترانسفورماتور ایزوله کننده ، ایزولاسیون به کمک سیم ها و نوارهای عایق انجام می شود . در این حالت تا صدها ولت و بیشتر ولتاژ قابل تحمل وجود دارد .

حسن دیگر ترانسفورماتور ایزوله کننده افزودن خروجیهای متعدد بدون نیاز به رگولاتور جداگانه است ، در اینجا هم توپولوژی های فلای بک و فوروارد وجود دارد . به علاوه ترانس می تواند به عنوان افزاینده یا کاهنده ولتاژ عمل کند .

انواع آرایشهای با ترانسفورماتور ایزوله کننده :

Fly back فلای بک

Push pull پوش پول

Half-Bridge نیم پل

Full-Bridge تمام پل

ما در اینجا چون از آرایش Buck می خواهیم استفاده کنیم بدلیل قیمت کم و توان کم ورودی و همچنین تعداد قطعات کم ، پس این آرایش را به طور مفصل توضیح می دهیم .

3-2) رگولاتور Buck (Step-Down) :