حتي بفرض اينكه ترانسي را كه مي خواهيد ، بتواند بدست آوريد ، هنوز مجبوريد تصميم بگيريد كه چه ولتاژ و جرياني بهترين هستند ولتاژ كمتر ورودي به رگولاتور هیچگاه از حداقل لازم براي رگولاسيون كمتر نشود ، بطور نمونه 2 تا 3 ولت بالاي ولتاژ رگوله شده باشد ، يا ممكن می باشد فرو رفتگي هاي 100HZ را در خروجي رگوله شده به حساب آورد مقدار ريپل خروجي رگوله نشده در اين جا وارد مي گردد زيرا حداقل ورودي به رگولاتور مي باشد كه مي بايست بالاي ولتاژ بحراني بماند اما براي تعيين تلفات ترانزيستور ، متوسط ولتاژ ورودي به رگولاتور مطرح می باشد .

نکته مهم : برای بهره گیری از متن کامل پژوهش یا مقاله می توانید فایل ارجینال آن را از پایین صفحه دانلود کنید. سایت ما حاوی تعداد بسیار زیادی مقاله و پژوهش دانشگاهی در رشته های مختلف می باشد که می توانید آن ها را به رایگان دانلود کنید

به عنوان مثال براي يك رگولاتور 5 ولت ممكن می باشد از يك ورودي رگوله نشده 10 ولت در حداقل ريپل بهره گیری نمائيد كه خود ريپل ممكن می باشد يك ولت يا دو ولت باشد از نرخ ولتاژ ثانويه مي توانيد حدس خوبي از خروجي dc با يك پل داشته باشيد ، زيرا ولتاژ پيك ( در بالاي ريپل ) تقريباً 4/1 برابر ولتاژ موثر ثانويه منهاي افت دو ديود مي باشد اما در صورتيكه داريد يك منبع تغذيه با حداقل افت نزديك دو سر رگولاتور را طراحي مي كنيد ؛ اندازه گيري هاي واقعي ضروري می باشد چرا كه ولتاژ واقعي خروجي تغذيه رگوله نشده بطور ضعيف به پارامترهاي مشخص شدة ترانسفورمر نظير مقاومت سيم پيچ ، كوپل مغناطيسي بستگي دارد كه هر دوي آنها در افت ولتاژ تحت بارشركت مي كنند در اندازه گيري ها تحت بدترين شرايط مطمئن شويد : بار كامل و ولتاژ كم برق شهر ( 180Vac) بخاطر داشته باشيد كه خازن هاي بزرگ فيلترداري تلرانس‌هاي بزرگي هستند 30-% تا 100+% از مقدار نامي غير معمول نيست . بهره گیری از ترانسفورمرها با چند سر در اوليه براي تنظيم نهايي ولتاژ خروجي ايدة‌خوبي می باشد سري و سري براي اين موضوع خيلي قابل انعطاف هستند .

يك نكته ديگر در مورد ترانسفورمرها : نرخ هاي جريان گاهي اوقات بصورت جرين موثر ثانويه هستند . خصوصاً براي ترانس هايي كه در يك بار مقاومت بهره گیری مي شوند ( براي مثال ترانسفورماتورهاي فيلامنت ) از آنجايي كه يك مدار يكسو كنندة تنها در قسمت كوچكي از سيكل جريان مي كشد ( در خلال زمانيكه خازن در حال شارژ شدن می باشد ) ، لذا جريان موثرو بنابراين گرماي احتمالاً مشخصه ها را براي يك جريان بار نزديك به جريان موثر نامي ترانس افزايش مي دهد همچنانكه براي كاهش ريپل مقدار خازن را افزايش مي دهيد وضعيت بدتر مي گردد . همين اقدام بسادگي به يك ترانس با نرخ بزرگتر نياز دارد . يكسوسازي تمام موج در اين ملاحظه بهتر می باشد زيرا جزء بزرگتري از شكل موج ترانس بهره گیری مي گردد .

9-2- المان هاي dc

1-9-2- خازن فيلتر

براي ايجاد ولتاژ ريپل كم بطور قابل قبول ، خازن فيلتر با نرخ ولتاژ كافي براي تحمل بدترين حالت تركيب بي باري و ولتاژ زياد برق شهر ( 230-260Vrms) به حد كافي بزرگ انتخاب مي گردد براي مدار شكل (19-6) ريپل در بار كامل حدود 1.5Vpp می باشد طرح خوب بدنبال خازن هاي الكتروليتي نوع كامپيوتري می باشد (‌آنها بصورت يك محفظة استوانه اي با پايه هاي پيچي در يك انتها مي باشند ) نوع 39D ساخت Sprague مواظب تلرانس هاي زياد خازن باشيد !

بجز رگولاتورهاي سوئيچينگ هميشه مي توانيد با فرض يك جريان ثابت بار برابر باحداكثر جريان بار خروجي ولتاژ ريپل را محاسبه نماييد در واقع ورودي به يك رگولاتور سري درست شبيه يك سينك جريان ثابت می باشد اينكار رياضي را ساده مي كند چرا كه خازن با يك رمپ دشارژ مي گردد وشما مجبور نيستنيد در مورد نمائي ها و ثابت زماني ها نگران باشيد ( 20-2)

بطور مثال فرض كنيد مي خواهي يك خازن فيلتر براي قمست رگوله نشدة يك تغذية رگوله شده 5V/IA انتخاب كنيد و فرض كنيد يك ترانسفورمر با ثانويه 10Vrms براي دادن 10 ولت خروجي dc را رگوله نشده در جريان كامل بار انتخاب كرده ايد . با افت ولتاژ 2 ولت بالاتر از ولتاژ رگوله شده خروجي ، ورودي از 7+ ولت نبايد كمتر گردد ( 723 به 5/9 ولت نياز دارد ) از آنجائيكه مجبوريد 10±% بدترين حالت تغييرات برق شهر را در نظر بگيريد بايد ريپل را به كمتر از نگهداريد بنابراين :

يك خازن الكتروليتي با تلرانس 20% در مقدار خازن حداقل انتخاب می باشد وقتي كه خازن هاي فيلتر را انتخاب مي كنيد مسامحه نكنيد : يك خازن بيش از مورد نياز نه تنها فضا را اشغال مي كند بلكه گرماي ترانس را افزايش م يدهد ( با كاهش زاويه هدايت ، بنابراين افزايش نسبت همچنين يكسو كننده را تحت فشار قرار ميدهد.

LED نشان داده شده دو سر خروجي شكل ( 19-3) بعنوان يك « bleeder » براي دشارژ كردن خازن در چند ثانيه تحت وضعيت هاي بي باري اقدام مي كند. اين خصوصيات خوبي تست چرا كه منابع تغذيه اي كه بعد از خاموش شدن چيزها شارژ شده مي ماند در صورتيكه اشتباهاً فكر كنيد كه ولتاژ حضور ندارد ممكن می باشد باساني به المان هاي مدار صدمه وارد كنند.

2-9-2 يكسو كننده

در اين جا نكته اين می باشد كه ديودهاي مورد بهره گیری در منابع تغذيه از ديودهاي سيگنال ( مثلاً IN9/4 ) مورد بهره گیری در مدارات بسيار متفاوت هستند. ديودهاي سيگنال معمولاً براي سرعت زياد ( چند نانو ثانيه)، نشتي كم ( چند نانو آمپر)، و ظرفيت كم ( چند پيكوفاراد) طراحي مي شوند و مي توانند بطور معمول جريانهاي تا حدود mA100 با ولتاژهاي شكست بندرت فراتر از 100 ولت را تحمل نمايند. در مقايسه، ديودهاي يكسو كننده و پل ها براي بهره گیری در منابع تغذيه با نرخ هاي جريان از 1A تا 25A يا بيشتر و ولتاژهاي شكست از 100 ولت تا 1000 ولت، ادوات حجيمي هستند. آنها داراي جريان هاي نشتي نسبتاً زياد ( در رنج ميكروآمپر تا ميلي آمپر) مقداري ظرفيت اتصال مي باشند. آنها براي سرعت زياد در نظر گرفته نشده اند. جدول ( 4-6) يك انتخاب از انواع متداول را فهرست نموده می باشد.

نمونه يكسو كننده هاي سري IN4001- IN4007 با نرخ يك آمپر و رنج ولتاژهاي شكست معكوس از 50 تا 1000 ولت مي باشد. سري IN5625 با نرخ 3 آمپر حدود بالاترين جريان موجود محفظة معمولي می باشد ( با هدايت از طريق سيم ها خنك مي گردد). سري معروف IN1183A نمونه اي از يك سو كننده هاي جريان زياد با نرخ جريان 40 آمپر و ولتاژهاي شكست تا 600 ولت مي باشند. كه بصورت دكمه به بدنه پيچ مي شوند. يكسو كننده هاي پل كپسول پلاستيكي با انواع يك و دو آمپر سيمي و محفظه هايي تا نرخ 25 آمپر يا بيشتر كه روي شاسي نصب مي شوند نيز متداول هستند.

براي كاربردهاي يكسو كننده در جائيكه سرعت زياد مهم می باشد ( مثلاً مبدل هاي dc به dc ، ديودهاي با برگشت سريع موجودند، مانند سري IN4933 ديودهاي يك آمپري براي كاربردهاي ولتاژ كم بهره گیری از يكسو كننده هاي سد شاتكي مي تواند مقبول باشد. مثلاً سري IN5823 با افت هاي ولتاژ كمتر از 4/0 ولت در 5 آمپر.

3-9-2 مراجع ولتاژ

در يك مدار نياز به مراجع خوب ولتاژ مكرراً هست. براي مثال ممكن می باشد يك تغذيه رگوله شدة دقيق با مشخصاتي بهتر از آن چیز که كه مي توانيد با بهره گیری از رگولاتورهاي كامل نظير 23% بدست آوريد، بخواهيد بسازيد. ( از آنجاييكه چيپ هاي رگولاتور ولتاژ مجتمع معمولاً بخاطر ساخت ترانزيستور گذر قدرت قابل ملاحظه اي را تلف مي كنند لذا در نتيجه دريفتها تمايل به بالا بردن گرما را دارند). يا ممكن بود بخواهيد يك تغذيه جريان ثابت دقيق را بسازيد كاربرد ديگري كه به يك مرجع دقيق نياز دارد اما يك منبع تغذيه دقيق نيست. طراحي يك ولتمتر، اهمتر، يا آمپرمتر دقيق می باشد.

شما می توانید مطالب مشابه این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید                     

دو نوع مراجع ولتاژ وجود دارند- ديودهاي زنر و مراجع فاصلة باند؛ هر يك مي تواند به تنهائي به صورت يك قسمت اصلي داخلي يك مرجع ولتاژ مدار مجتمع بهره گیری گردد.

4-9-2 ديودهاي زنر

ساده ترين شكل مرجع ولتاژ ديود زنر می باشد. اساساً ديودي می باشد كه در ناحيه معكوس گير مي كنند جايي كه جريان در يك ولتاژ آغاز شده و بطور برجسته اي با افزايش در ولتاژ افزايش مي يابد براي بهره گیری از آن بعنوان يك مرجع ، باساني يك جريان تقريباً ؟؟ فراهم مي كنيد اينكار اغلب با يك مقاومت از يك ولتاژ تغذية‌بالاتر كه اكثر منابع تغذيه اوليه را شكل مي دهد انجام مي گيرد /

زنرها بصورت ولتاژهاي انتخاب شده از 2 تا 200 ولت ( آنها با مقاومتهاي 5% بصورت سري قرار مي گيرند ( با نرخهاي قدرت از كسري از وات تا 50 ولت با تلرانس هاي 1% تا 2% موجود هستند به همان جزابيتي كه برا‌ي آنها بهره گیری بعنوان مراجع ولتاژ معمولي بهره گیری مي شوند ، زنرها به دلايل مختلف واقعاً در بهره گیری قدري مشكل هستند . ذخيره كردن يك انتخاب از مقاديرضرورت دارد ، تلرانس ولتاژ غیر از در زنرهاي قيمت زياد ناجور می باشد،آنها نويزي هستند ، و ولتاژ زنري به جريان و درجه حرارت بستگي دارد بعنوان مثالي از دو اثر آخري ، يك زنر 27 ولت در سري زنرهاي 500mw IN5221 داراي يك ضريب درجه حرارت +0.1%/°C مي باشد وقتي جريان آن از 10% به 50% حداكثر تغيير مي كند ولتاژ آن 1% تغيير خواهد نمود

يك استثناء در اين مشخصه ضعيف معمول زنرها هست در همسايگي 6 ولت ، ديودهايي زنر پیش روی تغييرات جريان بسيار پايدارند و همزمان يك ضريب درجه حرارت تقريباً صفر را بدست مي دهند .

اين رفتار بخصوص از آنجا ناشي مي گردد كه ديودهاي زنر در واقع دو مكانيزم مختلف را بكار مي گيرند . شكست زنري ( ولتاژ كم و شكست avalanche (‌ولتاژ زياد ) اگر در بهره گیری از زنر تنها بعنوان يك مرجع ولتاژ پايدار نياز داريد و مقدار ولتاژ اهميت ندارد ، بهترين چيز براي بهره گیری يكي از مراجع زنري جبران شده از يك زنر 6/5 ولت ( تقريباً) بصورت سري با يك ديود باس موافق می باشد ولتاژ زنر براي دادن يك ضريب مثبت براي حذف -2/1mv/°C ضريب درجه حرارت ديود انتخاب مي گردد

ضريب درجه حرارت به جريان نقطه كار و ولتاژ زنر بستگي دارد . بنابر اين با انتخاب زنر بطور مناسب مي توانيد ضريب درجه حرارت را قدري تنظيم كنيد ساخت چنين زنرهايي با ديودهاي سري مراجع خوبي را مي سازند

ايجاد جريان نقطه كار

اين زنرهاي جبران شده مي توانند بعنوان مراجع ولتاژ پايدار و در يك مدار بهره گیری شوند اما مي بايست جريان ثابت براي آنها فراهم گردد. سري 1N821 بعنوان 2/6 ولت در 7.5 A m با يك مقاومت افزايش حدود 15 اهممشخص شده می باشد؛ بنا بر اين يك تغيير A m     1 در جريان ولتاژ مرجع را سه برابر بزركتر از يك تغيير درجه حرارت از تا براي 1N829 تغيير مي دهد. شكل (21-3) يك روش ساده براي ايجاد جريان ثابت با ياس را براي يك زنر دقيق نشان مي دهد. آپ امپ بصورت يك تقويت كننده موافق براي توليد يك خروجي دقيقاً 0/10+ ولت بسته شده می باشد. اين مقدار استارت سر خود می باشد. اما با هر پلاريته خروجي مي تواند روشن گردد! براي پلاريته غلط، زنر به صورت يك ديود بايس موافق معمولي كار مي كند. فعال كردن آپ امپ از يك تغذيه تكيمطابق شكل بر اين مسئله نامعلوم غلبه مي كند. در بهره گیری از آپ امپي كه داراي رنج ورودي مد مشترك تا ريل منفي مي باشد مطمئن شويد (آپ امپ هاي «تك تغذيه»).

10-2 رگولاتورهاي چهار پايه

رگولاتورهاي قابل تنظيم سه پايه براي نيازهاي غير حساس مطلوب هستند. سابقاً انها پشت سر رگولاتورهاي قابل تنظيم چهار پايه كه مطابق شكل (22-3) متصل مي شوند بودند. رگولاتورهاي چهار پايه بهتر از نوع ساده تر سه پايه نيستند

(اما بدتر هم نيستند) و براي كامل نبودن آنها را در اينجا ذكر مي كنيم.

برای دیدن قسمت های دیگر این پژوهش لطفا” از منوی جستجوی سایت که در قسمت بالا قرار دارد بهره گیری کنید. یا از منوی سایت، فایل های دسته بندی رشته مورد نظر خود را ببینید.

دسته بندی : برق

دیدگاهتان را بنویسید