slide1
Download
Skip this Video
Download Presentation
الکترونیک صنعتی

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 70

Slide 1 - PowerPoint PPT Presentation


  • 178 Views
  • Uploaded on

الکترونیک صنعتی. یکسو کننده ها. مدارهاي ديودي و يكسو كننده ها. ديودهاي با بار RC و RL در شكل1-2 يك مدار ديودي با بار RC نشان داده شده است . هنگامي كه كليد S1 در لحظه t=0 بسته مي شود ، با شرط اوليه vc(t=0)=0 ، جريان شارژي i بدست می آید : . ولتاژ خازن vc برابر خواهد بود با:

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about 'Slide 1' - dingbang


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
slide1
الکترونیک صنعتی

یکسو کننده ها

slide2

مدارهاي ديودي و يكسو كننده ها

ديودهاي با بار RC و RL

در شكل1-2 يك مدار ديودي با بار RC نشان داده شده است . هنگامي كه كليد S1 در لحظه t=0 بسته مي شود ، با شرط اوليه vc(t=0)=0 ، جريان شارژي i بدست می آید :

slide3
ولتاژ خازن vc برابر خواهد بود با:
  • كهT=RC ثابت زمانی بار RCاست . نسبت تغييراتولتاژ خازن برابر است با:

و نسبت اوليه تغييرات ولتاژ خازن ( در t=0 ) از رابطه زیر بدست مي آيد :

slide4
يك مدار ديودي با بار RL در شکل 3-2 الف نشان داده شده است . هنگامي كه كليد S1 در t=0 بسته مي شود ، جریان عبوری از سلف، I افزایش و به صورت زير بیان مي شود:
  • با شرط اوليهi(t=0)=0، جواب رابطه قبل به صورت زير خواهد بود.
slide5
نسبت تغييرات اين جريان از رابطه 2-8بدست مي آيد :
  • و نسبت اوليه صعود جريان (در t=0 )از رابطه 2-9 بدست خواهد آمد.
  • ولتاژ دو سر سلف ، VL برابر است با :
slide6
مثال 1:
  • در مدار ديودي شكلa 3-2 است . ولتاژ اوليه خازن است . اگر كليد s1 درt=0 بسته شود ، الف ) جريان ماكزيمم ديود ، ب) انرژي تلف شده در مقاومت R ولتاژ
  • حل : شكل موجها در شكل b 3-2 نشان داده شده اند .
  • الف ) اگر در رابطه 3-2 ، Vs=V0 قرار داده شود ، Ip ، جريان ماكزيمم ديود برابر خواهد بود با:
  • I=Vo/R=220/44=5A
slide7

ب) انرژی تلف شده برابر است با:

W=0.5C x Vo^2=0.5 x 0.1 x 10^-6 x 220^2

W=0.00242J=2.42 mJ

lc rlc
ديود هاي با بار LC و RLC
  • در شكل 2-4a يك مدار ديودي با بار LC نشان داده شده است وهنگامي كه كليد S1 در لحظه t=0

با احتساب شرایط اولیه داریم:

slide10

که w=1/LC^(1/2)و پیک جریان Ipبرابر است با::

نسبت افزایش جریان برابر است با:

slide11

ديود های هرز گرد

  • اگر كليد S1 در شکل a4-2 براي زمان t1 بسته شود ، جرياني از بار مي‌گذرد. با باز شدن كليد بايد مسيري براي جريان بار سلفي فراهم گردد . اين عمل به طور معمول با قرار دادن يك ديود Dm به صورتي كه در شكل a4-2 ا نشان داده شده انجام مي گيرد . با اين ديود به اصطلاح ديود هرزگرد مي گويند . طرز كار مدار به دو حالت تقسيم مي شود . حالت اول با بسته شدن كليد در t=0 آغاز و حالت دوم با باز شدن كليد شروع مي شود .
slide12

مدارهاي معادل اين دو حالت در شكل 2-4b نشان داده شده اند.

  • . i1 و i2 به ترتيب جريانهاي لحظه اي براي حالت اول و دوم تعريف مي شوند . t1 و t2 زمان اين دو حالت است .
slide13
حالت 1. دراين حالت جريان ديود i1، برابر خواهد بود با:

حالت 2 . اين وضعيت با بازشدن كليد آغاز مي گردد و جريان بار وارد ديود هرزگرد مي گردد . با تعريف مبدازماني در آغاز اين حالت ، جريان ديود هرزگرد از رابطه زير محاسبه مي شود .

با احتساب شرط اولیه:

slide14

مثال :در مدار زیر اندوکتانس مغناطیسی ترانس N2=100, N1=10, Lm=250uHمیباشد.اندوکتانسهای نشتی و مقاومتهای ترانس قابل صرفنظر است.Vs=220Vو جریان اولیه مدار 0 است.اگر کلید s1 به مدت t1=50us بسته و سپس باز شود a))ولتاژ معکوس دیود(b).d1 پیک جریان اولیه.(c) پیک جریان ثانویه. (d)زمان هدایت (e) .Dانرژی تامین شده.

slide15

مدارهای معادل به صورت زیر میباشند:

حل مسئله:

slide18
يكسو کننده هاي تكفاز نيم موج
  • يك يكسو كننده مداري است كه عمل تبديل يك سيگنال AC به يك سيگنال يكسويه را انجام مي دهد . ديودهاي به صورت گسترده اي در يكسو كننده ها بكار مي روند . ساده ترين نوع يكسو كننده ها ، يكسو كننده تكفاز نيم موج است كه به طور معمول در كاربردهاي صنعتي بكار گرفته نمي شود ، اما براي فهم اصول طرز كار مدارهاي يكسو كننده بسيار مفيد است .
slide20
پارامتر هاي كارايي :
  • مقدار متوسط ولتاژ خروجي ( بار ) ، Vdc
  • مقدار متوسط جريان خروجي ( بار ) ، Idc
  • توان dc خروجي ،
  • مقدار موثر ولتاژ خروجي ، Vrms
  • توان ac خروجي
slide21
بازده ( يا نسبت يكسو سازي ) يك يكسو كننده كه مقايسه يكسو كننده ها را امكان پذير مي سازد به صورت زير تعريف شده است :
  • ولتاژ خروجي را مي توان تركيبي از دو مولفه در نظر گرفت : 1‌) مقدار dc و 2 ) مولفه ac‌ يا ريپل مقدار موثر مولفه ac ولتاژ خروجي برابر است با :
slide22
ضريب شكل ، كه نمايانگر شكل ولتاژ شكل ولتاژ خروجي است مطابق زير تعريف شده است .
  • ضريب ريپل ، كه نمايانگر مقدار ريپل است برابر است با :
  • با جايگزيني رابطه 2-45در رابطه2-47 مي توان ضريب ريپل را به صورت زير بيان كرد :
slide25
نكات مهم :
  • ضريب هارموني HF بيانگر اعوجاج يك شكل موج است و از آن با نام اعوجاج هارموني كل (THD)نيز یاد مي شود .
  • اگر جريان ورودی Is سینوسی خالص باشد ، Is1=Is و ضريب توان PF برابر ضريب تغيير مكان DF خواهد بود . زاويه تغيير مكان براي يك بار RL‌ با زاويه امپدانس برابر خواهد بود .
  • ضريب تغيير مكان DF اغلب با نام ضريب مكان توان (DPF) ذكر ميشود.
slide26
مثال:
  • یکسوکننده شکل 2-12دارای یک بار مقاومتی Rاست.(a) بازده.((bضریب شکل.(c)ضریب ریپل. (d) ضریب استفاده ترانسفورماتور. (e) پیک ولتاژ معکوس CF (f) .d1 جریان ورودی.
slide30
مثال:
  • ولتاژ باتري در شكل 3-17 الف برابر است با E=12V و ظرفيت آن 100 W-h است . جريان شارژ كننده متوسط بايد برابر Idc = 5 A . ولتاژ ورودي اوليه Vp=120V , 60 Hz و نسبت سيم پيچهاي ترانسفورماتور n=2:1 است . محاسبه كنيد الف ) زاويه هدايت ديود ب ) مقاومت محدود كننده جريان R ج ) حد توان PR براي مقاومت R‌ د ) زمان شارژ h بر حسب ساعت هـ ) بازده يكسو كننده و) پيك ولتاژ معكوس ديود PIV .
  • حل : Vm=2Vs=2x60=84.85 V,E=12 V , Vs=Vp/n=120/2=60 V
  • الف) از رابطه 3-58 داريم : 0.1419 red يا و زاويه هدايت برابر با
slide32
مثال :
  • يكسو كننده نيم موج تكفاز شكل 3-14 الف به يك منبع 60 Hz و Vs =120 V متصل است . سري فوريه ولتاژ خروجي لحظه اي VL(t) را بدست آوريد .
slide33
يكسو كننده هاي تمام موج تكفاز
  • يك مدار يكسو كننده تمام موج با يك ترانسفورماتور سر وسط دار در شكل 2-14a نشان داده شده است . هر نيمه ترانسفور ماتور به همراه ديودش ، شمابه يكسو كننده نيم موج عمل مي كند .
slide35

مثال:

اگر يكسو كننده نشان داده شده در شكل 2-14a يك بار متفاوتي خالص R داشتهباشد ، الف ) بازده ، ب ) ضريب شكل ، ج ) ضريب ريپل ، د ) ضريب كاركرد ترانسفورماتور ، و ) پيك ولتاژ معكوس ديود (PIV ) D1 ، ز) مقدار CF جريان ورودي را بدست آوريد .

حل مسئله:

slide37
مثال: با استفاده از روش فوریه ولتاژخروجی یکسوکننده
  • 2-14را بدست آورید.
slide40
مثال: یک یکسو کننده ی پل تکفاز کهبه یک بار به شدت سلفی مثل یک موتور dc وصل میباشد در شکل 2-16نشان داده شده است.نسبت دور های ترانس برابر واحد می باشند. (a)ضریب هارمونی جریان ورودی HF. (b)ضریب توان ورودی یکسو کننده را بیابید.
slide46
مثال:

ایک يكسو كننده پل سه فاز يك بار مقاومتي خالص دارد. بدست آوريد: ، الف ) بازده ، ب ) ضريب شكل ، ج ) ضريب ريپل ، د ) ضريب كاركرد ترانسفورماتور ، و ) پيك ولتاژ معكوس ديودها (PIV ) (و) پیک جریان دیودها.

Idc=60A, Vdc=280.7 f=60Hz

slide50
جریان یک دیود در شکل2-23 نشان داده شده است.تعیین کنید:aجریان موثرb جریان متوسط دیود را اگر:
  • t1=100us, t2=350us, t3=500us, f=250HZ,. Ia=150A, Im=450A, fs=5kHz,
  • می باشد.
slide53
اصول كار مبدل كنترل فاز
  • مدار شكل 4-1a را با بار مقاومتي در نظر بگيريد . در طول نيم سيكل مثبت ولتاژ ورودي ولتاژ آند تريستور نسبت به كاتد آن مثبت مي باشد و تريستور باياس مستقيم شده است . وقتي كه تريستور T1 در آتش مي شود ، شروع به هدايت كرده و ولتاژ ورودي دو سر بار ظاهر مي شود . وقتي كه در ولتاژ ورودی شروع به منفي شدن مي كند ،اند تريستور نسبت به كاتد آن منفي گشته و گفته مي شود كه T1 باياس معكوس شده است و خاموش مي شود .
slide54

از زماني كه ولتاژ ورودي شروع به مثبت شدن مي كند تا لحظه آتش شدن تريستور در را زاوهي آتش يا تاخير مي نامند.

slide56
مثال:
  • اگر مبدل شكل 5-1 الف داراي بار فقط مقاومتي R باشد و زاويه تاخير باشد ، الف بازده يكسو سازي ، ب ) ضريب شكل FF ، ج ) ضريب ريپل RF ، د ) ضريب بهرهوري ترانسفورماتور TUF و هـ) ولتاژ معكوس پيك PIVتريستور T1 را تعيين كنيد .
  • حل : زاويه تاخير 90 است.

Vdc=0.1592Vm و Idc=0.1592VmR بدست مي آيد . Vn=0.5pu . وداريم : Vrms=0.1592Vm و Irms=0.1592Vm/R

slide59

مبدل هاي نيمه تكفاز

  • جریان بار پيوسته و بدون ريپل فرض مي شود . در طول نيم سيكل مثبت ، تريستور T1 بطور مستقيم با ياس شده و هنگامي كه تريستور T1 در آتش مي شود ، در طول پريود wt=a بار از طريق T1 و D2 به منبع ورودي متصل مي گردد . در طول پريود a<=wt=<180ولتاژ ورودي منفي بوده و ديود هرزگرد Dm به طور مستقيم باياس مي شود . Dm براي تامين پيوستگي جريان در بار سلفي ، هدايت مي كند .
slide60

جريان بار از T1 و D2 و Dm منتقل مي گردد و تريستور T1 و ديود D2 خاموش مي شوند . در طول نيم سيكل منفی ولتاژ ورودی ، تريستور T2 به طور مستقيم باياس شده است و آتش كردن آن در لحظه

باعث باياس معكوس Dm مي گردد . ديود Dm خاموش شده و بار از طريق T2 و D1 به منبع متصل مي شود .

slide62
مثال:
  • مبدل نيمه شكل قبل ، به يك منبع Hz 60 V, 120 متصل شده است . جريان بار Ia را مي توان پيوسته و ميزان ريپل آن را ناچيز فرض كرد . نسبت دور ترانسفورماتور برابر واحد مي باشد . الف ) جريان ورودي را با يك سري فوريه بيان كرده و ضريب هارمونيك جريان ورودي HF ، ضريب جابجايي DF و ضريب توان ورودي PF را مشخص كنيد . ب ) در صورتي كه زاويه تاخير برابر باشد ، مقادير Vdc ، Vn ، PF , DF, HF را محاسبه كنيد .
  • حل : الف ) شكل موج جريان ورودي در شكل ج ) نشان داده شده و جريان ورودي لحظا اي را مي توان به صورت سري فوريه زير بيان كرد .
slide67

مثال:

  • مبدل کامل شکل 4-3، به يك منبع Hz 60 V, 120 متصل شده است . جریان بار Ia را مي توان پیوسته و میزان ريپل آن را ناچیز فرض كرد . نسبت دور ترانسفورماتور برابر واحد مي باشد . الف ) جریان ورودی را با يك سري فوریه بيان كرده و ضریب هارمونيك جریان ورودی HF ، ضریب جابجايي DF و ضریب توان ورودی PF را مشخص كنيد . ب ) در صورتی كه زاویه تاخیر برابر باشد ، مقادير Vdc ، Vn ، PF , DF, HF را محاسبه كنيد .
slide69

مقدار موثرهارمونیک nام ورودی:

مقدار موثر جریان ورودی:

ضریب هارمونیک:

slide70

ضریب جابجایی:

  • ضریب توان:

:(ب):

ad