• بازدید : 45 views
  • بدون نظر
این فایل در ۱۲صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

II. توصیف عملكرد مدار رگولاتور
بررسي و مقايسه يك مدار رگولاتور با توان تلفا تي با يك رگولاتور خطي :
رگولاتور خطي :
          رگولاتوري با ۳ خروجي نظير LM317 در اصطلاح رگولاتور خطي يا رگولاتور سري ناميده ميشود .
 براي چنين رگولاتوري , جريان الكتريكي ورودي با جريان خروجي تقريبا برابرند. با توجه به اين موضوع تفاوت ما بين توان ورودي كه حاصلضرب ولتاژ ورودي در جريان ورودي است و توان خروجي كه حاصلضرب ولتاژ خروجي در جريان خروجي است , در رگولاتور به عنوان حرارت مصرف مي گردد .
نموداري كه در زير مشاهده ميكنيد  نرخ خروجي و تلفات آن را در وضعيتي كه ولتاژ ورودي ۱۲ ولت ميباشد نمايش ميدهد . در اين حالت ولتاژ خروجي ۵ ولت , جريان خروجي ۰٫۲۵ آمپر ,۰٫۵ آمپر و ۱ آمپر ميباشد تقربا ۵۸ درصد توان ورودي بصورت حرارت در سيستم مصرف ميگردد كه ما را ملزم به بستنheatsink  بزرگي روي رگولاتور ميكند
رگولاتور سوئيچينگ :
             يك رگولاتور سوئيچينگ توان ورودي را به صورت پالس هايي در خروجي توليد ميكند كه به اين  عمل ,  عمليات                          سويتچينگ ميگويند.عرض اين پالس ها با تواني كه در خروجي نياز داريم تغيير ميكند .زمانيكه در خروجي توان كمي نياز است عرض پالس ها باريك هستند و زمانيكه در خروجي به توان بالايي نياز داريم پالس ها عريضتر ميشوند .در حقيقت مدار در حال تشخيص توان خروجي نيست .بلكه زمان  پالس ها را براي ثابت نگه داشتن ولتاژ خروجي كنترل ميكند.
 رگولاتور سوئيچينگ تواني را كه نميتواند در خروجي ظاهر كند را به صورت گرما  مصرف نميكند برخلاف يك رگولاتور خطي كه مشاهده كرديم .    بنابراين ديگر نيازي به يك heatsink بزرگ وجود ندارد .
اگر بخواهيم يك مثال خاص بزنيم , با عبور جريان ۱ آمپري در ولتاژ ۱۲ ولت راندمان ما ۷۷ درصد خواهد شد كه تنها ۵/۱
وات توسط رگولاتور مصرف ميگردد.
از آنجا كه توان ورودي وقتي كه ما محاسبه نموديم۶ وات است تنها ۱ وات در رگولاتور تلف ميگردد.در اين صورت راندمان ما ۸۳ درصد ميشود.در حالي كه رگولاتور خطي در همين شرايط ۷ وات را مصرف ميكند 
نمودار بالا ترکیب ساختمان داخلی LM2575-5.0.  را نمایش میدهد .این ترکیب دارای یک مدار نوسان ساز برای سوئیچینگ ۵۲ کیلو هرتز میباشد. برای ایجاد یک ولتاژ مرجع برای ثابت نگه داشتن ولتاژ , از ولتاژ ۲۳/۱ ولت استفاده کرده ایم.این ولتاژ 
عرض پالس ها را با توجه به ولتاژ مرجع و ولتاژ خروجی  کنترل می کند. و در کنار همه اینها مدار تشخیص حرارت و محدود کننده جریان خروجی و غیره در آن وجود دارند. در صورتی که به پنجمین پین آن ولتاژ ۵+ بدهیم خروجی ما به حالت standby (حالتی که خروجی متوقف میشود) میرود. در این صورت جریان ورودی ما به ۵۰ میکرو آمپر و ما کمترین توان مصرفی را خواهیم داشت.
مدار فیلتر کننده ریپل :
 برای یک رگولاتور سوئیچینگ وجود یک فیلتر کننده ریپل در سمت خروجی واجب می باشد.از آنجا که مدار در فرکانس بالا سوئیچ می کند, ما باید مشخصات سلف و دیود و خازن را در نظر بگیریم.ما در شکل های زیر نحوه کار فیلتر را بازگو کرده ایم :
۱٫ وقتی که ترانزیستور رگولاتور روشن می شود , جریان در سلف و خازن و بار خروجی جاری میگردد. انرژی 
الکتریکی در سلف و خازن ذخیره میگرد
وقتی که ترانزیستور رگولاتور خاموش می شود , جریان همچنان تمایل دارد در بار خروجی جریان داشته باشد بنابراین از طریق انرژی ای که در سلف و خازن ذخیره شده است در بار جریان می یابد. این جریان که ناشی از انرژی ذخیره شده در این دو است از طریق دیود مدار جریان مییابد. توجه کنید که LM2575 دارای فرکانس ۵۲ کیلو هرتزی می باشد. به همین خاطر ما از یک دیود شاتکی و یا دیودی با زمان بازیافت کم در مدارمان استفاده کردیم.چنین دیودی که در مدارات سوئیچینگ استفاده می شود به دیود  آزاد رو معروف است.
.  در صورتی که یک ولتاژ معکوس در وضعیتی به مدار وارد شود,که جریانی در جهت مستقیم از میان                                                                                                                                                                                                                                                                                                      دیود میگذرد , در یک آن جریان عبور می کند. در این لحظه, عملیات یکسو سازی انجام نمی شود و
این شبیه سیم مسی است.زمانیکه آن بصورت یک دیود عمل می کند, (یعنی اجازه عبور جریان درجهت معکوس را نمیدهد),از این لحظه زمان بازیافت معکوس شروع می شود.وقتی که عملیات با فرکانس بالا انجام می شود این مشخصات اهمیت ویژه ای دارد.وقتی که دیود در وضعیت روشن است,(یعنی وضعیتی که جریان سلف بصورت مستقیم در دیود جاری است) و زمانیکه ترانزیستور از وضعیت خاموش به روشن بودن تغییر وضعیت میدهد , انرژی از ترانزیستور به زمین منتقل میگردد .نه اینکه از مدارخروجی عبورکند.
ولتاژی که در بار خروجی ایجاد میگردد در نمودار 
روبرو نمایش داده شده است.در این نمودار ما ریپل
 را از اندازه واقعی بیشتر نمایش داده ایم.وقتی که 
ما آن را اندازه گیری میکردیم, تقریبا ۷۰ میلی ولت 
بود (یعنی تقریبا ۴/۱ درصد ).
  • بازدید : 20 views
  • بدون نظر
این فایل در ۵۱صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

امروزه مردم جهان در فکر این هستند که چگونه در مصرف انرژی صرفه جویی کند . در نتیجه به فکر ساخت وسایلی کردند که در این زمینه کاربرد داشتند. که یکی از این وسایل دما سنج کنترلی است.
که این دستگاه بیشتر در سیستم های سرمازا وگرما زا استفاده می شود .که روش کار این دستگاه این چنین است . اگر ما در فصلی باشیم که هوا گرم باشد این دستگاه را طوری تنظیم می کنیم که سیستم سرمازا ما دمایی که ما در دستگاه  مشخص کردیم 
( به فرض مثال اگر دما ۳۰ درجه سانتی گراد در دما سنج کنترلی تنظیم کرده باشیم و دما محیط به همان اندازه  باشد) سیستم سرمازا ما روشن میشود و دمایی علاوه براین در دستگاه تعریف کردیم که اگر دما محیط کاهش پیدا کرد (به فرض مثال اگر دما ۲۰ درجه سانتی گراد در دما سنج کنترلی تنظیم کرده باشیم و دما محیط به همان اندازه  باشد) سیستم سرمازا ما خاموش  میشود.
پس همین طور که گفته شده است ما علاوه بر این که دما محیط راکاهش می دهیم در مصرف ا نرژی صرفه جویی می کنیم.
امروزه کشورهای پیشرفته از این دستگاه دراماکن های عمومی وسالن ها و… استفاده می کنند.
مشخصات مدار
مشخصات این دماسنج کنترلی بصورت زیر است 
۱- قابلیت اندازه گیری دما تا ۱۰۰ درجه سانتی گراد 
۲- قابلیت تنظیم هشدار دهنده ، دمای بیش از حد 
۳- قابل استفاده در دو حالت winner , summer
۴-دارای نمایشگر LCD 
این مدار شامل یک آی سی از خانواده میکروکنترلر (۸۰۵۱ ) که این آی سی  AT89C51    می باشد و با برنامه میکروکنترلر ۸۰۵۱ پروگرم می شود و داری یک مبدل آنالوگ به دیجتال (ADC0804) که دمایی که LM 35 اندازه گیری می کند را تبدیل به ولت می کند و به میکروکنترلر می دهد که میکروکنترلر آن را برای نمایش دادن به LCD می دهد. 
  این مدار طوری طراحی شده است که می توان دما برای آن تعریف کرد که با رسیدن دما به اندازه  تعریف شده رله وصل یا قطع می شود.
LM35 یکی از محصولات National که در این پروژه استفاده شده یک سنسور دقیق بر حسب  سا نتی گراد است . رنج این سنسور   بین۵۵ – تا ۱۵۰+  با  ضریب  خطای      -/+ 0.5c و خروجی ولتاژ این سنسور توسط مبدل A/D یک میکرو کنترلر ۸۰۵۱ تبدیل می شود .این نمونه یک دماسنج با دقت ۲ درجه سانتیگراد است.
در این پروژه همچنین برای تنظیمات از ۴×۴ Keypad استفاده شده است و زیر روال آن توسط وقفه صورت می گیرد حسن این کار در این است که وقت میکروکنترلر صرف اسکن Keypad نمی شود و می تواند به کنترل دما مشغول باشد هرچند آی سی هایی مانند MC74C922 برای اسکن صفحه کلید وجود دارند اما باید به فکر کم کردن سخت افزا جانبی نیز بود. 
شرح کار مدار 
ابتدا دما بر روی نمایشگر ظاهر می شود و برای تنظیمات باید دکمه Meno از صفحه کلید را فشار دهیم تا وارد بخش تنظیمات شود حال عدد مورد نظر را با صفحه کلید وارد کرده و با دکمه های Up و Down حالت فعال شدن (winner , summer) را تنظیم می کنیم و دکمه Set را فشار می دهیم تا کلمه ok بر روی نمایشگر ظاهر شود حال تنظیمات شما انجام گرفته است اگر دما بیش از حد کم یا زیاد شود علاوه بر عکس ا لعمل رله خروجی یک عدد LED به عنوان خطا روشن و خاموش میشود و بر روی نمایشگر جمله error high temp یا error cold temp ظاهر می شود.
بطور مثال : می خواهیم دما بیش از ۲۸ درجه سانتی گراد  به بالا  کولر روشن شود و زیر دمای ۲۳ درجه سانتی گراد کولر خاموش شود. 
ابتدا با زدن دکمه Meno وارد بخش تنظیمات شده و دما را با صفحه کلید بر روی ۲۸ و با دکمه Down نوع فعال شدن خروجی را بر روی Summer می گذاریم. به این ترتیب وقتی که از دما ۲۸ درجه به بالا رود کولر روشن می شود و سبب پایین آمدن درجه حرارت محیط می شود تا اینکه دما به زیر ۲۳ درجه می رسد و کولر خاموش می شود. 
در این پروژه همچنین می توان حالت خروجی را تعریف کرد به این صورت که اگر برای دستگاه های داغ مانند : شوفاژ ، هیتر و … استفاده شود وقتی از دما تعیین شده بیشتر باشد رله خروجی غیرفعال می شود و برای دستگاه هایی که سرد هستند مانند : خنک کننده ها، کولر و … استفاده شود پس از رسیدن به دما مشخص شده رله خروجی فعال می شود.  

عتیقه زیرخاکی گنج