نوشته شده در دیدگاه‌تان را بنویسید

مروری بر منابع تغذیه سوئیچینگ از نگاه نمایندگی روزی حلال

مروری بر منابع تغذیه سوئیچینگ از نگاه نمایندگی روزی حلال
مقدمه:

ایده منابع تغذیه سوئیچینگ در سال ۱۹۷۰ توسط مهندسان الکترونیک مطرح گردید که در ابتدای امر از بازدهی

پایینی برخوردار بود ولی در مقایسه

با باتریها و منابع تغذیه آنالوگ وزن و حجم کوچکتر ولی در عین حال توان بالایی داشتند.روزی حلال
در طرحهای نخستین منابع تغذیه از عناصر ابتدایی نظیرBJT و مداراتMONOSTABL و ASTABL استفاده می شد

که این خود باعث کاهش راندمان چیزی درحدود ۶۸%می شد. امروزه منابع تغذیه سوئیچینگ جایگاه خاصی در صنعت

برق و الکترونیک و مخابرات یافته اند

و بدلیل برتریها و مزایای زیادی که نسبت به دیگر منابع تغذیه دارا می باشند توجه صنعتگران ومهندسان برق را به

خود معطوف کرده اند تا جایی که گروهی

از مهندسان الکترونیک در بهبود و کاراییها و کیفیت آنها تحقیقات گسترده ای انجام داده اند البته نتیجه این

تلاشها پیشرفت روزافزونی است

که در ساخت این سیستمها پدید آمده است. البته پیشرفت درتکنولوژی ساخت قطعات نیز تاثیربسزایی

درمنابع تغذیه سوئیچینگ داشته است.
با پیداش ماسفتهای سریع و پرقدرت تلفات ترانزیستوری بطور چشمگیری کاهش پیدا کرد وعمده تلفات

در ترانسها خلاصه شد که برای غلبه

بر این مشکل فرکانس کاری مدار را تا حد MHZ1 افزایش دادند.روزی حلال
بنابراین در اصل سعی شده تا درانجام تحقیق از آخرین فن آوریهای روز استفاده شود. امید آنکه مورد

قبول محققان و مهندسان این رشته واقع شود.

بخش اول:
مروری بر منابع تغذیه سوئیچینگ
مقایسه منابع تغذیه سوئیچینگ با منابع تغذیه خطی:
بنا برکاربرد منابع تغذیه انتخاب بین منابع تغذیه خطی یا سوئیچینگ صورت می گیرد که هر

یک دارای مزایا و معایب نسبت

به یکدیگر می باشند که در ذیل به آنها اشاره می شود.
مزایای منابع تغذیه خطی:تعمیر تلویزیون مشهد
۱- طراحی مدارات بسیار ساده صورت می گیرد.
۲- قابلیت تحمل بار زیاد
۳- تولید نویز ناچیز و نویزپذیری بسیار اندک
۴- در کاربردهای توان پایین ارزانتر می باشند.
۵- زمان پاسخدهی بالایی را دارند.
مزایای منابع تغذیه سوئیچینگ:
۱- وزن و حجم کمتری را نسبت به منابع تغذیه خطی دارند.
۲- بالا بودن راندمان از۶۸% تا ۹۰%
۳- داشتن مقدار بیشتری سطح ولتاژ در خروجی
۴- بدلیل افزایش فرکانس کاری اجزای ذخیره کننده انرژی می توانند کوچکتر و درعین حال با کارایی بیشتری عمل کنند.
۵- در توانهای بالا استفاده می شوند.
۶- کنترل آسان خروجی با استفاده از قابلیتهای مدارات مجتمع
معایب منابع تغذیه خطی:
تمام مزایایی که درمنابع تغذیه سوئیچینگ گفته شد عیبهای بود که درمنابع تغذیه خطی وجود
داشت و علاوه بر آن:
۱- بدلیل کم بودن بهره توان تلفاتی در ترانزیستورهای خروجی زیاد می باشد که درنتیجه نیاز به خنک کننده سیستم سرمایش تحت فشار می باشد.
۲- تنها بصورت یک رگولاتور کاهنده قابل استفاده می باشد و همواره ورودی باید ۲ تا ۳ ولت بیشترازورودی باشد.
معایب منابع تغذیه سوئیچینگ:
تمام مواردی که به عنوان مزیت در درمنابع تغذیه خطی ذکر شد به عنوان عیوب منابع تغذیه سوئیچینگ به شمارمی رود علاوه بر آن به موارد زیراشاره می شود:
۱- نیاز به فیلتر کردن خروجی و حذف نویزهای تولیدی
۲- ناپایداری ولتاژ
۳- حساسیت زیاد به امواج محیط بگونه ایکه بعضا در برابر دیشهای مخابراتی اصلا عمل نمی کنند.

بخش دوم:
اصول منابع تغذیه سوئیچینگ
۱-۲: انواع رگولاتورهای ولتاژ:
مدارات رگولاتور ولتاژ به سه دسته تقسیم می شوند. در رگولاتور نوع سری یک المان کنترل خطی ( ترانزیستور )

بصورت سری و ولتاژ DC رگوله نشده برای ثابت نگهداشتن ولتاژ خروجی و فیدبک استفاده می شود. ولتاژ خروجی

کمتراز ولتاژ ورودی رگوله نشده است و مقداری قدرت در المان کنترل تلف می شود.
یک نوع دیگر از این رگولاتورها رگولاتور موازی است که در آن المان کنترل بجای سری شدن با بار از خروجی به زمین

بسته می شود و موازی با بار قرار می گیرد. یک مثال ساده مقاومت به اضافه دیود زنر است. روش دیگری

برای تولید یک ولتاژ DC رگوله شده که اساسأ از آنچه تاکنون دیده ایم متفاوت است وجود دارد و آن رگولاتور سوئیچینگ است.

شکل ( ۱-۲ ) یک رگولاتور سوئیچینگ را نشان می دهد.
شکل (۱-۲ ) رگولاتور سوئیچینگ ساده

۲-۲: چاپرهای DC:
دربسیاریازکاربردهایصنعتینیازبهتبدیلیکمنبعDCولتاژثابتبهیکمنبعولتاژمتغیرمیباشد. چاپرDCوسیلهایاستکهمستقیمأDCرابهDCتبدیلمیکند

. چاپر میتواندبهجهتافزایشیاکاهشپلهایولتاژمنبعDCبکارگرفتهشود. ازاینرومیتوان چاپرهارابهدودسته سوئیچرکاهندهوسوئیچرافزایندهتقسیمکرد.

شکل ( ۲-۲ ) یک چاپر کاهنده ( کاهش پله ای ) را نشان می دهد. با باز و بسته شدن سوئیچ ولتاژ دو سر بار صفر یا Vin می شود.

در اینجا کلید می تواند یک MOSFET قدرت یا BJT قدرت یا تریستور قدرت با کموتاسیون اجباری باشد.
از چاپر می توان جهت بالا بردن ولتاژ DC استفاده کرد که در شکل ( ۳-۲ ) با نام چاپر افزاینده ( افزایش پله ای)

نشان داده شده است. هنگامی که سوئیچ بسته است انرژی در سلف ذخیره می شود و زمانیکه سوئیچ باز میشود انرژی

ذخیره شده در سلف به بار منتقل می شود و جریان سلف کاهش می یابد.
اگر یک خازن بزرگ همانطوری که با خط چین در شکل نشان داده شده است متصل شود ولتاژ خروجی پیوسته خواهد بود.
چاپرها دو نوع عملکرد متفاوت دارند :
۱- عملکرد فرکانس ثابت. در این روش فرکانس چاپر ثابت نگه داشته می شود و زمان بودن کلید

تغییر داده می شود. پهنای پالس در این روش تغییر می کند و این نوع کنترل مدولاسیون پهنای پالس ( PWM ) نام دارد.

۲- عملکرد فرکانس متغییر. در این حالت فرکانس چاپر تغییر می کند و زمان روشن و خاموش بودن ثابت نگه داشته می شود.

این روش مدولاسیون فرکانس نام دارد. در این روش فرکانس باید در محدوده وسیعی تغییر یابد تا رنج کاملی

از ولتاژخروجی را داشته باشیم که بدلیل هارمونیکها یی با فرکانسهای غیر قابل پیش بینی طراحی فیلتر آن دشوار می شود.
۳-۲: اصول رگولاتورهای سوئیچینگ:

چاپرهای DC را می توان در رگولاتورهای تغییر دهنده حالت جهت تبدیل یک ولتاژ DC معمولأ تثبیت نشده به یک ولتاژ خروجی DC تثبیت شده بکار گرفت.

تثبیت کردن معمولأ از طریق روش مدولاسیون پهنای پالس در یک فرکانس ثابت انجام می گیرد و عنصر کلیدزنی

معمولأ BJT یا MOSFET یا IGBT قدرت می باشد.

اجزا رگولاتورهای تغییر دهنده حالت در شکل ( ۴-۲ ) نشان داده شده اند.
از شکل ( ۴-۲ ) می توان دریافت که خروجی یک چاپر DC با بار مقاومتی و ناپیوسته و شامل هارمونیکهایی می باشد.

شکل ( ۴-۲ ) عناصر رگولاتورهای سوئیچینگ
مقدار ریپل ولتاژ خروجی معمولأ با استفاده از یک فیلتر LC کاسته می شود. رگولاتورهای سوئیچینگ به صورت مدارهای مجتمع یافت می شوند.

طراح می تواند فرکانس کلیدزنی را با انتخاب مقادیر R و C نوسان کننده فرکانسی انتخاب کند.

به عنوان یک قانون سر انگشتی برای حداکثر کردن بازده حداقل دوره تناوب نوسان گر باید حدود ۱۰۰ مرتبه بیشتر از زمان کلیدزنی ترانزیستور باشد.
برای مثال اگر ترانزیستوری زمان کلیدزنی برابر ۰.۵ میکرو ثانیه داشته باشد دوره تناوب نوسان گر ۵۰ میکرو ثانیه

خواهد بود که در نتیجه حداکثر فرکانس نوسان گر kHz 20 خواهد بود.
این محدودیت ناشی از تلفات کلیدزنی ترانزیستور می باشد.

تلفات کلیدزنی ترانزیستور با فرکانس کلیدزنی افزایش و در نتیجه بازده کاهش می یابد. بعلاوه تلفات هسته

سلفها کارکرد با فرکانس بالا را محدود می سازد.
ولتاژ کنترلی Vc با مقایسه ولتاژ خروجی با مقدار مطلوب آن بدست می آید.

Vc را می توان با یک ولتاژ دندان اره ای Vr مقایسه کرد تا سیگنال کنترلی PWM برای چاپر DC تولید شود. این عمل

در شکل ( ۴-۲ ) نشان داده شده است.

بخش سوم:

نمایندگی تعمیر تلویزیون مشهد
نمایندگی روزی حلال مشهد

۱-۳
در این رگولاتور ولتاژ خروجی فقط یک قطبیت داشته و جریان خروجی یکسویه است. همچنین برای جلوگیری

از اتصال کوتاه در مسیر دیود به یک مدار محافظ نیاز است. ساده ترین وآسانترین و در عین حال ابتدایی ترین آرایش

مربوط به این نوع است که نقاط ضعف مربوط به خود را داراست.

شکل (۱-۳ ) رگولاتور باک

شکل (۱-۳ ) شکل موجهای ولتاژ و جریان

معایب رگولاتور باک:
۱- به منظور تثبیت ولتاژ خروجی لازم است که ولتاژ ورودی ۱ تا ۲ ولت بیشتر از ولتاژ خروجی با شد.
۲- هنگامی که سوئیچ روشن می شود هنوز دیود روشن است که به آسیب دیدگی سوئیچ ودیود منجر می شود

( لذا باید از یک دیود سریع با زمان بازیابی حداقل استفاده شود ).
۳- سوئیچهای قدرت هنگام سوختن اتصال کوتاه می شوند به همین دلیل خروجی را به بار وصل می کنند

( راه حل آن حس کردن تغییرات سریع جریان بار و انتقال آن به یک تریستور موازی است ).

علی رغم تمامی معایب و محدودیتهایی که ذکر شد در شرایط عادی این منابع توانایی تحویل بیش از ۱۰۰ وات توان به خروجی را دارند.

۲-۳: رگولاتور بوست ( Boost ):
این رگولاتور یکی از انواع رگولاتورهای فلای بک است که خروجی آن بزرگتر یا مساوی ورودی است.

در رگولاتور بوست ولتاژ خروجی می تواند بیشتر از ولتاژ ورودی باشد که به همین علت چنین نامگذاری شده است.

یک رگولاتور بوست که از یک MOSFET قدرت استفاده می کند در شکل ( ۲-۳ ) نشان داده شده است.
طرز کار مدار را می توان به دو حالت تقسیم کرد. حالت اول با روشن شدن ترانزیستور در t=0 آغاز می شود.

ولتاژ ورودی روی القاگر می افتد و جریان صعودی از L و ترانزیستور می گذرد. حالت دوم هنگامی شروع می شود

که ترانزیستور در لحظه t2 خاموش می گردد.

شکل ( ۲-۳ ) رگولاتور بوست

شکل ( ۲-۳ ) شکل موجهای ولتاژ و جریان

جریانی که تا به حال از ترانزیستور عبور می کرد حالا از L-C و بار و دیود عبور می کند. جریان سلف کاهش می یابد

تا اینکه ترانزیستور در سیکل بعدی دوباره روشن گردد. انرژی ذخیره شده در سلف به بار منتقل می گردد.
مدارهای معادل برای حالتهای مختلف کاری در شکل ( ۲-۳ ) نشان داده شده اند. شکل موجهای ولتاژ و جریان برای

حالتی که جریان بار پیوسته است نشان داده شده اند. همان طور که گفته شد این رگولاتور بدون استفاده

از ترانسفورماتور می تواند ولتاژ خروجی را افزایش دهد.
به خاطر داشتن فقط یک ترانزیستور این مدار بازده بالایی دارد. ولتاژ خروجی در برابر تغییرات سیکل کاری D.C ( Duty Cycle )

خیلی حساس است و پایدار کردن رگولاتور ممکن است مشکل باشد. مقدار متوسط جریان سلف بزرگتر از مقدار متوسط جریان

خروجی است و جریان موثر خیلی بزرگتری از خازن فیلتر عبور خواهد کرد که باعث می شود مجبور شویم از خازن فیلتر بزرگتر

و سلف بزرگتری نسبت به رگولاتور باک استفاده کنیم.
دو حالت کاری پیوسته و ناپیوسته برای این رگولاتور قابل ذکر است. تمایز این دو حالت این است که انرژی القاگر به صفر می رسد یا نه.
همانند سایر رگولاتورهای فاقد ترانسفورمر ایزوله این توپولوژی هم نقاط ضعف فراوانی دارد. بویژه در ارتباط با بار و حالات خطرناک

گذرا که باعث می شود هرگونه تموج رودی به خروجی انتقال یابد. استفاده از ترانسفورمر ایزوله طیف وسیعی

از اشکالات را بر طرف خواهد نمود.
۳-۳: رگولاتور باک – بوست ( Buck – Boost ):
این رگولاتور نوعی از رگولاتور فلای بک است که عملکرد آن خیلی به عملکرد رگولاتور Boost شبیه است

. بعلاوه به عنوان یک رگولاتور معکوس کننده

هم شناخته می شود. تفاوت موجود میان رگولاتور Boost و

Buck-Boost همانطور که در شکل ( ۳-۳ ) پیداست تعویض جایگاه القاگر و سوئیچ قدرت است.
همانند رگولاتور بوست القاگر انرژی را ذخیره می کند. مادامی که سوئیچ قدرت روشن است انرژی ذخیره شده و سپس از طریق

یکسوساز به زمین تخلیه می شود که نتیجه آن ولتاژ منفی است و مقدار آن بوسیله D.C سوئیچ قدرت تعیین می گردد.

زمان وظیفه ( D.C ) این رگولاتور بویژه هنگامی که نیاز به تخلیه انرژی هسته باشد به ۵۰% محدود می شود. معادلات مربوط به انرژی

و هسته درست همانند رگولاتور بوست است.اشکالی که وجود دارد این است که هرگونه تموج ولتاژ به نیمه هادی قدرت آسیبمی رساند.

راه حلی شبیه حالت قبل در اینجا وجود دارد.
علی رغم همه معایب این آرایش توان تحویل تا ۱۰۰ وات را به خروجی دارد. ولتاژ خروجی یک رگولاتور باک – بوست می تواند کمتر یا بیشتر

از ولتاژ ورودی آن باشد و به همین علت این چنین نامگذاری شده است. قطبیت ولتاژ خروجی مخالف ولتاژ ورودی است.

این رگولاتور با

نام رگولاتور معکوس کننده نیز شناخته می شود.
مدار یک رگولاتور باک – بوست در شکل ( ۳-۳ ) نشان داده شده است. طرز کار مدار را می توان در دو حالت بررسی کرد.

شکل ( ۳-۳ ) رگولاتور باک – بوست با جریان پیوسته سلف

شکل ( ۳-۳ ) شکل موجهای ولتاژ و جریان

در حالت اول ترانزیستور روشن و دیود بایاس معکوس می شود. جریان ورودی که در حال افزایش است از سلف و ترانزیستور می گذرد.

در حالت دوم ترانزیستور خاموش می گردد و جریانی که از سلف می گذشت حال از خازن و بار و دیود عبور می کند.
انرژی ذخیره شده در القاگر به بار منتقل می گردد و جریان سلف نزول می کند تا اینکه ترانزیستور دوباره در سیکل بعدی روشن گردد.

مدارهای معادل دو حالت در شکل ( ۳-۳ ) نشان داده شده است. شکل موجهای پایدار ولتاژ و جریانهای رگولاتور

برای حالت پیوسته جریان در بار نشان داده شده اند.
رگولاتور باک – بوست بدون استفاده از ترانسفورمر عمل معکوس کردن قطبیت ولتاژ خروجی را انجام می دهد و بازده بالایی دارد.

پیاده سازی محافظت در برابر اتصال کوتاه خروجی ساده می باشد.
این رگولاتور توان ثابتی را مستقل از امپدانس بار به خروجی تحویل می دهد و بطور وسیعی

در فلاشهای نوری و باطری شارژها استفاده می شود.

نوشته شده در دیدگاه‌تان را بنویسید

معرفی انواع رله

معرفی انواع رله

تعریف رله: به دستگاهی اتلاق می شود که در اثر تغییر کمیت الکتریکی مثل ولت و جریان و یا کمیت فیزیکی مثل درجه حرارت و حرکت روغن تحریک شده و باعث به کار افتادن دستگاه های دیگر و در آخر قطع مدار به وسیله کلید قدرت یا دژنکتور می شود. در این مقاله به معرفی انواع رله می پردازیم.

رله فشار شکن:

این رله در ترانس های قدرت مورد استفاده قرار میگیرد و بر روی ترانس نصب میشود و برای هر ۱۰۰۰۰ گالن یک رله فشارشکن مورد استفاده قرار میگیرد . این رله زمانی درداخل ترانس عمل میکند که فشارروغن از حد مجاز بیشتر شود البته ظرفیت و قدرت ترانس هم بستگی دارد . در گذشته عملکرد این رله ها به گونه ای بوده است که یک صفحه دیافراگمی شکل رابین تانک اصلی و رله فشاری قرار می دادند و یک تیغه چاقویی شکل بر روی این دیافراگم قرار داشت که در اثر فشار زیاد و بالا آمدن صفحه دیافراگم و برخورد باتیغه چاقویی باعث پاره شدن صفحه دیافراگمی می شود و بخاطر همین فشارروغن با خارج شدن روغن از محل رله فشاری متعادل میگشت.

عیب بزرگ این رله ها این بود که اگر فشار متعادل میگشت. اما بخاطرداشتن یک منفذه خروج بر روی ترانس در اثر پاره شدن صفحه دیافراگمی تمامی روغن در کنسواتور و بوشینگ ها تا رسیدن به سطح رله کنسرواتور و بوشینگ ها تا رسیدن به سطح رله فشاری می بایسی تخلیه شود.

رله جانسون(johson relay):

در ترانس های قدرت دستگاهی وجود دارد که با کمک سیم پیچ فشارقوی ولتاژ فشارضعیف ترانسفورماتور را تنظیم مینمایید. این کار باعث می شود که ولتاژخروجی تقریبا ثابت باقی بماند و همچنین تغییرات ولتاژ طرف فشار قوی تاثیر مهمی بر روی ولتاژ مصرف کننده نگذارد. دستگاهی که وظیفه این کار را دارد تپ چنجرمی باشد این دستگاه درمحظفه جداگانه ای در داخل ترانسفورماتور قرار داشته باشد و به وسیله مایع مخصوص مانند روغن عایق کاری گردد.

در اثر هرگونه اتصال و یا عیبی بر روی این دستگاه مایع داخلی آن منبسط می شود و باعث خسارتی می گردد برای جلوگیری از این امر و حفاظت تپ چنجر از رله ای به نام جانسون استفاده می شود این رله ازطریق مجرایی بر بدنه تب چنجر نصب شده و به محض بروز هر گونه عیب یا اتصالی در محفظه داخلی دستگاه تحریک شده و باعث قطع سریع تب چنجر می شود.

رله درجه حرارت روغن(Oil Temperature Relay):

هر دستگاهی که با مایع مخصوصی مانند روغن خنک کاری شود مجهز به رله بوده که نشان دهنده درجه حرارت روغن مزبور می باشد. این رله ها بیش به صورت رله های پیچشی حرارتی بوده و بر روی ترانس های قدرت نصب می گردد. در بعضی از مدلهای این رله از کلید های الکتریکی کوچکی مانند کلید های جیوه ای استفاده شده است. کلید های نام برده شده در درجه حرارت مشخصی باعث تحریک مدار هشدار و در مواردی باعث قطع مدار ورودی و یا مدار برق مصرف کننده می شود. ممکن است همراه با عقربه نشان دهنده رله یک عقربه قرمز رنگی بکار رفته باشد . این عقربه از خود حرکتی نداشته و توسط عقربه اصلی رله حرکت نموده و مقدار ماکزیمم درجه حرارت مایع را نشان می دهد.

رله درجه حرارت سیم پیچ ها ( Winding Temperature Relay):

این رله برای مشخص نمودن درجه حرارت سیم پیچهای ترانس بکار می رود. معمولا از دو قسمت تشکیل شده است که یک قسمت درست شبیه رله انعکاسی بوده و قسمت دوم شامل یک عدد ترانسفورماتور جریان و یک عدد عضو حرارتی میباشد. ترانسفورماتور جریان نام برده شده بر روی یکی از فازهای خروجی ترانسفورماتور قدرت (معمولا فاز وسط) نصب شده و متناسب با مقدار شدت جریان خروجی از ترانسفورماتور قدرت و متناسب با نسبت تبدیل آن، جریانی را به قسمت عضو حرارتی رله ارسال میکند . بنابراین رله مزبور علاوه بر اینکه تحت تاثیر قسمت انعکاسی قرار می گیرد،عضو حرارتی آن نیز گرم شده و همزمان انجام میگیرد. این دو قسمت باعث چرخش محوری در رله می شود.

چرخش محور مزبور در رله باعث عملکرد کلیدهای جیوه ای که بر روی آن قرار گرفته شده انجام میگیرد و می توان از این کلیدها برای مدارهای مختلف و درنهایت قطع برق ورودی ترانسفورماتور قدرت استفاده نمود. این رله دارای سه کلید جیوه ای بوده و این کلید ها با زاویه های متفاوتی بر روی محور گردان رله نصب شده اند. این امر باعث می شود در اثر چرخش محور رله کلیدها به ترتیب با فاصله زمانی خاصی متناسب با میزان درجه حرارت سیم پیچ ها عمل نماید. کلید جیوه ای اول برای تحریک مدار پنکه های خنک کننده ترانسفورماتورقدرت و کلید جیوه ای دوم برای تحریک مدار هشدار دهنده و درصورت زیاد شدن درجه حرارت سیم پیچ ها کلید سوم باعث قطع مدار می گردد.

موضوعات مرتبط: تعمیرات الکترونیک برق

نوشته شده در دیدگاه‌تان را بنویسید

استابلایزر چیست و چرا باید از استابلایزرها استفاده کنیم؟

استابلایزر چیست

برای اینکه بدانیم چرا باید از استابلایزرها استفاده کنیم در ابتدا باید بدانیم استابلایزر چیست ؟ استابلایزر جهت جلوگیری از نوسان و پرش های ناگهانی برق شهری (V220 ) و برق سه فاز برای محافظت از کلیه ی لوازم برقی و صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین از استابلایزر یا تثبیت کننده ولتاژ می توان در مصارف خانگی نیز استفاده نمود. که از آن به عنوان استابلایزر خانگی یا ترانس خانگی یاد می شود . استابلایزر با داشتن سیستم میکروپروسسوری ولتاز ورودی را اندازه گیری کرده و با توجه به کاهش یا افزایش ولتاژ در ورودی را تشخیص داده و در خروجی ولتاژ V220 یا ۳۸۰V ثابت با دقت %۱ و به صورت خطی و پیوسته د رخروجی ارائه می دهد و همچنین با داشتن هسته ی حلقوی از جنس مس و جاروبک ذغال با چرخش بر روی سطح هسته ی حلقوی خروجی ثابت ارائه می دهد.

استابلایزر یا همان ترانس محافظ برق به دو دسته تقسیم می گردد:

دسته اول استابلایزرهای رله ای(استابلایزرهای پله ای) بوده که طریقه ی کارکرد این نوع استابلایزرها تنظیم ولتاژ با دقت ۱۰V می باشد. که با سری AVR شروع می گردد و شامل آمپرهای ۲ الی ۳۲ آمپر خانگی (استابلایزر خانگی یا ترانس خانگی) و در مدلهای صنعتی از ۹ تا ۲۰ آمپر می باشد.

دسته دوم استابلایزرهای SERVOE این نوع استابلایزرها با داشتن سیستم حلقوی و برد میکروپروسسوری بوده و تنظیم ولتاژ با دقت ۱V می باشد که با سری STB-11 در مدل های تک فاز و مدل های سه فاز با سری STB-33 ارائه می گردد. این نوع استابلایزرها در رنج وسیع از ۶A تا ۸۰A در مدلهای تک فاز و سه فاز از ۹A تا ۶۰۰A ارائه می گردد.

به طور کلی تثبیت کننده ولتاژ می توانند به انواع استابلایزر خانگی یا ترانس خانگی ، استابلایزر اداری ، استابلایزر تکفاز ، استابلایزر سه فاز ، استابلایزر صنعتی و … تقسیم شوند.

چرا باید از استابلایزرها استفاده کنیم؟

تحقیقات انجام شده نشان می دهد عمده ترین عوامل خرابی لوازم برقی، نویزها ، نوسانات و قطع و وصل ناگهانی ، کم و زیاد شدن ولتاژ و مشکلات دیگر برق شهر بوده که آسیب های بوجود آمده توسط عوامل ذکر شده عمدتا ً در قسمت های حساس و گران قیمت دستگاه همچون موتور ، کمپرسور، لباسشوئی، کولر گازی، دستگاههایCNC، دستگاههایPLC ، دستگاههای چاپ و برش، دستگاههای پزشکی، دستگاههای بافندگی و غیره مورد استفاده قرار می گیرد.

به همین منظور برای حفاظت از لوازم برقی خانگی ( استابلایزر خانگی ) و اداری بخصوص کولر گازی ، یخچال ، لباسشوئی ، سیستم صوتی و تصویری و کامپیوتر و غیره حتما ً باید از دستگاههای استابلایزر استفاده نمود همچنین لازم به ذکر است ، فروشندگان و تولید کنندگان این گونه لوازم در قبال اشکالات به وجود آمده به دلیل نوسانات برق در دستگاه های فاقد استابلایزر هیچ گونه گارانتی و ضمانتی ارائه نمی نمایند.

موضوعات مرتبط: برق و الکترونیک

نوشته شده در دیدگاه‌تان را بنویسید

دیودها تعمیر تلویزیون ال جی مشهد

دیودها

دیودها  قطعات الکترونیکی هستند که جریان الکتریکی را در یک جهت از خود عبور می‌‌دهند و در جهت دیگر در مقابل عبور جریان از خود مقاومت بالایی نشان می‌‌دهند. این خاصیت آنها باعث شده بود تا در سالهای اولیه ساخت این وسیله الکترونیکی ، به آن دریچه یا Valve هم گفته شود. بیشترین کاربرد دیود در یکسوسازها می باشد.
از لحاظ الکتریکی یک دیود هنگامی عبور جریان را از خود ممکن می‌‌سازد که شما با برقرار کردن ولتاژ در جهت درست (+ به آند و – به کاتد) آنرا آماده کار کنید.
مقدار ولتاژی که باعث می‌شود تا دیود شروع به هدایت جریان الکتریکی نماید ولتاژ آستانه گفته می‌شود که در دیود سیلیسیم چیزی حدود ۰٫۶ تا ۰٫۷ ولت و در دیود ژرمانیم حدود ۰٫۳ ولت می‌‌باشد.

 

بایاس کردن اتصال P–N  :

هرگاه به دو سر اتصال P–N ولتاژی اعمال کنیم گوییم آن را بایاس نموده ایم . بایاس کردن اتصال P–N به دو صورت مستقیم و معکوس انجام می گیرد .

بایاس مستقیم ( Forward Bias ) :

اگر قطب مثبت منبع تغذیه را به نیمه هادی نوع P و قطب منفی منبع تغذیه را به نیمه هادی نوع N وصل کنیم ، دیود را در بایاس مستقیم یا موافق قرار داده ایم .

بایاس معکوس ( Reverse Bias ) :

اگر قطب مثبت منبع تغذیه را به کریستال نوع N و قطب منفی آن را به کریستال نوع P متصل کنیم ، دیود را در بایاس معکوس یا مخالف قرار داده ایم .

ولتاژ شکست معکوس دیود :

زمانی که ولتاژ معکوس دو سر دیود از یک مقدار مشخصی بیشتر شود جریان معکوس دیود به سرعت و به شدت افزایش می یابد و این جریان زیاد ، حرارت زیادی در دیود تولید می کند که سبب سوختن دیود می شود . به پدیده ای که در این حالت رخ می دهد پدیده شکست و به ولتاژی که در آن ، این پدیده آغاز می شود ولتاژ شکست معکوس دیود می گویند . پدیده شکست دیود می تواند حاصل یکی از دو پدیده شکست ضرب بهمنی و یا شکست زنر باشد که در ادامه به بررسی آنها می پردازیم .

 

مقادیر حد در دیودها :

برخی از کمیت های دیود اگر از میزان ماکزیمم بیشتر شوند به دیود آسیب می رسانند . مقادیر ماکزیمم این کمیت ها مقادیر حد دیود نام دارند .

۱- حداکثر ولتاژ معکوس :

حداکثر ولتاژی که در بایاس معکوس می تواند در دو سر دیود قرار گیرد بطوری که دیود آسیب نبیند ، حداکثر ولتاژ معکوس دیود نام دارد .

الف ) حداکثر ولتاژ معکوس   DC:

حداکثر ولتاژ DC اعمال شده به دو سر دیود در بایاس معکوس که دیود می تواند تحمل کند را حداکثر ولتاژ معکوس DC می گویند و آن را با V R نمایش می دهند .

ب) حداکثر ولتاژ معکوس مؤثر :

حداکثر ولتاژ مؤثری که به صورت معکوس می تواند در دو سر دیود قرار گیرد به طوری که دیود آسیب نبیند و آن را با V Rrms  نمایش می دهند .

ج ) ولتاژ معکوس قابل تحمل در وضعیت کار عادی :

حداکثر ولتاژ معکوس قابل تحمل توسط دیود در وضعیت کار عادی را ولتاژ معکوس قابل تحمل در وضعیت کار عادی می گویند و آن را با V RWM نمایش می دهند .

د ) ماکزیمم ولتاژ معکوس تکرار سیکل ها :

حداکثر ولتاژ معکوسی که به صورت تکرار سیکل ها می تواند در دو سر دیود قرار بگیرد بطوری که دیود آسیب نبیند را ماکزیمم ولتاژ معکوس تکرار سیکل ها می گویند و آن را با V RRM نمایش می دهند.

۲-  حداکثر جریان مستقیم :

به حداکثر جریان DC یا متوسط که می توان از دیود در گرایش مستقیم عبور داد به گونه ای که دیود آسیب نبیند حداکثر جریان مستقیم دیود می گویند و آن را با I F نمایش می دهند . در اثر عبور این جریان در محل اتصال P–N حرارت ایجاد می شود . اگر در هوای آزاد ، حرارت ایجاد شده در دیود خوب دفع نشود دیود را روی گرماگیر نصب نمود .

۳- حداکثر جریان تکرای :

حداکثر جریانی که به صورت تکرار سیکل ها در بایاس مستقیم در دیود جاری می شود را حداکثر جریان تکراری دیود می گویند و آن را با I FRM نمایش می دهند .

۴- حداکثر جریان لحظه ای :

حداکثر جریانی که در زمان بسیار کوتاه ( حدود چند میکروثانیه ) می تواند از دیود عبور کند به گونه ای که به دیود آسیب نرسد را حداکثر جریان لحظه ای دیود گویند و آن را با I FSM نمایش می دهند .

۵- درجه حرارت محل پیوند :

حداکثر حرارتی که در یک دیود ، در محل پیوند نیمه هادی های N و P می تواند ایجاد شود به طوری که به دیود آسیب نرسد و  با T j نمایش داده میخازن از دو صفحه فلزی تشکیل شده است که بین این دو صفحه، یک جسم عایق (دی الکتریک) قرار دارد و معمولا جنس عایق از هرچه باشد، خازن را به همان نام نام گذاری می کنند، مثلا خازن سرامیکی خازنی استکه عایقش سرامیک است و یا خازن میکایی خازنی است که عایقش میکا است و یا خازن الکترولیتی، خازنی است که عایق آن شیمیایی است.

ظرفیت و ولتاژ کار خازن:

همه ی خازن ها  دو مشخصه اصلی دارند،  یکی ظرفیت خازن و دیگری ولتاژ کار آن است.

ظرفیت خازن:

ظرفیت خازنها  به معنی مقدار بار الکتریکی است که بر واحد سطح می نشیند. واحد ظرفیت خازن فاراد است که عبارتست از مقدار یک کولن بار بر روی یک متر مربع یا به عبارت دیگر اگر یک خازن یک فارادی را به یک باطری یک ولتی وصل کنیم، در مدت یک ثانیه جریانی برابر یک آمپر از آن عبور کند. مقدار ظرفیت خازن به ۳ عامل بستگی دارد.
مساحت صفحات خازن، فاصله ی بین صفحات و نوع عایقی که در بین صفحات  خازن است سه عاملی هستند که در تعیین ظرفیت خازن نقش اساسی دارند و از حاصلضرب  فاصله صفحات بر حسب متر مربع در ضریب دی الکتریک خازن تقسیم بر فاصله دو صفحه بر حسب  متر به دست می آید. معمولا ظرفیت خازن ها را بر اساس یکی از حالات زیر بیان می کنند.

۱/۱,۰۰۰  f     میلی فاراد
۱/ ۱,۰۰۰,۰۰۰ f  میکرو فاراد
۱/ ۱,۰۰۰,۰۰۰,۰۰۰ f  نانو فاراد
۱/۱,۰۰۰,۰۰۰,۰۰۰,۰۰۰ f    پیکو فاراد

ولتاژ کار خازن:

به مقدار ولتاژی که خازن می تواند در خود نگه دارد، ولتاژ کار خازن گویند و با V نمایش می دهند که بر روی خازن نوشته می شود و اگر بر روی خازنی ولتاژ کار نوشته نشده باشد، یعنی اینکه این خازن ولتاژ کارش ۵۰V است.

اگر بر روی خازنی ۱۶ ولت ذکر شده باشد و ما ولتاژ بیشتری به آن بدهیم عایق بین صفحات تحمل آن را نداشته و باعث می شود به علت نزدیکی  صفحات جرقه ایجاد شده و خازن منفجر شود و این بسیار خطرناک است، بعضی اوقات هم این عمل باعث نیم سوز شدن خازن می گردد که در اصطلاح به آن نشتی دار شدن خازن می گویند و خازن دیگر نمی تواند بر روی صفحاتش بار ذخیره کند و یک مقاومت در بین پایه های آن ایجاد می شود که باعث تخلیه و دشارژ خازن می شود.

شارژ و دشارژ خازن:

هرگاه خازن به یک منبع ولتاژ متصل می شود، آن سطح از خازن که به قطب مثبت وصل است خالی از الکترون شده و آن قطب از خازن که به قطب منفی وصل است سرشار از الکترون می شود پس یک اختلاف پتانسیل میان دو قطب خازن ایجاد می شود، در این حال می گوییم که خازن شارژ شده است، اکنون اگر بین دو پایه خازن جسمی قرار دهیم که بتواند این اختلاف پتانسیل را به صفر برساند می گوییم خازن دشارژ یا اصطلاحا تخلیه شده است.
مدت زمان شارژ خازن:
مدار مقابل را در نظر بگیرید، اگر مقاومت R و برحسب اهم باشد، خازن C و برحسب فاراد باشد و T بر حسب ثانیه باشد مدت زمانی که طول می کشد خازن مقابل شارژ شود از رابطه زیر محاسبه می شود:
T=RC
همچنین اگر خازن شارژ کامل باشد زمان دشارژ  خازن نیز از رابطه بالا محاسبه می شود.

انواع خازن های تجاری:

خازن ها انواع مختلف دارند و در  اشکال مختلف و با کاربردهای  گوناگون عرضه می شوند، انواع خازنهای موجود و نوع DIP به عبارت ذیل اند.

۱. خازن الکترولیتی
۲. خازن تانتالیوم
۳. خازن سرامیکی
۴. خازن  میکائی
۵. خازن کاغذی
۶. خازن پلی استر
۷. خازن فیدترو
۸. خازن متغییر (تریمر و واریابل)

توجه نمایید که خازن ها از روی عایق بین  صفحاتشان نام گذاری می شوند.