مقاله منابع تغذیه و ادوات توزیع

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

  مقاله منابع تغذیه و ادوات توزیع دارای ۲۵ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله منابع تغذیه و ادوات توزیع  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی مقاله منابع تغذیه و ادوات توزیع،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از متن مقاله منابع تغذیه و ادوات توزیع :

منابع تغذیه و ادوات توزیع

منبع تغذیه تثبیت شده ۰_۳۰ ولت با کنترل جریان ۲mA_3A
منابع تغذیه سوئیچینگ
منابع تغذیه در شبکه
دستورالعمل کار با منبع تغذیه
تازه های ادوات توزیع
سیستم پشتیبان برای برنامه‌ریزی شبکه‌های توزیع

منبع تغذیه تثبیت شده ۰_۳۰ ولت با کنترل جریان ۲mA_3A
مدار ارائه شده در این بخش یک منبع تغذیه با کیفیت بالا می باشد با یک خروجی تثبیت شده متغییر که می تواند در هر مقداری بین صفر و سی ولت تنظیم شود.

مدار همچنین از یک محدود کننده جریان خروجی الکترونیکی بهره می برد که به طور موثر جریان خروجی را از ۲mA تا ۳A کنترل می کند.

این خصوصیات حضور این منبع تغذیه را در آزمایشگاه مجرب ها ضروری می سازد چرا که امکان محدود کردن جریان ماکزیممی در هنگام تست مدار وجود دارد و شما می توانید بدون ترس از جریان کشی مدار و آسیب دیدن آن به تغذیه متصل نمایید. همچنین نمایشگر بصری منبع تغذیه به شما نشان می دهد که جریان مودر نیاز مدار بیش از حد مجاز است یا خیر.

خصوصیات
_ اندازه کوچک ساخت آسان وعملکرد ساده
_ ولتاژ خروجی قابل تنظیم
_ محدود گر جریان خروجی با نمایشگر بصری
_ حفاظت کامل از وسیله در حال تغذیه در برابر اضافه بار وعملکرد بد

در ابتدا یک ترانس اصلی کاهنده با خروجی ۲۴v و۳A انرژی مورد نیاز مدار را تامین می نماید که به دو پایه ورودی مدار یعنی پایه ۱و۲ وصل می شود کیفیت خروجی نهایی به کیفیت ترانس وابسته است ولتاژ ثانویه ترانس با پل دیودی متشکل از D1_D4 یکسو می شود ولتاژ AC گرفته شده از خروجی پل با فیلتر متشکل از خازن صافیC1 و مقاومتR1 صاف می شود.

این مدار دارای خصوصیات منحصر به فردی است که آن را از دیگر منابع تغذیه این کلاس مجزا می کند به جای استفاده از یک چینش متغییر فیدبک برای کنترل ولتاژ خروجی مدار از یک تقویت کننده با بهره ثابت برای تولید ولتاز مرجع لازم برای کار کرد ثابت آن استفاده می کند

ولتاژ مرجع در خروجی U1 تولید می شود نحوه عملکرد مدار بدین گونه است که دیود D8 یک زنر ۵۶ ولت در ضریب دمای صفر جریان اش کار می کند ولتاژ خروجی U1 به تدریج افزایش پیدا می کند تا D8 روشن شود وقتی این اتفاق افتاد مدار تثبیت می شود وولتاژ مرجع زنر ۵۶ ولت روی مقاومتR5 ظاهر می شود

جریانی که از ورودی noninverting آپ امپ می گذرد قابل صرف نظر کردن است. بنابر این همان جریانی که از R5 میگذرد از R6 نیز عبور خواهد کرد و از آنجا که دو مقاومت یک مقدار دارند ( بهتر است دو مقاومت را در هنگام ساخت با اهم متر اندازه گیری کنید تا یک اندازه داشته باشند

چون مقاومت ها به خاطر تلرانسشان با مقدار نامی خود متفاوت اند ) ولتاژ روی هر دوی آنها در حالت سری دقیقاَ دوبرابر ولتاژ هر یک از انها ست بنابر این ولتاژ ظاهر شده در خروجی آپ امپ ( پایه ۶ ) دو برابر ولتاژ مرجع زنر یعنی ۱۱۶ ولت خواهد بود. مدار مجتمع U2 دارای یک عامل تقویت ثابت تقریباَ ۳X است و ولتاژ مرجع ۱۱۲ ولت را تقریباَ تا ۳۳ولت افزایش می دهد.

نقشه طرف مسی فیبر منبع تغذیه جهت بدست آوردن ابعاد دقیق،فاصله پایه ها را با یک آی سی مقایسه کنید

تریمر RV1 و مقاومت R10 برای محدود کردن تنظیم ولتاژ خروجی به کار رفته اند بنابر این ولتاژ می تواند تا ۰ ولت کاهش یابد علی رغم هر میزان تلرانس از عناصر مدار یک خصوصیت دیگر مدار امکان ست کردن جریان خروجی ماکزیمم است که از منبع کشیده می شود

به طور موثزی آن را از شکل یک منبع ولتاژ ثابت به یک منبع جریان ثابت تبدیل می کند برای عملی کردن این کار این مدار افت ولتاژ روی مقاومت R7 را مشخص می کند که با بار سری است که وظیفه این عمل بر عهده آی سی U3 می باشد (آشکار سازی) ورودی inverting U3 از طریق R21 در ۰ ولت بایاس شده در همان زمان ورودی noninverting از همان آی سی می تواند به وسیله P2 در هر ولتاژی تنظیم شود.

اجازه دهید که فرض کنیم برای ولتاژ خروجی در چندین ولت P2 تنظیم شده بنا بر این ورودی آی سی در یک ولت ست شده اگر بار افزایش یابد ولتاژ خروجی با بخش تقویت ولتاژ مدار ثابت می شود و حضور R7 سری با خروجی به خاطر اندازه کمش و به خاطر موقعیتش در خارج از حلقه فید بک کنترل ولتاژ مدار تاثیر غیر قابل محسوسی دارد

وقتی بار ثابت می شود و ولتاژ خروجی تغییر نمی کند مدار پایدار است اگر بار افزایش یابد بنابر این افت ولتاژ رویR7 بزرگتر از یک ولت است IC3 مجبور به فعالیت می شود و مدار به حالت جریان ثابت تغییر می کند خروجیU3 به وسیله D2 به ورودی noninverting U2 متصل است U2 مسئول کنترل ولتاژ است و چون U3 به ورودی اش متصل است بعداَ می تواند وظیفه اش را نادیده بگیرد

آنچه اتفاق می افتد این است که ولتاژ روی R7 کنترل می شود و مجاز به افزایش بیشتر از ولتاژ ست شده نیست در این مثال ۱ولت
این باعث حفاظت جریان ثابت خروجی است و به قدری دقیق است که امکان ست شدن حد جریان تا ۲mA را می دهد خازن C8 برای تثبیت مدار است.

Q3 برای را ه اندازی LED به کار رفته هر وقت که محدود کننده جریان فعال است نمایشگر LED مدار نیز روشن خواهد شد. برای فعالیت محدود کننده به منظور ممکن ساختن کنترل ولتاژ خروجی توسط U2 تا ۰ ولت لازم است یک پایانه تغذیه منفی فراهم شود

و این کار به وسیله مدار حوالی C2,C3 انجام می شود همین تغذیه منفی برای U3 به کار می رود از آنجا که U1 تحت شرایط ثابتی کار می کند با پایانه تغذیه مثبت رگوله نشده و زمین راه اندازی شود پایانه تغذیه منفی با یک مدار پمپ ولتاژ ساده که به وسیله R3,D7 تثبیت شده فراهم می شود به منظور جلوگیری از موقعیت غیر کنترل شده در هنگام خاموش شدن یک مدار حفاظت حوالی Q1 ساخته شده است .

منابع تغذیه سوئیچینگ
کلیه مدارات الکترونیکی نیاز به منبع تغذیه دارند. برای مدارات با کاربرد کم قدرت از باطری یا سلولهای خورشیدی استفاده می شود. منبع تغذیه به عنوان منبع انرژی دهنده به مدار مورد استفاده قرار می گیرد.

حدود ۲۰ سال است که سیستمهای پر قدرت جای خود را حتی در مصارف خانگی هم باز کرده اند و این به دلیل معرفی سیستمهای جدید برای تغذیه مدارات قدرت است.

این منابع تغذیه کاملاً خطی عمل می نمایند. این نوع منابع را منابع تغذیه سوئیچینگ می نامند
این اسم از نوع عملکرد این سیستمها گرفته شده است. به این منابع تغذیه اختصاراً SMPS نیز می گویند. این حروف بر گرفته شده از نام لاتین Switched Mode Power Supplies است.

راندمان SMPS بصورت نوعی بین ۸۰% الی ۹۰% است که ۳۰% تا ۴۰% آنها در نواحی خطی کار می کنند. خنک کننده های بزرگ که منابع تغذیه رگوله قدیمی از آنها استفاده می کردند، درSMPSها دیگر به چشم نمی خورند و این باعث شده که از این منابع تغذیه بتوان در توانهای خیلی بالا نیز استفاده کرد.

در فرکانسهای بالای کلیدزنی از یک ترانزیستور جهت کنترل سطح ولتاژ DC استفاده می شود. با بالا رفتن فرکانس ترانزیستور، دیگر خطی عمل نمی کند و نویز مخابراتی شدیدی را با توان بالا تولید می نماید. به همین سبب در فرکانس کلید زنی بالا از المان کم مصرف Power MOSFET استفاده می شود. اما با بالا رفتن قدرت، تلفات آن نیز زیاد می شود. المان جدیدی به بازار آمده که تمامی مزایای دو قطعه فوق را در خود جمع آوری نموده است و دیگر معایب BJT و Power MOSFET را ندارد. این قطعه جدید IGBT نام دارد. در طی سالهای اخیر به دلیل ارزانی و مزایای این قطعه از IGBT استفاده زیادی شده است.

امروزه مداراتی که طراحی می شوند، در رنج فرکانسی MHZ و قدرتهای در حد MVA و با قیمت خیلی کمتر از انواع قدیمی خود می باشند.
فروشنده های اروپائی در سال ۱۹۹۰ میلادی تا حد ۲ میلیارد دلار از فروش این SMPSها درآمد خالص کسب نمودند. ۸۰% از SMPSهای فروخته شده در اروپا طراحی شدند و توسط کارخانه های اروپائی ساخت آنها صورت پذیرفت.

درآمد فوق العاده بالای فروش این SMPSها در سال ۱۹۹۰ باعث گردیدکه شاخه جدیدی در مهندسی برق ایجاد شود، این رشته مهندسی طراحی منابع تغذیه سوئیچینگ نام گرفت.

منابع تغذیه در شبکه
از آنجاکه داده‌های شناور در شبکه به منزله‌ی خون در رگهای ارتباطی شبکه هستند و جریان آنها بدون وجود منابع تغذیه، که با فعال نگاه‌داشتن نقاط شبکه موجب برقراری این جریان هستند، غیر ممکن است،

لذا چگونگی چینش و نوع منابع تغذیه و قدرت آنها نقش به سزایی در این میان بازی می‌کنند. در این مقوله توجه به دو نکته زیر از بالاترین اهمیت برخوردار است :
– طراحی صحیح منابع تغذیه در شبکه بر اساس محل استقرار تجهیزات شبکه‌. این طراحی باید به گونه‌ای باشد که تمامی تجهیزات فعال شبکه، برق مورد نیاز خود را بدون آنکه به شبکه‌ی تامین فشار بیش‌اندازه‌ای (که باعث ایجاد اختلال در عملکرد منابع تغذیه شود) وارد شود، بدست آورند.

– وجود منبع یا منابع تغذیه پشتیبان به گونه‌ای که تعداد و یا نیروی پشتیبانی آنها به نحوی باشد که نه تنها برای تغذیه کل شبکه در مواقع نیاز به منابع تغذیه پشتیبان کفایت کند، بلکه امکان تامین افزونگی مورد نیاز برای تعدادی از تجهیزات بحرانی درون شبکه را به صورت منفرد فراهم کند.

هر فردی که با مدارت الکترونیک سر و کار داشته باشد حتما ضرورت تهیه یک منبع تغذیه متغییر را حتماً احساس نموده است. اغلب منابع تغذیه مورد استفاده دارای عملکرد محدودی هستند. و در صورت داشتن مشخصات مناسب بسیار گران هستند و همچنین مدارات پیچیده‌ای دارند.

من در این مدار از سه آی سی فقط استفاده کردم تا مدار تا حد امکان ساده و ارزان باشد. ولی بدلیل استفاده از میکرو کنترولر مداری بسیار دقیق و با قابلیتهای بسیار جالب است. بطوری که آنرا به یک منبع تغذیه کاملاً حرفه‌ای و پیشرفته تبدیل نموده است.ویژگی‌های این مدار عبارتند از :
• اندازه‌گیری و نمایش ولتاژ خروجی.
• اندازه‌گیری و نمایش جریا