دانلود تحقیق- مقاله-پروژه-کارآموزی
مرجع کامل خرید و دانلود گزارش کار آموزی ، گزارشکار آزمایشگاه ، مقاله ، پروژه و پایان نامه های کلیه رشته های دانشگاهیدانلود تحقیق- مقاله-پروژه-کارآموزی
مرجع کامل خرید و دانلود گزارش کار آموزی ، گزارشکار آزمایشگاه ، مقاله ، پروژه و پایان نامه های کلیه رشته های دانشگاهیتحقیق بررسی کاربرد الکترونیک قدرت، مدارهای برشگر چرخان
| دسته بندی | الکترونیک و مخابرات |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 14 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 23 |
تحقیق بررسی کاربرد الکترونیک قدرت،مدارهای برشگر چرخان در 23 صفحه ورد قابل ویرایش
کاربرد الکترونیک قدرت
از سالها پیش ، نیاز به کنترل قدرت الکتریکی در سیستم های محرک موتورهای الکتریکی و کنترل کننده های صنعتی احساس می شد . این نیاز ، در ابتدا منجر به ظهور سیستم وارد - لئونارد شد که از آن می توان ولتاژ dc متغیری برای کنترل محرکهای موتورهای dc به دست آورد . الکترونیک قدرت ، انقلابی در مفهوم کنترل قدرت ، برای تبدیل قدرت و کنترل محرکهای موتورهای الکتریکی ، به وجود آورده است .
الکترونیک قدرت تلفیقی از الکترونیک ، قدرت و کنترل است . در کنترل ، مشخصات حالت پایدار و دینامیک سیستم های حلقه بسته بررسی می شود . در قدرت ، تجهیزات ساکن و گردان قدرت جهت تولید ، انتقال و توزیع قدرت الکتریکی مورد مطالعه قرار می گیرد . الکترونیک درباره قطعات حالت جامد و مدارهای پردازش سیگنال ، جهت دستیابی به اهداف کنترل مورد نظر تحقیق و بررسی می کند . می توان الکترونیک قدرت را چنین تعریف کرد : کاربرد الکترونیک حالت جامد برای کنترل و تبدیل قدرت الکتریکی .ارتباط متقابل الکترونیک قدرت با الکترونیک ، قدرت و کنترل در شکل نشان داده شده است .
الکترونیک قدرت مبتنی بر قطع و وصل افزارهای نیمه هادی قدرت .با توسعه تکنولوژی نیمه هادی قدرت ، توانایی در کنترل قدرت و سرعت و وصل افزارهای قدرت به طور چشمگیری بهبود یافته است . پیشرفت تکنولوژی میکروپرسسور / میکروکامپیوتر تاثیر زیادی روی کنترل و ابداع روشهای کنترل برای قطعات نیمه هادی قدرت داشته است . تجهیزات الکترونیک قدرت مدرن از (1) نیمه هادیهای قدرت استفاده می کند که می توان آنها را مانند ماهیچه در نظر گرفت ، و (2) از میکروالکترونیک بهره می جوید که دارای قدرت و هوش مغز است .
الکترونیک قدرت ، جایگاه مهمی در تکنولوژی مدرن به خود اختصاص داده است و امروزه از ان در محصولات صنعتی با قدرت بالا مانند کنترل کننده های حرارت ،نور ، موتورها ، منابع تغذیه قدرت ، سیستم های محرک وسایل نقلیه و سیستم های ولتاژ بالا (فشار قوی) با جریان مستقیم استفاده می کنند . مشکل بتوان حد مرزی برای کاربرد الکترونیک قدرت تعین کرد ، بویژه باروند موجود در توسعه افزارهای قدرت و میکروپروسسورها ، حد نهایی الکترونیک قدرت نا مشخص است . جدول زیر بعضی از کاربردهای الکترونیک قدرت را نشان می دهد .
تاریخچه الکترونیک قدرت
تاریخچه الکترونیک قدرت با ارائه یکسو ساز قوس جیوه ای ، در سال 1900 شروع شد . سپس ، به تدریج یکسو ساز تانک فلزی ، یکسو ساز لامپ خلاء با شبکه قابل کنترل ، اینگنیترون ، فانوترون ، و تایراترون ارائه شدند . تا دهه پنجاه برای کنترل قدرت از این افزارها استفاده می شد .
اولین انقلاب در صنعت الکترونیک با اختراع ترانزیستور سیلیکونی در سال 1948 توسط باردین ، براتین ، و شاکلی ، درآزمایشگاه تلفن بل ، آغاز شد . اغلب تکنولوژی های الکترونیک پشرفته امروزی مدیون این اختراع است . در طی سالها ، با رشد و تکامل نیمه هادیهای سیلیکونی ،میکروالکترونیک جدید به وجود آمد . پیشرفت غیر منتظره بعدی نیز ، در سال 1956 در آزمایشگاه بل به وقوع پیوست ، اختراع ترانزیستور تریگردار PNPN ، که به تایریستور یا یکسوساز قابل کنترل سیلیکونی (SCR) معروف شد .
انقلاب دوم الکترونیک در سال 1958 با ساخت تایریستور تجاری توسط کمپانی جنرال الکتریک ، شروع شد . این آغاز عصر نوینی در الکترونیک قدرت بود . از آن زمان ، انواع مختلف افزارهای نیمه هادی قدرت و تکنیکهای گوناگون تبدیل قدرت ابداع شده است . انقلاب میکروالکترونیک توانایی پردازش انبوهی از اطلاعات را با سرعتی باورنکردنی به ما داده است . انقلاب الکترونیک قدرت ، امکان تغییر شکل و کنترل قدرتهای بالا رابا راندمان فزاینده ای فراهم ساخته است .
امروزه با پیوند الکترونیک قدرت ، ماهیچه ، با میکروالکترونیک ، مغز ، بسیاری از کاربردهای بالقوه الکترونیک قدرت ظهور می کند و این روند به طور مستمر ادامه خواهد یافت . در سی سال آینده الکترونیک قدرت انرژی الکتریکی را در هر نقطه از مسیر انتقال، بین تولید و مصرف ،تغییر شکل می دهد و به صورتی مناسبی تبدیل می کند . انقلاب الکترونیک قدرت از اواخردهه هشتاد و اوایل دهه نود تحرک تازه ای یافته است .
الکترونیک قدرت و محرکهای الکتریکی چرخان
از سالهای 1950 به بعد تکاپوی شدیدی در توسعه ، تولید ، و کاربرد وسایل نیمه هادی وجود داشته است . امروزه بیش از 100 میلیون وسیله در هر سال تولید می شود و میزان رشد آن بیشتر از 10 میلیون وسیله در سال است . این تعداد به تنهایی مشخص کننده اهمیت نیمه هادیها در صنایع الکتریکی است .
کنترل بلوکهای بزرگ قدرت توسط نیمه هادیها از اوایل سال های 1960 شروع شد .بلوکهای بزرگ قدرت که قبلاً به چندین کیلو وات اطلاق می شد ، امروزه متضمن چندین مگا وات است .
اینک تولید تعداد نیمه هادیهایی که قادرند جریانی بیشتر از 5/7 آمپر از خود عبور دهند بالغ بر 5 میلیون در سال است که ارزش کل انها در حدود 5/8 میلیون لیره استرلینک یا 20 میلیون دلار (و یا 5/1 میلیارد رسال ) است . نرخ رشد نیمه هادیهای قدرت که به تیریستور موسومند به پای نرخ رشد ترانزیستور رسیده است .
عمده ترین جزء مدارهای الکترونیک قدرت تریستور است ، و آن یک نیمه هادی سریعاً راه گزین است که کارکردش مدوله کردن قدرت سیسمتهای الکتریکی جریان مستقیم و جریان متناوب است . عناصر دیگر مورد استفاده در الکترونیک قدرت تمامی به منظور فرمان و محافظت تریستورها به کار گرفته می شوند . مدوله کردن قدرت بین 100 وات تا 100 مگا وات با روشن و خاموش کردن تریستور با ترتیب زمانی خاص امکان پذیر است .
خانواده تیریستور که یک گروهی از وسایل چهار لایه سیلیکونی است ، مرکب از دیود، تریود ، وتترود است . مهمترین کلید نیمه هادی قابل کنترل که در کنترل قدرت به کار میرود یکسو کننده قابل کنترل سیلیکونی است ، که یک کلید قدرت یک طرفه است ، و نیز تریاک که به صورت یک کلید قدرت دو طرفه عمل کی کند.
کلیدهای فوق می توانند در عمل یکسو سازی ، عمل تبدیل جریان مستقیم به جریان متناوب و عمل تنظیم توان الکتریکی به کار گرفته شوند. جای تعجب نیست که مردم از دیدن کلیدی به اندازه یک بند انگشت ولی با قابلیت تبادل قدرتی نزدیک به یک مگاوات برانگیخته شوند تیریستور این چنین کلید است . این کلید اصولاً یک ابزار دو حالتی (قطع و وصل) است ، لکن اگز از خروجی نسبت به زمان میانگین گرفته شود می تواند به طور خطی کنترل شود . لذابرای کنترل محرکهای الکتریکی مفید است .
تیریستور به علت قابلیت ارائه یک آمپدانس بی نهایت یا صفر در دو سر خروجی خود یک عنصر ایده ال برای واگردانها (مبدلها) محسوب می شود . سیستم تیریستوری می توان یک منبع قدرت نا مناسب را به یک منبع تغذیه مناسب تبدیل کند . مثلاً ایجاد یک منبع تغذیه جریان مستقیم از یک منبع تغذیه جریان متناوب و یا به دست آوردن یک منبع تغذیه فرکانس متغیر از یک منبع فرکانس ثابت ،تنوع زیاد الکترونیک قدرت را نشان میدهد .
متوسط ولتاژ خروجی از رابطه زیر بدست می آید :
و متوسط جریان بار Ia= Va/R = KVs/R که T دوره تناوب برش ، K=t1/T کارکرد برشگر و f فرکانس برش است . فرکانس برش F (یا دوره تناوب برش t) ثابت نگه داشته می شود و زمان روشن بودن ، t1 ، تغییر داده می شود . پهنای پالس تغییر می کند و این نوع کنترل مدولاسیون عرض پالس (PWM) نامیده می شود .
فرکانس برش f تغییر می کند. زمان روشن بودن ، t1 ، یا زمان خاموش بودن ، t2 ثابت نگهداشته می شود . این روش مدولاسیون فرکانس نامیده می شود . فرکانس باید در محدوده وسیعی تغییر داده شود تا محدوده کامل ولتاژ خروجی حاصل شود . این روش کنترل باعث ایجاد هارمونیکهای در فرکانسهای غیر قابل پیش بینی می شود و طراحی فیلترها مشکل خواهد بود .
کار برشگر را می توان به دو حالت تقسیم کرد . در حالت 1 برشگر روشن می شود و جریان از منبع تغذیه به بار جاری می شود . در حالت 2 برشگر خاموش می شود و جریان بار از طریق دیود هرز گرد Dm جاری می شود . مدارهای معادل برای این دو حالت در شکل زیر الف نشان داده شده است . شکل موجهای جریان بار و ولتاژ خروجی در شکل زیر ب نشان داده شده است .
اگر زمان خاموشی بویژه در فرکانس پایین و ولتاژ خروجی کم طولانی باشد ، جریان بار ممکن است ناپیوسته شود . جریان بار هنگامی پیوسته خواهد بود که L/R>>T یا Lf>> R باشد .
اصول کار افزایش
از برشگر می توان برای افزایش ولتاژ dc استفاده کرد و آرایش مداری کار افزایش در شکل الف نشان داده شده است . هنگامی که سوئیچ SW به مدت t1 بسته می شود ، جریان سلف افزایش می یابد و انرژی در سلف L ذخیره می شود . اگر سوئیچ به مدت t2 باز بماند ، انرژی ذخیره شده در سلف از طریق دیود D1 به بار منتقل می شود . و جریان سلف افت می کند . با فرض پیوسته بودن جریان ، شکل موج جریان سلف در شکل پائین ب نشان داده شده است .
هنگامی که برشگر روشن می شود ولتاژ دو سر سلف عبات است از :
اگر خازن بزرگ CL همانطور که در شکل بالا الف با خط چین نشان داده شده است ، به دو سربار وصل شود ، ولتاژ خروجی پیوسته خواهد بود و V0 همان مقدار متوسط Va را خواهد داشت .
ولتاژ دو سر بار را می توان با تغییر دوره کارکرد K افزایش داد و حداقل ولتاژ خروجی ، هرگاه K=0 باشد ، برابر Vs است . اما برشگر نمی تواند به طور مداوم روشن باشد تا K=1 شود . به ازای مقادیر K که به سمت یک میل کند ، ولتاژ خروجی بسیار بزرگ و همانطور که در شکل بالا ج نشان داده شده است به تغییرات K بسیار حساس می شود .
پارامترهای عملکرد
افزارهای نیمه هادی قدرت احتیاج به حداقل زمانی برای روشن و خاموش شدن دارند . بنابراین دوره کارکرد K را فقط می توان بین حداقل Kmin و مقدار حداکثر Kmax کنترل کرد ، و بدین طریق حداقل و حداکثر ولتاژ خروجی محدود می شود . فرکانس سویچینگ برشگر نیز محدود می شود . ضربان جریان بار به طور معکوس به فرکانس برش f بستگی دارد . فرکانس بایستی تا حد ممکن بالا باشد تا ریپل جریان بار را کاهش دهد و اندازه سلف اضافی سری در مدار بار را به حداقل برساند .
طبقه بندی برشگر
برشگرها را می توان بر حسب جهت عبور جریان و ولتاژ به پنچ نوع زیر طبقه بندی کرد :
برشگر کلاس A
برشگر کلاس B
برشگر کلاس C
برشگر کلاس D
برشگر کلاس E
برشگر کلاس A :جریان بار به داخل بار جاری می شود . همانطور که در شکل نشان الف داده شده است ولتاژ و جریان بار هر دو مثبت هستند . این برشگر یک ربعی است و مانند یکسو ساز عمل می کند .
مقاله بررسی دیودهای قدرت
| دسته بندی | الکترونیک و مخابرات |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 13 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 18 |
مقاله بررسی دیودهای قدرت در 18 صفحه ورد قابل ویرایش
انواع دیودهای قدرت
در حالت ایده آل دیود نباید هیچ زمانی بازیابی معکوسی داشته باشد که هزینه ساخت دیود را افزایش می دهد . در بسیاری از کاربردهای اثرات زمان بازیابی معکوس چندان اهمیت ندارند و می توان از دیود از دیودهای ارزان استفاده کرد . بسته به مشخصه های بازیابی و روشهای ساخت ، دیودهای قدرت را به سه گروه می توان تقسیم کرد . مشخصه ها و محدودیت های عملی هر گروه کاربردشان را مشخص می کند .
1- دیودهای استاندارد یا همه منظوره
2- دیودهای بازیابی سریع
3- دیودهای شاتکی
دیودهای همه منظوره
دیودهای یکسو کننده همه منظوره زمان بازیابی معکوس نسبتاً زیادی دارند که در حدودs ? 25 است و در کاربردهای سرعت پایین بکار می روند که زمان بازیابی چندان اهمیتی ندارد (برای مثال در یکسو کننده ها و مبدلهای دیودی در کاربردهای فرکانس رودی کم تا 1KHz ومبدلهای کموتاسیون خط ) .محدوده جریان این دیودها از کمتر از یک آمپر تا چند هزار آمپر و محدوده ولتاژ 50v تا حدود 5kv می باشد . این دیودها معمولاً به روش دیفیوژن ساخته می شوند . با این وجود یکسو کننده های آلیاژی که در منابع تغذیه دستگاههای جوشکاری بکار می روند از لحاظ هزینه به صرفه تر هستند و محدوده کاری آنها تا 300A و 1000V می رسد .
دیودهای بازیابی سریع
دیودهای بازیابی سریع زمان بازیابی کوچکی (به طور معمول کمتر از s ? ) دارند . این دیودها در مدارهای مبدل dc به dc,dc,dc به ac که سرعت بازیابی اغلب اهمیت بحرانی ای دارد بکار می روند . محدوده جریانی کارکرد این دیودها از کمتر از یک آمپر تا چند صد آمپر و محدوده ولتاژشان از 50 v تا حدود 3kv است .
برای محدوده ولتاژ بالای 400v ،دیودهای بازیابی سریع عموماً به روش دیفیوژن ساخته می شوند و زمان بازیابی بوسیله دیفیوژن طلا یا پلاتین کنترل می شود . برای محدوده ولتاژ کمتر از 400 v دیودهای اپی تکسال سرعت کلید زنی بیشتری نسبت به دیودهای دیفیوژنی دارند . دیودهای اپی تکسال پهنای بیس کمی دارند که باعث می شود زمان بازیابی کوچکی در حدود 50ns داشته باشند .
دیودهای شاتکی
مشکل ذخیره بار در پیوند p-n در دیودهای شاتکی حذف (یا حداقل ) شده است . این کار از طریق ایجاد یک سد پتانسیل که میان یک فلز و یک نیمه هادی متصل می شود ، انجام می پذیرد . یک لایه فلزی روی یک لایه اپی تکسیال باریک از سیلیکون نوع n قرار داده می شوند . سد پتانسیل رفتار یک پیوند p-n را شبیه سازی می کند . عمل یکسو کنندگی فقط به حاملهای اکثریت بستگی دارد و در نتیجه حاملهای اقلیت اضافی ای برای ترکیب شدن وجود ندارند . اثر بازریابی منحصراً به خاطر ظرفیت خازنی خودپیوند نیمه هادی است .
بار الکتریکی بازیابی یافته در یک شاتکی خیلی کمتر از یک دیود پیوند p-n معادل است . از انجایی که این بار ناشی از ظرفیت خازنی پیوند است تا حد زیادی مستقل از di/dt معکوس می باشد . دیودهای شاتکی افت ولتاژ مستقیم نسبتاً کوچکی دارند .
جریان نشتی دیودهای شاتکی بیشتر از دیودهای پیوند p-n است . یک دیود شاتکی با ولتاژ هدایت نسبتاً کم ، جریان نشتی نسبتاً زیادی دارد و برعکس . در نتیجه حداکثر ولتاژ مجاز آن معمولاً به 100v محدود می شود . محدوده جریان کاری دیودهای شاتکی از 1 تا 300A می باشد . دیودهای شاتکی برای بکار گیری در منابع تغذیه dc با ولتاژ کم و جریان بالا ایده آل هستند . اگر چه به منظور بالا بردن بازده ، این دیودها در منابع تغذیه با جریان کم نیز استفاده می شوند .
اثرات زمان بازیابی معکوس و مستقیم
اهمیت این پارامترها را می توان از روی شکل توضیح داد . اگر کلید sw در لحظه t=o بسته شود و به حد کافی بسته باقی بماند ، یک جریان حالت پایدار از بار خواهد گذشت و دیود هرز گرد Dm جریان خواهد یافت . حالا اگر کلید دوباره در t= t1 بسته شود دیود Dm مثل یک اتصال کوتا ه عمل می کند . سرعت افزایش جریان مستقیم کلید (و دیود D1) و سرعت کاهش جریان مستقیم دیود Dm خیلی زیاد خواهد بود و به بی نهایت میل می کند . پیک جریان معکوس دیود Dm می تواند خیلی زیاد باشد و دیود های D1 و Dm ممکن است آسیب ببیند .
این مشکل را اغلب می توان با اتصال یک سلف Ls محدود کننده di /dt حل کرد .
دیودهای واقعی به زمان معینی برای روشن شدن نیاز دارند تا اینکه تمامی سطح پیوند رسانا شود و di/dt باید کم نگه داشته شود تا محدودیت زمان روشن شدن رعایت شود . این زمان گاهی اوقات با نام زمان باز یابی مستقیم tf نیز ذکر می شود .
انواع تریستورها
تریستورها تقریبا تنها به روش تزریق ساخته می شوند . جریان آند برای انتشار از نزدیکی گیت به تمام سطح پیوند ( هنگامی که سیگنال جهت روشن کردن تریستور اعمال می شود ) به زمان معینی نیاز دارد .
سازندگان برای کنترل di/ dt ، زمان روشن شدن و زمان خاموش شدن ، از ساختارهای متفاوتی برای گیت استفاده می کنند . تریستورها بسته به ساختار فیزیکی و محوه روشن و خاموش شدن ، به 9 دسته زیر تقسیم می شوند :
1- تریستورهای کنترل فاز ( SCR )
2- تریستورهای کلید زنی سریع ( SCR )
3- تریستورهای خاموش شونده با گیت ( GTO)
4- تریستورهای سه قطبیدو جهته ( TRIAC )
5- تریستورهای هدایت معکوس ( RCT )
تریستورهای کنترل فاز
استفاده از روغن برای خنک سازی که به کاربردهای خاصی محدود می شود، باعث عایق بندی مناسب شده و مشکل مربوط به منجمد شدن و خوردگی را بر طرف می سازد . لوله های حرارتی و گرماگیرهای خنک شونده با مایع به طور تجاری تولید و عرضه می شوند .
حفاظت ولتاژ با دیودهای سلنیوم ومقاومتهای متغیر اکسید فلزی
برای حفاظت در برابر ولتاژهای اضافی گذرا می توان از دیودهای سلنیوم استفاده کرد. این دیود دارای ولتاژ مستقیم پایین می باشد ، اما ولتاژ شکست معکوس آن دقیقاً تعریف شده است .
معمولاً نقطه کار پیش از ناحیه زانو در منحنی مشخصه واقع می شود و جریان خیلی کمی از مدار عبور می کشد . گرچه ، هنگامی که ولتاژ گذرا بالا پیش می آیسد ، نقطه کار از زانوی منحنی عبور کرده و جریان معکوس عبور کننده از دیود سلنیوم به طور ناگهانی افزایش می یابد و در نتیجه ولتاژ گذرا به مقدار دو برابر مقدار نرمال خود محدود می شود .
یک دیود سلنیوم (بازدارنده ) باید قادر باشد بدون افزایش بی رویه دمای خود ، انرژی اضافی را تلف کند . هر سلول دیود سلنیوم عموماً دارای ولتاژ موثر نامی 25v و ولتاژ برش 72v است . برای حفاظت مدار dc باید مدار جلوگیری کننده را مطابق شکل الف قطبی کرد . در مدارهای ac شبیه شکل ب بازدارنده ها غیر قطبی هستند به طوریکه می توان در هر دو جهت ولتاژهای گذرا را محدود کنند . برای مدارهای سه فاز می توان از بازدارنده های قطبی با اتصال ستاره مطابق شکل ج استفاده کرد .
اگر بخواهیم یک مدار dc, 240 ولتی را با سللولهای سلنیوم 25 ولتی حفاظت کنیم ، انگاه به 240/25 10 سلسول نیاز خواهد بود و ولتاژ برش نهایی برابر 10*72= 720 ولت خواهد بود . برای حفاظت یکمدار ac تکفاز 208v, 60Hz با سلسولهای سلنیوم 25v به 208/25 9 سلول در هر جهت نیاز می باشد و مقدار کلی 2*9=18 سلول برای بازدارنده غیر قطبی لازم می باشد . دیودهای سلنیوم به دلیل داشتن خازن داخلی کوچک ، قادر به محدود کردن di/dt به اندازه مدارهای اسنابر RC نمی باشند .
گرچه ، این دیودها ولتاژهای گذرا را به دامنه دقیقاً معینی محدود می کنند . در مورد مسئله حفاظت یک عنصر ، مدارهای RC نسبت به دیودهای سلنیوم از قابلیت اطمینان بیشتری برخوردار هستند .
وریستورها قطعاتی آمپدانس متغیر غیر خطی هستند که از ذرات اکسید فلزی که توسط یک قشر اکسید یا عایق جدا شده اند ،تشکیل می شوند . با افزایش ولتاژ اعمالی این قشر ، هادی می گردد و جریان افزایش می یابد . جریان به صورت زیر تعریف می شود .
که درآن K مقدار ثابتی است و V ولتاژ اعمال شده می باشد . مقدار a بین 30 و 40 متغیر است .
مقاله بررسی دیودهای قدرت
| دسته بندی | الکترونیک و مخابرات |
| بازدید ها | 1 |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 13 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 18 |
مقاله بررسی دیودهای قدرت در 18 صفحه ورد قابل ویرایش
انواع دیودهای قدرت
در حالت ایده آل دیود نباید هیچ زمانی بازیابی معکوسی داشته باشد که هزینه ساخت دیود را افزایش می دهد . در بسیاری از کاربردهای اثرات زمان بازیابی معکوس چندان اهمیت ندارند و می توان از دیود از دیودهای ارزان استفاده کرد . بسته به مشخصه های بازیابی و روشهای ساخت ، دیودهای قدرت را به سه گروه می توان تقسیم کرد . مشخصه ها و محدودیت های عملی هر گروه کاربردشان را مشخص می کند .
1- دیودهای استاندارد یا همه منظوره
2- دیودهای بازیابی سریع
3- دیودهای شاتکی
دیودهای همه منظوره
دیودهای یکسو کننده همه منظوره زمان بازیابی معکوس نسبتاً زیادی دارند که در حدودs ? 25 است و در کاربردهای سرعت پایین بکار می روند که زمان بازیابی چندان اهمیتی ندارد (برای مثال در یکسو کننده ها و مبدلهای دیودی در کاربردهای فرکانس رودی کم تا 1KHz ومبدلهای کموتاسیون خط ) .محدوده جریان این دیودها از کمتر از یک آمپر تا چند هزار آمپر و محدوده ولتاژ 50v تا حدود 5kv می باشد . این دیودها معمولاً به روش دیفیوژن ساخته می شوند . با این وجود یکسو کننده های آلیاژی که در منابع تغذیه دستگاههای جوشکاری بکار می روند از لحاظ هزینه به صرفه تر هستند و محدوده کاری آنها تا 300A و 1000V می رسد .
دیودهای بازیابی سریع
دیودهای بازیابی سریع زمان بازیابی کوچکی (به طور معمول کمتر از s ? ) دارند . این دیودها در مدارهای مبدل dc به dc,dc,dc به ac که سرعت بازیابی اغلب اهمیت بحرانی ای دارد بکار می روند . محدوده جریانی کارکرد این دیودها از کمتر از یک آمپر تا چند صد آمپر و محدوده ولتاژشان از 50 v تا حدود 3kv است .
برای محدوده ولتاژ بالای 400v ،دیودهای بازیابی سریع عموماً به روش دیفیوژن ساخته می شوند و زمان بازیابی بوسیله دیفیوژن طلا یا پلاتین کنترل می شود . برای محدوده ولتاژ کمتر از 400 v دیودهای اپی تکسال سرعت کلید زنی بیشتری نسبت به دیودهای دیفیوژنی دارند . دیودهای اپی تکسال پهنای بیس کمی دارند که باعث می شود زمان بازیابی کوچکی در حدود 50ns داشته باشند .
دیودهای شاتکی
مشکل ذخیره بار در پیوند p-n در دیودهای شاتکی حذف (یا حداقل ) شده است . این کار از طریق ایجاد یک سد پتانسیل که میان یک فلز و یک نیمه هادی متصل می شود ، انجام می پذیرد . یک لایه فلزی روی یک لایه اپی تکسیال باریک از سیلیکون نوع n قرار داده می شوند . سد پتانسیل رفتار یک پیوند p-n را شبیه سازی می کند . عمل یکسو کنندگی فقط به حاملهای اکثریت بستگی دارد و در نتیجه حاملهای اقلیت اضافی ای برای ترکیب شدن وجود ندارند . اثر بازریابی منحصراً به خاطر ظرفیت خازنی خودپیوند نیمه هادی است .
بار الکتریکی بازیابی یافته در یک شاتکی خیلی کمتر از یک دیود پیوند p-n معادل است . از انجایی که این بار ناشی از ظرفیت خازنی پیوند است تا حد زیادی مستقل از di/dt معکوس می باشد . دیودهای شاتکی افت ولتاژ مستقیم نسبتاً کوچکی دارند .
جریان نشتی دیودهای شاتکی بیشتر از دیودهای پیوند p-n است . یک دیود شاتکی با ولتاژ هدایت نسبتاً کم ، جریان نشتی نسبتاً زیادی دارد و برعکس . در نتیجه حداکثر ولتاژ مجاز آن معمولاً به 100v محدود می شود . محدوده جریان کاری دیودهای شاتکی از 1 تا 300A می باشد . دیودهای شاتکی برای بکار گیری در منابع تغذیه dc با ولتاژ کم و جریان بالا ایده آل هستند . اگر چه به منظور بالا بردن بازده ، این دیودها در منابع تغذیه با جریان کم نیز استفاده می شوند .
اثرات زمان بازیابی معکوس و مستقیم
اهمیت این پارامترها را می توان از روی شکل توضیح داد . اگر کلید sw در لحظه t=o بسته شود و به حد کافی بسته باقی بماند ، یک جریان حالت پایدار از بار خواهد گذشت و دیود هرز گرد Dm جریان خواهد یافت . حالا اگر کلید دوباره در t= t1 بسته شود دیود Dm مثل یک اتصال کوتا ه عمل می کند . سرعت افزایش جریان مستقیم کلید (و دیود D1) و سرعت کاهش جریان مستقیم دیود Dm خیلی زیاد خواهد بود و به بی نهایت میل می کند . پیک جریان معکوس دیود Dm می تواند خیلی زیاد باشد و دیود های D1 و Dm ممکن است آسیب ببیند .
این مشکل را اغلب می توان با اتصال یک سلف Ls محدود کننده di /dt حل کرد .
دیودهای واقعی به زمان معینی برای روشن شدن نیاز دارند تا اینکه تمامی سطح پیوند رسانا شود و di/dt باید کم نگه داشته شود تا محدودیت زمان روشن شدن رعایت شود . این زمان گاهی اوقات با نام زمان باز یابی مستقیم tf نیز ذکر می شود .
انواع تریستورها
تریستورها تقریبا تنها به روش تزریق ساخته می شوند . جریان آند برای انتشار از نزدیکی گیت به تمام سطح پیوند ( هنگامی که سیگنال جهت روشن کردن تریستور اعمال می شود ) به زمان معینی نیاز دارد .
سازندگان برای کنترل di/ dt ، زمان روشن شدن و زمان خاموش شدن ، از ساختارهای متفاوتی برای گیت استفاده می کنند . تریستورها بسته به ساختار فیزیکی و محوه روشن و خاموش شدن ، به 9 دسته زیر تقسیم می شوند :
1- تریستورهای کنترل فاز ( SCR )
2- تریستورهای کلید زنی سریع ( SCR )
3- تریستورهای خاموش شونده با گیت ( GTO)
4- تریستورهای سه قطبیدو جهته ( TRIAC )
5- تریستورهای هدایت معکوس ( RCT )
تریستورهای کنترل فاز
استفاده از روغن برای خنک سازی که به کاربردهای خاصی محدود می شود، باعث عایق بندی مناسب شده و مشکل مربوط به منجمد شدن و خوردگی را بر طرف می سازد . لوله های حرارتی و گرماگیرهای خنک شونده با مایع به طور تجاری تولید و عرضه می شوند .
حفاظت ولتاژ با دیودهای سلنیوم ومقاومتهای متغیر اکسید فلزی
برای حفاظت در برابر ولتاژهای اضافی گذرا می توان از دیودهای سلنیوم استفاده کرد. این دیود دارای ولتاژ مستقیم پایین می باشد ، اما ولتاژ شکست معکوس آن دقیقاً تعریف شده است .
معمولاً نقطه کار پیش از ناحیه زانو در منحنی مشخصه واقع می شود و جریان خیلی کمی از مدار عبور می کشد . گرچه ، هنگامی که ولتاژ گذرا بالا پیش می آیسد ، نقطه کار از زانوی منحنی عبور کرده و جریان معکوس عبور کننده از دیود سلنیوم به طور ناگهانی افزایش می یابد و در نتیجه ولتاژ گذرا به مقدار دو برابر مقدار نرمال خود محدود می شود .
یک دیود سلنیوم (بازدارنده ) باید قادر باشد بدون افزایش بی رویه دمای خود ، انرژی اضافی را تلف کند . هر سلول دیود سلنیوم عموماً دارای ولتاژ موثر نامی 25v و ولتاژ برش 72v است . برای حفاظت مدار dc باید مدار جلوگیری کننده را مطابق شکل الف قطبی کرد . در مدارهای ac شبیه شکل ب بازدارنده ها غیر قطبی هستند به طوریکه می توان در هر دو جهت ولتاژهای گذرا را محدود کنند . برای مدارهای سه فاز می توان از بازدارنده های قطبی با اتصال ستاره مطابق شکل ج استفاده کرد .
اگر بخواهیم یک مدار dc, 240 ولتی را با سللولهای سلنیوم 25 ولتی حفاظت کنیم ، انگاه به 240/25 10 سلسول نیاز خواهد بود و ولتاژ برش نهایی برابر 10*72= 720 ولت خواهد بود . برای حفاظت یکمدار ac تکفاز 208v, 60Hz با سلسولهای سلنیوم 25v به 208/25 9 سلول در هر جهت نیاز می باشد و مقدار کلی 2*9=18 سلول برای بازدارنده غیر قطبی لازم می باشد . دیودهای سلنیوم به دلیل داشتن خازن داخلی کوچک ، قادر به محدود کردن di/dt به اندازه مدارهای اسنابر RC نمی باشند .
گرچه ، این دیودها ولتاژهای گذرا را به دامنه دقیقاً معینی محدود می کنند . در مورد مسئله حفاظت یک عنصر ، مدارهای RC نسبت به دیودهای سلنیوم از قابلیت اطمینان بیشتری برخوردار هستند .
وریستورها قطعاتی آمپدانس متغیر غیر خطی هستند که از ذرات اکسید فلزی که توسط یک قشر اکسید یا عایق جدا شده اند ،تشکیل می شوند . با افزایش ولتاژ اعمالی این قشر ، هادی می گردد و جریان افزایش می یابد . جریان به صورت زیر تعریف می شود .
که درآن K مقدار ثابتی است و V ولتاژ اعمال شده می باشد . مقدار a بین 30 و 40 متغیر است .
بررسی لامپ‌های پرقدرت مورد استفاده در رادار از نظر پهنای باند، قدرت، بهره ، راندمان و غیره
| دسته بندی | برق |
| بازدید ها | 24 |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 396 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 66 |
بررسی لامپ‌های پرقدرت مورد استفاده در رادار از نظر پهنای باند، قدرت، بهره ، راندمان و غیره
چکیـده:
این سمینار در مورد بررسی لامپ‌های پرقدرت مورد استفاده در رادار از نظر پهنای باند، قدرت، بهره ، راندمان و غیره می‌باشد.
در فصل اول با مطالعه روی لامپ‌های با میدان متقاطع (M- Type) و توصیف انواع آن پیشرفت‌های اخیر در این زمینه را ارئه نموده است.
در فصل دوم به بررسی لامپ‌های با پرتو خطی (O-Type) و انواع مختلف آن و بررسی عمکرد تک‌تک آنها و آخرین تکنولوژی روز جهان پرداخته شده است.
«فهرست مطالب»
|
صفحه |
عنوان |
|
||
|
|
چکیده |
|
||
|
1 |
فصل اول: لامپ‌های با میدان متقاطع مایکروویوی (Cross field) |
|
||
|
2 |
مقدمه |
|
||
|
3 |
1- اسیلاتورهای مگنترون |
|
||
|
4 |
1-1- مگنترون‌های استوانه‌ای |
|
||
|
6 |
2-1- مگنترون کواکسیالی |
|
||
|
8 |
3-1- مگنترون با قابلیت تنظیم ولتاژ |
|
||
|
10 |
4-1- مگنترون کواکسیالی معکوس |
|
||
|
11 |
5-1- مگنترون کواکسیالی Frequency - Agile |
|
||
|
13 |
6-1- VANE AND STARP |
|
||
|
15 |
7-1- Ruising Sun |
|
||
|
16 |
8-1- injection- Locked |
|
||
|
16 |
9-1- مگنترون Beacom |
|
||
|
17 |
2- CFA (Cross Field Ampilifier) |
|
||
|
20 |
1-2- اصول عملکرد |
|
||
|
25 |
فصل دوم: لامپ‌های با پرتو خطی (O- Type) |
|
||
|
26 |
مقدمه |
|
||
|
26 |
1- کلایسترون‌ها |
|
||
|
28 |
1-1- تقویت‌کننده کلایسترون چند حفره‌ای (Multi Cavity) |
|
||
|
29 |
2-1- کلایسترون‌های چندپرتوی (MBK) |
|
||
|
29 |
1-2-1- کلایسترون چند پرتوی گیگاواتی (GMBK) |
|
||
|
|
30 |
2- لامپ موج رونده (TWT) |
||
|
|
31 |
1-2- تاریخچة TWT |
||
|
|
33 |
2-2- اجزای یک TWT |
||
|
|
35 |
3-2- اساس عملکرد TWT |
||
|
|
37 |
4-2- کنترل پرتو |
||
|
|
38 |
5-2- تغییر در ساختار موج آهسته |
||
|
|
39 |
6-2- لامپ‌های TWT Couped Cavity |
||
|
|
40 |
1-6-2- توصیف فیزیکی |
||
|
|
41 |
2-6-2- اصول کار TWT Couped Cavity |
||
|
|
43 |
3-6-2- تولید TWT Couped Cavity های جدید |
||
|
|
47 |
7-2- لامپ‌های Helix TWT |
||
|
|
56 |
8-2- TWT های پرقدرت |
||
|
|
60 |
3- گایروترون‌های پالس طولانی و CW |
||
|
|
61 |
1-3- پیشرفت‌های اخیر در تقویت‌کننده‌های گایروکلاسترون موج میلیمتری در NRL |
||
|
|
62 |
2-3- WARLOC رادار جدید پرقدرت ghz 94 |
||
قدرت و اقتدار در حکومت نبوی
| دسته بندی | معارف اسلامی |
| بازدید ها | 38 |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 44 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 74 |
قدرت از مقوله های مهم و اساسی جامعه شناسی سیاسی و علم سیاست می‌باشد که بدون در نظر گرفتن آن مطالعات و پژوهشها در این رشته ها ناقص خواهد بود . اهمیت قدرت به حدی است که برخی صاحبنظران در تعریف علم سیاست آنرا علم مطالعه قدرت دانسته اند . بطوریکه هـ رولد لاسول می گوید :
«علم سیاست بصورت یک نظام تجربی عبارت است از مطالعه چگونگی شکل گفرتن قدرت و سهیم شدن در آن است و عمل سیاسی عملی است که بر اساس قدرت انجام می گیرد .» (اصول علم سیاست ، ابوالقاسم طاهری صفحه 32)
موریس دوورژه محور اصلی عرصه سیاست را قدرت می داند . بولاتسکی می گوید : مفهوم قدرت محور تئوری سیاسی و مطالعه پروسه های سیاسی مشخص و کلید درک نهادهای سیاسی ، جنبشهای سیاسی و خودسیاست .(اصول علم سیاست ،
فهرست مطالب
فصل اول : مفهوم قدرت
معنی لغوی قدرت
مفهوم قدرت از دیدگاه دانشمندان
فیودور بورلاتسکی
برتراندرامل
کارل مارکس
ماکس وبر
چایلد
مهدی مطهر نیا
فصل دوم : ریشه های قدرت
مقدمه ای بر بحث
نظریه خدایی
نظریه اجتماعی
نظریه اقتصادی
توارث
توانایی فردی
ریشه های قدرت پیامبر
فصل سوم : مشروعیت قدرت یا اقتدار
مقدمه بحث
مشروعیت : معنای لغوی
معنای اصطلاحی
مشورعیت و قانونی بودن
مشروعیت و کارآمدی
تحول مفهوم مشروعیت
متعلق مشروعیت
منشاء مشروعیت
منشاء الهی
زور و غلبه
منشاء مردمی اقتدار
نظر ماکس وبر
فصل چهارم : پایه های اقتدار در حکومت نبوی
مقدمه بحث
مفهوم مشروعیت در فرهنگ اسلامی
پایه اقتدار حکومت پیامبر چه می باشد
دلایل عقلی و نقلی اقتدار پیامبر
منابع و ماخذ