برق قدرت و الکترونیک

وبلاگی برای دانشجویان و علاقه مندان رشته برق

الکترونیک صنعتی

عناوین درس الکترونیک صنعتی:

فصل اول : مقدمه و مبانی اصلی درس
فصل دوم : معرفی عناصر نیمه رسانای قدرت
فصل سوم : یکسو کننده ها
فصل چهارم : انواع دیگر مبدل ها




پروژه درسی :
شبیه سازی ← نرم افزار ORCAD 16
ساخت عملی
عناوین پیشنهادی پروژه :
یکسو کننده ها
الف - مدارهای سه فاز نیم موج
ب – مدارهای سه فاز تمام موج
ج – پل سه فاز تمام موج
د – مدار دوازده پالسه
سیکلو کانورتر
الف – مبدل فرکانس پوشش
ب – متناوب سازهای مختلف (پل، تکفاز، سه فاز )
ج – متناوب سازهای با منبع ولتاژ ثابت
 چاپرها
مدارات عملی در سطح های ولتاژ مختلف
اینورتورها
فصل اول
مقدمه:


مبدل قدرت :

بخشی از سیستم تبدیل توان (قدرت) می باشد؛ که وظیفه آن تغییر دادن شکل موج ورودی به شکل موج دلخواه در خروجی می باشد.
کنترل کننده:
بخشی از سیستم تبدیل توان می باشد که بر اساس آن شکل موج خروجی را می توان به شکل موج مطلوب مورد نظر ما تبدیل نمود.   

   


انواع مبدل های توان (قدرت)
الف : مبدل های dc-dc (چاپر chapper)
ب : مبدل های dc-ac (invertor)
ج : مبدل های ac-dc یکسوکننده (redi fier)
د : مبدل های ac-ac سیکلو کانورتور

تفاوت الکترونیک عمومی با الکترونیک صنعتی:
مروری بر الکترونیک عمومی : (ترانزیستور ها)
ترانزیستور پیوند دو قطبی (Bipolar Janction Transistor )(BJT)


نواحی کاری ترانزیستور:

قطع

اشباع

فعال

 
پیوند BC    پیوند BE    ناحیه کاری      
قطع            قطع         قطع      
وصل           وصل        اشباع      
قطع            فعال        فعال     

ناحیه قطع : (IB=0 و IC=0)
ناحیه اشباع :  (VCE=0) و
ناحیه فعال :     

بایاس کردن ترانزیستور :
قرار دادن ترانزیستور با یک مشبع خارجی در یکی نواحی سه گانه کاری که معمولا در ناحیه فعال ترانزیستور را قرار می دادیم .(الکترونیک عمومی)

همان طور که در شکل مشاهده می شود برای آنکه بتوانیم موج سینوسی ورودی را در خروجی تقویت مینماییم و شکل موج خروجی نیز تغییر شکل ندهد حتما باید نقطه کار در ناحیه فعال قرار گیرد. دلیل آنکه ناحیه فعال برای تقویت کنندگی سیگنال ورودی مناسب است .آن است که به ازای نوسانات زیاد جریان کلکتور ترانزیستوروارد ناحیه قطع نخواهد شد و همین طور به ازاء نوسانات زیاد ولتاژ VCE ترانزیستور وارد ناحیه اشباع نخواهد شد.

همان طور که در شکل مورد نظر مشاهده می شود↑ اگر ترانزیستور در نواحی قطع و اشباع قرار گیرند به ترتیب مانند یک کلید باز و بسته عمل می کنند . این در حالی است که با قرار دادن ترانزیستور در ناحیه فعال از آن به عنوان یک منبع جریان وابسته به جریان استفاده می کنیم که کاربرد آن در تقویت کننده های ترانزیستوری بود که در الکترونیک عمومی مورد برسی قرار گرفت .مثال بالا (ترانزیستور) در نواحی قطع و اشباع نمونه ای از کاربرد المان های نیمه هادی در الکترونیک صنعتی می باشد .به عبارت بهتر الکترونیک صنعتی الکترونیکی است که از عناصر نیمه هادی مانند ترانزیستور به عنوان کلید استفاده مینماید که این کلید ها و انواع مختلف آنها و مدارات شامل آنها اساس درس الکترونیک صنعتی را می سازد.

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ادامه فصل اول                    18/7/89                جلسه دوم             الکترونیک صنعتی
کلید ایده آل<< ideal switch>> 

توان تلف شده در کلید ایده آل :

کلید اتلاف توان ندارد

کلید های الکترونیکی

الف) دیود(Diode)

*الکترونیک صنعتی علمی است که در آن هدف کاهش تلفات مدار و افزایش راندمان آن می باشدکه برای رسیدن به آن در مدارات الکترونیک صنعتی از عناصر کلید (دیود ، ترانزیستور در نواحی قطع و اشباع و ...)

استفاده می کنیم ،و به این ترتیب مدارهای حاصل را می توان مدارات سوئیچینگ یا کلید زنی نیز نامید.

ب) ترانزیستور (transistor)

 استفاده می کنیم ،و به این ترتیب مدارهای حاصل را می توان مدارات سوئیچینگ یا کلید زنی نیز نامید.


****************************************************************************

فصل دوم :<< آشنایی با عناصر نیمه هادی قدرت >>
تریستور << Thyristor>>
<> SCR

*تریستور ابتدایی ترین و قدیمیترین عنصر نیمه هادی مخصوص الکترونیک صنعتی می باشد که دارای چهار لایه PNPN می باشد.
در یک نگاه ساده می توان تریستور را یک دیود قابل کنترل دانست به این معنی که بتوانیم به ازاء لحضاتی از زمان آن را قطع و به ازاء سایر لحضات آنرا وصل در نظر بگیریم.

مدل سه دیودی تریستور:

حالت کاری تریستور بدون استفاده از پایه گیت:
حالت وصل (بایاس مستقیم)
j 1 : بایاس مستقیم
j 2 : بایاس معکوس
j 3 : بایاس مستقیم
*برای روشن کردن تریستور بدون استفاده از پایه گیت لازم است ولتاژ بزرگی دو سر آند و کاتد آن قرار دهیم تا j 1 و j 3 بایاس مستقیم شوند و در j 2 پدیده شکست اتفاق بیافتد ، به این ترتیب مسیری برای عبور جریان از آند به سمت کاتد بوجود می آید.
به ولتاژی که در آن پیوند j 2 می شکند ولتاژ شکست مستقیم گویند.

حالت قطع (بایاس معکوس)
j 1 : بایاس معکوس
j 2 : بایاس مستقیم
j 3 : بایاس معکوس
*برای قطع کردن جریان در تریستور بدون استفاده از پایه گیت لازم است ولتاژ منفی بزرگی دو سر آند و کاتد آن قرار دهیم تا تریستور بتواند پیوند های j 1 و j 3 را در ناحیه بایاس معکوس قرار می دهد و j 2  را در ناحیه بایاس مستقیم ،بدین ترتیب تریستور وارد حالت قطع می شود.
*به ولتاژی که در آن پیوند های j 1 و j 3 بایاس معکوس و j 2 بایاس مستقیم می شود به آن ولتاژ شکست معکوس گویند.
در عمل ولتاژ شکست مستقیم و معکوس تقریبا با هم برابر هستند.

*حالات کاری تریستور با استفاده از پایه گیت :

برای روشن کردن تریستور با استفاده از گیت کافی است یک منبع ولتاژ با پلاریته منفی بین دو سر گیت و کاتد قرار دهیم (در حدود 10- ولت)این ولتاژ باید کمتر از ولتاژ شکست معکوس گیت کاتد باشد.

به این ترتیب قبل از آنکه پیوند j 3 وارد ناحیه شکست شود پیوند j 2  شکسته می شود و نتیجه حاصل آن است که با ولتاژ منفی بسیار پایین تر از حالت قبل (بدون گیت) می توانیم تریستور را روشن کنیم .

 

جلسه اول 89.7.11

جلسه دوم 89.7.18

جلسه سوم 89.7.25

جلسه چهارم 89.8.2

جلسه پنجم 89.8.9

+ نوشته شده در  دوشنبه نوزدهم مهر 1389ساعت 19:42  توسط مجتبی غضنفری  |