مقاله الکترونیک قدرت


دنلود مقاله و پروژه و پایان نامه دانشجوئی

مقاله الکترونیک قدرت مربوطه  به صورت فایل ورد  word و قابل ویرایش می باشد و دارای ۶۲  صفحه است . بلافاصله بعد از پرداخت و خرید لینک دانلود مقاله الکترونیک قدرت نمایش داده می شود، علاوه بر آن لینک مقاله مربوطه به ایمیل شما نیز ارسال می گردد

 فهرست

مقدمه۱
فصل اول: الکترونیک قدرت۴
مبدل DCبه AC تکفاز۵
مدولاسیون پهنای پالس(PWM) 6
اشکال مختلف سوئچینگ PWM8
مدولاسیون PWM دو قطبی۸
مدولاسیون PWM تک قطبی۱۰
شمای PWM تک قطبی بهبود یافته۱۲
بلوک دیاگرام کلی مدار پروژه۱۴
یکسوساز تمام موج۱۵
مبدلDC بهAC16
IGBT16
ساختارسیلیکون و مدار معادل۱۷
مشخصات هدایت۱۸
مشخصات سوئیچینگ۲۰
راه انداز یا  درایور IGBT20
شرح ای سیIR211322
ملاحظات طراحی بخش درایورIR211326
برد مدار چاپی مورد نیاز برای راه اندازی ماسفت۳۳
راهنمای کمک سریع۳۴
فصل دوم:میکروکنترلر۸۰۵۱۳۵
مقدمه۳۶
تفاوت بین میکرو پروسسور و میکرو کنترلر۳۶
میکرو کنترلر۸۰۵۱۳۸
تخصیص فضای حافظهRAMدر ۸۰۵۱۴۰
توصیف پایه های ۸۰۵۱۴۲
فصل سوم:تشریح تکمیلی مدار پروژه۴۸
پل دیود و خازن صافی کننده ورودی۴۹
راه انداز پل سوئیچ های قدرت ۴۹
میکروکنترلر۸۹C5254
اپتو کوپلر و نقش آن در مدار۵۸
عملکرد مدار۵۹
کاربردهای پروژه۶۰
منابع

مقدمه

با پیشرفت در قطعات نیمه هادی قدرت از ۱۹۵۰‏، الکترونیک قدرت، بطور گسترده ای در کاربردهای صنعتی، نقل و انتقال، تجاری و هوا فضا رشد کرده است. الکترونیک قدرت در مورد تبدیل بهینه انرژی، کنترل و حالت دادن به توان الکتریکی با استفاده از عناصر نیمه هادی جامد بحث می کند. عمده ترین کار در الکترونیک قدرت تبدیل انرژی از  یک شکل به شکل دیگر می باشد که این می تواند توسط مبدلهای قدرت مختلف صورت گیرد. این مبدلها توسط قطعات الکترونیکی کنترل می گردد. که معمولاً این گونه مبدلها در مد سوئیچینگ کار می کنند. قطعات نیمه هادی قدرت مختلفی در مبدلها بکار می روند که با تحریک گیت آنها عمل روشن و خاموش شدن قطعات صورت می گیرد. عناصر قدرتی که معمولاً بکار می روند شامل  GTO (Gate-Turn-off Thyristor) ، MCT (Mos-Controlled-Thyristor) IGBT   (Insulated Gate Bipolar Transistor) ، MOSFET  می باشند. امروزه با افزایش تواناییهای قطعات قدرت و سهولت کنترل عناصر نیمه هادی مدرن توپولوژیهای مختلفی در ساخت مبدلهای قدرت ایجاد گردیده است که با توجه به شکل ورودی و خروجی توان‏ ، آنها را به چند دسته تقسیم می کنند:

۱-   مبدل DC به AC (اینورتر)

۲-    مبدل AC به DC (یکسو ساز)

۳-   مبدل DC به DC (چاپر)

۴-   مبدل AC به AC (کانورتر ماتریکس، سیکلو کانورتر)

امروزه با ساخت میکروپروسسورهای فرکانس بالای DSP مبدلهای با کیفیت و بهره بالا طراحی و ساخته می شود که در این پروژه طراحی و ساخت یک سیگنال ژنراتور مربعی و سینوسی که فرکانس آن توسط یک مدار میکروپروسسوری کنترل می گردد آورده شده است. که در واقع این مدار یک مبدل DC به AC می باشد که ولتاژ برق شهر توسط یک مدار یکسو ساز ساده به DC تبدیل شده و سپس این مقدار DC ثابت توسط یک مدار میکروپروسسوری بعنوان بخش کنترل و یک مدار تمام پل با قطعات نیمه هادی IGBT و درایورهای آن بعنوان بخش قدرت به یک سیگنال AC با فرکانس مختلف تبدیل می گردد.

ولتاژی که از خروجی مدار حاصل می شود یک پالس مربعی است که فرکانس آن می تواند ، از ۱ هرتز تا ۲ کیلو هرتز متغیر باشد البته با تنظیم یک فیلتر پایین گذر برای یک فرکانس خاص می توان آن را به یک سیگنال سینوسی تبدیل نمود.

با بررسی جزئیات مدار مشاهده می گردد در این پروژه ، از دروس متفاوت گذرانده شده در رشته مهندسی برق استفاده شده است  چرا که بخشی از مدار الکترونیک ، بخش دیگر الکترونیک صنعتی و بخشی دیگر نیز میکروکنترلر می باشد که با انجام این پروژه تجربه عملی نسبتاً کاملی از دروس تئوری گذرانده شده حاصل گردید. در این نوشتار نیز سعی شده است تا ضمن تشریح کامل مدار پروژه ، مطالب ضروری دیگر که می تواند مدار را بیشتر تحلیل نموده و دلایل استفاده از قطعات و المانهای بکار رفته را توضیح نماید عنوان شود  بنابراین از آنجایی که بخش عمده ای از پروژه مربوط به سوئیچ المانی از الکترونیک قدرت و کاربرد آن در پروژه مذکور می باشد، فصل اول را به مبحث الکترونیک قدرت اختصاص دادیم و از آنجایی که در این پروژه از میکروکنترلر ۸۹C52 که از خانواده میکروکنترلر ۸۰۵۱ می باشد ، استفاده شده است فصل دوم را به طور کلی به مبحث میکروکنترلر ۸۰۵۱ و جزئیات مربوط به آن اختصاص دادیم علاوه بر این لازم بود که تحلیل کلی از پروژه را ارئه دهیم لذا لازم دیدیم در فصل سوم به تشریح کامل مدار پرداخته و ضرورت استفاده از تک تک قطعات را بیان نموده و به مدار کاربردی آن نیز بپردازیم.

مبدل DC به AC تک فاز:

در کاربردی که ذکر شد در واقع یک منبع تولید کننده سیگنال AC با ولتاژ و فرکانس مختلف نیاز می باشد. یک مبدل توان DC به AC مد سوئیچینگ (اینورتر) در این نوع کاربردها استفاده می گردد که ورودی آن سیگنال DC و خروجی آن یک سیگنال AC می باشد. اگر ورودی  این اینورتر یک منبع ولتاژ DC باشد به آن اینورتر منبع ولتاژ (VSI)‌گویند و اگر ورودی آن منبع جریان DC باشد به آن اینورتر منبع جریان (CSI) می گویند. که CSI برای توانهای بسیار بالا کاربرد دارد. در اینجا اینورتر مورد نظر، از نوع VSI  می باشد.

VSI در واقع به دو نوع اینورتر تکفاز و اینورتر سه فاز تقسیم می گردد. که اینورتر تکفاز  مــی بایست بار AC تکفاز با یک کیفیت توان بالا و هارمونیک پایین را تأمین نماید.

مدولاسیون پهنای پالس (PWM) ‍:

تکنیک مدولاسیون پهنای باند (PWM)، یک روش موثر برای کنترل فرکانس و دامنه ولتاژ خروجی منحنی باشد. شکلهای کنترلی PWM مختلف که در اینجا بررسی می گردد اصولاً به دو دسته تقسیم می گردد، یکی PWM بر اساس حامل می باشد و دیگری PWM فضای برداری می باشد که PWM فضای برداری برای سه فاز مورد استفاده است که مورد بحث این پروژه نیست. در اینجا PWM بر اساس حامل برای دستگاههای تکفاز مورد بررسی قرار      می گیرد.

جهت تولید یک ولتاژ سینوسی در فرکانس مشخص مثلاً  f1، یک سیگنال کنترل سینوسی Vcontrol در فرکانس مورد نظر (f1) با یک موج مثلثی (Vcarrier) مقایسه می گردد شکل ۲-۱٫ در هر نقطه مشترک، یک گذر در شکل موج PWM با توجه به شکل ۲-۱ ظاهر می گردد. وقتی Vcontro1 بزرگتر از Vcarrier باشد خروجی PWM مثبت می شود و و قتی کوچکتر از Vcarrier باشد شکل موج PWM منفی خواهد شد. فرکانس ولتاژ حامل (Vcarrier) در واقع فرکانس سوئیچ (fs) اینورتر را بیان می کند. (fs)، اندیس مدولاسیون را برای این سیستم داریم:

 که در این رابطه Vcontro1 در ماکزیمم دامنه سیگنال کنترلی قرار می گیرد، در حالیکه Vtri‌مقدار ماکزیمم سیگنال و مثلثی (حامل) می باشد. همچنین نرخ مدولاسیون فرکانسی بصورت زیر تعریف می گردد:

mf در واقع نرخ بین فرکانس حامل و سوئیچینگ می باشد؛ جزء اصلی ولتاژ خروجی (Vout) نیم پل، دارای مشخصه معادله زیر و منطقه مدولاسیون خطی می باشد.

Vout=mi.Vd       mi≤۱٫۰

این معادله نشان می دهد که نتیجه مورد نظر که دامنه می باشد بطور خطی با اندیس مدولاسیون نسبت مستقیم دارد. مقدار mi از صفر تا ۱ را می توان بعنوان محدودة کنترل خطی سیگنال حامل سینوسی PWM در خروجی تعریف کرد.

اشکال مختلف روش سوئیچینگ PWM :

تا به حال با مفاهیم مبدل توان DC به AC و مدولاسیون PWM آشنا شدیم. در کاربردهای تکفاز آنچه بطور خاص مورد نظر می باشد ولتاژ خروجی است که به بار منتقل می شود. همانطور که قبلا دیده شد، ولتاژ خروجی، اختلاف بین دو پایه A و B از پل ترانزیستوری    می باشد. نکته دیگری که مد نظر است مقدار THD (Total Harmonic Disturtion)   می باشد که باید تا حدامکان مقدار کمی داشته باشد.

مدولاسیون PWm دو قطبی :

سوئیچینگ PWM دو قطبی در واقع یک شمای سوئیچینگ کلاسیک می باشد که برای اینورتر تکفاز بکار می رود. جفت ترانزیستور (T4, T1) و (T3, T2) در شکل ۱-۱ روی لنگه های مختلف پل بطور همزمان روشن و خاموش می گردند. ولتاژ خروجی در این حالت بصورت دو قطبی (مثبت و منفی) می گردد

مدولاسیون PWM تک قطبی :

60,000 ریال – خرید

 تمام مقالات و پایان نامه و پروژه ها به صورت فایل دنلودی می باشند و شما به محض پرداخت آنلاین مبلغ همان لحظه قادر به دریافت فایل خواهید بود. این عملیات کاملاً خودکار بوده و توسط سیستم انجام می پذیرد.

 جهت پرداخت مبلغ شما به درگاه پرداخت یکی از بانک ها منتقل خواهید شد، برای پرداخت آنلاین از درگاه بانک این بانک ها، حتماً نیاز نیست که شما شماره کارت همان بانک را داشته باشید و بلکه شما میتوانید از طریق همه کارت های عضو شبکه بانکی، مبلغ  را پرداخت نمایید. 

 

مطالب پیشنهادی:
  • مقاله کاربرد سوئیچ در شبکه و اینترنت
  • مقاله مدارات کنترل از راه دور
  • مقاله روابط عمومی الکترونیک، چشم‌اندازها و فرصت‌ها
  • مقاله طراحی سیستم کنترل آسانسور
  • مقاله اتصال شبکه های VLAN از طریق سوئیچ
  • برچسب ها : , , , , , , , , , , , , ,
    برای ثبت نظر خود کلیک کنید ...

    براي قرار دادن بنر خود در اين مکان کليک کنيد
    به راهنمایی نیاز دارید؟ کلیک کنید
    

    جستجو پیشرفته مقالات و پروژه

    سبد خرید

    • سبد خریدتان خالی است.

    دسته ها

    آخرین بروز رسانی

      پنجشنبه, ۱۸ آذر , ۱۳۹۵
    
    اولین پایگاه اینترنتی اشتراک و فروش فایلهای دیجیتال ایران
    wpdesign Group طراحی و پشتیبانی سایت توسط دیجیتال ایران digitaliran.ir صورت گرفته است
    تمامی حقوق برایdjkalaa.irمحفوظ می باشد.