لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه60
فهرست مطالب
مبدل DC به AC تک فاز:
مدولاسیون پهنای پالس (PWM) :
مدولاسیون PWm دو قطبی :
مدولاسیون PWM تک قطبی :
شمای PWM تک قطبی بهبود یافته :
یکسو ساز تمام موج :
IGBT :
ساختار سیلیکون و مدار معادل:
مبدل DC به AC :
مشخصات هدایت :
مشخصات سوئیچنگ:
شرح آی سی IR2113 :
ملاحظات طراحی بخش درایور IR2113 :
طراحی تغذیه درایو و ترانزیستورها :
موارد قابل توجه برای کاهش ولتاژ (Under voltage)
طراحی بایاس تغذیه :
طراحی مدار بایاس قسمت پایین:
طراحی مدار بوت استرپ :
مقدمه :
تخصیص فضای حافظه RAM در 8051:
توصیف پایه های 8051
XTAL1 و XTAL2 :
تشریح تکمیلی مدار پروژه
پل دیود و خازن صافی کننده ورودی:
راه انداز پل سوئیچهای قدرت :
میکروکنترلر 89C52 :
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.
در شکل 1-1 توپولوژی کلی یک اینورتر آورده شده است:
(شکل 1-1)
همان طور که در شکل 1-1 نشان داده شده است، اینورتر دارای دو پایه (B, A) می باشد که به بار تکفاز خروجی متصل گشته و آنرا تأمین می کند. دو خازن با مقدار یکسان به صورت سری دو سر ولتاژ DC ورودی قرار گرفته است که نقطه اشتراک آنها به زمین متصل می باشد. که این اتصال باعث می گردد که ولتاژ دو خازن دقیقاً گردد. یک الگوریتم سوئیچینگ شخصی را می توان به چهار ماژول سوئیچ T1 ، T2، T3 و T4 جهت کنترل اینورتر برای ایجاد یک سیگنال سینوسی با فرکانس و دامنه مورد نظر اعمال نمود. در میان اشکال مختلف سوئیچینگ عملی، روش PWM (Pulse With Modulation) . بطور کلاسیک و وسیعتر بکار می رود که در این مورد در بخشهای بعد توضیح داده خواهد شد.
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. شکل 2-1 یک شمای کلی از مدولاسیون PWM می باشد:
(شکل 2-1)
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 2-1. در هر نقطه مشترک، یک گذر در شکل موج PWM با توجه به شکل 2-1 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≤1.0
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 1 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 1-1 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 چون هیچ حالت صفری در آن وجود ندارد.شکل موج خروجی برابر ولتاژ نقطه VAO در شکل 1-1 می باشد با این تفاوت که دامنه آن دو برابر می باشد. اصول یک PWM دو قطبی را می توان در معادله زیر خلاصه کرد:
Vout = Vd when Vcontrol > Vcarrier
Vout == Vd when Vcontrol < Vcarrier
(شکل 3-1)
شکل 3-1 یک شرحی از مدولاسیون PWM دو قطبی را با پارامترهای mf=15 و mi=0.8 بصورت گرافیکی بیان می کند. از روی شکل می توان فهمید که VBO دقیقاً معکوس VAO در هر زمان می باشد، بنابراین هیچ حالت صفری در خروجی ندارد، Vout=VAO-VBO که باعث
تولید ولتاژ دو قطبی در خروجی گردیده است. در شمای مدولاسیون PWM دو قطبی، اگر نرخ مدولاسیون فرکانس را عدد فرد انتخاب کنیم، ولتاژ خروجی Vout نسبت به مبدأ یک شکل موج متقارن و دو نیم موج می گردد که در این حا
مقاله در مورد الکترونیک قدرت,میکرو کنترلر 8051
