نحوه طراحی و محاسبات مدارهای منابع تغذیه سوییچینگ و کوره القایی

[عباس جبراییلی]

پاسخ : نحوه طراحی و محاسبات مدارهای منابع تغذیه سوییچینگ و کوره القایی

با سلام-ایا بعد از تغییر مقاومت و سپس تست دوباره لت برق شهر انرا به مقدار 27 کیلو بازگرداندید؟ در کل بست چنین مدار هایی بر روی یرد برد نتیجه خوبی نخواهد داشت زیرا کافی است یکی از اتصالات مدار در برد برد مناسب نباشد انگاه مدار خواهد سوخت و یا شما را به خود مشغول خواهد کرد.بهتر است انها را روی برد سوراخ دار و با سیم لحیم نموده و تست کنید.خود نویسنده هم به اشکال عدم وجود حفاظت در ان اعتراف کرده و لینک نقشه درست را داده است.http://danyk.cz/iz350_en.html

[عباس جبراییلی]

پاسخ : نحوه طراحی و محاسبات مدارهای منابع تغذیه سوییچینگ و کوره القایی

سلام-یکی از دوستان در مورد شبیه سازی هسته در ارکد سوال کرده بود لازم دیدم که در این قسمت مقداری راجع به ان توضیح دهمتا سایر دوستان هم استفاده نمایند-فرض کنید میخواهیم هسته EE55 را با تعداد دور اولیه 17 دور و سه سیم پیچ ثانویه که دوتا از انها 5 دور و دیگری 3 دور داشته باشد-میبینیم که تعدا سیم پیچها 4 عدد میباشد ابتدا 4 عدد سلف را از کتابخانه در صفحه شماتیک قرار میدهیم و به ترتیب نام انها را 1-2-3-4 نام گذاری میکنیم.هرچند که این نامها اختیاری است و میتوانید هر نام دیگری برای انها انتخاب نمایید ولی اگر هیچ سلف دیگری قبلا در شماتیک نباشد به هنگام قرار دادن انها این شماره ها L1-L2-L3-L4 برای انها در نظر گرفته خواهد شد ومقدار پیش فرض 10uHبرای انها ----حال مقدار 10 میکرو را برای هر سلف تغییر میدهیم و به جای ان تعداد دور مورد نظرمان را قرار میدهیم یعنی برای L1 مقدار 10 میکرو را به عدد 17 و برای L2 مقدار 10 میکرو را به عدد 5 و برای L3 مقدار 10 میکرو را به عدد 5 و برای L4 مقدار 10 میکرو را به عدد 3 تغییر میدهیم.عدد ها فاقد پسوند و یا پیشوند هستند-حال از کتابخانه قطعه E28_25_28 3c85 را انتخاب میکنیم که ابعاد ان معادل هسته EE55 میباشد http://www.epcos.com/inf/80/db/fer_07/e_55_28_21.pdf البته در این لینک چنس هسته چیز دیگری میباشد ولی لبعاد ان مطابق هسته های ماست.چنس هسته های معمولی را 3c85 در نظر میگیریم که در بیشتر مواقع جواب قابل قبولی میدهد.ولی اگر فرکانس خیلی بالا باشد باید حتما مشخصات هسته را بانیم و سپس معدل انرا پیدا کنیم که زمان زیادی برای جستجو در اینترنت میاز دارد.بعد از انتخاب مدل هسته و قرار دادن در شماتیک روی ان 2 بار کلیک کرده و صفحه ای باز میشود که در ان ستونهای L1-L2-L3-L4-L5L6 را میبینید که در ان L1 یعنی سیم پیچ شماره 1وL2 یعنی سیم پیچ شماره 2 که با L1,L3,L4,L5,L6 میخواهیم کوپل باشدو همینطور الی اخر زیر L1 نام اولیه مان را مینویسیم که نام انرا L1 گذاشته بودیم زیر L2 نام یکی از سیم پیچهای دیگرمان را مینویسیم که در اینجا برای انکه نظم داشته باشیم نام L2 را مینویسیم و الی اخر.و کار تمام است.

[پویا نجارزاده]

پاسخ : نحوه طراحی و محاسبات مدارهای منابع تغ&

سلام جناب جبرییلی
من میخوام این مدار رو درست کنم
http://danyk.cz/induk2_en.html
به نظرتون این مدار هم،مثل این مدار مشکل داره؟
http://danyk.cz/iz_2_35_en.html

[عباس جبراییلی]

پاسخ : نحوه طراحی و محاسبات مدارهای منابع تغذیه سوییچینگ و کوره القایی

بله هر دو مشکل دارند.زیرا فرکانس به صورت دستی تنظیم میشود که اگر اشتباه شود سوییچها خواهند سوخت.

[پویا نجارزاده]

پاسخ : پاسخ : نحوه طراحی و محاسبات مدارهای منابع تغذیه سوییچینگ و کوره القایی

بله هر دو مشکل دارند.زیرا فرکانس به صورت دستی تنظیم میشود که اگر اشتباه شود سوییچها خواهند سوخت.

راه حل کجاست؟ باید چه تغییری تو مدار بدم؟
اگه باید ای سی عوض بشه باید از چه ای سی استفاده کنم؟

[عباس جبراییلی]

پاسخ : نحوه طراحی و محاسبات مدارهای منابع تغذیه سوییچینگ و کوره القایی

استفاده از PLL که در خانواده cmos ها ای سی 4046 .ولی قبل از همه اینها شما باید با انواع توپولوژی و نحوه کار مدار های سوییچینگ اشنایی داشته باشید.در غیر اینصورت متحمل خسارت مادی زیادی خواهید شد.

[پویا نجارزاده]

پاسخ : پاسخ : نحوه طراحی و محاسبات مدارهای منابع تغذیه سوییچینگ و کوره القایی

استفاده از PLL که در خانواده cmos ها ای سی 4046 .ولی قبل از همه اینها شما باید با انواع توپولوژی و نحوه کار مدار های سوییچینگ اشنایی داشته باشید.در غیر اینصورت متحمل خسارت مادی زیادی خواهید شد.

ممنونم از پاسختون :smile:
من از سوچینگ یه چیزایی میدونم بلاخره باید از یه جایی شروع کرد.
ای سی UC3844 چطوره؟

[عباس جبراییلی]

پاسخ : نحوه طراحی و محاسبات مدارهای منابع تغذیه سوییچینگ و کوره القایی

3844 ای سی سوییچینگ مد جریان با یک خروجی میباشد و مناسب این کار نیست.

[valed]

پاسخ : نحوه طراحی و محاسبات مدارهای منابع تغذیه سوییچینگ و کوره القایی

استاد بزرگ از راهنمائیهایت بینهایت تشکر میکنیم. میخواستم در مورد جهت جریان موقع قطع سوئیچها در سیم پیچ اولیه توپولوژی تمام پل توضیح بدهید .

[عباس جبراییلی]

پاسخ : نحوه طراحی و محاسبات مدارهای منابع تغذیه سوییچینگ و کوره القایی

میخواهیم به اصول کار کوره های القایی بپردازیم.در مورد سوال دوستمان جهت جریان در مدار تمام پل بستگی به روش سوییچ کردن دارد که ایا معمولی باشد و یا به صورت شیفت فاز که با هم تفاوت دارد که با یک جستجو در اینتر نت میتوانید مقاله ها و شکلهای انرا ببینید.در کور های القایی جریان عبور کننده با فرکانس بالا که از کویل و یا سیم پیچی که فلز در ان قرار میگیرد باعث ایجاد یک میدان مغناطیسی متغییر با زمان میشود که این میدان در فلز قرار گرفته در این میدان باعث ایجاد جریان میشود و این جریان باعث ایجاد تلفات اهمی در فلز شده و نهایتا فلز گرم میشود.پس نتیجه این است که اگر ما بتوانیم به هر وسیله ای میدان متغییر ایجاد کنیم میتوانیم فلز را گرم کنیم.روشهای مختلفی برای این کار وجود دارد.که استفاده از المانهای سوییچ کننده الکترونیک قدرت یکی از روشهای ان است.روش دیگر ایجاد یک میدان مغناطیسی دی سی و سپس حرکت دادن فلز در ان میدان است که این روش گرانتر از روشهای متداول بوده ولی راندمان ان خیلی بیشتر از سایر روشهاست.روش های با ترکیب این دو نیز موجود میباشد که بحث ما نمیباشد و ما به همان روشهای سوییچینگ میپردازیم.

[عباس جبراییلی]

پاسخ : نحوه طراحی و محاسبات مدارهای منابع تغذیه سوییچینگ و کوره القایی

گفتیم که برای ایجاد گرما به میدان مغناطیسی متغییر نیاز داریم.البته این میدان باید انقدر قوی باشد که بتواند جریان زیادی در فلز ایجاد کند قبل از اینکه فلز با محیط تبادل حرارت انجام دهد بتواند دمای انرا بالا ببرد.در غیر اینصورت دمای فلز بالا نخواهد رفت برای روشن شدن مطلب فرض کنید میخواهیم چند لیتر اب را حرارت دهیم تا به دمای جوش برسد اگر شعله زیر ظرف اب به قدر کافی نباشد مثل حالتی که یک شمع را زیر یک بشکه اب بگذارید اب هرگز به جوش نخواهد امد ولی اگر شعله قدرت کافی داشته باشد میتواند اب را به جو ش اورد.البته با یک شمع هم میتوانیم اب یک بشکه را به جوش اوریم ولی شرط دارد و ان این است که تبادل حرارتی با محیط صورت نگیرد در ان صورت تمام گرمای ایجاد شده توسط شعله شمع به اب انتقال یافته و باعث جوش امدن ان خواهد شد.

[عباس جبراییلی]

پاسخ : نحوه طراحی و محاسبات مدارهای منابع تغذیه سوییچینگ و کوره القایی

ساده ترین راه برای ایجاد جریان بالا استفاده از یک ترانس کاهنده و اتصال یک کویل به ثانویه ان و قرار دادن فلز در کویل میباشد.اشکالی که دارد این است که هسته ترانس نیز داغ خواهد شد و راندمان بسیار پایین خواهد بود پا و حداکثر توان به خروجی نمیرسد.روش دیگر استفاده از المانهای سوییچ میباشد که در ان ولتاژ دی سی به فرکانس بالا تبدیل شده و به اولیه یک ترانس و یا مستقیما به کویل منتقل میشود.برای شروع شما میتوانید یک منبع تغذیه کامپیوتر را باز کرده و یک سیم پیچ با قطر 2 سانتی متر و تعداد 10 دور به خروجی های قبل از دیود 5 ولت وصل کنید و یک فلز اهنی را داخل ان قرار داده و ببینید که چه اتفاقی میافتد.و با تغییر تعداد دور های سیم پیچ خواهید دید که با کم شدن تعداد دور ها دما نیز بالاتر میرود.ولی نه به ان حد که بتواند فلز را به دمای بالاتر از 700 درجه برساند.

[عباس جبراییلی]

پاسخ : نحوه طراحی و محاسبات مدارهای منابع تغذیه سوییچینگ و کوره القایی

میخواهیم بدانیم که چرا با روش منبع تغذیه نمیتوانیم به دمای بالا برسیم.هنگامیکه فلز گرم میشود پرمابیلیتی و مقاومت اهمی ان تغییر میکند با تغییر این دو امپدانس کویل نیز تغییر میکند و با بالا رفتن دما جریان کاهش میابدو دیگر نمیتواند حرارت فلز را بالا ببرد ولی اگر بتوان به طریقی جریان را زیاد نمود به طوریکه حداکثر توان به فلز انتقال یابد دمای فلز بالاتر خواهد رفت.بنابراین مسئله فقط تغییر امپدانس کویل میباشد که باعث کاهش جریان شده و دما بالاتر نمیرود.حال باید دید که چگونه میتوان این کار را انجام داد.

[عباس جبراییلی]

پاسخ : نحوه طراحی و محاسبات مدارهای منابع تغذیه سوییچینگ و کوره القایی

قبل از پرداختن به موضوع تغییرات امپدانس وجریان لازم است درمورد مدار تانک اطلاعاتی داشته باشیم-دو نوع مدار تانک استفاده میشود یکی نوع سری و دیگری نوع موازی که هریک کاربردهای خاص خودش را دارد -مدار سری با منبع ولتاژ تحریک میشود و مدار موازی با منبع جریان-که برای جلوگیری از طولانی شدن بحث با مدار نوع موازی کاری نداریم و بیشتر به نوع سری میپردازیم.در مدار سری که متشکل از کویل-مقاومت اهمی بار-خازن میباشد فرکانس رزونانس از روی مقدار خازن و اندوکتانس کویل محاسبه میشود ود طول انجام عملیات حرارتی مقدار اندوکتانس و مقاومت اهمی با تغییرات حرارت دچار تغییر شده و در نتیجه فرکانس رزونانس تغییر میکند و این یعنی اینکه اگر شما فرکانس را ثابت نگه داشته باشید اختلاف فازی بین جریان و ولتاژ بوجود میاید که باعث میشود توان داده شده به تانک تماما به بار انتقال نیابد و در طول عملیات حرارتی اگر فرکانس را تغییر ندهید اینطور به نظر میرسد که شما توان زیادی را از کنبع ولتاژ مصرف میکنید ولی غافل از این که این توان به بار انتقال نمیابد و فقط سبب شارژ و دشارژ مدار تانک میشود و به صورت دقیقتر کسینوس فی مدار اینورترخیلی کمتر از یک میشود و این یعنی یک توان راکتیو که در بار مصرف نمیشود .

[عباس جبراییلی]

پاسخ : نحوه طراحی و محاسبات مدارهای منابع تغذیه سوییچینگ و کوره القایی

بنابراین میبینیم که برای انکه توان کاهش نیابد باید مدار طوری عمل نماید که یا اندوکتانس کویل مدار را ثابت نگه داریم و یا متناسب با تغییرات اندوکتانس فرکانس مدار را تغییر دهیم.ثابت نگه داشتن اندوکتانس کویل به شرطی امکان پذیر است که که کویل ممدار تانک وابسته به فرکانس نباشد واین یعنی اینکه اصلا کویلی وجود نداشته باشد و باز هم یعنی اینکه ما میدان را به روش دیگری ایجاد کنیم یعنی یک میدان دی سی و حرکت دادن قطعه در داخل میدان در این صورت بیشترین راندمان را خواهیم داشت و در حالتهای خاصی که قطعه شکل منظمی مانند استوانه دارد از این روش در توانهای بالا استفاده میشود زیرا راندمان این روش 2 برابر روشهای دیگر است.برای تغییر فرکانس ما باید معیاری داشته باشیم تا از روی ان بتوانیم فرکانس را تغییر دهیم بهترین معیار اندازه گیری اختلاف فاز ولتاژ و جریان مدار است تا در صورتی که جریان و ولتاژ هم فاز باشند مدار در رزونانس میباشد و اگر اندوکتانس کویل تانک زیاد شود فرکانس رزونانس کم شده و به تبع ان اختلاف فاز بین جریان و ولتاژ مدار تانک زیاد میشود یعنی جریان از ولتاژ عقب میماند و اگر اندوکتانس کویل مدار تانک کم شود فرکانس رزونانس ان زیاد خواهد شد و اختلاف فاز بین جریان و ولتاژ کم میشود یعنی جریان از ولتاژ جلوتر خواهد بود.بنابراین مداری لازم است تا این اختلاف فاز را به ولتاژ تبدیل کرده و سپس ولتاژ را به فرکانس تبدیل نماید.