X
x جهت سفارش تبليغ در سایت ثامن بلاگ کليک کنيد



دانلودنرم افزار پروژه و مقاله و گزارش کار الکترونیک - مدار اسنابر کسب درآمد
RSS

عرفی مدار اسنابر:

مدار اسنابر یک مدار خازنی و اهمی است که این مدار جهت حفاظت مدارهای الکترونیکی در مقابل تغییرات ولتاژ نسبت به زمان استفاده میشود.
همانطور که میدانید در هنگام قطع جریان یک سلف به صورت لحظه ای سلف دارای انرژیه ذخیره شده می باشد که این انرژی به صورت جریان لحظه ای در داخل سلف محاسبه میشود. با قطع لحظه ایه جریان سلف انرژیه سلف به صورت لحظه ای به صفر می رسد.
این تغییرات انرژی به چه صورت ظاهر میشود؟
جریان به صورت لحظه ای به صفر میرسد که با مشتق گرفتن از تغییرات جریان سلف بر حسب زمان ولتاژ دو سر سلف بدست می آید که این ولتاژ بین افرادی که با منابع تغذیه سوییچینگ سر و کار دارند به ولتاژ سوزنی شهرت دارد.


این ولتاژ سوزنی به قدری پهنای زمانیه کوچک و شیب تغییرات زیادی دارد که می تواند در هر اتصال بازی یک جریان خازنی شدید و هم یونیزه کردن هوا و قوس الکتریکی را ایجاد کند.

عملکرد مدار اسنابر :
این مدار ماهیت خازنی دارد و می تواند از تغییرات ولتاژ مشتق گیری نماید و جریان خازنی ایجاد میکند که این جریان شدید لحظه ای که به صورت توان در مقاومت سری با خازن تلف میشود همان انرژی لحظه ای مربوط به سلف یا موتور میباشد (موتورها بار سلفی محسوب می شوند چون سیم پیچ دارند).

تقسیم بندی مدارات اسنابر :

درحالت کلی مدارهای اسنابر بردو دسته هستند . یک نمونه قطع شدن و دیگری روشنی به وسیله ی سوئیچینگ را کنترل می کنند . در هردونمونه عنصرذخیره ساز انرژی کوچکی  (در مورد قطع شدن خازن و در مورد روشنی ، سلف ) مورد استفاده قرار می گیرد .
 
 
 
 تقسیم بندی دیگری نیز برای مدارهای اسنابر وجود دارد به این ترتیب که یک سری غیر فعال و یک سری فعال هستند . اگر انرژی جذب شده توسط مدار اسنابر در یک مقاومت تلف شود نوع اسنابر غیر فعال یا با اتلاف نامیده می شود . چنانچه انرژی جذب شده به ورودی یا خروجی مدار منتقل گردد به آن اسنابر بی اتلاف می گویند . در مدار اسنابر بی اتلاف چنانچه از یک و یا چند ترانزیستور سوئیچینگ استفاده شود به آن اسنابر فعال اطلاق می شود . هم چنین اگر انرژی تنها در یک لبه ی سوئیچینگ  ( مثلا به هنگام وصل عنصر سوپیچینگ ) منتقل شود مدار اسنابر قطبی و چنانچه در هردو لبه ی سوئیچینگ  (یعنی به هنگام قطع و وصل ) منتقل شود ، مدر اسنابر غیر قطبی نامیده می شود . 
 
اسنابرهای با اتلاف شامل موارد زیر است :

1-  اسنابر ولتاژ RC ثابت 

2 - اسنابر ولتاژ RDC 
 
و اسنابرهای بی اتلاف شامل :
 
1 - اسنابرهای ولتاژ دو پایانه ای 
2 - اسنابر ولتاژ سه پایانه ای 
3-اسنابر ولتاژ سه پایانه ای با ولتاژ میانی 
4 - اسنابر ولتاژ ترانسی 
5 - اسنابر ولتاژ با ترانزیستور سوئیچینگ 
 
اسنابرهای با اتلاف  :
 
همانگونه که بیان شد از مدارهای اسنابر به دو منظور استفاده می شود :
 
1- کنترل مکان هندسی سوئیچینگ (تضمین عملکرد در ناحیه امن ) 
2- کاهش تلفات داخلی ادوات 
 
اگر درهنگام خاموش کردن ، خازنی موازی با و سیله وجود داشته باشد مانند مبدل شکل زیر جریان از خازن عبور می کند . این امر موجب کمتر شدن افزایش ولتاژ در یک کلید حین خاموش شدن آن می شود که باعث کاهش تلفات آن می شود (شکل 1 )
 
 
 
 
 
عملکرد اسنابر خازنی - رنگ قرمز (شکل 1 )
 

 اسنابر ولتاژ RDC با اتلاف :

این نوع از مدار اسنابر یکی از پرکاردترین اسنابرها برای استفاده در منابع تغذیه سوئیچینگ و بالاست های الکترونیکی با وات بالا می باشد . همانطور که در بخش های  بلی به آن اشاره شد مدارهای اسنابر نقش بسیار مهمی را در کاهش اتلاف توان برروی سوئیچ ایفا می کنند به عنوان مثال استفاده مبدل نیم پل به عنوان یک درایور برای ولتاژ های بالا (مثلا همان 230 ولت ) وداشتن یک سلف تزویج بزرگ(توان 1 کیلووات) در مداراسپایک های ولتاژ در دوسر ترانزیستورها به بیش از  1000 ولت می رسد ، در این حالت نمی توان از سوئیچ های  مناسب و ارزان قیمت استفاده کرد ، روش های استفاده از اسنابر این محدودیت را برطرف می کنند . مدار زیر یک نمونه اسنابر RDC ساده همراه با مکان هندسی  سوئیچینگ آن در مبدل نشان داده شده است . توجه شود که این نوع اسنابر از نوع انواع قطبی بوده لذا عملکرد آن با انواع غیر قطبی متفاوت است ، یعنی دراین نوع ضرورتی به میرایی نوسانات نیست ، چرا که مقاومت مدار برای لحظاتی از دوره ی سوئیچینگ از مدار قطع می باشد .

 

این نوع از اسنابر محدود کننده ی ولتاژ می باشد ، در زمان قطع با یک سری محاسبات ساده می توان گفت که:

 

در زمان وصل ، انرژی Cs در Rs تلف می شود ، لذا :

توجه شود که قرار دادن مدار اسنابر باعث کاهش تلفاتی برروی سوئیچ میشود ولی انتخاب نامناسب مقادیر تلفات کلی را افزایش می دهد .

اسنابر مشابهی نیز می توان برای حالت روشن شدن سوئیچ پیاده سازی شود . در این حالت نمودار به شکل زیر خواهد شد . این امر باعث کاهش تلفات دیود و سوئیچ وافزایش تلفات کلی شامل RS خواهد بود . 
مکان هندسی سوئیچ برای حالت روشن 
 
اسنابر ولتاژ RC ثابت :

اسنابر نشان داده شده در زیر موجب میرایی تشدید ناشی از عوامل پارازیتی در طبقه ی قدرت شده و از میان مدارهای اسنابر پرکاربردترین آنها محسوب می شود . از این مدار در دوسر دیودها ، سوئیچ های قدرت ، سلف های خروجی ، ثانویه ترانس ها و همچنین دوسر کلیدها استفاده می شود . استفده از این مدار موجب کنترل تغییرات ولتاژ و میزان پایداری میرایی می شود .

مدار استفاده شده در شکل زیر نحوه ی استفاده یک مدار اسنابر برای یک سوئیچ (ترانزیستور) نشان میدهد . استفاده از مقادیر مناسب مقاومت و خازن تا مقدار 40 درصد اتلاف توان برروی سوئیچ را کاهش دهد . . این مقادیر باید تا حد امکان نزدیک به امپدانس مشخصه مدار تشدید انتخاب شود تا نوسانات میراگردد . البته این نکته نیز بسار اهمیت دارد که مقدار خازن اسنابر از خازن مدار تشدید بزرگتر انتخاب شود ولی باید به میزان کافی کوچک باشد تا تلفات مقاومت حداقل شود .

 

 

شکل زیر یک مدار اسنابر RC با یک سلف نشستی را نشان میدهد (LS) ، در صورت نبودن مدار اسنابر ، مدار تشدید  و خازن و خروجی ( پراکندگی) سوئیچ را خواهیم داشت .

 

 

وقتی سوئیچ خاموش میشود ، انرژی ذخیره شده در سلف نشتی با خازن خروجی کلید در صورت نبودن مدار اسنابر نوسان می کند .چنانچه مقاومت مدار اسنابر برابر با امپدانس مشخصه ی مدار تشدید باشد ، مدار تشدید به صورت میرایی بحرانی در آمده و اسپایگ های ولتاژ به وجود نخواهد آمد . معمولا مقدار خازن اسنابر دوتا چهار برابر خازن خروجی عنصر سوئیچینگ انتخاب می شود . معمولا ترجیج داده می شود که مقادیر خازن و مقاومت بعد از ساخت مدار و به صورت تجربی به دست آید . به این شکل که ابتدا بدون خازن اسنابر مدار را راه اندازی می کنند و سپس در خروجی فرکانس را اندازه گیری  کرده و در خروجی (یا بیشتر مدارات دوسر سوئیچ) خازن اضافه می کنند تا فرکانس نوسانات نصف گردد . در این شرایط مقدار خازن اضافه شده مقدار سه برابر مقدار اولیه می باشد . این مقداری است که ضریب کیفیت نزدیک به یک را بهینه می کند . مقدار اندوکتانس را می توان از دو فرکانس تشدید با دوخازن مختلف ، محاسبه شود . بنابراین مقدار امپدانس مشخصه ی مدار قابل محاسبه است.

نتیجه کلی :

وظیفه اسنابر:شبکه اسنابر وظیفه دارد که از قطعات حفاظت کند و همچنین به منظور بهبود عملکرد مدار استفاده میشود.

برخی دیگر از وظایف این مدارات :
1 - کاهش یا حذف جریان و ولتاژهای اضافی
2 - محدود کردن (dv/dt) و (di/dt) مدار (چون اگر این پارامترها از پارامترهای قطعه سوییچ مورد نظر بیشتر بشه باعث سوختن قطعه میشه)
3 - شکل دادن به خط بار و نگه داشتن آن در ناحیه عمل کننده امن (SOA) ( این ناحیه بیشتر برای طراحان مدارات آمپلی فایر و منابع تغذیه مهم است )
4 - انتقال اتلاف توان از یک سوییچ(تریستور) به یک مقاومت یا یک بار مفید که به دنبال آن کاهش تلفات کل به دلیل این تعویض را خواهیم داشت
5 - کاهش تداخل الکترومغناطیسی با میرایی ولتاژ و جریان

این نوع مدارات مدلهای زیادی دارن اما این دو نوع توی همشون معروف تره :

1- RC (مقاومت-خازن) 

2 - RCD(مقاومت-خازن-دیود)
اینم چندتا عکس از انواعشون :



برچسب ها : ,,,,,,

موضوعات
    مقالات
    میکروکنترلرهای AVR
    آموزش
آرشیو مطالب
نظرسنجی
    نظر شما راجع به مطالب وبلاگ چطور است؟




پیوندهای روزانه
درباره ما

    سلام با عرض خوش آمد خدمت دوستان این بلاگ یک بلاگ علمی و کاربردی برای علاقه مندان به رشته برق و الکترونیک هستش و امیدوارم مطالب این وبلاگ خوشایندتون باشه دوستان
آمار وبلاگ
» بازدید امروز : 49
» افراد آنلاین : 2
» بازدید دیروز : 5
» بازدید ماه : 443
» بازدید سال : 1468
» کل بازدیدها : 16074
» مجموع اعضا : 7
» تعداد مطالب : 103
» تعداد نظرات : 21
کد های کاربر
الکترونیک قرن 21 +++++++++++++++++++++++++++++++++++
پربازدیدترین مطالب
************

پورتال تفریحی

کلیک طلا