طراحی و ساخت یک سیگنال ژنراتور مربعی و سینوسی

کد محصول BR52

تعداد صفحات: 70 صفحه فایل WORD

قیمت: 14000 تومان

فهرست مطالب

حاوی دیتاشیتهای کامل به همراه کدهای برنامه نویسی کامل به زبان C

مقدمه
با پیشرفت در قطعات نیمه هادی قدرت از 1950‏، 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:
1- مبدل DC به AC (اینورتر)
2- مبدل AC به DC (یکسو ساز)
3- مبدل DC به DC (چاپر)
4- 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 1 هرتز تا 2 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 89C52 که از خانواده میکروکنترلر 8051 می باشد ، استفاده شده است فصل دوم را به طور کلی به مبحث میکروکنترلر 8051 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.
منابع :

– سایت www.irf.com: شرکت International Rectifier
– سایت www.sgs-thomson.com
– سایت www.Harris Semiconductor.com
– سایت www.fairchildsemi.com
– سایت www.intersil.com
– کتاب الکترونیک صنعتی تالیف سیریل لندر
– کتاب الکترونیک قدرت تالیف رشید
– کتاب میکروکنترلر 8051 تالیف مزیدی

فهرست مطالب

مقدمه1
فصل اول: الکترونیک قدرتژ4
مبدل DCبه AC تکفازژ5
مدولاسیون پهنای پالس(PWM) ژ6
اشکال مختلف سوئچینگ PWMژ8
مدولاسیون PWM دو قطبیژ8
مدولاسیون PWM تک قطبی10
شمای PWM تک قطبی بهبود یافته12
بلوک دیاگرام کلی مدار پروژه14
یکسوساز تمام موج15
مبدلDC بهAC16
IGBT16
ساختارسیلیکون و مدار معادل17
مشخصات هدایت18
مشخصات سوئیچینگ20
راه انداز یا درایور IGBT20
شرح ای سیIR211322
ملاحظات طراحی بخش درایورIR211326
برد مدار چاپی مورد نیاز برای راه اندازی ماسفت33
راهنمای کمک سریع34
فصل دوم:میکروکنترلر805135
مقدمه36
تفاوت بین میکرو پروسسور و میکرو کنترلر36
میکرو کنترلر805138
تخصیص فضای حافظهRAMدر 805140
توصیف پایه های 805142
فصل سوم:تشریح تکمیلی مدار پروژه48
پل دیود و خازن صافی کننده ورودی49
راه انداز پل سوئیچ های قدرت49
میکروکنترلر89C5254
اپتو کوپلر و نقش آن در مدار58
عملکرد مدار59
کاربردهای پروژه60
منابع