مقدمه :
در اکثر آزمایشگاههای برق از منابع تغذیه برای تغذیه مدارهای مختلف الکترونیکی آنالوگ و دیجیتال استفاده می شود . تنظیم کننده های ولتاژ در این سیستم ها نقش مهمی را برعهده دارند زیرا مقدار ولتاژ مورد نیاز برای مدارها را بدون افت و خیز و تقریباً صاف فراهم می کنند .
منابع تغذیه DC ، ولتاژ AC را ابتدا یکسو و سپس آن را از صافی می گذرانند و از طرفی دامنه ولتاژ سینوسی برق شهر نیز کاملاً صاف نبوده و با افت و خیزهایی در حدود ۱۰ تا ۲۰ درصد باعث تغییر ولتاژ خروجی صافی
می شود.
از قطعات مورد استفاده برای رگولاتورهای ولتاژ می توان قطعاتی از قبیل ، ترانسفورماتور ، ترانزیستور ، دیود ، دیودهای زنر ، تریستور ، یا تریاک و یا آپ امپ (op Amp) و سلف (L) و خازن (C) و یا مقاومت (R) و یا ICهای خاص را نام برد .
* عوامل موثر بر تنظیم ولتاژ :
عوامل مختلفی وجود دارند که در تنظیم ولتاژ در یک تنظیم کننده موثرند از جمله این عوامل را می توان ، تغییرات سطح ولتاژ برق ، ریپل خروجی صافیها، تغییرات دما و نیز تغییرات جریان بار را نام برد .
الف)* تغییرات ولتاژ ورودی :
در تمامی وسایل الکترونیکی و یا سیستم های الکترونیکی و مکانیکی و غیره و در تمامی شاخه های علمی طراحان برای اینکه یک وسیله یا سیستم را با سیستم های مشابه مقایسه کنند معیاری را در نظر می گیرند که این معیار در همه جا ثابت است .
در یک تنظیم کننده معیاری به نام تنظیم خط وجود دارد که میزان موفقیت یک تنظیم کننده ولتاژ در کاهش تغییرات ولتاژ ورودی را با این معیار می سنجند و به صورت زیر تعریف می کنیم :
فرمول (۱ـ۲)
که در آن ، تغییرات ولتاژ ورودی ، تغییرات ولتاژ خروجی ، ولتاژ خروجی متوسط (DC) می باشد .
ب)تغییرات ناشی از تغییر دما :
یکی دیگر از عاملهای تعیین کننده در یک تنظیم کننده ولتاژ خوب تغییرات ناشی از دماست .
معیاری که تغییرات نسبی ولتاژ را برحسب دما بیان می کند ضریب دمای تنظیم کننده نام دارد که آن را با T.C نشان می دهیم و بصورت زیر تعریف می شود :
(فرمول ۲-۲)
T.C = Temperature coefficient
در رابطه فوق ، تغییرات ولتاژ خروجی در اثر تغییرات دمای و مقدار متوسط (DC) ولتاژ خروجی است .
معمولاً TC برحسب (Parts – per – million) بیان می شود و به صورت زیر تعریف می شود .
(فرمول ۳-۲)
در زیر چند نمونه از مقادیر ، ، و … برای بعضی از سری
IC های رگولاتور ولتاژ آورده شده است .
T.C
Input voltage range Type
0.3% 0.5% 0.1% Max Min S.F.C 2100m
40 8.5
0.3% 0.1% 0.1% 40 8.5 S.F.C 2200m
0.3% 1 0.056% -8 -50 S.F.C 2204
Linear integrated circuits voltage regulators
ج)تغییرات ناشی از تغییر بار :
اکثر دانشجویان در آزمایشگاه با این مسئله روبرو شده اند که وقتی ما ولتاژی را از یک منبع می گیریم و با مالتی متر اندازه گیری می کنیم ( چه در حالت DC و چه در حالت ac ) وقتیکه به مدار وصل می کنیم مقدار آن با حالت بدون بار کمی اختلاف دارد ، دلیل آن تغییر بار است ، چون وقتی به مدار وصل نیست (بار) و وقتی به مدار وصل می شود بار تا مقدار خیلی زیادی کم می شود در حقیقت مقاومت بار تنظیم کننده ولتاژ ، مقاومت ورودی مداری است که از بیرون به آن متصل می شود و بنابراین می تواند تغییرات نسبتاً وسیعی داشته باشد .
در یک تنظیم کننده ولتاژ ایده آل مقاومت داخلی صفر است تا تغییر مقاومت بار تأثیری در ولتاژ خروجی آن نداشته باشد . در عمل تنظیم کننده ها دارای مقاومت داخلی کمی هستند و به همین دلیل کمی ولتاژ خروجی را تحت تأثیر قرار می دهند .
میزان این تأثیرپذیری را با معیاری به نام تنظیم بار یا ، نشان می دهیم که بصورت زیر تعریف می شود .
60 صفحه فایل ورد قابل ویرایش
فهرست
مقدمه
* عوامل موثر بر تنظیم ولتاژ :
الف)* تغییرات ولتاژ ورودی :
ب)تغییرات ناشی از تغییر دما :
ج)تغییرات ناشی از تغییر بار :
* قسمتهای مختلف یک تنظیم کننده
الف)ترانسفورماتور:
ب)یکسوسازها
* یکسوساز نیم موج :
* بازده یکسوکننده نیم موج :
* یکسوساز تمام موج :
* مقادیر متوسط جریان و ولتاژ :
* حداکثر ولتاژ معکوس :
* صافی خازنی :
مباحث کلی درباره فیلتر
فیلتر رگولاسیون ولتاژ و ولتاژ موجک
ضریب موجک سیگنال یکسوشده
پریود هدایت دیود و جریان قله دیود
* تنظیم کننده های ولتاژ ساده :
محدودیت تنظیم کننده ساده :
تنظیم کننده های ولتاژ پیشرفته :
مدار نمونه بردار :
مدار مقایسه کننده :
تقویت کننده DC :
مدار کنترل :
مدار ولتاژ مرجع :
مدار محدود کننده جریان :
رگولاسیون ولتاژ با استفاده از ترانزیستور
تنظیم کننده ( رگولاتور ) ولتاژ سری :
مدار رگولاتور سری
رگولاتور سری کاملتر
تنظیم کننده ( رگولاسیون ) ولتاژ موازی
اساس رگولاتور موازی ترانزیستوری
( تنظیم کننده ) رگولاتور موازی کاملتر
تنظیم کننده ( رگولاتور ) ولتاژ موازی با استفاده از OP_AMP
تنظیم کننده های ولتاژ مدار مجتمع
تنظیم کننده های ولتاژ مدار مجتمع با خروجی ثابت
تنظیم کننده های ولتاژ مدار مجتمع با ولتاژ خروجی قابل تغییر
تنظیم کننده های ولتاژ کلیدی