تیریستور
تیریستور (یا یکسو کننده قابل کنترل p-n-p-n )
تیریستور یک وسیله نیمه هادی چهار لایه سه اتصالی با سه خروجی است و از لایه های نوع p و n سیلیکونی که به طور متناوب قرار گرفته اند ساخته شده اند .. ناحیه p انتهایی آند ، ناحیه n انتهای کاتد و ناحیه p داخلی دریچه یا گیت است . آند از طریق مدار به طور سری به کاتد وصل می شود . این وسیله اساساً یک کلید است و همواره تا زمانی که به پایانه های آند و دریچه ولتاژ مثبت مناسبی به کاتد اعمال نشده است در حالت قطع (حالت ولتاژ مسدود کننده ) باقی می ماند و امپدانس بینهایتی از خود نشان خواهد داد . در حالت وصل و عبور جریان بدون احتیاج به علامت (یا ولتاژ) بیشتری روی دریچه به عبور جریان ادامه خواهد داد . در این حالت به طور ایده آل هیچ امپدانسی در مسیر جریان از خود نشان نمی دهد . برای قطع کلید و یا برگرداندن تیریستور به حالت خاموشی بایستی روی دریچه علامت و یا ولتاژی نباشد و جریان در مسیر آند به کاتد به صفر تقلیل یابد . تیریستور عبور جریان را فقط در یک جهت امکان پذیر می سازد .
اگر به پایانه های تیریستور ولتاژ بایاس خارجی اعمال نشود ، حاملهای اکثریت در هر لایه تا زمانی که ولتاژ الکتروستاتیکی داخلی به وجود آمده از انتشار بیشتر حاملها جلوگیری کند ، منتشر می شوند . اما بعضی از حاملهای اکثریت انرژی کافی جهت عبور از سد تولید شده توسط میدان الکتریکی ترمزکن هر اتصال را دارد . این حاملها پس از عبور ، تبدیل به حاملهای اقلیت می شوند و می توانند با حاملهای اکثریت ترکیب شوند . حاملهای اقلیت هر لایه نیز می توانند توسط میدان الکتریکی ثابتی در هر یک از اتصالها شتابدار شوند ، ولی چون در این حالت (از خارج ولتاژی اعمال نمی شود) مدار خارجی وجود ندارد مجموع جریانهای حاملهای اقلیت و اکثریت بایستی صفر شود .
حال اگر یک ولتاژ بایاس با یک مدار خارجی برای حمل جریانهای داخلی منظور شود ، این جریان ها شامل قسمتهای زیر خواهند
بود.
جریان ناشی از :
۱-عبور حاملهای اکثریت (حفره ها ) از اتصال
۲-عبور حاملهای اقلیت از اتصال
۳-حفره های تزریق شده به اتصال که از طریق ناحیه n اشاعه
می یابند اتصال را قطع می کند .
۴-حاملهای اقلیت از اتصال که از طریق ناحیه n اشاعه یافته و از اتصال عبور کرده است . عیناً نیز از شش قسمت و از چهار قسمت تشکیل خواهد یافت .
برای تشریح اصول کار تیریستور از دو روش متشابه مدلهای دیودی و یا دو ترانزیستوری می توان استفاده کرد .
(الف) مدلهای دیودی تیریستور
تیریستور که یک نیمه هادی سه اتصالی ، شبیه سه دیودی است که به طور سری اتصال یافته اند . اگر دریچه بایاس نشود ولی به دو سر آند و کاتد ولتاژ بایاسی اعمال شود این ولتاژ هر قطبیتی که داشته باشد همواره حداقل یک اتصال معکوس بایاس شده ، وجود خواهد داشت تا از هدایت تیریستور جلوگیری کند .
اگر کاتد توسط ولتاژ منبع تغذیه (نسبت به آند ) منفی شود و دریچه نسبت به کاتد به طور مثبت بایاس شود لایه p دریچه توسط کاتد از الکترون لبریز می شود و خاصیت خودش را به عنوان لایه p از دست می دهد . در نتیجه تیریستور به دیود هدایتی معادلی تبدیل می شود .
(ب)مدل دو ترانزیستوری تیریستور
پولک p-n-p-n را می توان به صورت دو ترانزیستور با دو ناحیه پایه در نظر گرفت . کلکتور ترانزیستور n-p-n ، جریان محرکی برای پایه ترانزیستور p-n-p که جریان کلکتورش اضافه جریان دریچه به مثابه جریان محرک پایه ترانزیستور n-p-n است ، مهیا کند .
برای روشن کردن تریستور جریان دریچه به جزء خیلی حساس ترانزیستور n-p-n از اتصال p-n-p-n اعمال می شود . اولین ده درصد افزایش جریان آند ، در اصل جریان کلکتور ترانزیستور n-p-n است . پایه n ترانزیستور p-n-p توسط جریان کلکتور ترانزیستور n-p-n باردار می شود . در نتیجه فیدبک مثبتی توسط جریان کلکتور ترانزیستور p-n-p به منظور افزایش بارهای ایجاد شده در پایه p ترانزیستور n-p-n دایر می شود . به این ترتیب جریان تیریستور شروع به افزایش می کند ، به سرعت به مقدار اشباع می رسد و جریان تیریستور فقط توسط امپدانس بار محدود
می شود .
بهتر است به منظور تشریح مشخصه و خواص تیریستور حالتهای مختلف آن را (از نظر بایاس ) مورد بررسی قرار دهیم .
۱-۲-مشخصات تیریستور
برای اینکه بتوان وسیله های الکترونیکی را با کیفیت کافی مورد استفاده قرار داد و از آنها محافظت کرد بایستی مشخصات و خواص آنها کاملا معلوم شوند . مشخصات تیریستور را می توان با ملاحظه سه حالت مختلف اصلی این وسیله تعیین کرد :
۱- شرایط بایاس معکوس
۲- بایاس مستقیم و مسدود
۳- بایاس مستقیم و هدایت
۱-۲-۱-بایاس معکوس تیریستور (کاتد نسبت به آند مثبت)
در این حالت اتصالات اول و سوم به طور معکوس اتصال دوم به طور مستقیم بایاس می شوند و درست مثل یک اتصال p-n مقدار کمی جریان نشتی از کاتد به آند عبور خواهد کرد .
اعمال ولتاژ محرک مثبتی به دریچه تیریستور در حالی که آند هنوز منفی است سبب می شود که تیریستور رفتاری شبیه ترانزیستور داشته باشد و جریان معکوس نشتی آند تا مقدار قابل ملاحظه مقایسه ای با جریان دریچه افزایش یابد ، از این رهگذر اتلاف قدرت قابل ملاحظه ای در تیریستور وقوع خواهد یافت . زیاد گرم شدن اتصال می تواند سبب افسار گسیختگی حرارتی شود .
جریان آند با جریان اشباع معکوس اتصال اول به اضافه کسری از
جریان دریچه برابر است . جریان اشباع بستگی به درجه حرارت دارد . بنابراین بالا رفتن درجه حرارت اتصال باعث افزایش جریان اشباع می شود که آن نیز موجب گرم شدن بیشتر اتصال می شود . ولتاژ بیشینه دریچه در شرایط بایاس معکوس غالباً توسط سازندگان برای محدود کردن اثر حرارت معین می شود .
افزایش ولتاژ بایاس معکوس باعث پهن شدن لایه های تهی اتصالات اول و سوم می شود . اتصال اول معمولاً بخش اعظم ولتاژ آند به کاتد را مسدود می کند ، لذا منطقه تهی این اتصال غالباً پهن است . به خاطر اینکه ولتاژ مسیر سوراخ کنی توسط تماس لایه های تهی اتصالات و به وجود نیاید لایه n وسطی را کمی پهن می سازند .
32 صفحه فایل ورد قابل ویرایش
مقدمه:
وصفی که می توان در مورد کارت هوشمند بکار برد “کلیدی برای دهکده جهانی” است. کارت هوشمند موجب ایجاد تغییرات بس عظیمی در چرخه دریافت و ارسال اطلاعات و روشی برای پرداخت وجوه گشته است. کارت های هوشمند تأثیر ژرفی در فروش و ارائه خدمات نهاده است.
کارت هوشمند همانند یک “کیف پول الکترونیکی” می باشد. این کارت یک کارت اعتباری استانداردی است که با نشانة پلاستیکی هوشمندی آهار زده شده است در بدنه این نشانه پلاستیکی یک میکروچیپ [1] کار گذاشته شده است که عامل هوشمندی این نوع کارتها می باشد. این میکروچیپ نه تنها موجب ایجاد ظرفیت حافظه می شود، بلکه قابلیت محاسبه ای نیز دارد پس بنابراین میکروچیپ قابلیت پردازش اطلاعات را دارد. میکروچیپ دارای رابطه های طلائی می باشند که به وسایل دیگر نیز این قابلیت را می دهد که با آن رابطه برقرار نمایند. این میکروچیپ انواع اطلاعات را در خود حفظ می کند، از ارزش پولی ذخیره شده که برای فروش و ماشینهای فروش استفاده می شوند گرفته تا اطلاعات امنیتی و استعمال برای عملکردهای پیشرفته از قبیل ثبت پزشکی و بهداشتی. اطلاعات و عملکردهای جدید بسته به نوع قابلیت های چیپ به آن اضافه می شوند. برخلاف کارتهای قدیمی که تنها دارای یک نوار مغناطیسی بودند می توان چند صد بار اطلاعات وارد کرد و طوری برنامه ریزی نمود که تنها اطلاعات مربوطه را نمایان سازند. به عنوان مثال، می توان گفت این کارت در معامله ای در یک فروشگاه می تواند نشان دهد که پول کافی در حساب مشتری وجود دارد، بدون اینکه مبلغ پول را نمایان سازد. تلاقی کارت پلاستیکی قدیمی و یک پردازشگر کوچک، موجب شده تا اطلاعات ذخیره گردند، قابلیت دسترسی و پردازش بصورت آنلاین یا آفلاین [2] (با استفاده اینترنت یا بدون استفاده از آن) باشند. نامتشابه به کارتهای پلاستیکی معمولی که توسط دستگاه پردازشگر خوانده نمی شوند، قدرت پردازش این کارتها به آنها قابلیت چند کاره بودن را در هنگام پرداخت وجه می دهد، برای استفاده از طریق موبایل، تلویزیونها و ویدئوی شما و اتصال به کامپیوتری از طریق تلفن، ماهواره یا اینترنت در هر زمان و هر کجا در جهان.
تاریخچه:
اصلیت تاریخی این تکنولوژی در قرن هفدهم در زمانی است که مخترعین آلمانی، ژاپنی و فرانسوی حق ثبت اختراع خود را ارائه دادند. در حالیکه مخترعین در ایالات متحده، ژاپن، استرالیا، جایی که حق ثبت صادر می کردند، فرانسویها با ارائه تکنولوژی، پول خوبی به جیب زدند. آنها این کار را در دهه 1970 انجام دادند که زمان سرمایه گذاری اصلی ملی در مدرنه سازی زیربنای اقتصادی تکنولوژی ملتشان بود.
27 صفحه فایل ورد قابل ویرایش
فهرست مطالب:
مقدمه:
تاریخچه:
ساختار:
امروزه ، سه نوع کارت هوشمند وجود دارد:
1- کارتهای میکروپردازشگر مدار منسجم (IC)
2- کارتهای حافظه مدار منسجم (IC) :
کاربردها:
3- کارتهای حافظه نوری (optical)3
کاربردها:
اصول عملکرد کارت:
فواید:
کاربردهای کارتهای هوشمند:
کاربردهای تلفنی:
مؤثرسازی سرویسهای بهداشتی:
خدمات حمل و نقل خودکار:
اینترنت:
آینده:
چکیده
قرار است نانوتکنولوژی یکی از فناوریهای کلیدی و کارآمد قرن 21 شود. قابلیت اقتصادی آن، حاکی از وجود بازاری بالغ بر چندصد میلیارد یورو برای این فناوری در دهة بعد است. بنابراین نانوتکنولوژی موجب جهتدهی فعالیتهای بسیاری از بخشهای صنعتی و تعداد زیادی از شرکتها در جهت آمادهسازی آنها برای این رقابت جدید شده است. در همین زمان دولتمردان در بخشهای تحقیق و توسعه در سراسر دنیا نیز در حال اجرای برنامههای تحقیقاتی خاص در زمینة نانوتکنولوژی هستند تا آیندة کشورهای خود را به وضعیتی مطلوب برسانند. هدف این مقاله، استفاده از شاخصهای تکنولوژیکی و علمی برای پیشبینی پیشرفت اقتصادی و مقایسة وضعیت کشورهای مختلف است.
1- مقدمه
علوم نانو در دو دهه گذشته، پیشرفت بزرگی حاصل کرده است. ما شاهد کشفیات علمی و پیشرفتهای تکنولوژیکی مهمی بودهایم. به عنوان مثال، این پیشرفتها شامل اختراع میکروسکوپ تونلزنی پیمایشگر (STM) در سال 1982 ]1[ یا کشف فولرینها در سال 1985 میباشد]2[. در حال حاضر تعداد اندکی از محصولات مبتنی بر نانوتکنولوژی به استفادة تجاری رسیدهاند. با این وجود، آیا دانش واقعی علمی، جوابگوی اشتیاق جهانی نسبت به این فناوری هست ؟ تا چه حد احتمال دارد که بازار جهانی در طی 10 تا 15 سال آینده به هزار میلیارد دلار در سال برسد]3[؟
ارزیابی قابلیت فناوریهای تکامل یافته کار آسانی نیست و برای یک فناوری جدید مثل نانوتکنولوژی، این کار دشوارتر است. البته در پیشبینی سعی میشود از شاخصهایی استفاده شود که توانشان در پیشبینی قابلیت دیگر فناوریهای جدید به اثبات رسیده باشد. دو تا از واضحترین شاخصهای پیشبینی، تعداد مقالههای علمی و تعداد اختراعات ثبت شده هستند. اولی معمولاً شاخص خوبی برای فعالیتهای علمی و دومی برای قابلیت انتقال نتایج علمی به کاربردهای عملی است. شکل 1 تکامل تدریجی انتشارات و اختراعات نانوتکنولوژی از شروع دهة 1980 تا 1998 را نشان میدهد. اطلاعات انتشارات جهانی نانوتکنولوژی از دادههای Science Citation Index (SCI) اقتباس شده است. اختراعات نانو، آنهایی هستند که در European Patent Office (EPO) در مونیخ ثبت شدهاند. اختراعاتEPO دادههای بسیاری از کشورها را در بر میگیرد. از نظر گسترة کار و هزینة بالا، منطقی به نظر میرسد که مخترعین از اختراعات به صورت تجاری بهرهبرداری کنند. لیستی از کلمات کلیدی علوم و فناوری نانو جهت دستیابی به انتشارات، اختراعات و روشها منتشر شدهاست]4[.
49 صفحه فایل ورد قابل ویرایش
فهرست
مقالة ویژه: پیشبینی پیشرفت نانوتکنولوژی با کمک شاخصهای علم و فناوری 1
مرکز جدید نانوتکنولوژی ارتش آمریکا 11
همکاری تایوان با کانادا در زمینة نانوتکنولوژی 14
گزارشی از شرکتهای نانوتکنولوژی ژاپن 16
تلاش برای توسعة نانوتکنولوژی در اروپا 18
سرمایهگذاری در نانوتکنولوژی 18
امتیازی برای ساخت حسگرهای زیستی 20
اولین نمایشگاه بینالمللی نانوتکنولوژی در سوئیس 21
اندازهگیری؛ چالشی در نانوتکنولوژی 23
ذخیرة 250 ترابیت در یک اینچ مربع 25
حسگرهای هیدروژنی جدید 27
تولید هزاران کیلو نانوذرات در یک شرکت نانومواد 28
دو موفقیت بزرگ در ترانزیستور تک سلولی 30
تهیة زیروژلهای کروموفوریک 32
توسعة کریستال فوتونیک 34
انستیتو نانوتکنولوژی نظامی 35
اختراع ابزار آشکارسازی DNA با درجة تفکیک بالا 42
تبدیل کنتور الکترومغناطیسی به کنتور دیجیتالی اعتباری
لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه:37
فهرست مطالب :
– مقدمه.....................................................................2
فصل اول :
– اساس کاردستگاههای اندازهگیری ......………….....………........…….... 3
– اساس کارکنتورالقایی تکفاز...........................................................5
فصل دوم :
–آشنایی با میکروکنترلرهای AVR .................................................................6
– مشخصات میکروکنترلرATmega16...........................................................9
مشخصات میکروکنترلرATmega8...........................................................11فصل سوم :
EEPROM – های خانواده AT24CXX..........................................................13
– ارتباط سریال دو سیمه I2C) یا (TWI...........................................................15
– صفحه کلید ماتریسی .................................................................16
فصل چهارم :
– برنامه نرم افزاری شارژر...................................................................17
– طرح شماتیک سخت افزارشارژر.........................................25
– برنامه نرم افزاری کنتور.........................................................26
– طرح شماتیک سخت افزارکنتور....................................................31
مقدمه :
درکنتورهای الکترومغناطیسی ودیجیتالی مورد استفاده درکشور٬ مشترکین پس ازمصرف برق٬هزینه پرداخت می کنند.قطع برق مشترکین به دلیل نپرداختن هزینه مستلزم حضور مامور شرکت برق در محل٬وپرداخت هزینه وصل مجدد توسط مشترک می باشد.
عدم پرداخت هزینه برق مصرفی توسط بعضی از مشترکین شرکت برق را برآن داشت تا سعی به دریافت هزینه قبل از مصرف کند.پروژه تبدیل کنتور الکترومغناطیسی به کنتور دیجیتالی اعتباری گامی است به سوی پیشبرد این هدف.
اساس کار دستگاههای اندازهگیری:
اساس کارکلیه دستگاههای اندازهگیری عقربهائی براساس تأثیرمیدان روی سیم حامل جریان است که مکانیسم آنها با هم فرق دارد. دردستگاه اندازهگیری با قاب گردان که در داخل میدان قرار گرفته دراثر عبورجریان(به نسبت جریان ورودی) عقربه حرکت خواهد نمود و برای اینکه با سرعت حرکت نکند از یک خفه کن استفاده می شود بنام آمپر یا دمفینگ.
نامگذاری دستگاه ها با توجه به مکانیزم آنها می باشد .مثلا اندکسیونی٬ قاب گردان٬ حرارتی٬ دینامیکی... که از شرح جزئیات دستگاهها صرفنظر می شود.
کنتورهای اندازه گیری الکتریکی
کنتوروسیـلهای است جهـت سنجش انـدازهگـیری انرژی مصرفی برق که قدرت مصرفی را نسبت به زمان ثبت می نماید. و واحد آن اگرP کیلووات و t ساعـت بـاشـد.
W = P.t ژول = وات ثانیه
چون واتهای مصرفی نسبت به زمان ثانیه خیلی خیلی زیاد است لذا با واحد بزرگترکیلووات ساعت سنجیده خواهد شد و اعدادی که نمراتورکنتورنشان میدهد براساس همین واحد است.
وات ثانیه
انواع کنتور: کنتورها با توجه نوع برق مصرفی به دو دسته تقسیم می شوند:
1-کنتورجریان مستقیم
2-کنتورجریان متناوب :
الف- کنتورواته یا موثر تکفاز
ب- کنتوردواته یا غیرموثر سه فاز
کنتورجریان متناوب واته کنتوری است که مقدار انرژی مصرفی مفید (وات) را میسنجد.
کنتورجریان متناوب دواته کنتوری که مقدار انرژی مصرفی غیرمفید (دواته یا وار) را اندازه گرفته و به آن وارمتر نیز گویند. مجموع دو قدرت واته و دواته را قدرت ظاهری گویند که بصورت برداری جمع می گردد. که ولت آمپر واحد آن خواهد بود.
وسیلهائی که قدرت ظاهری را اندازه بگیرد نداریم بنابراین ازدو وسیله ولتمتروآمپرمتراستفاده نموده و حاصل را در همدیگر ضرب می کنیم.
اگر دستگاهها سه فازه باشند اساس کاربرای سه فازه طراحی شده مثل سه کنتور تکفاز است.
البته این فرمولها در جریان متعادل سه فاز صادق است و اگرنامتعادل باشد باید جزبه جزاندازه گرفته شود و بعد با هم جمع شود. در اینجا به اساس کارکنتورتکفازمتناوب اکتفا می کنیم.
قستمهای مختلف کنتور القایی تکفاز (مؤثر)
این نوع کنتور که بر اساس القای الکترومغناطیسی کار می کند شامل قسمتهای زیر است.
بوبین ولتاژ
بوبین جریان صفحه آلومینیمی دوارچرخ دنده و محورآهنربای دائمشماره اندازمحفظهبوبین ولتاژ: سیم پیچ ولتاژ با تعداد دور بیشتر و قطر کمترنسبت به سیم پیچ جریان٬(ازسیم شماره 4 برای پیچیدن آن استفاده می شود )طراحی شده است که با بار موازی می شود.بوبین جریان: این سیم پیچ جهت تحمل جریانهای عبوری٬ با قطر بیشتر و دور کـمتر٬طراحی شده است. که با بار به صورت سری قرار گرفته است. برای تغییر تعداد دور سیم پیچ جریان از کم و زیاد کردن ورقه های نازک دینامو(رینگ های مسی و برنجی)استفاده می شود.دیسک آلومینیومی دایره ای شکل: این دیسک هنگام مغناطیس شدن به حرکت درمی آیدو موجب به حرکت در آمدن چرخ دنده هایی که به شماره اندازمتصل اند می گردد(خلل وفرج روی صفحه برای افزایش استحکام مکانیکی صفحه قرار داده شده است).پیچ تنظیم هسته بوبین ولتاژ: این پیچ بالانس صفحه دیسک را به عهده دارد٬تنظیم این پیچ موجب می شود تا در زمانیکه هیچ جریانی از کنتور کشیده نمی شود صفحه دیسک در حالت بالانس قرار گیرد و حرکت آن مطابق با کنتورهای استاندارد شرکت برق گردد.آهنربای دائمی نعلی شکل: این آهنربا حکم ترمزرا برای صفحه دیسک زمانیکه هیچ نیرویی به صفحه وارد نمی شود٬ دارد.هرچه دهانه آهنربا نسبت به صفحه بیرون ترباشد خاصیت ترمزی بیشتر می گردد. تنظیم φ cosبه کمک پیچ روی آهنربا انجام می شود.اساس کار کنتور
با توجه به شکل1-1 درکنتورازدوسیم پیچ اسـتفــاده شـده که یکی سیم پیچ جریان با قطر بیشتر و دور کـمتر٬ جهت تحمل جریانهای عبوری و دومی سیم پیچ ولتاژ با تعداد دور بیشترو قطر کمتر٬ جهت تحمل فـشـار الـکتـریکـی که سیم پیچ ولتاژ همیشـه در مـدار اتـصـال دارد ولی تـا مـوقـعیکـه از سیم پیچ جریان بار گرفته نشود هیچگونه عکس العمل ندارد.
سیم پیچ ولتاژ به صورت موازی وسیم پیچ جریان به شکل سری با ورودی برق مشترک قرار
می گیرد.بنابراین سیم پیچ ولتاژ همیشه برق دار است و سیم پیچ جریان با استفاده مشترک از برق برق دار خواهد شد.این دو سیم پیچ به شکلی نسبت به هم قرار گرفته اند که با عبور جریان از سیم پیچ جریان, میدان مغناطیسی حاصل از دو سیم پیچ بر هم اثر می کنند.برآیند این دو میدان باعث ایجاد جریانهای فوکو در سطح صفحه آلومینیومی می شود.طبق قانون القای فاراده این جریان به همراه برآیند میدانها سبب چرخش صفحه آلومینیومی می گردد.
F=B.L.I.sin(Φ)
هر چه جریان عبوری از سیم پیچ جریان بیشتر باشد(مصرف بیشتر جریان) نیروی وارد بردیسک بیشتر ودیسک سریعتر می چرخد. بنابراین چرخش صفحه با مصرف رابطه مستقیم خواهد داشت.
طبق استانداردهای شرکت کنتور سازی ایران هر 375 دور چرخش صفحه معادل یک کیلووات ساعت است.
و...
NikoFile
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:
مبدل DC به AC (اینورتر) مبدل AC به DC (یکسو ساز)مبدل DC به DC (چاپر)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.
60 صفحه فایل ورد قابل ویرایش همراه با نمودار شماتیک مدار پروژه
فهرست مطالب:
مقدمه
فصل اول:الکترونیک قدرت
مبدل DC به AC تک فاز
مدولاسیون پهنای پالس PWM
اشکال مختلف سوئچینگ PWM
مدولاسیون PWM دو قطبی
مدولاسیون PWM تک قطبی
شمای PWM تک قطبی بهبود یافته
بلوک دیاگرام کلی مدار پروژه
یک سوساز تمام موج
مبدل DC بهAC
IGBT
ساختارسیلیکون و مدار معادل
مشخصات هدایت
مشخصات سوئیچینگ
راه انداز یا درایور IGBT
شرح ای سی IR2113
ملاحظات طراحی بخش درایور IR2113
برد مدار چاپی مورد نیاز برای راه اندازی ماسفت
راهنمای کمک سریع
فصل دوم:میکروکنترلر8051
مقدمه
تفاوت بین میکرو پروسسور و میکرو کنترلر
میکرو کنترلر 8051
تخصیص فضای حافظه RAM در 8051
توصیف پایه های 8051
فصل سوم:تشریح تکمیلی مدار پروژه
پل دیود و خازن صافی کننده ورودی
راه انداز پل سوئیچ های قدرت
میکروکنترلر 89C52
اپتو کوپلر و نقش آن در مدار
عملکرد مدار
کاربردهای پروژه
مبدل DC به AC تک فاز:
منابع