دانلود مقاله گذر بین مد پیوسته و ناپیوسته

گذر بین مد پیوسته و ناپیوسته

در شکل ( 5-4) (الف ) و (ب ) ، خطوط پرنشاندهنده جریان های اولیه و ثانویه در مد ناپیوسته است . جریان اولیه از مقدار صفر به شکل مثلثی شروع به زیاد شدن می کند تا سطح Ip (نقطه B ) در پایان دوره روشنای ترانزیستور (شکل 5-4 الف ) .

در لبه خاموش شدن سویچ جریان اولیه که به IP1 رسیده است به ثانیویه منتقل می شود (نقطه H ) که  تازمانیکه سردات دار ثانیویه مثبت است در طی خاموش بودن سویچ جریان ثانویه که با نسبت  بطور خطی نزول می کند که Ls  اندرکتانس ثانیویه است و برابر  .

این جریان در نقطه I به صفر می رسد . یک زمان مرده Tdt   قبل از شروع دوره روشنایی بعدی در نقطه F بوجود می آید . همه انرژی ذخیره شده در اولیه اکنون قبل تز شروع سویچ در دوره بعد ( ثانویه منتقل شده است ) .مقدار متوسط یا DC جریان خروجی برابر متوسط مثلث GHT ضرب در دیوتی سایکل Toff/t است . حال برای باقی ماندن حالت ناپیوسته ، بایستی یک زمان مرده Tdt (شکل b 5-4 ) بین صفر شدن جریان ثانویه و شروع به افزایش یافتن جریان اولیه در روشن شدن سویچ وجود داشته باشد .

اگر توان پیشتری در خروجی مورد نیاز باشد ( با کاهش Ro ) ، طبق رابطه زیر Too بایستی افزایش یابد تا ولتاژ خروجی ثابت بماند.

با افزایش Ton ( در Vdc   ثابت ) ، شیب جریان اولیه ثابت می ماند و پیک جریان همانطور که در شکل (الف 5-4) نشان داده شده است از مقدار B به d می رسد مقدار پیک جریان ثانویه (= ) در شکل (5-4 ب ) از H به k فزایش می یابد و در زمان دیرتری شروع می شود ( از G به J ) .

برای ثابت ماندن ولتاژ خروجی بوسیله حلقه کنترل ، شیب ثانویها ثابت می ماند و نقطه ای که جریان ثانویه می شود به زمان روشن شدن بعدی نزدیکتر می شود که نتیجتا باعث کاهش زمان Tdt     می شود و اگر Tdt       به صفر برسد به نقطه پایان مد ناپیوسته می رسیم . همچنین با کاهش VIN   و توان ثابت خروجی ،Ton بایستی افزایش یابد و در نتیجه Tdt   کاهش می یابد .

توجه شود تا زمانیکه مدار در مد ناپیوسته کار می کند و یک زمان مرده Tdt  وجود دارد زیاد شدن زمان روشنایی سویچ ، افزایش وسعت جریان مثلثی اولیه را بدنبال دارد و نیز سطح جریان ثانویه از GHI به JKL تغییر می کند.

از آنجایی که جریان DC خروجی ، متوسط جریان مثلثی ثانویه ضرب در ویوتی سایکل می باشد آنگاه با افزایش زمان روشن ، جریان ثانویه بیشتری برای بار در دسترس خواهد بود . وقتی که زنان مرده از بین رفت ، هرگونه افزایشی در جریان بار به افزایش زمان Ton و کاهش Toff نیاز دارد تا اینکه انتهای جریان ثانویه نتواند بیشتر به راست کشیده شود جریان ثانویه از نقطه عقبتر J و نقطه بالاتر K ، شروع می شود (شکل 5-4) ب .

سپس در نقطه شروع بعدی زمان روشن سویج (F در شکل (5-4) الف ) یا L در شکل (5-4) ب ) همچنان جریان یا انرژی مشابه از ثانویه به خارج منتقل می شود.

اکنون لبه شروع جریان اولیه یک برش خواهد داشت . حلقه فیربک می کوشد برای تامین کردن جریان مورد نیاز روشنایی را به بعد از J طول بدهد .

حال با پایان یافتن زمان خاموش ، جریان ثانوی در انتهای این زمان مقدار غیرصفر خواهد دانست و از اینجا می توان  گفت که پرش جریان در آغاز مرحله بعد بیشتر می شود .

سرانجام بعد از سیکلهای سویچینگ فراوان ، پرش ابتدای لبه جریان اولیه و نیز مقدار پایانی جریان ثانویه در شکل ( 5-4) به اندازه کافی بالاخواهد رفت از آنجاکه ناحیه xyzw مقداری بزرگتر از آنکه جریان خروجی را تامین کند شده است . حال حلقه کنترل شروع به کاهش زمان Ton می کند تا جریان ذوزنقه ای شکل اولیه از M تا P و جریان ذوزنقه ای ثانویه از T تا W طول بکشد (شکل های 5-4 الف و 5-4 ب ) .

در اینجا سطح شکل موج ولتاژ اولیه ترانسفور و هنگامیکه ترانزیستور روشن است برابر با سطح شکل موج ولتاژ در زمان خاموش ترانزیستور است .

این امر شرطی است که طبق آن هسته تراس در پایان یک سیکل کامل سوپرچینگ به نقطه ابتدایی روی حلقه هسیترزیس مربوطه Reset شود . یا به بیان دیگر این شرط حاکی از ‌آن است که مقدار متوسط یا DC ولتاژ روی اولیه برابرصفر است البته بافرض این که مقاومت Dc اولیه صفر می باشد که در این صورت امکان وجود یک ولتاژ DC روی مقاومت صفر وجود ندارد .

حال در مد پیوسته ، افزایش جریان بار بوسیله افزایش ابتدایی زمان Ton  تامین می شود .( از MP به MS در شکل ( ج 5-4) که این کار باعث کاهش زمان خاموشی از Tw به Xw (شکل 5-4 د ) . که انتهای بالس جریان ثانویه نمی تواند بیشتر به راست حرکت کند چرا که زمان مرده ای نداریم . اگر چه ؟؟ جریان ثانویه مقداری افزایش یافته (از نقطه U به Y ) ناحیه از دست رفته در کاهش زمان toff  (T تا X ) بیشتر از ناحیه ای است که شیب UV به YZ در شکل 5-4 (د) تغییر می یابد .

بنابراین در مد پیوسته ، یک افزایش ناگهانی در جریان DC خروجی ، درابتدا باعث کاهش در عرضی و افزایش کوچکی در ارتفاع جریان ذوزنقه ای ثانویه می شود . بعد از چند سیکل سویچینگ متوسط ارتفاع شکل موج بالا می رود و پهنای آن به نقطه ای که سطح ناحیه ولتاژ روشنایی برابر با سطح ناحیه ولتاژ خاموشی روی اولیه باشد کاهش می یابد .

به علاوه ولتاژ DC خروجی متناسب با سطح جریان ذوذنقه ای ثانویه می باشد .

حلقه نیربک تمایل به ثابت نگه داشتن ولتاژ در برابر افزایش جریان خروجی دارد . در ابتدا کاهش محسوسی در ولتاژ خروجی ایجاد می شود و سپس بعد از چند سیکل سویچینگ ، آن را بوسیله بالا بردن دامنه جریان ذوزنقه ای ثانویه تصحیح می کند .

6-5) طراحی و ساخت ترانسفورمر :

طراحی ترانسفورمر همان طور که نشان داده شده است شامل پروسه ای است که تا رسیدن به نتیجه مطلوب ممکن است بسیار تکرار شود .

الگوریتم پروسه طراحی ترانسفورمر بصورت زیر می باشد .

1-6-5) تعیین پارامترهای مربوط به هسته و سیم بندی ترانسفورمر :

می توان گفت انرژی منتقل شده از اولیه به ثانویه در طی یک دوره سوئیچینگ عبارتست از :

پس می توانیم اندوکتانس اولیه را بصورت تابعی ازIpو  .  KRP z, , Po  بیان کرد .

که در آن  بازده کل سیستم و Z نسبت تعلقات ثانویه به کل تعلقات می باشد و اگر مرجع مشخصی نداشته باشیم آن را 5/0 فرض می کنیم .

باتوجه به توان مورد نظر در خروجی و فرکانس کاری سوئیچ یک اندازه استاندارد تقریبی برای هسته انتخاب می کنیم . برای شروع حداکثر مقدار تجربی برای ثانویه ترانسفورمر 6/0 دور برولت پاورودی VAC 220 می باشد و برای خروجی 57‑ مقدار Ns5=4 را قرار می دهیم . تعداد دور خروجیهای 12 و 3 و تغییر در رابطه زیر بدست می آیند .

تعداد  دور سیم پیچ بایاس :

دور

ولت

تجربه نشان داده است که برای تعیین تعداد دور ثانویه ، حداکثر ، مقدار          6/0 برای ورودی VAC 230 قرار می دهیم .

اندوکتانس موثر برای هسته شکاف یافته عبارتست از :

ماکزیمم چگالی شار مغناطیسی که ماتریسی بین 2000 تا 3000 گاوس قرار گیرد از رابطه زیر بدست می آید .

پرمابیلیته هسته ‌بدون شکاف را برای محاسبه طول شکاف هوایی نیاز خواهیم داشت و معادله مربوطه به آن بصورت زیر می باشد که در آ ن AL اندوکتانس موثر بدون شکاف می باشد .

طول شکاف هوایی که در ستون های هسته ایجاد می شود و نمی تواند از mm 51/0 کمتر باشد . که در آن LP اندوکتانس اولیه (برحسب  )و Ae سطح مقطع موثر هسته و Le طول موثر عبور می باشد .

قطر کلی سیم ، برای اولیه

قطر سیم بدون عایق که برای محاسبه توان جریان دهی عبارتست از :

DIA=OD-(0.5094 log (OD)+0.0834

AWG = 9.97 (1.8277-2Log (DIA))

(Circulor Mls per Amp ) برای مشخص کردن توان جریان دهی سیم پیچ بکار می رود که بایستی بین 200 تا 500 قرار بگیرد

تا اینجا همه پارامترهای مورد نیاز برای اولیه محاسبه شده اند . در مورد ثانویه نیز محاسبات زیر را بایستی انجام دهیم .

مقدار پیک جریان ثانویه :

مقدار موثر جریان ثانویه :

AWGS=9.97(5.017-log (CMAISRMS))

DIAS=

2-6-5) نحوه سیم بندی و ساخت ترانسفورمر :

(تصاویر در فایل اصلی موجود است)