شبیه سازی مبدل Push-Pull در سیمولیتک متلب :انجام پروژه متلب

انجام پروژه متلب :

مبدل push-pull نوعی مبدل DC به DC است ، مبدل سوئیچینگ که از ترانسفورماتور برای تغییر ولتاژ منبع تغذیه DC استفاده می کند. ویژگی متمایز مبدل فشار کشش این است که ترانسفورماتور اولیه با جریان از خط ورودی توسط جفت ترانزیستورها در یک مدار فشار-کشش متقارن تأمین می شود. ترانزیستورها بطور متناوب روشن و خاموش می شوند و به طور دوره ای جریان موجود در ترانسفورماتور را معکوس می کنند.

انجام پروژه متلب : بنابراین جریان در هر دو نیمه چرخه سوئیچینگ از خط کشیده می شود. این با مبدلهای تقویت کننده باک در تضاد است ، که در آن جریان ورودی توسط یک ترانزیستور منفرد که روشن و خاموش است تأمین می شود ، بنابراین جریان فقط در طول نیمی از چرخه تعویض از خط کشیده می شود. در نیمی دیگر ، انرژی خروجی توسط انرژی ذخیره شده در سلف ها یا خازن های منبع تغذیه تأمین می شود. مبدل های کشش فشار جریان ورودی ثابت تری دارند ، صدای کمتری را در خط ورودی ایجاد می کنند و در برنامه های قدرت بالاتر کارایی بیشتری دارند.

انجام پروژه متلب : اصطلاح push-pull گاهی اوقات برای اشاره به هر مبدل با تحریک دو طرفه ترانسفورماتور استفاده می شود. به عنوان مثال ، در مبدل تمام پل ، سوئیچ ها (به عنوان H-Bridge متصل می شوند) ولتاژ را در طرف منبع تغذیه ترانسفورماتور متناوب می کنند و باعث می شوند که ترانسفورمر همانطور که برای برق AC کار می کند عمل کند و یک ولتاژ را در سمت خروجی آن تولید کند. . با این حال ، فشار بیشتر کشیدن بیشتر به یک توپولوژی دو سوئیچ با سیم پیچ اصلی تقسیم شده اشاره دارد.

در هر صورت ، خروجی اصلاح شده و به بار ارسال می شود. خازن ها اغلب برای خروج از فیلتر در جریان خروجی قرار می گیرند.

در عمل ، لازم است که فاصله ای بین قدرت ترانسفورماتور از یک طرف و برق کردن آن از فاصله دیگری برقرار شود: “سوئیچ ها” معمولاً جفت ترانزیستورها (یا دستگاههای مشابه) هستند ، و دو ترانزیستور موجود در جفت هستند که می توانند همزمان در آنجا جابجا شوند. خطر کمبود منبع تغذیه خواهد بود. از این رو برای جلوگیری از این مشکل انتظار کمی لازم است. این زمان انتظار “زمان مرده” نامیده می شود و برای جلوگیری از شلیک ترانزیستور لازم است.

ترانزیستورهای از نوع N و نوع P قابل استفاده هستند. MOSFET های قدرت اغلب به دلیل قابلیت تعویض جریان بالا و مقاومت در برابر خاموش بودن ذاتی ، برای این نقش انتخاب می شوند. دروازه یا پایه ترانزیستورهای برق از طریق یک مقاومت به یکی از ولتاژهای منبع تغذیه متصل می شوند. ترانزیستور از نوع P برای بالا بردن دروازه ترانزیستور نوع N (منبع مشترک) استفاده می شود و ترانزیستور از نوع N برای پایین کشیدن دروازه ترانزیستور نوع P استفاده می شود.

انجام پروژه متلب : از طرف دیگر ، تمام ترانزیستورهای برق از نوع N هستند ، که تقریباً سه برابر معادل نوع P خود را ارائه می دهند. در این جایگزین ، ترانزیستور از نوع N که به جای نوع P مورد استفاده قرار می گیرد باید از این طریق هدایت شود: ولتاژ توسط یک ترانزیستور از نوع P و یک ترانزیستور از نوع N در تنظیم پایه پایه به ریلی به ریلی تقویت می شود. دامنه سپس ترانزیستور نیرو در پیکربندی تخلیه مشترک هدایت می شود تا جریان را تقویت کند.

در کاربردهای فرکانس بالا ، هر دو ترانزیستور با منبع مشترک هدایت می شوند.

عملکرد مدار بدین معنی است که در واقع هردو ترانزیستور در حال فشار هستند ، و کشیدن توسط یک فیلتر عبور کم به طور کلی و توسط یک شیر آب مرکزی ترانسفورماتور در برنامه مبدل انجام می شود. اما از آنجا که ترانزیستورها به صورت متناوب فشار می یابند ، به دستگاه مبدل فشار (pull-pull) گفته می شود.

اگر هر دو ترانزیستور در حالت آماده باش باشند ، اتصال کوتاه نتیجه می گیرد. از طرف دیگر ، اگر هر دو ترانزیستور در حالت خاموش خود باشند ، قله های ولتاژ بالا به دلیل وجود EMF پشت ظاهر می شوند.

اگر درایور ترانزیستورها قدرتمند و به اندازه کافی سریع باشد ، EMF پشتی زمانی انجام پروژه متلب : برای شارژ ظرفیت سیم پیچ ها و دیود بدنه MOSFET ها به ولتاژ بالا ندارد.

انجام پروژه متلب : در صورت استفاده از میکروکنترلر ، می توان از آن برای اندازه گیری ولتاژ اوج و تنظیم دیجیتالی زمان بندی ترانزیستورها استفاده کرد ، به طوری که فقط قله فقط ظاهر می شود. این خصوصاً زمانی مفید است که ترانزیستورها از سرما بدون قله شروع به کار می کنند و در مرحله بوت شدن خود قرار دارند.

انجام پروژه متلب : چرخه با ولتاژ و بدون جریان شروع می شود. سپس یک ترانزیستور روشن می شود ، یک ولتاژ ثابت روی اولیه اعمال می شود ، جریان به صورت خطی افزایش می یابد ، و یک ولتاژ ثابت در ثانویه القا می شود. پس از مدتی T ترانزیستور خاموش می شود ، ظرفیت های انگلی ترانزیستورها و ترانسفورماتور و القاء ترانسفورماتور یک مدار LC را تشکیل می دهند که به قطب مخالف می چرخد. سپس ترانزیستور دیگر روشن می شود.

انجام پروژه متلب :در همان زمان شارژ T به داخل خازن ذخیره می شود ، سپس جهت را به طور خودکار تغییر می دهد و برای بار دیگر T بار در ترانسفورماتور جریان می یابد. سپس دوباره اولین ترانزیستور روشن می شود تا جریان متوقف شود. سپس چرخه به پایان رسید ، چرخه دیگری می تواند دقایقی بعد شروع شود. جریان S شکل برای بهبود در مبدل های ساده تر و مقابله موثر با پسماند مورد نیاز است.

یک سیستم الکترونیکی را می‌توان به سه بخش تقسیم کرد:

ورودی‌: حسگرهای الکترونیکی و مکانیکی (یا مبدل‌های انرژی) . این تجهیزات سیگنال‌ها یا اطلاعات را از محیط خارج دریافت کرده و سپس آنها را به جریان, ولتاژ یا سیگنال‌های دیجیتال تبدیل می‌کنند.

پردازشگر سیگنال: این مدارها در واقع وظیفه اداره کردن, تفسیر کردن و تبدیل سیگنال‌های ورودی برای استفاده آنها در کاربرد مناسب را بر عهده دارند. معمولاً در این بخش پردازش سیگنال‌های مرکب بر عهده پردازشگر سیگنال‌های دیجیتال است.
خروجی: فعال کننده‌ها یا دیگر تجهیزات (مانند مبدل‌های انرژی) که سیگنال‌های ولتاژ یا جریان را به صورت خروجی مناسب در خواهند آورد (برای مثال با ایفای یک وظیفه فیزیکی مانند چرخاندن یک موتور).

برای مثال یک تلویزیون دارای هر سه بخش بالا است. ورودی تلویزیون سیگنال‌های پراکنده شده را دریافت کرده (به وسیله یک آنتن یا کابل) و آنها را به ولتاژ و جریان مناسب برای کار دیگر تجهیزات تبدیل می‌کند. پردازشگر سیگنال پس از دریافت داده‌ها از ورودی اطلاعات مورد نیاز مانند میزان روشنایی, رنگ و صدا را از آن استخراج می‌کند. در نهایت قسمت خروجی این اطلاعات را دویاره به صورت فیزیکی در خواهد آورد این کار به وسیله یک لامپ اشعه کاتدیک و یک بلندگوی آهنربایی انجام خواهد شد.

انواع مدارها

مدارهای آنالوگ

بیشتر دستگاه‌های الکترونیکی آنالوگ مانند رادیو از تعدادی مدار اساسی تشکیل شده‌اند. مدارهای آنالوگ بر خلاف مدارهای دیجیتال از یک دامنه مداوم ولتاژ استفاده می‌کنند. تعداد مدارهای مختلف آنالوگ بسیار زیاد است به دلیل که یک مدار آنالوگ می‌تواند از یک مدار تشکیل شده از یک قطعه تا یک مدار متشکل از هزاران قطعه مختلف باشد.

مدارهای آنالوگ مدارهای خطی نیز می‌نامند گرچه از بسیاری از عوامل غیر خطی مانند آشکارسازها, تلفیق‌کننده‌ها و … در آنها استفاده می‌شود. به عنوان مثال‌های خوب برای مدارهای آنالوگ می‌توان از تقویت کننده‌های ترانزیستوری یا لامپ خلاء, تقویت کننده‌های عملیاتی و نوسان‌سازها نام برد.

امروزه برخی از مدارهای آنالوگ از المان‌های دیجیتال و یا حتی ریزپردازنده‌ها برای بهبود عملکرد مدار استفاده می‌کنند. این مدارهای معمولا مدارهای «سیگنال مرکب» می‌نامند. برخی موارد ممکن است تشخیص مدارهای آنالوگ از دیجیتال سخت باشد چراکه در برخی از مدارها از هر دو نوع عناصر خطی و غیر خطی استفاده شده است.

مدارهای دیجیتال

مدارهای دیجیتال مدارهایی هستند که بر پایه چند سطح ولتاژ مجزا طراحی شده‌اند. مدارهای دیجیتال رایج‌ترین مثال برای معرفی سیستم‌های جبر بول هستند و اصول پایه همه رایانه‌های دیجیتال را تشکیل می‌دهند. در بیشتر موارد تعداد حالت‌های ولتاژ در یک مدار دیجیتال دوتا هستند که با بالا (High) و پایین (Low) نمایش داده می‌شوند. که در این حالت ولتاژ پایین ولتاژی نزدیک به صفر و ولتاژ بالا ولتاژی غیر صفر است که با توجه به نوع تغذیه متفاوت است.

رایانه‌ها, ساعت‌های الکترونیکی و کنترل کننده‌های منطقی برنامه‌پذیر (PLC) بر پایه مدارهای دیجیتال ساخته می‌شوند.

الکترونیک مطالعه و استفاده از وسائل الکتریکی ای می باشد که با کنترل جریان الکترون ها یا ذرات باردار الکتریکی دیگر در اسبابی مانند لامپ خلا و نیمه هادی ها کار می کنند. مطالعه محض چنین وسائلی ، شاخه ای از فیزیک است، حال آن که طراحی و ساخت مدارهای الکتریکی جزئی از رشته های مهندسی برق، الکترونیک و کامپیوتر می باشد.
سالهاست که واژه” الکترونیک” به طور مکرر در میان مردم استفاده می شود به طوریکه هر شخصی برداشت انفرادی خود را از این علم ویا موارد کاربردی آن مطرح می کند ، اما به صورت کلی عمدتا تعاریف و برداشتهایی که از این واژه عنوان می شود کامل نبوده و برداشتهای ظاهری عملا نمی تواند اهمیت و نفوذ روز افزون الکترونیک را در ارتباط باصنایع گوناگون بیان کند.

“الکترونیک” به طیف گسترده ای از الکتریسیته اطلاق می شود که با حرکت الکترونها در انواع مدارات نیمه هادی سر و کار دارد . اختراع ICها سبب آن شده است که دگر گونی های فراوانی در این علم پدیدار گشته و سیستمهای مدرن الکترونیکی از جمله مدارهای کنترل از راه دور ، ماهواره‌های فضایی ، رباتها و … را پدید آورد.

در حال حاضر الکترونیک کلید فتح شگفتیهای جهان است و با تمام علوم و فنون موجود به نحوی پیوند خورده است . از وسائل ساده خانگی تا پیچیده ترین تکنیک های فضایی همه جا صحبت از تکنولوژی فراگیر الکترونیکی است و امروز صنعت مدرن بدون الکترونیک و تکنولوژی های وابسته به آن عملا مطرود و از کار افتاده است .
پیشرفت علم الکترونیک و وسعت حوزه عملکرد آن امروز بر همگان روشن است. علاوه بر وسائل الکترونیکی از جمله دستگاههای مخابراتی مثل رادیو ،تلویزیون ، ضبط صوت و تصویر ،انواع وسائل پزشکی ، صنعتی ،نظامی ، در دیگر وسائل غیر الکترونیکی هم ، کمتر وسیله ای را می توان یافت که الکترونیک در آن دخالتی نکرده باشد. از جمله در اتومبیل و صنایع حمل و نقل ، وسائل خانگی مثل ماشین لباسشوئی ،جاروبرقی و امثال آن نقش الکترونیک بسیار فعال و جالب توجه شده است.
با توجه به این مختصر می توان نتیجه گرفت که امروزه ، دیگر الکترونیک علم و یا تخصص ویژه افرا تحصیلکرده دانشگاهی و متخصصین این رشته نیست و بر همه افرادی که به نحوی با امور فنی درگیرند لازم است بفراخور حرفه خویش از این رشته اطلاعی داشته باشند.

مهندسان الکترونیک با خلق وعملکرد سیستمهای بسیار متنوعی سر وکار دارند که به منظور برآوردن نیازها و خواسته های جامعه طراحی می شوند. مهندسان الکترونیک در ایجاد ماشینهایی که تواناییهای بشر را در زمینه جسمی یاری و در زمینه محاسباتی افزایش می دهند نقش مهمی دارند . بخشی از طراحی و ایجاد سیستمهای الکترونیکی به توانایی ساخت مدلهای ریاضی اجزا و مدارهای الکتریکی بستگی دارد

خروجی متلب :