آموزشی: دیگه ساده تر از این نمیشه ( تحلیل سوئیچینگ )

[غزال]

سلام

ازآنجاکه عیب اغلب دستگاههای الکترونیکی معیوب در تغذیه است زیرا تغذیه بسیار بیشتر از دیگر بخش ها تحت فشار است لذا اگر قادر به تحلیل و عیب یابی تغذیه دستگاهها باشید قادر به تعمیر اغلب دستگاههای معیوب هستید و بهمین دلیل تحلیل و عیب یابی تغذیه اهمیت ویژه ای دارد لذا به تحلیل بسیار ساده و دقیق آن میپردازیم.

اگرچه تحلیل و وظیفه کلیه قطعات یک نمونه از تغذیه های سوئیچینگ را به تفصیل در تاپیک زیر طی پرسش و پاسخ تقدیم کردم

http://www.irantk.ir/irantk35369-7/#post187073

اما بواسطه آشفتگی موضوعات و پستهای آن ، در این تاپیک تحلیل منظم و جامع و بسیار ساده تری تقدیم میکنم.




اگر یک باطری و ثانویه یک ترانس (چون ولتاژ باطری پایینه باید از سیم پیچ ثانویه ترانس ها مثلا سیم پیچ ۶ ولت یا ۱۲ ولت استفاده کنید ) و یک کلید را مطابق شکل 1 سری کرده و کلید را قطع و وصل کنیم ، دراینصورت ولتاژی در ثانویه ترانس خواهیم داشت که با سه روش زیر قابل تغییر است.

1- هرچقدر تعداد دور ثانویه بیشتر باشه ولتاژ بیشتری در ثانویه تولید میشه (و بالعکس)

2- اگر کلید را تندتر قطع و وصل کنیم و بعبارتی فرکانس بالاتر بره دراینصورت نیز ولتاژ بیشتری در ثانویه تولید میشه (و بالعکس)

3- اگر در فرکانس مناسب زمان وصل و یا زمان قطع کلید هم تغییر کنه ولتاژ ثانویه نیز تغییر میکنه
فقط با یک ترانس و فازمتر و باطری ، بسادگی عملکرد سوئیچینگ را مشاهده کنید
یک ترانس (هر ترانسی مثلا ۶ ولت یا ۱۲ ولت یا ...) و یک باطری و یک فازمتر آماده کنید
سر و ته فازمتر را به دو سر سیم پیچ ۲۲۰ ولت. ترانس متصل کنید و باطری را به دو سر سیم پیچ دیگر ترانس (سیم پیچ ۶ یا ۱۲ ولت و یا ..) متصل و بسرعت قطع و وصل کنید.
دراینصورت فازمتر روشن میشه و گویای پدیده فوق الذکر و حاکی از تولید ولتاژ بالاست بطوریکه اگه هر سیم را با یک دست بگیری به وضوح برق گرفتگی خفیفی احساس میکنی.

میدونم باور نکردی ، اما اگه میخوای الکترونیک را با پوست و استخون لمس کنی ، برخیز و لوازم ساده فوق را آماده و تست کن تا با چشم ببینی و با تمام وجود باور کنی و الکترونیک را با سرعت و بسادگی و از پایه یاد بگیری .
پس اگه میخوای بجای سرگیجه و وحشت از الکترونیک ، از آن لذت ببری و با آن تفریح کنی بلند شو و آزمایش فوق را تست و باور کن.

در شکل 2 بجای باطری از ولتاژ یکسو شده برق شهر که 310 ولته استفاده کردیم



اما استفاده از کلید ساده الکتریکی دو عیب اساسی داره بطوریکه:

اولا با قطع و وصل دستی ،فرکانس دقیقی نداریم یعنی قادر به رعایت دقیق تعداد قطع و وصل نیستیم و لذا ولتاژ خروجی ثابت نیست

ثانیا بزودی از نفس می افتیم و نمیتونیم ادامه بدیم

لذا کلیدزنی باید بصورت اتوماتیک انجام بشه که تابحال به دو روش زیر صورت گرفته

۱- کلید زنی یا سوئیچیگ الکتریکی (فقط با یک رله یا ویبراتور )
در گذشته دور و قبل از طراحی تغذیه سوئیچینگ الکترونیکی ، ازآنجاکه دستگاه های الکترونیکی ، لامپی بودن و لامپ ها نیاز به ولتاژ بالا دارن و برای دستگاه هایی مانند پخش اتومبیل ، ولتاژ بیش از ۱۲ ولت در دسترس نبود ، لذا بجهت تولید ولتاژ بالا و مورد نیاز لامپ های الکترونیکی ، ابتدا تغذیه الکتریکی با استفاده از ویبراتور ساخته شد بطوریکه شما هم بسادگی میتونین ویبراتور را با یک رله آماده کنین و بشرح زیر فقط با اضافه کردن یک ترانس ، تغذیه سوئیچینگ الکتریکی بسازید.

همانطور که یکی از علاقمندان ، فقط با یک رله و ترانس ، تغذیه سوئیچینگ را در تاپیک زیر ساخت و فیلم آنرا نیز در همان تاپیک ارسال کرد و درواقع مانند مدار شکل ۱ و ۲ ولتاژ را فقط با قطع و وصل ولتاژ ترانس تولید کرد که اساس کار سوئیچینگه اینجا https://www.irantk.ir/threads/96645...وئیچینگ-بسازید?p=544894&viewfull=1#post544894

برای ساختن ویبراتور کافیه رله ای تهیه کنید که کتتاکت بسته هم داشته باشه و دراینصورت باید مطابق نقشه زیر ، ولتاژ بوبین رله را با کنتاکت بسته رله سری کنید . ( البته باید کنتاکت بسته بشرح تاپیک فوق الذکر ، اندکی دستکاری بشه تا زمانیکه کنتاکت بسته بحالت باز قرار میگیره ، کنتاکت های باز ، بسته شوند .

حالا اگه باطری را مطابق شکل فوق متصل کنی دراینصورت صدای ویز ویز میشنوی یعنی کنتاکت بسته داره بصورت اتوماتیک ، مدام قطع و وصل میشه که اگه تیغه همین کنتاکت بسته را بمقدار کافی کج کنی که دیرتر باز بشه تا بمحض باز شدن آن ، کنتاکت های باز ، بسته بشه ، دراینصورت همه کتتاکت های رله با سرعت قطع و وصل میکنه و میتونی یکی از کنتاکت های باز را جایگزین کلید ساده در شکل ۱ یا ۲ کنید و از ترانس ، ولتاژ تولیدی را دریافت کنید.

تصویر زیر ، تصویر یک نمونه ویبراتور است و یادگار دوران جوانی من است که از روی رادیو لامپی اتومبیل عهد بوق برداشتم و از گنجینه های من محسوب میشه.
اگه مطابق نقشه و تصویر زیر ، باطری را متصل کنید رله (ویبراتور ابتکاری) و یا ویبراتور واقعی تصویر زیر شروع به ویز ویز میکنه و مدام کنتاکت هاش قطع و وصل میشه و اگه از کنتاکت بازش در شکل ۱ یا ۲ استفاده کنی ، ولتاژی در ثانویه ترانس شکل ۱ یا ۲ تولید میشه بهمین سادگی.

۲- کلید زنی یا سوئیچینگ الکترونیکی

ازآنجاکه ویبراتور علاوه بر صدای آزار دهنده ویز ویز بعد از مدتی مستهلک میشه و بدلیل جرقه کنتاکت ها از کار می افته بسرعت منقرض شد و کلید زنی الکترونیکی جایگزین آن شد

بنابرین بشرح پست آتی از کلید زنی الکترونیکی یا آی سی سوئیچینگ استفاده میکنیم


ضمنا تحلیل سوئیچینگ ترانزیستوری ساده و بدون آی سی نیز در تاپیک زیر تقدیم گردیده.
https://www.irantk.ir/threads/10529...-ترانزیستوری-)?p=591417&viewfull=1#post591417

سپاس


یک نمونه از ویبراتور های اهل قدیم
و نقشه تبدیل رله به ویبراتور

 

[غزال]

پاسخ : تحلیل بسیار ساده تغذیه های سوئیچینگ

.
در پست قبل گفتیم بدلیل ضعف نقشه 2 باید مداری طراحی کنیم که کلید بصورت اتوماتیک قطع و وصل کنه و لذا باید بجای کلید الکتریکی از کلید الکترونیکی استفاده کنیم.
نام این کلیدهای اتوماتیک ، آی سی تغذیه سوئیچینگ است مانند آی سی های 5M0365 , TNY256 , VIPER22 و انواع STR و غیره

اما برای کار کردن هر موجود و سیستمی باید خوراکشو بشناسیم و براش آماده کنیم تا برامون کار کنه لذا ابتدا ببینیم چه چیزهایی نیاز داره.

بسیار خلاصه عملکرد آی سی (کلید اتوماتیک)
همانطور که در تصویر آی سی های نمونه زیر می بینید این آی سی ها درواقع ۴ پایه اصلی دارند که سازنده در دیتاشیت ، مشخص و اعلام میکنه .
مثلا در آی سی 5m0365
پایه ۱ را سورس
پایه ۲ را درین
پایه ۳ را تغذیه یا vdd
و پایه ۴ را فیدبک (fb) اعلام کرده
و لذا دیتاشیت هر آی سی ، پایه ها رو به شما معرفی می کنه اما کلیه آی سی های تغذیه ۴ پایه مهم و اصلی بشرح زیر دارند .
یکی از پایه ها بنام پایه سورس ( S ) یا ( GND ) است و درواقع یک کنتاکت کلید است
پایه دیگر بنام درین ( D ) است و درواقع کنتاکت دیگر کلید داخلی آی سی است.
پایه دیگر آی سی ، تغذیه ( VDD ) است که اگر ولتاژ مناسب حدود ۱۴ ولت به این پایه متصل کنیم دراینصورت کلید داخل آی سی بصورت اتوماتیک قطع و وصل میکنه.
پایه دیگر فیدبک (FB ) است تا بتوانیم نحوه قطع و وصل کلید و تعداد قطع و وصل آنرا کنترل کنیم .

در دیتاشیت برخی از آی سی ها ، قطعات و پایه های دیگری برای دسترسی به کیفیت بهتر و امکانات بیشتر نیز اعلام شده مثلا برای کنترل و محدود کردن جریان و یا افزایش بهره و کاهش حرارت ای سی و غیره که خارج از بحث اصلی است .

حالا شرح دقیق و کامل و ساده آی سی






تغذیه آی سی ( مانند پایه 3 آی سی 5m0365 یا پایه 4 آی سی VIPER22 )
آنچه مسلم است این آی سی ها مانند تمام سیستم های الکترونیکی نیاز به برق یا انرژی الکتریکی دارند که با یکی از دو روش زیر تامین میشه

1- با تغذیه خارجی
2- با تغذیه داخلی

در نوع اول باید ولتاژی (غالبا حدود 14 ولت) به پایه تغذیه این آی سی اعمال بشه تا کلید الکترونیکی آن کار کنه ( مانند پایه 3 آی سی 5m0365 یا پایه 4 آی سی VIPER22 )

در نوع دوم ، تغذیه آی سی در داخل آی سی و از پایه درین تهیه میشه و لذا واجب نیست که ولتاژ حدود 14 ولت را خارج از آی سی برای آن تامین کنیم و لذا ساده تر است

دو سر کلید = درین و سورس ( مانند پایه 1 و 2 آی سی 5m0365 )
دو سر کلید در این آی سی ها با نام درین (D) و سورس ( S) مشخص میشه ( مطابق شکل 3 )

البته در کلیدهای الکتریکی ، رعایت کنتاکت ورودی و خروجی لازم نیست یعنی فرقی نمیکنه که ورودی را به کدام کنتاکت و خروجی را به کدام کنتاکت کلید متصل کنید چون جریان از هر جهتی میتونه از فلز ساده عبور کنه اما جریان در الکترونیک و نیمه هادی ها فقط از یک جهت میتونه بدرستی عبور کنه لذا با توجه به نوع فت داخلی آی سی که عموما منفی هستند و باید جهت جریان از درین بسمت سورس باشه بنابرین باید پایه درین و سورس بگونه ای با ترانس سری بشه که جریان از درین بسمت سورس عبور کنه و لذا غالبا سورس به گراند یا منفی متصل میشه.


پایه کنترل ولتاژ = FB (مانند پایه 4 آی سی 5m0365 )
FB نام پایه ای است که ولتاژ خروجی را کنترل میکنه یعنی با مقدار ولتاژی که به این پایه میدیم میتونیم ، ولتاژ خروجی را کمتر یا بیشتر کنیم

مثلا فرض کنید ولتاژ پایه FB الان 2 ولته و ولتاژ خروجی ۱۲ ولت میده
حالا اگه ولتاژ FB مقدار 2/5 ولت بشه ولتاژ خروجی را کم میکنه و مثلا ۱۰ ولت میشه
و اگه ولتاژ FB مقدار 1/5 ولت بشه ولتاژ خروجی را زیاد میکنه و مثلا ۱۴ ولت میشه
و لذا اگه با کلکی نمونه ای از ولتاژ خروجی به پایه FB برسونیم دراینصورت کم و زیاد شدن ولتاژ خروجی را به پایه FB می فهمونیم و ولتاژ خروجی را بصورت اتوماتیک تنظیم میکنه .


FB دو نوع است.

1- FB با تاثیر معگوس که برعکس عمل میکنه یعنی اگر ولتاژ پایه FB بیشتر بشه ، ولتاژ خروجی را کمتر میکنه و اگر ولتاژ پایه FB کمتر بشه ، ولتاژ خروجی را بیشتر میکنه

2- FB با تاثیر مستقیم یعنی اگر ولتاژ پایه FB بیشتر بشه ولتاژ خروجی هم بیشتر میشه و اگر کمتر بشه ولتاژ خروجی هم کمتر میشه

برای تحلیل ، از آی سی نوع اول (FB معگوس) استفاده میکنیم

لذا اگه مطابق شکل 3 ولتاژ ثابتی به پایه FB بدهیم دراینصورت سوئیچ داخل آی سی بدون توجه به ولتاژ خروجی کار میکنه و لذا نمی فهمه که ولتاژ خروجی کم شده یا زیاد شده.


بنابرین اگر ولتاژ ثابتی مطابق شکل 3 به FB بدهیم ، نمیتونه ولتاژ خروجی را تنظیم و اصلاح کنه چون FB ثابته و تغییر نمیکنه که موجب تغییر و اصلاح خروجی بشه ولذا مدار خوبی نیست و باید تکمیلش کنیم
بنابرین باید نمونه ای از ولتاژ خروجی را به پایه FB بدهیم


پس مطابق شکل زیر نمونه ای از ولتاژ خروجی را مستقیما و بدون کوپلر ، به پایه FB می دهیم که دراینصورت قادر به اصلاح ولتاژ خروجی میشه به این ترتیب که اگه ولتاژ خروجی کم بشه ولتاژ نمونه ای که از خروجی به FB متصل کردیم هم کم میشه و بنابرین ازآنجاکه FB کم شده لذا ولتاژ خروجی بالاتر میره و اگه ولتاژ خروجی بالاتر از انتظار بشه ولتاژ FB هم زیادتر میشه ولذا ولتاژ خروجی را کم میکنه و اینگونه ولتاژ خروجی را ثابت نگه میداره ، اما ازآنجاکه نمونه ولتاژ خروجی را از طریق مقاومت و بدون کوپلر برای FB تهیه کردیم لذا خروجی ارتباط مستقیم الکتریکی با آی سی سوئیچینگ و لذا با برق شهر داره لذا ولتاژ خروجی ایزوله نیست و لذا شکل زیر فقط دارای این عیبه که موجب برق گرفتگی میشه


لذا برای نمونه گیری از خروجی مطابق شکل زیر ( 4 ) از کوپلر استفاده می کنیم تا هم نمونه ولتاژ خروجی به پایه FB منتقل بشه و تنظیمش کنه و هم ولتاژ خروجی ایزوله بشه و موجب برق گرفتگی نشه. (مطابق شکل 4 )
(ازآنجاکه دو طرف کوپلر فقط از طریق نور با هم ارتباط دارند لذا اگه ولتاژ یکطرف کوپلر زیاد بشه با زیاد شدن نور به طرف دیگر کوپلر میفهمونه که ولتاژ زیاد شده و لذا ارتباط مستقیم الکتریکی نداره اما همون مقصود الکتریکی بطریق غیر مستقیم و از طریق نور حاصل میشه و لذا ایزوله میشه و برق گرفتگی هم نداریم)

پس طبق شکل 4 با دو مقاومت 8 و 2 کیلو ، نمونه ای از ولتاژ خروجی را به آند دیود کوپلر میدهیم تا تغییر ولتاژ خروجی ، موجب تغییر روشنایی دیود کوپلر بشه و هدایت CE کوپلر را تغییر بده
و ازآنجاکه CE کوپلر با ولتاژ حدود 14 و با پایه FB همگی سری هستند بنابرین تغییر هدایت CE موجب تغییر ولتاژ پایه FB میشه

تحلیل عملکرد مدار
​

قبل از تشریح باید این نکته مهم را بدانید که آی سی جوری طراحی شده که فقط در یک حالت آروم و قرار داره که ولتاژ پایه FB مقدار نرمال باشه و لذا اگه ذره ای کمتر یا بیشتر از ولتاژ نرمال بشه ، دیگه آروم نمیشینه و تا زمانیکه بمقدار نرمال برنگرده مدام دستور اصلاح صادر میکنه تا ولتاژ FB بمقدار نرمال برگرده که مفصلا بشرح زیر توضیح میدم چجوری اینکارو میکنه.

فرض کنید میخواهیم ولتاژ خروجی شکل 4 در حالت نرمال ، 10 ولت باشه و لذا دو مقاومت نمونه گیر 8 و 2 کیلو با تقسیم ولتاژ ، مقدار 2 ولت به آند کوپلر میرسونه
اما اگه به هر دلیلی این ولتاژ نمونه ، کمتر یا بیشتر از ۲ ولت به کوپلر برسونه ، دیگه آی سی آروم و قرار نداره تا ولتاژ را اصلاح کنه و دوباره ولتاژ نمونه همون ۲ ولت بشه چرا ؟

چون هدایت کلکتور امیتر کوپلر از حالت نرمال و نیمه روشن تغییر میکنه و ازآنجاکه ۱۴ ولت از طریق کلکتور امیتر کوپلر به پایه FB مرتبط هست لذا وقتی هدایت کوپلر کمتر بشه ولتاژ کمتری به FB میرسه و اگه هدایت کوپلر بیشتر بشه ولتاژ بیشتری به پایه FB میرسه و لذا از حالت نرمال خارج میشه و آرامش آی سی بهم میخوره و اقدام به اصلاح ولتاژ میکنه . .

دراینصورت اگه ولتاژ خروجی بیشتر از 10 ولت ، مثلا 12ولت بشه دراینصورت تقسیم ولتاژ ، مقدار 2/4 ولت به آند کوپلر میرسونه

و لذا کوپلر روشن تر --- لذا هدایت CE کوپلر بیشتر ---- ولذا ولتاژ بیشتری به FB میده
چون وقتی ce کوپلر هادی تر بشه ولتاژ x که حدود ۱۴ ولته و به پایه کلکتور کوپلر متصله میتونه ولتاژ بیشتری به پایه FB برسونه و لذا ولتاژ پایه FB بالاتر میره.
و ازآنجاکه گفتیم FB این آی سی از نوع معگوسه بنابرین چون ولتاژ FB بیشتر شده لذا به کلید دستور معگوس میده که ولتاژ خروجی را کمتر کنه که همون 10 ولت بشه تا همون ۲ ولت به کوپلر برسه تا آروم و قرار بگیره .

حالا اگر ولتاژ خروجی کمتر از 10 ولت ، مثلا 8 ولت بشه دراینصورت تقسیم ولتاژ مقدار 1/6 ولت به آند کوپلر میرسونه

و لذا کوپلر خاموش تر ---- هدایت CE کوپلر کمتر --- ولذا ولتاژ کمتری به پایه FB میده
و ازآنجاکه گفتیم FB این آی سی از نوع معگوسه بنابرین به کلید دستور معگوس میده که ولتاژ خروجی را بیشتر کنه که همون 10 ولت بشه

بنابرین بصورت خلاصه
اگه ولتاژ خروجی بیشتر از 10 ولت بشه -- ولتاژ پایه FB بیشتر -- درنتیجه ولتاژ خروجی کمتر

و اگه ولتاژ خروجی کمتر از 10 ولت بشه -- ولتاژ پایه FB کمتر -- درنتیجه ولتاژ خروجی بیشتر

به این ترتیب ولتاژ خروجی مجبوره در مرز حدود 10 ولت ثابت بمونه

تحلیل فوق کل داستان سوئیچینگه و بقیه مطالب و قطعات برای بهبود هدف و افزایش دقت و محدودسازی جریان اضافه میشه

بنابرین هرچند این مدار بخوبی کار میکنه اما خیلی دقیق نیست ( مثلا بجای 10 ولت ، ولتاژی بین 9/5 الی 10/5 ولت میده )

1- آیا میدونید چرا دقت این مدار زیاد نیست ؟

2 - با چه کلکی میتونیم 10 ولت دقیق و ثابت بگیریم ؟


در پست های آتی به این موضوع میپردازم که با چه کلکی این ضعف تغذیه را هم رفع کنیم تا با دقت زیادی ولتاژ مورد نیاز را تولید کنه.

سپاس

 

[غزال]

سلام

اگرچه با مدار شکل 4 میتونیم تغییرات ولتاژ خروجی را به پایه FB منتقل کنیم اما ازآنجاکه اگر 1/5 ولت و یا 1/51 و یا 1/49 ولت به هر LED متصل کنید تاثیری در نور آن نخواهد داشت لذا کوپلر نمیتواند تغییرات ناچیز خروجی را بفهمد و به پایه FB هم بفهماند

بهمین دلیل اگه ولتاژ خروجی خیلی زیاد یا خیلی کم بشه که روشنایی کوپلر تغییر کنه فقط دراینصورت می تونه ایراد ولتاژ خروجی را به پایه FB بفهمونه ولذا اگر خروجی بجای 10 ولت مثلا 10/1 یا 9/9 بشه نمی فهمه و بهمین دلیل خیلی دقیق نیست یعنی فقط میتونه ولتاژ خروجی را تقریبا بین 9/5 الی 10/5 ولت نگهداره .

چاره چیست؟

فرض کنید علی که خوابش سنگینه باید 7 صبح بیدار بشه که بموقع در اداره حاضر بشه ولی همیشه تا آخرین لحظات میخوابه و با تاخیر حاضر میشه. . و همیشه نزد رئیسش شرمنده هست که کارمند منضبط و دقیقی نیست .

ولی این دفعه دوست علی که چموش و زِبِل هست و مهمانش بوده صبح برای بیدار کردن علی از کلکی استفاده میکنه که موجب حیرت همه میشه و علی بدون تاخیر و زودتر از بقیه در اداره حاضر میشه.

بطوریکه قبل از ساعت 7 دروغکی به علی میگه ساعت 8 شده مگه نباید ساعت 8 بیدار و آماده بشی؟
دراینصورت علی مثل فنر از خواب میپره و میگه آخ آخ باید ساعت 7 بیدار و آماده میشدم و لذا بسرعت و هول هولکی آماده میشه و کسالت خوابش رفع میشه ولی میفهمه ساعت هنوز 7 هم نشده و دوستش کلک زده ولی از دروغ و کلک دوستش خوشحال هم میشه چون این دروغ نه تنها موجب کوچکترین خسارت و خطایی در امور علی نمیشه ، بلکه عامل رفع کسالت و هشیاری و دقت زیاد علی در اجرای بموقع امور و تکالیفش هم میشه و با سربلندی و بموقع در اداره حاضر میشه.

در الکترونیک هم از همین کلک استفاده میشه « بنام ارور آمپلیفایر »
که بعنوان دروغگوی مصلحتی ، خطاها را بزرگ میکنه و لذا بهمین منظور از 431 که نوعی ارور آمپلیفایر یا دروغگوی مصلحتی است استفاده می شه زیرا این آی سی از کاه ، کوه میسازه و مثلا اگه ولتاژ خروجی تغذیه 01/ ولت زیاد بشه و مثلا 10/01 بشه ( که مدار قبلی این تغییر جزئی را نمی فهمید )

431 این خطای 01/ ولت را بزرگ کرده و یک کلاغ چهل کلاغ میکنه و سپس ولتاژ را با اغراق خطا به کوپلر اعلام میکنه ، یعنی بجای اینکه به کوپلر راستشو بگه که 01 /10 ولت شده ، دروغکی به کوپلر میگه ولتاژ خروجی افتضاح و 13 ولت شده و لذا کوپلر از خواب میپره و نور کوپلر تغییر میکنه و لذا براحتی به پایه FB میفهمونه که وضع خرابه و باید اصلاح کنه.

اینجا ممکنه سوالی پیش بیاد که
اگه دروغکی بجای ۱۰/۰۱ ولت ، ولتاژ خروجی ۱۳ ولت اعلام کنه ، خب اونم اشتباها ولتاژ را بیش از حد لازم کم میکنه و خیلی کمتر از ۱۰ ولت میکنه و کار خراب میشه؟
اما نه اینطور نیست چون بمحضی که ولتاژ خروجی ذره ای از ۱۰ ولت کمتر بشه از اونطرف بزرگنمایی میکنه و دروغکی میگه چرا اینقدر زیادی ولتاژو کم کردی و افتضاح کردی و لذا درحالیکه ولتاژ ۹/۹۹ ولته دروغکی میگه چکار کردی ؟ چرا ولتاژ خروجی ۷ ولت شده ؟

بنابرین بمحضی که ولتاژ خروجی یک اپسیلن کمتر یا بیشتر از ۱۰ ولت بشه کوپلر بواسطه دروغ ۴۳۱ بیدار میشه و اصلاح میکنه و لذا هیچوقت ولتاژ خروجی نمیتونه بیشتر از یک اپسیلن تغییر کنه و با دقت بسیار بالایی همون ۱۰ ولت ثابت میمونه.

​

به این ترتیب این بزرگنمایی خطا موجب دقت فوق العاده ولتاژ خروجی میشه

بهمین دلیل نام 431 ارور آمپلیفایره یعنی تقویت کننده خطا یا دروغگوی مصلحتی که نه تنها دروغش ضرر نداره بلکه عامل حساسیت و دقت بی نظیری میشه.

البته فرق دروغ ۴۳۱ و دروغ انسان اینه که در ۴۳۱ و لذا در الکترونیک همیشه مثل روز اول عمل میکنه اما علی دو روز فریب میخوره و روز سوم حتی اگه ظهر هم بشه و دوستش بگه بدبخت اداره داره تعطیل میشه چرا بیدار نمیشی به دوستش میگه برو گمشو هنوز ساعت ۷ هم نشده بذار بخوابم اذیت نکن دیگه فریب نمیخورم.

به هر تقدیر حالا اگه 431 را به مدار شکل 4 اضافه کنیم مدار شکل 5 بدست میاد که کامله و همون نقشه پست 66 تاپیک زیر است که وظیفه تک تک قطعات آنرا در تاپیک زیر مورد بحث قرار دادیم

http://www.irantk.ir/irantk35369-7/#post187073

البته نقشه مورد نظر را از اینترنت تهیه و عینا در تاپیک فوق منتقل کرده بودم که نحوه اتصال CE کوپلر اشتباه بود و مطابق نقشه زیر ( پست 66 تاپیک فوق ) اصلاح و عملا آزمایش کردیم

بنابرین نحوه تکمیل نقشه از شکل 2 تا مدار نهایی بترتیب زیر است که ملاحظه میفرمایید بسیار ساده است
در نقشه 2 از کلید ساده الکتریکی استفاده کردیم که با دستمون قطع و وصل کنیم.


در نقشه زیر از کلید الکترونیکی (آی سی) و پتانسیومتر و مقاومت بجای کلید الکتریکی استفاده کردیم ولی اشکالش اینه که ولتاژ پایه FB همیشه ثابته و لذا اگه ولتاژ خروجی هر چقدر هم کم یا زیاد بشه اصلا نمی فهمه و همچنان کار خودشو میکنه و اصلاح نمیکنه زیرا از خروجی نمونه ای نگرفته تا تنظیمش کنه



در نقشه زیر ، پایه FB نمونه ای از خروجی میگیره و اگه کمتر یا زیادتر از نرمال باشه اصلاحش میکنه اما ازآنجاکه از کوپلر استفاده نکرده لذا خروجی تغذیه ایزوله نیست و ممکنه برق گرفتگی بابای آدمو دربیاره.



.در نقشه زیر ، کوپلر هم اضافه کردیم تا هم از ولتاژ خروجی نمونه برداری بشه و هم خروجی ایزوله باشه

در نقشه زیر 431 را هم جهت بالا بردن دقت ولتاژ خروجی اضافه کردیم که آخر خطه

طرز کار ۴۳۱ ( ارور آمپلیفایر )​

جهت تفهیم ساده از مقادیر غیر واقعی و غلو آمیز استفاده میکنم
که البته هیچگونه تاثیری در نحوه کار ۴۳۱ نداره و با مقادیر واقعی دقیقا بهمین صورت عمل میکنه.

اگر در نحوه کار ۴۳۱ غلو کنیم و فرض کنیم زمانیکه پایه رفرنسِ ۴۳۱ مثلا ۲ ولت باشه در حالت تعادل است و آند کاتدِ ۴۳۱ نصفه نیمه هدایت میکنه اما زمانیکه پایه رفرنسِ ۴۳۱ مثلا ۰۲/. ولت بیشتر بشه یعنی ۲،۰۲ ولت بشه دراینصورت آند کاتدش ، اتصال کوتاه میشه .

و اگه پایه رفرنس ۰۲/. ولت کمتر بشه یعنی ۱,۹۸ ولت بشه دراینصورت آند کاتدِ ۴۳۱ قطع میشه .

حالا مطابق تقسیم ولتاژ 8 کیلو و 2 کیلو چنانچه ولتاژ خروجی ۱۰ ولت باشه دراینصورت نقطه B که به پایه رفرنس متصله ۲ ولت میشه و کاتد آند ۴۳۱ نصفه نیمه هدایت میکنه و لذا کاتدش حدود ۵ ولت میشه بنابرین آند کوپلر از طریق مقاومت ۲۲۰ اهم به ۱۰ ولت متصله و کاتدش هم که به کاتد ۴۳۱ متصله ، گفتیم نیمه روشن و ۵ ولت هست و بنابرین دیود نوری کوپلر هم با اختلاف ۵ ولت نیمه روشن و در حالت تعادل میشه چون یک پایه دیود کوپلر به ۱۰ ولت و پایه دیگر به ۵ ولت متصل شده.

حالا اگه ولتاژ خروجی بدلایلی ۱/. ولت بیشتر از نرمال یعنی ۱۰،۱ ولت بشه دراینصورت نقطه B بواسطه تقسیم ولتاژ فوق الذکر ۲،۰۲
ولت میشه که به پایه رفرنس متصله و گفتیم زمانیکه پایه رفرنس ۲،۰۲ ولت بشه آند کاتد ۴۳۱ اتصال کوتاه و لذا کاتدش به گراند متصل و صفر ولت میشه .

بنابرین آند کوپلر که به ۱۰،۱ ولت متصله و گفتیم کاتد کوپلر که به کاتد ۴۳۱ متصله صفر ولت شده و بنابرین یکطرف از طریق مقاومت به ۱۰،۱ و یکطرف به صفر ولت متصله و لذا دیود نوری کوپلر با اختلاف ولتاژ ۱۰،۱ ولت خیلی پر نور روشن میشه که موجب هدایت شدید کلکتور امیتر کوپلر میشه.

حالا اگه ولتاژ خروجی بدلایلی ۱/. ولت کمتر از نرمال یعنی ۹،۹ ولت بشه دراینصورت نقطه B بواسطه تقسیم ولتاژ فوق الذکر ۱،۹۸
ولت میشه که به پایه رفرنس متصله و گفتیم زمانیکه پایه رفرنس ۱،۹۸ ولت بشه آند کاتد ۴۳۱ قطع میشه و بتبع آن کاتد کوپلر از گراند قطع و کوپلر بکلی خاموش میشه و بنابرین هدایت کلکتور امیتر هم بکلی قطع میشه.

به این ترتیب اگه پایه رفرنس ۰۲/. ولت زیاد بشه پایه کاتدش ۵ ولت تغییر میکنه و کمتر میشه ، نه ۰۲/. ولت .
و اگه پایه رفرنس ۰۲/. ولت کمتر بشه پایه کاتدش ۵ ولت تغییر میکنه و بیشتر میشه، نه ۰۲/. ولت .
پس دیدیم که خطا رو تقویت کرد.

یعنی اگه ولتاژ خروجی ۱/. ولت زیاد بشه دروغکی به کوپلر میگه ولتاژ خروجی ۵ ولت زیاد شده زود باش اصلاح کن.
و اگه ولتاژ خروجی ۱/. ولت کمتر از نرمال بشه دروغکی به کوپلر میگه ولتاژ خروجی ۵ ولت کم شده زود باش اصلاح کن.

حالا متوجه شدی ۴۳۱ چجوری یک کلاغ چهل کلاغ میکنه ؟

اگر ابهام و سوالی باقی است درخدمتم
سپاس

 

[غزال]

عملکرد و تحلیل مدار نهایی

و روش کاستن و افزودن ولتاژ خروجی
​

نقشه بالا دقیقا معادل نقشه زیر است

فقط بخاطر داشته باشید که آی سی این مدار و همچنین 431 بصورت معگوس عمل میکنه و ببینید تحلیل بسیار ساده ای داره

یعنی فقط کافیه بدونید :
اگر ولتاژ ورودی یا رفرنس 431 کم بشه ، ولتاژ خروجی یا کاتد آن زیاد میشه (و بالعکس )
و اگه ولتاژ پایه FB آی سی این نقشه هم کم بشه ولتاژ خروجی ترانس زیاد میشه (و بالعکس )

حالا با این فرض که ولتاژ خروجی (نقطه A) یرای 10 ولت طراحی شده



اگه ولتاژ خروجی یا نقطه A زیاد تر از 10 ولت مثلا 11 ولت بشه --- درنتیجه ولتاژ B زیاد ---- ولتاژ C کم --- کوپلر روشن تر ---- ولتاژ FB زیاد ---- بنابرین به آی سی دستور میده ولتاژ خروجی ترانس کمتر بشه

و اگه ولتاژ خروجی یا نقطه A کمتر از 10 ولت مثلا 9 ولت بشه --- درنتیجه ولتاژ B کم ---- ولتاژ C زیاد --- کوپلر خاموش تر ---- ولتاژ FB کم ---- بنابرین به آی سی دستور میده ولتاژ خروجی ترانس زیادتر بشه.

اگر دلیل کم و زیاد شدن نقاط A,B,C, FB را متوجه نشدید بفرمایید تا تشریح کنم

با فراگیری تحلیل فوق بسادگی میتوانیم ولتاژ خروجی را با تغییر ساده ای بدلخواه خود تنظیم و تعریف کنیم که مثلا ولتاژ خروجی همیشه 5 ولت یا 20 ولت و هر ولتاژ دلخواه دیگری بشه

سوال :

اگر بخواهیم ولتاژ خروجی را برای همیشه کم کنیم
و بعنوان مثال ، بخواهیم خروجی بجای 10 ولت همیشه 6 ولت بده باید چکار کنیم

این راهکار دربسیاری از موارد جهت افزایش طول عمر دستگاهها قابل استفاده است

سپاس

 

[behzadgolab]

ممنون اقا غزال عزیز با اینکه 28 سال در کار تعمیرات هستم و مطالعه زیادی در الکترونیک دارم تا حالا بغیر از چند سال پیش کتابی تقریبا مثل توضیحات شما اسان بود بنام ترانزیستور اسان است که داستانی و کارتونی تعریف شده بود ندیدم که باز هم به پای توضیحات مفید تان نمی رسید. بسیار عالی و علمی توضیح دادید ممنون اگه لطف کنید ولتاز 14 ولتی که تامین کننده روی نقشه شما X بیان کردید چطور در مدار ساخته میشه و چرا در مدارات که روی خازن الکترولیت مثلا 16 ولت 10 یا 22 میکرو این همه ترانزیستور و دیود و مقاومت گذاشته شده و مدارهایی که سوچینگ ان از ایسی استفاده میشه ایا با خارج کردن ایسی ولتاز فید بک یا همان ولتاز کنترل کننده X ولت 14قطع میشود ممنون میشم در این مورد هم توضیحاتی بدید

 

[m-j]

اگر دلیل کم و زیاد شدن نقاط A,B,C, FB را متوجه نشدید بفرمایید تا تشریح کنم

سپاس

سلام و درود به استاد عزیزم جناب غزال
به نظر من شما خیلی بیان ساده و روانی دارید مخصوصا" ایکه مثال هایتان بسیار به دل میشینه. و خلاصه بگم که خوب و روان صحبت کردن یک نوع حسن به شمار میره که من در شما دیده ام. حتی من هم که رشته ام الکترونیک نیست از تحلیل جالب شما بسیار لذت بردم فقط اون قسمت کم و زیاد شدن ولتاژ در نقاط

A,B,C, FBرا اگر امکان دارد توضیح دهید.
​

سپاسگذارم.

 

[غزال]

ممنون اقا غزال عزیز با اینکه 28 سال در کار تعمیرات هستم و مطالعه زیادی در الکترونیک دارم تا حالا بغیر از چند سال پیش کتابی تقریبا مثل توضیحات شما اسان بود بنام ترانزیستور اسان است که داستانی و کارتونی تعریف شده بود ندیدم که باز هم به پای توضیحات مفید تان نمی رسید. بسیار عالی و علمی توضیح دادید ممنون اگه لطف کنید ولتاز 14 ولتی که تامین کننده روی نقشه شما X بیان کردید چطور در مدار ساخته میشه و چرا در مدارات که روی خازن الکترولیت مثلا 16 ولت 10 یا 22 میکرو این همه ترانزیستور و دیود و مقاومت گذاشته شده و مدارهایی که سوچینگ ان از ایسی استفاده میشه ایا با خارج کردن ایسی ولتاز فید بک یا همان ولتاز کنترل کننده X ولت 14قطع میشود ممنون میشم در این مورد هم توضیحاتی بدید

سلام

بابت اظهار لطف شما بینهایت سپاسگزارم
1- این سوال شما را بدرستی متوجه نشدم که فرمودید:

چرا در مدارات که روی خازن الکترولیت مثلا 16 ولت 10 یا 22 میکرو این همه ترانزیستور و دیود و مقاومت گذاشته شده

اما اگر مقصود شما اینه که چرا در اغلب تغذیه ها قطعات اضافه تر از این مدار استفاده میشه ؟
دراینصورت اگرچه پاسخ این سوال را در خلال تحلیل مدار تقدیم کرده ام اما مجددا تاکید میکنم که اصل سوئیچینگ همینه که تقدیم کردم ولی برای افزایش دقت و محدود سازی جریان و اضافه کردن محافظ و پروتکت و غیره ممکن است قطعاتی به مدار نهایی نیز اضافه شود

البته در آی سی های جدید عمده سیستم های حفاظتی و غیره در داخل آی سی پیش بینی شده و لذا اغلب آی سی های جدید نیاز به قطعات اضافی نداره

2- در خصوص ولتاژ X که غالبا حدود 14 ولته

آی سی هایی که نیاز به تغذیه خارجی دارند باید این ولتاژ را تهیه کنیم و بهش بدیم حالا از هر جایی تهیه میکنید مهم نیست اما باید بدونید بمحض اینکه به این آی سی متصل کنید با برق شهر مرتبط میشه و لذا این 14 ولت از هر جایی تهیه شده باشه دیگه ایزوله نیست و موجب برق گرفتگی میشه

بنابرین ولتاژ X یا 14 ولت را نباید از خروجی تغذیه تهیه کنیم چون دراینصورت دیگه خروجی تغذیه ایزوله نیست ولی در عملکرد تغذیه هیچ خللی ایجاد نمیکنه و تغذیه بدرستی کار میکنه

لذا بهترین محل تهیه این ولتاژ از سیم پیچ اولیه ترانس است که با X مشخص کردم بطوریکه لحظه اول بمحض ورود برق شهر یک لحظه ولتاژ در این نقطه تولید میشه و موجب راه اندازی آی سی میشه و پس از راه اندازی نیز ولتاژ X تولید میشه اما اگر آی سی از کار بیافته دیگه این ولتاژ هم وجود نداره
البته با یک دیود و خازن باید ولتاژ نقطه X را یکسو کنید و سپس به پایه تغذیه آی سی متصل کنید.

این سوال خوب شما انگیزه ای شد تا این نکته جالب را باطلاع برسانم


اگر برق شهر در تغذیه برقرار است و بطریقی آی سی را یک لحظه خاموش کنیم (مثلا 14 ولت را یک لحظه قطع و مجددا وصل کنید) چرا دیگه تغذیه کار نمیکنه و حتما باید برق شهر را قطع و مجددا وصل کنید تا راه اندازی بشه

آیا دلیل این رفتار را میدانید ؟
پاسخ در پست ۲۳​

بابت سوال خوب شما سپاسگزارم
اینم بخش تهیه ولتاژ x که به نقشه اضافه کردم بطوریکه با خروجی تغذیه هیچ ارتباطی نداره و همانطور که می بینید گراند 14 ولت با گراند ورودی (سمت برق شهر) یکی است که با 3 خط افقی مشخص کردم و لذا با گراند خروجی تغذیه که با خطوط مورب مشخص کردم متفاوته

 

[غزال]

سلام و درود به استاد عزیزم جناب غزال
به نظر من شما خیلی بیان ساده و روانی دارید مخصوصا" ایکه مثال هایتان بسیار به دل میشینه. و خلاصه بگم که خوب و روان صحبت کردن یک نوع حسن به شمار میره که من در شما دیده ام. حتی من هم که رشته ام الکترونیک نیست از تحلیل جالب شما بسیار لذت بردم فقط اون قسمت کم و زیاد شدن ولتاژ در نقاط

A,B,C, FBرا اگر امکان دارد توضیح دهید.
​

سپاسگذارم.

سلام

لطف شما همیشه همراه من بوده و بسیار ممنون و سپاسگزارم.

فرمودید روند اثر ولتاژ خروجی که موجب کم و زیاد شدن ولتاژ نقاط مورد نظر میشه و نهایتا بر آی سی تاثیر میذاره را تشریح کنم
قبلا بصورت خلاصه عرض کردم

اگه ولتاژ خروجی یا نقطه A زیاد تر از 10 ولت مثلا 11 ولت بشه --- درنتیجه ولتاژ B زیاد ---- ولتاژ C کم --- کوپلر روشن تر ---- ولتاژ FB زیاد ---- بنابرین به آی سی دستور میده ولتاژ خروجی ترانس کمتر بشه




مثلا اگر دو مقاومت تقسیم ولتاژ (8 کیلو و 2 کیلو ) برای تهیه ولتاژ خروجی ثابت 10 ولت (نقطه A ) طراحی و منظور شده باشه در اینصورت A مقدار 10 ولت و لذا نقطه B بواسطه تقسیم ولتاژ 2 ولت داره

حالا اگه ولتاژ خروجی ( نقطه A ) به هر دلیلی ناگهان زیادتر از 10 ولت بشه و مثلا 12 ولت بشه
دراینصورت ولتاژ نقطه B هم زیاد میشه و 2/4 ولت میشه
بنابرین وقتی ولتاژ نقطه B که به پایه رفرنس 431 متصله ، زیاد بشه دراینصورت ولتاژ پایه کاتد 431 ( C ) کم میشه چرا ؟

چون اخلاق 431 بگونه ای طراحی شده که برعکس عمل میکنه یعنی هر وقت ولتاژ پایه رفرنس (ورودی) کم بشه ولتاژ کاتد آن زیاد میشه
و هر وقت ولتاژ پایه رفرنس (ورودی) زیاد بشه ولتاژ کاتد آن کم میشه

پس تا اینجا این جمله از خلاصه فوق الذکر تشریح شد که

اگه ولتاژ خروجی یا نقطه A زیاد تر از 10 ولت مثلا 11 ولت بشه --- درنتیجه ولتاژ B زیاد ---- ولتاژ C کم

حالا ببین میتونی خودت روند کم و زیاد شدن بقیه نقاط که باقیمانده خلاصه فوق الذکر است را تشریح کنی یعنی این قسمت در ادامه خلاصه فوق که وقتی ولتاژ C کم بشه درنتیجه :

--- کوپلر روشن تر ---- ولتاژ FB زیاد ---- بنابرین به آی سی دستور میده ولتاژ خروجی ترانس کمتر بشه

سپاس

 

[غزال]

سلام

این مدار سوئیچینگ نسوز بسیار ساده
که روش کلیدزنی آن متفاوت است را برای دوستان بسیار مبتدی و یا حرفه ای تقدیم میکنم که بعنوان یادگاری از من داشته باشید ( حتما بسازید کاربرد زیادی داره و مدار جالبیه برای تهیه هایولتاژ و کاهش برق شهر و شارژر و غیره)

که اولا نیاز به تطبیق امپدانس و ترانس خاصی نداره و بدلایل علمی با هر ترانسی بدون اشکال کار میکنه و خودش منطبق با ترانس شما میشه

و ثانیا مباحث کلاسیک و علمی سوئیچینگ را قابل مشاهده میکنه

و ثالثا همگی به چنین مداری نیاز داریم
من برای اجاق گاز منزلم که مدار ابتدایی فندک آن عمر کوتاهی داره این مدار ساده را طراحی کردم و راحت شدم

برای کاهش برق شهر یا ساخت شارژر میتونید بسادگی با یک هسته ترانس کوچک و چند دور سیم ولتاژ دلخواه را تهیه کنید دراینصورت باید تعداد دور اولیه بیشتر باشه ( نیاز به هسته مخصوص سوئیچینگ (فریت) هم نداره )

من برای فندک اجاق از ترانس خودش با همان سیم پیچ اولیه خودش و سه سیم پیچ خروجی آن استفاده کردم



بجهت سادگی مونتاژ برای دوستان ، مدار فوق را با حداقل قطعات ارائه کردم ولی اگه دیودی با دیاک سری کنید بهتره

اگه برای تهیه هایولتاژ از ترانسی استفاده کنید که برای هایولتاژ ساخته نشده ممکنه جرقه های خروجی در سیم های ترانس مشاهده بشه که قابل مهار و استفاده نیست ولی ضرر دیگری نداره و چیزی نمیسوزه و فقط برای مشاهده عملکرد و دیدن جرقه ها مفیده

برای مهار و استفاده از جرقه و هایولتاژ خروجی میتونید از هر ترانس هایولتاژی استفاده کنید.

شماره تریستور مهم نیست و فقط بالاتر از 5 آمپر و بالاتر از 500 ولت باشه

اگر از سیم پیچ نامناسب هر ترانسی هم برای اولیه استفاده کنید چیزی نمیسوزه ولی باید از سیم پیچی برای اولیه استفاده کنید که تعداد دور کمتری داره

خازن گیت از 1 میکرو تا 4/7 میکرو مناسبه

اگه پتانسیومتر 500 کیلو نداری از مقاومت 100 یا 200 کیلو استفاده کنید.

اینم جمال فندک اجاق گاز با استفاده از این مدار


سپاس

 

[behzadgolab]

ممنون از توضیحات مفیدتان با اینکه سوالم را درست مطرح نکردم جوابم را درست دادید امیدوارم همیشه سلامت باشید و همه از از معلومات شما به درستی استفاده کنند باز هم ممنون
در ضمن جناب غزال یه زحمتی برای شما داشتم یه مدار ساده برای فرمان دادن موتورهای تله واید و فو*** دوربینها میخواستم جهت تست این موتورها چون 4 سیم و 2به2 با هم سیم پیچها موازی هستند با دی سی نمیشه فرمان داد سپاسگزارم