در اینجا جدول یا چک لیست بسیار ارزشمند راهنمای شرح خدمات تهیه طرح هادی روستایی برای دانلود قرار داده شده است. این چک لیست و جدول راهنما که می تواند در هنگام تهیه( برای مشاوران) و نظارت(برای کارفرمایان) بر طرح هادی روستایی بسیار ارزشمند باشد، در 34 صفحه و با فرمت PDF میباشد. در ذیل صفحه اول این جدول راهنما آمده است. در صورت تمایل می توانید این محصول را از فروشگاه خریداری و بلافاصله دانلود فرمایید.
مقاله طـرح های هادی و بهسازی سکونتگاه های روستـایی 73 اسلاید
طرح مسئلـه
همان طور که در فصل اول اشاره شد یکی از مسائل و مشکلات روستاهای کشور، نابسامانی وضع کالبدی و کیفیت نامناسب مساکن روستایی است. مشکلات مساکن روستایی و ابعاد آن در کشور بررسی گردید، در مورد بافت فیزیکی روستاها، به طور کلی با توجه به این که مکانیابی، تکوین و گسترش اکثر روستاها به صورت خودجوش بوده و عمدتاً بر اساس طرح و نقشة از پیش تعیین شده نبوده است، بنابراین بافتهای روستایی مسائل و مشکلاتی دارند. از طرف دیگر، با توجه به قدمت اکثر روستاها، بافت فیزیکی روستاها معمولاً قدیمی است یا اینکه حداقل در کنار بافت جدید، بافت قدیمی نیز وجود دارد. بافت قدیمی روستاها متناسب با شرایط اقتصادی، اجتماعی، فرهنگی و فناوری گذشته بوده است و بدیهی است که با توجه به تحول شرایط زندگی در روستاها در گذر زمان و در عرصه های مختلف، بافت قدیم با زندگی امروزی هماهنگی لازم را ندارد و حداقل لازم است اصلاحاتی در آن به وجود آید تا بتواند شرایط مناسب زندگی را فراهم نماید. مسائل و مشکلات بافت فیزیکی روستاها به همراه الزامات دیگر، ضرورت و اهمیت اصلاح بافت روستاها را ایجاب می کند. مهمترین مشکلات بافتهای روستایی و نیز الزاماتی که اصلاح و بهسازی آنها را ایجاب می کند به شرح زیر است:
آشکار سازی های نیمه هادی نوترون برای رادیوبیولوژی نوترون و شمارش آن دارای اهمیت بسیار زیادی هستند. آشکار سازی های ساده سیلیکونی نوترون ترکیبی از یک دیود صفحه ای با لایه ای از یک مبدل مناسب نوترون مثل 6LiFمی باشند. چنین وسایلی دارای بهره آشکار سازی محدودی می باشندکه معمولاً بیشتر از 5% نیست. بهره آشکار سازی را می توان با ساخت یک ساختار میکرونی3D به صورت فرو رفتگی، حفره یا سوراخ و پر کردن آن با ماده مبدل نوترون افزایش داد. اولین نتایج ساخت چنین وسیله ای در این مقاله ارائه شده است.
آشکار سازهای سیلیکونیN با حفره های هرمی شکل در سطح پوشیده شده با 6LiF ساخته شده و سپس تحت تابش نوترونهای حرارتی قرار گرفتند. طیف ارتفاع پالس انرژی تابش شده به حجم حساس با شبیه سازی مورد مقایسه قرار گرفت. بهره آشکار سازی این وسیله در حدود 6.3% بود. نمونه هایی با سایز ستونهای مختلف ساخته شد تا خواص الکتریکی ساختارهای سه بعدی مورد مطالعه قرار گیرد.ضرایب جمع آوری بار در ستونهای سیلیکون از 10تا800 nm عرض و 80تا nm 200ارتفاع با ذرات آلفا اندازه گیری شد. بهره آشکار سازی یک ساختار 3D کامل نیز شبیه سازی شد. نتایج نشان از تقویت بهره آشکار سازی با فاکتور 6در مقایسه با آشکار سازهای صفحه ای استاندارد نوترون دارد.
1. مقدمه و اهداف: آشکار سازهای نوترونی نمی توانند مستقیماً برای آشکار سازی نوترونهای حرارتی به کار روند و باید از ماده ای استفاده کرد که نوترونها را به صورت تشعشع قابل آشکار سازی در آورد. مواد مختلفی برای این منظور وجود دارند که در بین آنها6Li از همه مناسب تر به نظر می رسد. واکنش گیر افتادن نوترون در6Li دارای سطح مقطع942 b در انرژی نوترونی0.0253eV است.
6Li+n→∝(2.05MeV) +3H(2.73MeV
مواد مبدل با پایه6Li دارای سطح مقطع گیر انداختن نورونهای بالایی بوده و انرژی محصولات تولید شده آن نیز برای آشکار شدن به قدر کافی بالا می باشد. هدف نهایی آشکار سازR&D که در اینجا شرح داده می شوند ایجاد یک سنسور تصویر برداری نوترون با حساسیت بالا و قدرت تفکیک فضایی مناسب است. ما قبلاً با موفقیت چیپMedipix-2 با چیپ سنسور صفحه ای پوشیده با مبدل نوترون6Li را آزمایش کرده ایم. قدرت تفکیک فضایی چنین وسیله ای در حدود 65nm(نشانه ای از FWHMتابع پخش خطی) به خوبی با ابزارهای تصویر برداری نوترون قابل رقابت است. نسبت سیگنال به نویز(SNR) آشکارسازی سیلیکون نیز بالاتر از آشکار سازهای نوترونی فعلی است. با این وجود بهره آشکار سازی چنین آشکارسازهای نیمه هادی صفحه ای(نسبت تعداد آشکار شده به تعداد نوترون برخوردی) در حدود5% محدود می باشد. بهره آشکارسازی را می توان با ایجاد حفره یا سوراخ هایی (ساختار 3D ) در بدنه آشکار ساز سیلیکون افزایش داد.
2. آشکار سازی آشکارسازهای نوترونی صفحه ای:
برای پیش بینی بهره آشکارسازی ساختار صفحه ای از یک بسته نرم افزار شبیه سازی مونت کارلو استفاده شد. این بسته ترکیبی بود ازMCNP-4C (شبیه سازی انتقال نوترونی) با SRIM/TRIM (قدرت توقف) و کد مونت کارلو C++ متعلق به خودمان(شبیه سازی انتقال انرژی، طیف ارتفاع پالس، بهره آشکار سازی و....)
شکل 1بهره آشکار سازی را در مقابل ضخامت ماده مبدل6LIF (6LI غنی شده تا 89%)، اول برای تشعشع قدامی که منحنی مقدار بیشینه 4.48% را در ضخامت 7mg/cm2 نشان می دهد. بهره آشکار سازی در ضخامتهای بیشتر از این حد کاهش می یابد چون ذرات آلفا و تریتیوم تولید شده در سطوح دورتر LiFاز مرز Si-LiF قادر به رسیدن به حجم حساس نیستند. به علاوه تعداد بیشتر نوترونها در نزدیکی سطح خارجی مبدل جذب می شوند(شکل 2a را ببینید). منحنی دوم در شکل1 مخصوص آشکار سازی است که از پشت تحت تابش قرار گرفته است.
در ضخامتهای بالا تراز7mg/cm2، بهره آشکار سازی در حدود 4.90%ثابت باقی می ماند. نوترونها به صورت قابل ترجیحی در نزدیکی مرز مبدل نیمه هادی جذب می شوند )شکل(b.2 و بهره آشکارسازی اشباع شده و مستقل از ضخامت آشکار ساز می باشد.
طیف انرژی تابشی در آشکار ساز صفحه ای ساده اندازه گیری شد(شکل 3). نمونه مورد استفاده یک آشکارساز سیلیکونی 5×5mm2و 300µm ضخامت بود. مقاومت حجم n-type در حدود 5kΩcm بود. بخشی از نمونه با لایه ای از6LiF با 89% لیتیوم پوشانده شده بود(به این دلیل فقط بخشی از آن پوشانده شده بود تا بخشی به صورت فضای باز برای کالیبراسیون انرژی با ذرات آلفای منبع کالیبراسیون در اختیار داشته باشیم). طیف حاصل را با نتایج شبیه سازی مونت کارلو مقایسه کردیم. شبیه سازی به خوبی با نتایج اندازه گیری شده مطابقت داشت. نمونه از پشت با دسته پرتو نوترون حرارتی مورد تابش قرار گرفت. اندازه گیریها در کانال افقی (هدایت نوترون) راکتور تحقیقاتی هسته ای LVR-15 در موسسه فیزیک هسته ای دانشگاه چک در Rez در نزدیکی پراگ انجام پذیرفتند. فلوی نوترون در حدود106cm-2s-1در قدرت راکتور8MW بودند.
آلفا و تریتون تولید شده از واکنش گیر انداختن نوترون حرارتی اغلب در جهتهای متضاد به حرکت در می آیند (شکل4) آشکارساز صفحه ای ساده یکی از دو ذره الفا یا تریتون را آشکار می کند نه هر دو را. بنابر این طیف انرژی تابشی هرگز دارای انرژی بالاتر مربوط به تریتون نخواهد بود.
3. بهره آشکارسازی آشکارسازهای دارای حفره هرمی:
نمونه آزمایشی دوم دارای آرایه ای از حفره های هرمی معکوس ایجاد شده بوسیله قلم زنی سیلیکون با KoH بودپایه هرم به ابعاد 60×60 µm2 و به عمق 28mm فاصله بین هرم ها نیز23µm بود. اندازه چیپ مجدداً 5×5mm2 با ضخامت300µm و مقاومت در حدود5kΩcm بود. حفره ها دارای دو سطح بین مبدل نوترون وآشکارساز بودند. برعکس طیف آشکار سازها صفحه ای ( شکل5) در اینجا طیف دارای وقایع با انرژی بیش از2.73MeV است چون اگر واکنش در ناحیه نزدیک به نوک هرم رخ دهد، هر دو ذره (آلفا تریتون) آشکار خواهند شد.
برای پیش بینی بهره آشکار سازی نوترونهای حرارتی در سطح حفره های هرمی نیز از شبیه سازی استفاده شد. منحنی شکل 7حاوی وابستگیهای شبیه سازی شده بهره آشکار سازی به ضخامت6LiF برای آشکارساز بدون حفره و دارای حفره هرمی است.
در هر دو مورد آشکارساز از هر دو جهت تحت تابش قرار گرفت. حفره های هرمی بهره آشکارسازی را از 4.90%به 6.30%افزایش دادند که به معنای افزایش نسبی 28%می باشد. در شکل7 می توان دید که در مبدل نازک تر افزایش بهره آشکارسازی به افزایش سطح آشکارساز مربوط است.
فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد
تعداد صفحات این مقاله 9 صفحه
پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید
دوران جدید از علم الکترونیک هیدرولیکی برقی با معرفی تراستورها در اواخر دهه 1950 آغاز شد. امروزه انواع مختلفی از ابزار برقی و هیدرولیکی برای کاربرد در فرکانس ها و قدرت های بالا در دسترس وجود دارد. برجسته ترین ابزار برقی و هیدرولیکی تراستورهای محل ورود گیت و خروج روشن خاموش ترانزیستور های دارلینگتون هیدرولیکی برقی و ترانزیستورهای دوقطبی گیت روکشدار شده (iGBIs) می بشند. ابزار هیدرولیکی قبرقی نیمه هادی مهمترین عناصر عملکردی در تمامی کاربردهای تبدیل قدرت برق محسوب می شود.
ابزار برقی اساساً به عنوان سوئیچ هایی برای تبدیل قدرت از یک شکل به شکل یدیگر به کار برده می شوند. آنها در سیتسم های کنترل موتوری ذخایر برقی متداوم انتقال جریان مستقیم با ولتاژ بالا ذخایر قوه گرم سازی القایی و در بسیاری از سایر کاربردهای تبدیل قدرت به کار برده می شوند. بررسی ویژگی های اصلی این ابزارهای موتوری در این فص آمده است.
تیراستور و ترایاک (مهار نیرو)
از تراستورها همچنین یک کننده گاهی کنترل شونده سیلیکونی نام برده می شود. که اساساً یک دستگاه pnpn هم کنشگر سه قسمتی چهار لایه می باش.د که دارای 3 ترمینال یا پایانه می باشد:
آند، کاتد و گیت محل ورودی، خروجی این دستگاه به واسطه ایجاد یک پالس کوتاه در مسیر گیت و کاتد روشن می شود.
به محض روشن شدن دستگاه گیت کنترل خود را برای خاموش کردن دستگاه از دست می دهد. و خاموش شدن به واسطه ایجاد ولتاژ برعکس در آند و کاتد رخ می دهد. شکل تراستور و ویژگی های ولتاژ آمپر آن در نمودار 3001 آمده است. اصولاص 2 طبقه بندی در مورد تیراستورها وجود دارد: دستگاه حرکت برگردان (که جریان متناوب را به جریان مستقیم تبدیل می کند و حرکت وارون می سازد که جریان مستقیم را به متناوب تبدیل می کند) تفاوت میان یک دستگاه تیراستور برگردان و وارون ساز زمان پایین خاموش شدن دومی می باشد. تیراستورهای برگردان پایین است و در کاربردهای دگرسو سازی های طبیعی استفاده می شوند. تیراستورهای وارون ساز در کاربردهای تبدیل برق اضطراری همچون جاپرها dc-dc و وارون سازی dc-ac استفاده می شوند. تیراستورهای وارون ساز به ویسله تبدیل جریان به صفر با استفاده از یک مدار خارجی تبدیل برق خاموش می شوند. و این امر مستلزم اجزای سازنده تبیدل برق اضافی می باشد. از این رو خسارات اضافی در دستگاه وارون ساز جریان را موجب می شود.
تیراستورها در شرایط جریان های موقتی و قابلیت dv/dt بسیار قوی و نیرومند عمل می کنند. ولتاژ پیشین در تیراستورها حدود 5/1 تا 2 ولت می باشد. و حتی در جریان های بیشتر در ترتیب A1000 اغلب به 3 ولت هم می رسد.
هنگامی که میکروولتاژ پیشین کاهش برق دستگاه را در هر جریان ایجاد شده مشخص می کند کاهش برق تغییر یافته تبدیل به فاکتور مسلمی برای تحت تاثیر قرار دادن دمای هم کنشگر و بخش نیم رسانا در فرکانس های بسیار بالا م یشود. به همین علت ماکزیمم فرکانس های متغیر ممکن که از تیراستورها استفاده می کنند، در مقایسه با سایر دستگاه های برقی که در این فصل به آنها اشاره شده است محدودتر می باشد.
تیراستورها دارای قابلیت و توان مقاوم I2t می باشند و به وسیله فیزوها محافظت می شوند. قابلیت جریان فراتاخت بدون تکرار تیراستورها حدود 10 برابر جریان زاویه چهارگوشی دار میانگین ریشته رده بندی شده آنها می باشد. (rms) آنها باید توسط شبکه های اتصالی سربالایی به دلیل تاثیرات
di/d+ , dv محافظت شوند. اگر dr/dt مشخص شد. افزایش یابد تیراستورها ممکن است هدایت جریان را بدون استفاده یک پالس گیت (محل خروج و ورود) شروع کنند. در کاربردهای تبدیل جریان dc به ac لازم است از یک دیود غیر موازنی با میزان سرعت و براورد یکسان و مشابه در طول مسیر هر یک از تیراستورهای اصلی استفاده کنید. تیراستورها تا v 6000 و A 3500 قابل دسترسی و استفاده هستند.
یک ترایاک در واقع به طور عملکرد یک جفت از تیراستورهای برگردان جریان که به طور غیرعادی با هم مرتبط اند می باش.د شکل ترایاک و ویژگی های ولت آمپر آن در نمودار 3002 نمایش داده شده است. بعلت تلفیق و یکی سازی، ترایاک از ویژگی dr/dt دوباره به کار برده شده ضعیف، حساسیت ضعیف جریان گیت ورودی و خروجی در زمان روشن بودن دستگاه طولانی تر بودن مدت زمان خاموشی برخوردار می باش.د ترایاک اساساً در کاربرد های کنترل فاز همچون تنظیم کننده ac برای روشن کردن و کنترل فن و همچنین در رله های حالت جامد به کار برده می شوند.
تیراستورهای خاموش کننده گیت: (GTO)
GTO در واقع ابزار برقی می باشند که با یک پالس کوتاه جریان گیت روشن شده و به واسطه ایجاد یک پالس گیت برعکس جریان خاموش می شوند. این دامنه نوسان جریان بالعکس گیت بستگی به جریان آندی دارد که خاموش می شود. بنابراین نیازی به یک مدار دگرسو سازی خارجی برای خاموش کردن آن نیست. زیرا خاموش شدن به واسطه میان پر زدن مستقیم رساناگر ها به مدار گیت تامین می شود و زمان خاموش شدن آن بسیار کوتاه می باشد. در نتیجه قابلیت بیشتری نسبت به ترانزیستورها برای عملکرد با فرکانس بالا در اخترا قرار می دهد. نماد GTO و ویژگی های خاموش شدنش در نمودار 30.3 نشان داده شده است.
GTO داارای قابلیت و توانایی مقاوم I2t می باشد و در نتیجه با فیزوهای نیم هادی قابل محافظت هستند. برای قابل اطمینان بودن عملکرد GTO جنبه های حیاتی و مهم طراحی مناسب از مدار خاموش کردن گیت و مدار اتصالات سربالایی آن می باشد.
1- یک GTO از دریافتی جریان خاموش کردن ضعیفی بنا به تعریف 4 به 5 برخوردار است. بعنوان مثال یک جریان اوج 2000 آمپری GTO ممکن است مستلزم یک جریان 500 آمپری از جریان گیت بالعکس باشد. همچنین در یک GTO تمایل به جفت شدن در دماهایی بالاتر از 125 درجه دارد. GTO تا جریان های حدود 4500 و 2500A قابل دسترسی هستند.
تیراستورهای بالعکس کننده جریان (RCT) و یکسو کننده کنترل شونده سیلیکونی نامتقارن (ASCR) معمولا در کاربردهای وارون سازی جریانی، یک دیود در حالت غیر موادی به تیراستور برای اهداف تبدیل جریان برق آزادسازی جریان متصل می شود. در RCT ها دیود با یک تیراستور تعویض متغیر جریان سریع در کی تراشه سیلیکوی تک ادغام شده است. بنابراین شمار ابزار موتوری و برقی قابل کاهش است.
این ادغام و ترکیب منجر به بهود و پیشرفت ویژگی های دینامیکی و استاتیکی راهی تندکارایی عملکرد نهایی مدار آن می شود. RTC ها اساساً برای کاربردهای خاصی همچون کشش طراحی شده اند. دیود ناموازی ولتاژ بالعکس را در مسیر تیراستور از 1 به 20 ولت تغییر محدود می کند. همچنین به خاطر عمل احیا بالعکس دیودها ممکن است زمانی که دیود از ولتاژ بالعکس خود دوباره پوشانده می شود تیراستور دوباره به کار برده شده در حد بسیار بالا به نظر آیند.
این امر استفاده وسیع شبکه های RC بزرگ و وسیع را برای حذف کردن ولتاژهای موقتی و گذرا ضروری ساخته است. همینطور که دامنه کاربرد تیراستورها و دیودها به فرکانس های بالاتر افزایش می یابد. شارژ بازیافت بالعکس آنها به طور روزافزونی مهمتر می شود. شارژ بازیافت و احیای بالعکس در سطح عالی و بالا به اتلاف انرژی و برق بیش از حد در هنگام انتقال منجر می شود.
ASCR، از قابلیت حذف و جلوگیری کردن جریان مشابهی همانند تیراستور وارون ساز جریان رخ می دهد. برخوردار است. اما دارای یک تیراستور محدود بالعکس از یک سرعت و برآورد مشابه می باشد. ASCR دارای این ویژگی خاص می باشد. زمان خاموش شدن سریع که در نتیجه می تواند در یک فرکانس بالاتر از یک SCR عمل می کند. از آنجائی که زمان خاموش شدن آن به وسیله یک عامل تقریباً 2 برابر پاینی کاهش آورده می شود. اندازه اجزای سازنده تبدیل جریان برق آن نیز به نصف کاهش می یابد. به همین علت خسارات و اتلاف انرژی در انتقال جریان نیز کاهش خواهند یافت. تکنیک های خاموش کردن با استفاده از گیت برای کاهش حتی بیشتر زمان خاموش کردن یک ASCR به کار برده می شوند. کاربرد یک ولتاژ منفی در یک گیت در مدت زمان خاموش بودن دستگاه کمک می کند. به تخلیه کردن بار الکتریکی ذخیره شده در دستگاه و هم چنین به مکانیزم احیاء و بازیافت نیز کمک می کند. این امر کاهش مدت زمان خاموش شدن را به وسیله یک فاکتور مهم تا حدود 2 برابر دستگاه های معمولی و سنتی تحت تاثیر قرار می دهد.
ترانزیستورهای برقی (موتوری هیدرولیکی)
ترانزیستورها موتوری در کاربردهایی از 1، 2 گرفته تا چندین هزار کیلووات استفاده می شوند و فرکانس ها را تا حدود 10KHz تغییر می دهند. ترانزیستورهای موتوری به کار برده شده در کاربردهای تبدیل جریان برق عمدتاً از انواع npn می باشند. این ترانزیستورها با ذخیره جریان اصلی کافی روشن می شوند و این محرک پایه باید در طول دوره هدایت جریان آن کاملا حفظ شود. با جابجایی و انتقال محرک پایه و منفی کردن ولتاژ پایه این ترانزیستور خاموش می شود. ولتاژ شجاع دستگاه معمولاً 5/0 تا 5/2 ولت می باشد. و زمانی که جریان افزایش می یابد بالا می رود. نتیجتاً خسارات و اتلاف نیرو در زمان روشن بودن دستگاه بیشتر از برقرار بودن جریان افزایش می یابد. خسارات و اتلاف حالت خاموش بودن ترانزیستور بسیار کمتر از اتلاف انرژی و خسارات در حالت روشن بودن دستگاه می باشد. زیرا جریان نشت دستگاه بر طبق تعداد کمی از میلی آمپرهایی می باشد. بعلت زمان های انتقال نسبتاً زیاد تر، اتلاف و خساره انتقال جریان به طور چشمگیری با تغییر دادن فرکانس افزایش می یابد. ترانزیستورهای موتوری تنها می توانند ولتاژهای پیشین را حذف و متوقف کنند. میزان سرعت و برآورد ولتاژ بالای بالای بالعکس این دستگاه های کمتر از 5 تا 10 ولت می باشد.
ترانزیستورهای موتوری توانایی مقاوم را ندارند. به بیانی دیگر آنها تنها قادر به حذف بسیار اندک انرژی قبل از خراب شدن و از کار افتادن هستند.
در نتیجه نمی توان با فیزوهای هادی از آنها محافظت کرد. و بنابراین یک روش محافظتی الکترونیکی باید مورد استفاده قرا رگیرد.
برای حذف کردن شرایط جریان اصلی ساختار (ترکیب) های دارلینگتون معمولا مورد استفاده قرار می گیرند. و آنها اغلب در بسته های جدا و یا یکپارچه و عظیم قابل دسترسی هستند. ساختار دارلینگتون اصلی به طور شماتیک در نمودار 30.40 نشان داده شده است. ترکیب دارلینگتون مزیت خاصی را در اختیار قرار می ده.د که به طور قابل ملاحظه ای می تواند جریانی که به وسیله ترانزیستور برای یک محرک پایه داده شد. تغییر داده و افزایش دهد. برای دارلینگتون معمولا بیشتر از چیزی است که از یک ترانزیستور منفرد با جریان مشابه با افزایش ذکر شده در اتلاف انرژی در حالت روشن بودن دستگاه می باشد. در طول تغییر جریان هم کنشگر دو بخش نیم رسانای جمع کننده جریان بالعکس ممکن است تاثیرات شکسته شدن نقاط داغ را نشانا دهد که با نقاط عملیات امن جریان عکس و نقاط عملیاتی امن نیروی محرک ووردی پیشین (FBSOA) مشخص شده است. دستگاه های جدید با عدم هندسه پایه الکترون نشان در هم جفت شده و دیجیت شده، باعث توزیع و پخش جریان واحدتر می شوند. و در نتیجه باعث بهبود و پیشرفت تاثیرات شکستن ثانیه ها می شوند. معمولا در یک شبکه کمکی تغییر دهنده خوب طراحی شده عملکرد دستگه را در SOAS ها به خوبی محدود می کند.
MOSFET های موتوری (برقی یا هیدرولیکی)
MOSFET های برقی توسط سازنده ها و تولید کننده های مختفی در هندسه داخلی در معرض فروش قرار داده شده اند. (با اسمهای متفاوتی همچون مگاموسی، TMOS, SIPMOS, HEXFET). ویژگی های بی نظیر و فوق العاده آنها موجب جذاب بود بالقوه آنها برای کاربردهای انتقال و باز و بسته کردن جریان الکتریسیته است. لزوماً برخلاف ترانزیستورهای دوقطبی دستگاه هایی گرداننده و محرک ولتاژ هستند تا دانشگر جریان برق.
محل ورودی یا خروجی یک MOSEFT به طور الکتریکی با یک لایه ای از اکسید سیلیکون از منبع جدا شده است. گیت تنها موجب یک جریان فراریزش یک دقیقه ای در ترتیب و شکل نانوآمپر می شود. بنابراین مدا کشش دانشگر گیت ساده بوده و میزان اتلاف انرژی و برق در مدار کنترل گیت تقریباً ناچیز و بی اهمیت می باشد. اگرچه در حالت ثابت بودن گیت عملاً موجب هیچ نوع جریانی نمی شود. و این موضوع خیلی تحت شرایط گذرا و موقتی نمی باشد. برق پذیری گیت به منبع و گیت به زهکشی باید باردار شده و به طور مناسب و با دقت به منظور دستیابی به سرعت انتقال و باز و بسته کردن دلخواه بی بار شود. و مدار محرک یا دانشگر نیز باید از یک آمپدانس خروجی نسبتاً پایینی برای ذخیره باردار دشارژ کردن لازم و تخلیه بار الکتریکی جریان ها برخوردار باشد. شکل مدار یک MOSEFT برقی در نمودار 30.5 نمایش داده شده است.
MOSEFT های برقی اکثراً دستگاه های رسانگری هستند و زمان ذخیره ای برای حداقل رسانگری در آنها وجود ندارد.
نتیجتاً و به طور استثنایی دارای زمان های صعود و نزول سریعی هستند. زمانی که روشن می شون حقیقتاً دستگاه های مقاومی هستند در حالی که ترانزیستورهای دو قطبی ثابت کمتری را در دامنه عملکردی معمولی و نرمال از خود نشان می دهند. اتلاف انرژی در MOSEFT ها برابر است با و در دو قطبی ها برابر است با . بنابراین در جریان های پایین تر یک MOSEFT برقی ممکن است دارای اتلاف و خسارت رسانش برق کمتری نسبت به یک دستگاه دو قطبی مشابه باشد اما در جریان های بالاتر، اتلاف و خسارت رسانش ممکن است نسبت به قطبی ها بالاتر رود. همچنین با افزایش دما، بالاتر رفته و افزایش می یابد. یکی از ویژگی های مهم یک MOSEFT عدم حضور اثر ذخرابی ثانویه و بعدی که در ترانزیستور های دوقطبی وجود دارد و اتفاق می افتد می باشد. در نتیجه دارای یک عملکرد و کارایی انتقال شدیداً نیرومندی می باشد. در MOSEFT ها، ROS(on) با افزایش دما افزایش می یابد در نتیه جریان خود به خود از نقاط داغ منحرف می شوند. هم کنشگر دو بخش رسانای تخلیه دستگاه به شکل یک دیود غیر موازی بین منبع و تخلیه جریان ظاهر می شود. بنابراین MOSEFT موقتی موجب حمایت ولتاژ در مسیرهای بالعکس نمی شود. اگرچه این دیود برعکس تقریباً سریع می باشد. در مقایسه با MOSEFT بسیار آهسته و کم سرعت می باشد. دستگا های اخیر از زمان احیاء و ریکاوری دیود بسیار پایینی تا حدود 1000ns برخوردارند. از آنجائی که MOSEFT را نمی توان به وسیله فیوزها محافظت کرد روش محافظتی الکترونیکی خاصی باید در نظر گرفته شود.
با پیشرفت در تکنولوژی MOSEFT, MOS های قدرتمند شده در حال جایگزینی های قدیمی و متداول می باشند. نیاز قدرتمند و قویتر کردن MOSEFT های برقی با قابلیت مطمئن بودن دستگاه مرتبط است. اگر یک MOSEFT که در دامنه خاص خود در تمام مدت کار می کند شانس خراب شدن آن به طور فاجعه آمیزی اندک و ناچیزی باشد. اما اگر سرعت ماکزیمم (بیشینه) مطلق آن افزایش یابد. احتمال خرابی آن به طور گشرفی بالا می رود. تحت شرایط عملکردی واقعی ممکن است یک MOSEFT دستخوش جریان های زودگذر و موقتی شود هم به طور خارجی از رسانگر فشار قوی ذخیره کننده مدار یا از مداری که بعنوان مثال بخاطر ضربه های القایی فراتر از سرعت ها و برآوردهای ماکزیمم مطلق خود می رود. مدار یا از مداری که بعنوان مثال به خاطر ضربه های القایی فراتر از سرعت ها و برآوردهای ماکزیمم مطلق خود می رود. چنین شرایطی دراکثر کاربردها رخ می دهد. در اکثر موارد خارج از کنترل یک طراحی می باشد. دستگاه های نیرومند برای استقامت و تحمل بیشتر در ولتاژ در ولتاژ های کوتاه مدت گذرا ساخته شده اند. نیرومدن بودن و مقاوم بودن یکی از قابلیت های MOSEFT ها برای عملکرد در یک محیط تنشی الکتریکی دینامیکی می باشد که بدون فعال کردن هیچ کدام از ترانزیستورهای هم کنشگر دو قطبی پارازیتی عمل می کند. دستگاه قدرتمند قادر به تمام کردن سطوح بالاتر احیاء دیودی dv/dt , dv/dt های ثابت می باشد. ترانزیستور دو قطبی با محل ورودی خروجی مجزا (نارسانا) (IGBT).
IGBT ها از مقاومت مرکب (آمپدانس پاگیری) ورودی بالا و خصوصیات بارز و بالای یک MOSEFT با ویژگی رانشگر از یک ترانزیستور دوقطبی برخوردارند. IGBT به وسیله ایجاد یک ولتاژ مثبت در میان گیت و نشانگر (الکترون نشان) همانند MOSEFT روشن می شود و به وسیله منفی کردن اندک و یا صفر کردن بار گیت خاموش می شوند. IGBT ها نسبت به MOSEFT ها دارای سفت ولتاژی بسیار کمتری در سرعت ها و براوردهای مشابه هستند. ساختار یک IGBT تقریباَ شبیه به یک ترانزیستور و MOSEFT می باشد. برای یک IGBT ارائه شده ارزش حیاتی و مهم از جمع کننده جریان وجود دارد.
Cycloconverters (گردش مبدل) تغییر کننده های بسامد ac-to-ac است. و تغییر مستقیم است که به معنی انرژی است که در فرمهای دیگر درونی یا ماده بیرونی ظاهر نمی شود. بسامد بیرونی کمتر از بسامد درونی است و به طور کلی مقرب درست بسامد داخلی است Cycloconverters (گردش مبدل) به انرژی چنینی اجازه را می دهد که در شبکه بدون اضافه کردن مقیاس اندازه گیری صورت گیرد. هم چنین فاز متوالی ولتاژ بیرون می تواند قابل معکوس شدن به وسیله کنترل روش باشد Cycloconverters (گردش مبدل) کاربردهایی است که در روش هواپیمایی و راندن و به حرکت انداختن صنعتی است. اینها Cycloconverters (گردش مبدل) هایی هستند که برای همزمانی و استقرار کردن موتور کنترل هستند. عملکرد Cycloconverters (گردش مبدل) در فصول (بخش) 30.4 این فصل شرح داده شده.
مبدلهای DC-to-Ac
مبدلهای DC-to-Ac به طور کلی معکوس کننده تبدیل کننده نامیده می شوند. ذخیره ac اولین معکوس کننده dc اتس که به ولتاژ متغییر و بسامد متغیر ذخیره قدرت (توان) تبدیل می شود. به طور کلی مرکب از پل 3 فاز ارتباط دهنده با منبع قدرت (توان) است dc ارتباط دهنده با فیلتر و پل تبدیل کننده 3 فاز در ارتباط باز است.
در مورد روش بهره برداری ارتباط dc متوسطی وجود ندارد. تبدیل کننده ها می تواند قابل طبقه بندی معکوس کننده منبع ولتاژ به وسیله ولتاژ سنگین تغذیه می شود در حالیکه منبع معکوس منبع جاری تغییر یابد آن هم به وسیله ارتباط مستقر و سپس تغییر پذیری ولتاژ به دست آمده است.
VSI هم چنین می تواند قابل اجرا و کنترل در شکل کنترل یافته اری باشد و شبیه CSI و هم چنین به کار اندخاتن مدل در ولتاژ کنترل است. معکوس کننده ها در بسیار متغییر ac موتور و ذخیره قدرت و برقراری گرما و جبران کننده استاتیک VAR است.
معکوس کننده ولتاژ منبع
منبع ولتاژ 3 فاز معکوس کننده ترکیبی است که در شکل 30.13 نشان داده شده است VIS هم از موج مربعی یا در میزان کردن اپرینا هر ضربه (PWNC) کنترل می شود. در موج مربعی بسامد ولتاژ بیرونی با تبدیل کننده کنترل می شود و در کلیه برق بیرونی بین بعلاوه(+) منحنا(-) استفاده می شود هر انتقال صورت می گیرد 180 درجه جلو می رود و هر 120 درجه 6 مرحله موجی شکل دارد که در شکل 30.13(6) نشان داد شده. میدان نوسان ولتاژ بیرونی با تغییر پذیری ارتباط ولتاژ dc صورت گرفته است. و به وسیله تغییر پذیری زاویه پل 3 فاز تبدیل کننده در داخل است نوع موج مربعی VSI مناسب نیست اگر منبع dc باتری می باشد 60 مرحله ولتاژ بیرونی که قوی وست هماهنگ کننده قوی است و بنابراین نیاز به فیلتر اضافی ممکن دارد. معکوس کننده (تبدیل کننده) PWN ولتاژ بیرون و بسامد بی است که در بین معکوس کننده با تغییر پذیری پهنای ضربانهای بیرونی کنترل می شو.د
و در جلوی و به جای فاز کنترل معکوس کننده است. و روش عمومی کنترل ولتاژ و بسامد است. که در تعدیل صدای کاربرد دارد در این روش بسامد بالا مثلث حامل موجی است که با 3 فاز شکل موج قابل مقایسه است که در شکل30.14 نشان داده اند. طرح توان (قدرت) در هر فاز کلید برق در مقاطع و موجهای مثلثی قرار گرفته است.
میزان نوسان و بسامد بیرونی ولتاژ متغیر پذیر است و با تغییر پذیری میدان نوسان و بسامد مرجع و منبع سینوس است. نسبت میدان نوسان موج سینوسی حمل کننده موجی است که آن را شاخص تعدیل صدا گویند.
هماهنگی ترکیب کننده در PMN به راحتی فیلتر است چونکه آنها دارای منطقه با بسامد بالایی هستند و دارای نسبت بالای مطلوب است که حمل کننده بسامد اساسی و کاهش هماهنگی و کاهش بسامد است. دارای تکنیکهای PWN است که در ادبیات آن را ذکر کرده ایم. قسمتی که خیلی برجسته و مهم است با حذف هماهنگی انتخاب می وشد و بردار فضایی PWN است. در معکوس کنندگان اگر SCRS در طرح قدرت کلید برق استفاده شود به عنوان بیرونی بیرونی ارتباط جریان است که در خاموش کردن طرحها استفاده می شود. حالا با IGBIS قابل دسترس که در بالا 1000 A آمپر و 1000 ولت سرعت است آنهادر کاربردهای بیش از KW300 و راندن موتور قابل استفاده هستند. سرعت قدرت بالا GTO به طور کلی استفاده می شود.
و قدرت Parlinpton قدتری است که بیش از آمپر 800 تا 1200 ولت را می تواند برای کاربرد معکوس کننده استفاده شود.
منابع تبدیل کننده جریان
مخالف منابع تبدیل کننده ولتاژ جایی که ولتاژ dc با اعمال نفوذ کردن در موتور که پیچیده است ارتباط برقرار می کند. در منابع تبدیل کننده جاری جریان در موتو نفوذ می کردند اینجا میدان نوسان و فاز زاویه ولتاژ موتور بستگی به موقعیت بار موتور دارد که منابع تبدیل کننده جریان در جزئیاتی در بخش 30.4 شرح داده شده است.
ارتباط تشدیدکننده صدای تبدیل کننده
استفاده تکنیکهای کلید برق تشدید کننده صدا می تواند با topolgies خسارات در طرح قدرت (توان) را کاهش دهد آنها هم چنین اجازه می دهند که عملکرد بسامد بالا کلید برق باعث کاهش اندازه جز ترکیب کنده مغناطیسی در واحد معکوس کننده باشد. در تشدید کننده صدا ارتباط dc معکوس کننده ارتباط dc در جدول 30.15 نشان داده شده است مولد تشدید کننده صدا در معکوس کننده داخلی به معکوس کننده ولتاژ dc بر اثر تکان دادن ولتاژ dc اضافه می شود.
این مدار تشدید کننده صدا تا در نیست طرحها را که در طول فاصله ولتاژ که صفر هستند تغییر و هود آن را خاموش کننده ولتاژ صفر کلید برق اغلب کلید برق صاف (بی خطر) می گویند.
زیر کلید برق بری خطر خسارت کلید برق در طرح قدرت (توان) اغلب حذف شده است. دخالت الکترومغناطیسی (CM1) مشکلی است که کمتر رخ می دهد چونکه ضربه تشدید کننده ولتاژ تفاوت کمی dv/dt با معکوس کننده های PWM کلید برق سخت (پرخطر) دارد.
هم چنین پوشش ماشینی کمتر گسترده و کشیده می شود. چونکه تشدید کننده صدا ولتاژ dv/dt کمتر می شود در شکل 30.15 هعمه تبدیل کننده طرحها به چرخش تشدید صدای ابتدایی تبدیل شده ارتباط از یک طرح با طرح دیگیر در ولتاژ dc صفر است. معکوس کننده خارجی ولتاژ به وسیله انتگرال شماره quasi-siusoidol شکل می گیرد. مدار عبارت از طرحهای Q,D و ظرفیت فعالیتهای که فعال هستند و به ولتاژ dc محدود می شود که حدود 4/1 بار اصلاح کننده ولتاژ v است. Topologi های دیگر وجود دارند که تشدید کننده ارتباط معکوس کننده ها که در ادبیات آن را ذکر کردیم. هم چنین تشدید کنده ارتباط ac-ac معکوس کننده است که بر پایه کلید برقهای ac است که در جدول 30.14 نشان داده شده است.
این تشدید کننده ارتباط تبدیل کننده هایی هستند که کاربرد ها را در ماشین کنترل پیدا کرد. و از ذخیره قدرت، گرما دادن جلوگیری می کند. تشدید کننده ارتباط تبدیل کننده تکنولوژی است که هنوز در پیشرفت مرحله برابر کاربردهای صنعتی است.
تبدیل کننده های DC-DC
تبدیل کننده های DC-DC که برابر تبدیل نامنظم ولتاژ dc به ولتاژ منظم یا تغیر ولتاژ dc در خارج است آنها به طور گسترده در شکل کلید برق dc و ذخیره کننده قدرت و در dc کاربردهای موتور است. در dcکنترل عملکردهای موتور را کنترل ساطوری گویند. منابع ولتاژ درون معمولاً باطری یا گرفته شده از منبع قدرت ac است که دراصلاح کردنپل diade کاربرد دارد. این تبدیل کننده ها به طور کلیبا انواع PWN کلید برق سخت با خطر یا کلید برق صاف بی خطر که از انواع تشدید کننده ارتباط هستند. تبدیل کننده های dc-dc اغلب به صورت عمومی هستند که در شکل 30.17 نشان داده شده است.
تبدیل کننده Baclc
تبدیل کننده Bucle را مرحله پایین تبدیل کننده گویند. مرکز عملکرد توضیح به وسیله رجوع کردن به جدول30.16 است که فعالیتهای IGBT همانند کلید برق بسامد بالایی دارد. IGBT برای مدتی ton¬ منبع نهایی با بار ارتباط برقرار کرده و قدرت (توان) جاری شده از منبع به طرف بار است. در طول جریان جاری شدن از طریق چرخهای آزاد D1 و ولتاژ بار که به صورت مطلوب صفر است. میانگین ولتاژ بیرونی اینگونه است. جائیکه D چرخش وظیفه کلید برق است که به وسیله D=ton/t داده شده است جائیکه T زمان برابر یک دوره است. 1/T هم بسامد کلید برق IGBT است.
تبدیل کننده های Boost
اغلب به نام مرحله بالایی تبدیل کننده نام گذاری می شود. مرکز عملکرد به وسیله جدول 30.17 شرح داده شده است. تبدیل کننده نیرو در ولتاژ بالا تولید شده در بار نسبت به منبع ولتاژ استفاده می شود.
سوئیچ جریان روشن است مبدل به منبع جریان Dc متصل است و انرژی از مبدل در آن ذخیره شده است. هنگامی که ابزار خاموش باشد جریان القایی برای جریان گرفتن در دیود و بارگذاری قرار می گیرد. ولتاژ القائی در خلاف جهت نشان داده شده منفی امنیت، القا کننده ولتاژ کلی را به دلیل فراهم آوردن جریان به صورت بارگذاری شده ایجاد می کند، ولتاژ خروجی از طریق رابطه زیر به دست می آید.
بنابراین برای متغیر D در محدوده 1<D<0 ولتاژ بارگذاری یعنی
V¬out در محدوده می باشد.
مبدل (Buck- Bust): این مبدل می تواند از طریق اتصال کاهشی از طریق مبدل افزایشی تغییر یابد. خروجی ثابت ولتاژ یعنی Vout از طریق رابطه زیر داده می شود.
این اجازه می دد که ولتاژ خروجی بیشتر یا کمتر از ولتاژ ورودی باشد که بر پایه چرخشی عمومی D است. یک مبدل عمومی از این نوع در شکل 30.17 آورده شده است. هنگامی که ابزار آلات قدرتی روشن می شوند ورودی انرژی را به القا کننده ها و دیودها می رسانند. هنگامی که ابزار خاموش باشد انرژی در القا کننده به خروجی می رود. هیچ انرژی از طریق ورودی در این ز.مان مد نظر قرار گرفته نمی شود. در فراهم کننده های قدرتی Dc ظرفیت خروجی بسیار بالا تخمین زده می شود که منجر خروجی ثابت بیشتری می شود. در سیستم های Dc در حالت کاهشی و د رحالت گام به گام به صورت بازسازی.
مبدل های انتقالی Dc-Dc: استفاده مبدل های رزونانسی کمک می کند که اتلاف سوئیچ در مبدل های Dc-DC زیاد شود و عملکرد در فرکانس های انتقالی ایجاد شود. از طریق ایجاد در فرکانس های بالا اندازه مبدل های قدرتی می تواند کاهش یابد چندین نوع مختلف مبدل های رزونانسی موجود است. قابل توجه ترین شرایط در شکل C-18 نشان داده شده است. مبدل DC از لحاظ عملکردی به صورت فرکانس بالا مبدل کاملی را ایجاد می کند. ولتاژ رزونانسی به صورت دوگانه می باشد که دیودهای چند گانه را در نرظ می گیرد و سپس ولتاژ خروجی را فیلتر می کند. به جای موارد موازی بارگذاری همانطور که در شکل C-18 آورده شده است مدار رزونانسی می تواند به سری بارگذاری شود. اما انتقال دهنده در خروجی مدار می تواند در رده مدار قرار گیرد.
این سری از مدارهای کامل خصوصیات مدار کوتاه را فراهم می کد.
نوع های مختلفی از نقشه های مبدل در کتاب هایی مختلف آورده شده است. این مبدل های رزونانسی شرایط کیفی کاملا قابل توجهی را ارائه می کند.
تعریف واژه ها: روند انتقال جریان از یک دستگاه قدرتی به دیگر Commutation میزان زمان سوئیچ به انتقال زمان سوئیچ Dutycycle
کنترل کامل شرایط موجی: هر دو نیم چرخه موجی شکل مورد کنترل قرار می گیرد.
IGBT: ترانزیستور دو قطبی مبدل: مبدلی است که در آن ابزارهای قدرتی خاموش شده و در ولتاژ انتقالی Ac به Dc کار می کند.
C.3: منابع قدرتی:
آشوکابهادت
منابع قدرتی در بسیاری از عملکردهای اقتصادی و صنعتی و همچنین محصولات تولیدی مشتری مورد استفاده قرار می گیرد. برخی از احتیاجات قدرتی در سایزهای کم مورد استفاده است. به علاوه اینکه این موارد انتقال دهنده های قدرتی دارای جداسازی بین منبع و بارگذاری ایست. تغییر شکل برای ورودی و خروجی شرایط موجی شکل و قدرت انتقالی بالا مورد استفاده قرار می گیرد. اگر این ولتاژ به صورت ولتاژ AC باشد. برخی از فراهم کننده های قدرتی کنترل جریان آن را در دست می گیرند. معمولا دو نوع مبدل های قدرتی مورد استفاده است. مبدل های قدرتی کنترل جریان آن را در دست می گیرد. معمولا دو نوع مبدل های قدرتی مورد استفاده است. مبدل های قدرتی Ac و Dc. خروجی نشان دهنده DC به صورت تنظیم شده عمل می کند و ورودی برای این منابع می تواند DC یا Ac باشد.
منابع قدرت DC: اگر یک منبع قدرت Ac مورد استفاده قرا رگیرد آن گاه مبدل های DC به Ac که در بخش 2 بررسی شده مورد استفاده قرار می گیرد. در این نوع مبدل ها جداسازی الکتریکی تنها می تواند از ترانسفورماتورهای فرکانس صورت گیرد. منبع AC می تواند از طریق مبدل دیود شکل به صورت غیر کنترلی انجام گیرد. و سپس مبدل های DC بهAC برای فراهم آوردن یک خروجی به کار رود. جداسزای الکتریکی بین منبع ورودی و بارگذاری خروجی می تواند مبدل DC به AC با استفاده از ترانسفورماتور فرکانس بالا انجام گیرئد. این گونه ترانسفورماتورهای HF اندازه کوچکی دارند کم وزنند و نسبت به ترانسفورماتورهای کلی قابل توجه اند. اینکه منبع ورودی DC باشد یا Ac باشد مبدل های DC به AC بخش قابل توجهی از فراهم کننده های قدرتی CA تشکیل دهند. مبدل های قدرتی DC می توانند به صورت گسترده به عنوان خطی و به صورت انتقال دهنده عمل کنند.
1-مبدل خطی قدرتی قدیمیترین و ساده ترین راه فراهم آوردن منبع می بشاد. ولتاژ خروجی از طریق افتادن ورودی اضافی در عرض یک سری ترانزیستور است. بنابراین این به عنوان یک تنظیم کننده عمل می کند. آن ها موج خروجی کوچکی دارند و از زمان انتقالی بزرگی را در نظر می گیرند (معمولا 1 تا 2 میلی ثانیه) فراهم آورنده های خطی دارای معایب زیر هستند:
تاثیر بسیار پایین: جداسازی الکتریکی می تواند 60Hz باشد اندازه بیشتر است و به صورت کلی تنها یک خروجی مد نظر قرار داده می شود. هر چند آن ها در محدوده های تنظیم شده قدرتی و دیگر کاربردهای ویژه به کار می رود. سه ترمینال تنظیم کننده خطی در ارتباط با مدارها کاملا در دسترس اند (AC) ها.
فراهم کننده های سوئیچ کننده قدرت برای استفاده از انتقال کننده های نسبی به صورت سوئیچ روشن و خاموش به صورت موثر در اندازه های بزرگ و کوچک و وزن کم عمل می کنند با در دسترس بودن تسریع ابزارهای انتقالی مغناطیس های HF و خازن ها و IC های کنترلی و فراهم کننده های قدرتی انتقالی بسیار مد نظر قرار می گیرند. آن ها می توانند به صورت مبدل های پالس دار و مدون دار (pwm) و مبدل های رزونانس دار عمل کند. این موارد در زیر توضیح داده شده است. مبدل های با عرض پالس و دارای مدول.
این مبدل ها فراهم کننده مدولاسیون برای دریافت تنظیم ولتاژ می باشند. ولتاژ متوسط خروجی از طریق تغییر چرخه لازم از مبدل نسبی انجام می گیرد.
ولتاژ موجی شکب در خلاف سوئیچ قرار دارد و خروجی به صورت یک موج مربعی و به صورت کلی است و آن ها معمولا منجر به اتلاف بیشتر سوئیچ می شوند هنگامی که فرکانس سوئیچ افزایش یابد.
همچنین تنش های سوئیچ دار با ایجاد یک خصوصیت بالا الکترومغناطیس (EMI) که به سختی فیلتر می شوند می باشند. هرچند این مبدل ها برای کنترل ساده عمل می کنند و کاملا قابل درک اند و محدوده بارگذاری عریضی دارند.
روش های کنترلی PWM نیز آورده شده است.
روش های کنترل: مبدل های pwm با فرکانس ثابت و چرخه های متغیر کلی عمل می کنند که بسته به نوع چرخه آنها می توانند یا در حالت متداوم یا حالت منقطع کار کند. اگر جریان از طریق خروجی القایی هیچ وقت به صرف نرسد (به شکل 13-30 مراجعه کنید)
آن گاه مبدل ها به صورت ccm عمل می کنند. در غیر این صورت DCM اتفاق می افتد.
1- چرخه نوع سیتسم آسانترین راه کنترل است. یک رپ ثابت فرکانسی در مقایسه با ولتاژ کنترلی انجام وظیفه می کند. این آسانترین روش کنترل است. مضرات این روش فراهم آوری عدم ولتاژ و در نظر گرفتن تاثیرات تغییرات ورودی می باشد. جوابگویی سریع به تغییرات سریع ورودی و عدم رضایت صدا و قانونگذاری ضعیف ورودی خطی که فراهم آورند. شرایط بالاتر برای به دست آوردن خصویات ویژه (b) جوابگوی ضعیف دینامیک.
2- کنترل سریع خرویج ولتاژ: در این حالت آمپلانس رمپ، ارتباط مستقیم با ولتاژهای ورودی تغییر می کند. قانون گذاری سطح بسیار عالی است و مسأله در شکل 1(a) در بالا تصحیح شده است.
3- کنترل جریان: این روش یک کنترل ثانویه است. که در مقایسه با القا گر حداکثر جریان با کنترل ولتاژ عمل می کند. تمامی مسائل چرخه ستقیم ورودی در بالا با این روش تصحیح شده است. مزیت دیگر این روش این است که در ذیل توضیح داده شد. مبدلهای pwm می توانند به مبدل های یگانه یا دوگانه تعریف شوند. این مبدلها می توانند ترانسفوری با فرکانس بالا برای جداسازی داشته باشند.
مبدلهای غیر جداسازی شده برای pwm ها:
مبدلهای غیر جداسزای شده تک قطبی به صورت boost (تنظیمی) یا به صورت کاهشی بوستی یا مبدلهای cuk (شکل 30.20) سه تای اول از این مبدل ها در بخش 30.2 به آن پرداخته شده و می توانند کمتر یا بیشتر از ولتاژ ورودی باشند. متغیرهای بسیاری اهسنتد که از مبدل های بالای غیر ایزوله شده ای شوند و همگی آنها از یک ترانسفورماتور با فرکانس بالا برای جداسازی اهمی بین خروجی و ورودی مورد استفاده قرار می گیرند.
نقشه های جداگانه تک منظوره:
1- مبدل خروجی (در شکل 30.21) یک نوع جدا شده از مبدل buck-noost می باشد. این مبدل (شکل30.21) هنگامی که ترانزیستور روشن باشد انرژی ای در ورودی القا گر ذخیره می کن و این انرژی به بار هنگامی که سوئیچ بسته باشد تبدیل می شود.
برخی از مزیت های این مبدل مقاومت القایی در دسته های بدون خروجی دیود می باشد. در این هیچ فیلتری مورد احتیاج نیست برای جلوگیری از مسئله ثابت سازی، مبدل های خروجی کاملا عادی عمل می کنند. برای جلوگیری از مسئله ثابت بودن این مبدل ها در محدوده 20 تا 200 w عمل می‌کنند.
2- مبدل های خروجی (شکل 30-22) به صورت مبدل می باشند. این معمولا در ccm برای کاهش جریان های پیک عمل می کنند و مسئله ثابت سازی آن وجود ندارد. ترانسفورماتور HF انرژی را به صورت مستقیم به خروجی می فرستد و مقادیر بسیار کوچک انرژی در آن عمل می کند. حداکثر میزان کارکرد به وسیله القائات کامل ایجاد می شود. مبدل های خروجی متغیر در محدوده کاری خروجی 20 تا 2000 وات عمل می کنند و از این طریق سطوح بالاتر از 1kw کاملا برای ان قابل تغییر می باشند.
مبدلهای خروجی و جلوبرنده که در بالا به آنها پرداخته شد توضیح دهنده میزان بالای تنظیم کننده می باشد که بسیار بالاتر از خروجی کل می باشند. هر ترانزیستور خروجی و بالابرنده نشان داده شده در شکل 30.23 محدوده تنظیم شده ولتاژ را فراهم می کند. مبدلهای Sepic نشان داده شده در شکل 30.24 یک مبدل ثانویه پایانی کامل pwn می باشد.
مبدلهای دوگانه pwm:
معمولا برای سطوح قدرتی 300w مبدلهای پایانی قطبی دوپایانه مورد استفاده قرار می گیرند. در مبدل های پایانه ای دوگانه تغییر دهنده های کامل موجی شکل مورد استفاده قرار می گیرند و ولتاژ خروجی دارای فرکانس دو برابر سوئیچ می باشد. سه مبدل پایانی pwm به صورت فشاری و کششی (شکل 30.25) به صورت نیمه پل (شکل 30.26) و تمام پل (شکل 20.27) عمل می کنند.
1- مبدل های فشاری و کششی میزان کارائی برای هر ترانزیستور در مبدل خروجی و ورودی شکل 30.25 کمتر از 0.5 می باشد برخی از موارد مزیت های جریان ترانسفورماتور بنابراین اندازه ترانسفورماتور بسیار کوچک باید باشد. (معمولا اندازه نصف) و جریان خروجی به اندازه دو برابر انتقال فرکانس می باشد.
2- برخی از مضرات این موارد از ترانزیستورها طور یاست که ولتاژ انجام شده را تنظیم می کند. عدم بالانس کلی جریان می تواند باعث ایجاد تغییرات در ترانسفورماتور شود. و این شرایط به صورت کلی دارای منابع بسیار زیاد برای تغییر جریان می باشد.
شرایط حال حاضر جریان در برابر جریان موجود می تواند برای حل کردن عدم بالانس جریان مورد استفاده قرار گیرد. این شرایط تنظیمی برای خروجی محدوده 100-500 مورد استفاده قرار می گیرد.
6- نیمه پل هادل: شرایط شناسائی دختمه پلی(شکل 30.26) یک خروجی dc را فراهم می کند. که خازن های ثابتی (cim) انجام می شود. این روندهای شنسائی به صورت مناسبی مرکز ترانسفورماتور را تحت تاثیر قرار می دهد. یک خصوصیت قابل ملاحظه ای است که ظرفیت ورودی خازن می تواند برای تغییر بین حدود 110/220V باشد و این شرایط برای حفظ خروجی قدرتی عمل می کند.
عدم قطعیت و امنیت در احتیاجات مربوطه از خروجی کامل بسیار مد نظر می باشد. شرایط کامل نصف هادی بسیار برای شناسایی این موارد مد نظر است.
3. شرایط کامل پل هادی نشان داده شده در شکل 20.24 احتیاج به یک ظرفیت کامل کننده دارد وبرای همان ترانزیستور انواع نصف پل ان نیز مورد استفاده قرار می گیرد. این معمولا برای سطوح قدرتی بالاتر از 6kw می بشد و طراح بسیار هزینه بر است و برای کاهش اجزا آن مورد استفاده قرار می گیرند. کاربران چهار مقاوم ساز ترانزیستوری دارند که در مقایسه با مبدل های نیمه هادی دوگانه مصرف می شود.
یکی از خصوصیات کلی از مبدل های کامل پلی دار این است که می تواند برای کنترل شیوه عملکرد در ولتاژهای صفر به کار رود. که با سوئیچ حالت (SVS) عمل می کند. این نوع علمکرد منجر به اتلاف قابل توجه سوئیچ می باشد. هرچند در جریان های بارگذاری شده کاهش خصوصیت 2vs از بین رفته. در حال حاضر تلاشهای زیادی برای حل این مشکل ایجاد شده است.
ولتاژ بارگذاری شده از طریق کاهش فرکانس سوئیچ پایین تر از زمان اندازه گیری شده می باشد. از آن جایی که خروجی مبدل با جریان خروجی ولتاژ V¬AB دارد این نوع عملکرد نیز همچنین دارای نوع عملکرد PF است. اگر ترانزیستورها به عنوان ابزارهای انتقالی استفاده شوند آن گاه برای عمل در BCN عرض پالس به صورت ثابت می مانند در حالی که فرکانس سوئیچ برای جلوگیری از عملکردCCN عرض پالس به صورت ثابت می مانند در حالی که فرکانس سوئیچ برای جلوگیری از عملکرد CCM مورد استفاده قرار می گیرد. عملکرد DCN مزیت انتقال از دست رفته شده را مبنی بر ضد ZCS ها دارد. هرچند عملکرد DCN منجر به زمان های بیشتر انتقالی از جریان می شود از حالت های موج دار نشان داده شده در شکل 33-c مسائل زیر می تواند برای عملکرد حالت رزونانس مورد استفاده قرار گیرد. احتیاجات محدود شده به جریان ها و جایگزینی موارد IC از دیودهای جایگزین کننده سریع نیز موجود می باشد. از آن جا که فرکانس سوئیچ برای کاهش کنترل قدرت بارگذاری به کار می رود انتقال دهند HF و مغناطیس ها برای کمتری فرکانس انتقالی مورد طراحی قرار گرفته اند که منجر به افزایش اندازه مبدل می شود.
الف) حالت زیر رزونانس (با PF نهایی):
هنگامی که فرکانس انتقالی زیر فرکانس طبیعی باشد مبدل در حالت پائین رزونانس عمل می کند. امپدانس مشابه در خلاف جهت AB فراهم کننده یک PF قابل توجه است. طوری که شرایط عمومی نشان دهدنه همه موارد انتقال را مورد استفاده قرار می دهد. بسته به شرایط خاموش بودن سوئیچ های
S¬2 , S¬1 مبدل می تواند به دو حالت عملکرد وارد شود که به آن ها عملکرد ادامه دار گفته می شود. عملکرد حالات دائم در جریان کامل (CCM) مورد استفاد قرار می گیرد. طوریکه به صورت جزئی در زیر تعریف می شود:
در نظر بگیرید که دیود D2 در حال انتقال جریان است و سوئیچ S1 روشن می باشد جریان انتقالی به وسیله D¬2 مورد ارزیابی قرار می گیرد و S¬1 تقریباً به صورت کاملا نهایی می باشد.
B: مد بالای انعکاس صدا (PH پوششی)
اگر توان سوئیچ های ورودی یا برگردان از پایه ابری مثال، Mosfet ها و ترانزیستورهای دوقطبی استفاده شود آنگاه مبدل می تواند در مد بالای انعکاس صدا عمل کند. شکل 30.34 برخی از نمونه های عملکردی موج شکل را برای چنین فعالیتی نشان می دهد. در این شکل می توان به جریان امواج I از ولتاژ VAB توجه نمود. چون کلید جریان را از طریق دیدهای آن که آن را از نقطه جریانی صفر قطع می کند می گیرد. هیچ نیازی بر محدود کردن برقراری جریان از طرف di/dt نمی باش.د و از یک جریان مناسب ساده هم می توان استفاده کرد. بعلاوه دیدهای داخلی Moseft ها می توانند براساس زمان قابل دسترسی در خاموشی طولانی دیدها، استفاده شوند. مسئله اصلی از PH پوششی در عملیات امنیت که زیان های ناشی از کلیدهای خاموش وجود دارد. و چون تنظیم ولتاژ به وسیله افزایش فرکانس سوئیچ در بالای مقدار معین شده حاصل شده است. زیان های مغناطیسی افزایش می یابند. و طرح ریزی مدار کنترل کننده مشکل می شود.
آنالیز دقیق مبدل های صدا براساس بارگذاری غیرخطی مبدأهای صدا بسیار پیچیده و مشکل است. بلاک مقاوم بارگذار فیلتر تصفیه کننده می تواند با یک منبع ولتاژی موج یکنواخت جایگزین شود. (شکل 3032 (a) برای SRC) و با یک منبع جریان موج یکنواخت با استفاده از ترکیبات و مشتقات اصلی شکل های موجی یک آنالیز تقریبی وارد است. و با استفاده از مدار شکل دهنده یک ارتباط و تماس خوب طراحی شده منطقی برقرار می شود. این تماس آنالیزی به بعداً برای SPRC نشان داده خواهد شد.
2- آنالیز دقیق و درست SPRE (شکل 30.35 مدار هم ارز معادل) در خروجی یک معکوس کننده و مدار شکل دهنده ای برای آنالیز استفاده شده را نشان می دهد. تمام معادلات با استفاده از مقدارهای اصلی طبیعی می شوند.
مبدل ولتاژ خروجی طبیعی شده (عادی شده) را در هر واحدی (P.U) براساس طرف اول به دست می آوردند. که این می تواند به صورت زیر تقسیم شود.
پلات مبدل به دست آمده در عوض مقدار فرکانس سوئیچ کردن فراهم شده از طریق شکل (30,1) از در شکل 30.36 در مد PH پوششی نشان داده شده است. اگر نسبت افزایش یابد آنگاه مبدل خصوصیات CRS را دارا خواهد شد. و تنظیم ولتاژ بارگذاری نیازمند میزان بالایی از تغییر فرکانس می باشد مقدارهای پایین تر و کم تر ویژگی های PRC را دارا خواهد شد. بنابراین یک مقدار مناسب از انتخاب می شوند.
امکان درک مبدل های انعکاس صدا در یک مقدار بالا با خصوصیات فراهم شده وجود دارد. خیلی ا زآنها Bhar (1991) نشان داده شده اند.
فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد
تعداد صفحات این مقاله 54 صفحه
پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید
123 صفحه
چکیده :
در این پایان نامه، ساختارهای مختلف لیزر نیمه هادی و خروجی آنها مورد بررسی قرار گرفته است و عوامل موثر بر این خروجی ها همچون جریان آستانه و تلفات اپتیکی بیان شده است. در نهایت با استفاده از طیف های دیود لیزری طول کاواک لیزر محاسبه شده است .
ساختار دیود لیزری از 5 لایه رونشستی توسط دستگاه LPE تهیه شده است که ضخامت لایه میانی یا لایه فعال برابر 05/0 میکرون می باشد. چگالی ناخالصی توسط دستگاه SIMS مورد بررسی قرار گرفته است که نشان می دهد چگالی ناخالصی در عرض لایه رونشستی کاملاً یکنواخت است و ضخامت لایه ها از 8 میکرون تا 05/0 میکرون به وسیله دستگاه AFM اندازه گیری شده است. شدت جریان آستانه در حدود A/cm2 70 برای تراشه ای به طول و عرض 200*300 میکرون محاسبه شده است. مدهای ظاهر شده در شدت جریان بالاتر از آستانه، Ith ، کاملاً مشهود است که نشان می دهد دیود ساخته شده پرتو لیزری از خود تابش می کند. در نهایت با استفاده از رابطه طول کاواک برای طیف‌های به دست آمده محاسبه شده که مقدار 206 میکرون به دست آمده است که با مقدار تجربی 6% خطا وجود دارد .
فهرست مطالب :
چکیده
فصل اول : مقدمه ای بر لیزر (مبانی لیزر)
مقدمه
هدف
شباهت و تفوت لیزر نیمه هادی با سایر لیزرها
1-1- خواص بار یکه لیزر
1-2- انواع لیزر
1-3- وارونی انبوهی
1-3-1- برهمکنش امواج الکترومغناطیسی با اتم
1-3-2- فرایندهای تاثیرگذار بر غلظت اتمها در حالت های مختلف
1-3-3- بررسی احتمال گذارها و معادلات تعادلی
1-4- پهن شدگی طیفی و انواع آن
1-5- انواع کاواک نوری (فیدبک)
1-6- برهم نهی امواج الکترومغناطیسی
1-6-1- فاکتور کیفیت برای ابزارهای نوری Q
1-6-2- انواع تشدیدگرهای نوری و کاربرد آن
فصل دوم : لیزر نیمه هادی و انواع ساختار آن
2-1- مواد نیمه هادی
2-2- بازده گسیل خودبخودی
2-3- انواع بازترکیب
2-4- گاف انرژی و انواع آن
2-5- وارونی انبوهی و روش پمپاژ در لیزر نیمه هادی
2-6- اتصال p- n اولین تحقق لیزر نیمه هادی
2-7- انواع ساختارها
2-7-1- روشهای گسیل نور در لیزر نیمه هادی
2-7-2- لیزر با ساختار تخت
2-7-3- مشکلات لیزر پیوندی همجنس
2-7-4- لیزرهای پیوندی غیرهمجنس
2-7-5- رابطه جریان و خروجی در لیزر تخت
2-8- ساختار DFB
2-8-1- طیف خروجی از لیزر DFB
2-9- تاثیرات دما به طیف گسیلی ساختارها
2-10- مختصری راجع به بحث نوری
2-11- لیزرهای نیمه هادی و دیودهای نور گسیل
2-12- جریان آستانه – خروجی
2-13- روشهای بهبود و افزایش بازده کوانتومی داخلی
2-14- لزوم اتصالات اهمی
فصل سوم : طیف خروجی لیزر نیمه هادی و عوامل مؤثر بر آن
3-1- تغییرات چگالی جریان آستانه و فشار هیدروستاتیکی
3-2- واگرایی پرتو خروجی
3-3- خروجی ساختارها
3-4- محاسبه پهنای طیف در لیزرهای نیمه هادی در ساختارهای مختلف
3-5- انواع پهنای طیف
3-6- کوک پذیری لیزر نیمه هادی
3-7- روابط و معادلات مهم در تولید و بازترکیب حاملها
3-8- بهره در حالت پایا و جریان آستانه
3-9- اهمیت کاواک لیزر
3-10- مدهای تولید شده در داخل کاواک
3-11- تفاوت اساسی مدهای طولی و عرضی
فصل چهارم : بررسی و تحلیل طیف های خروجی (کارهای تجربی)
پیشنهادات و نتایج
4-1- انواع اتصال دیود و طیف خروجی
4-2- تحلیل مشخصه های لیزر نیمه هادی
مشخصه ولتاژ- جریان (V- I)
مشخصه جریان- مقاومت دینامیکی
مشخصه جریان- توان (P- I)
مشخصه جریان- راندمان کوانتومی دیفرانسیلی
مشخصه توان طول موج
نمودارهای تجربی
4-3- نتایج
پیشنهادات
منابع فارسی
منابع لاتین