نوشته شده در دیدگاه‌تان را بنویسید

ماسفت چیست

متداول‌ترین نوع FET با گیت ایزوله‌ شده که در کاربردهای مختلفی به کار می‌رود ماسفت (MOSFET) است.

MOSFET یک ترانزیستور اثر میدان است که با ولتاژ کنترل‌ می‌شود.

تفاوت آن با JFET، یک الکترود گیت (اکسید فلز) است که از نظر الکتریکی نسبت به نیمه‌هادی اصلی کانال N یا کانال P با یک لایه بسیار نازک از ماده عایق‌‌کننده (معمولاً اکسید سیلیکون) جدا شده است.

ماسفت قدرت (Power MOSFET یا VMOSFET) نوع خاصی از ترانزیستور است که به منظور کارکرد در توان‌های بالا طراحی شده است.

در مقایسه با دیگر ادوات الکترونیک قدرت مانند IGBT یا تریستور، مهمترین مزایای ماسفت قدرت، سرعت سوئیچینگ بالا و عملکرد مطلوب در ولتاژهای پایین است.

همانند IGBT در ماسفت قدرت هم از گیت عایق شده استفاده شده است.

این امر عمل راه‌اندازی ترانزیستوری را آسان می‌کند.

  • نوع کاهشی یا تخلیه‌ای (Depletion-mode MOSFET):

برای خاموش کردن ترانزیستور، باید ولتاژ گیت-سورس (VGS) را به آن اعمال کرد.

ماسفت مد کاهشی، معادل با یک سوئیچ یا کلید Normally Closed است.

  • نوع افزایشی (Enhancement-mode MOSFET):

در این نوع، برای روشن کردن ترانزیستور، باید ولتاژ گیت-سورس (VGS) را به آن اعمال کرد.

ماسفت مد افزایشی، معادل با یک سوئیچ یا کلید Normally Open است.

از ویژگی‌های ماسفت این است که در بهره کم هم قابل استفاده است.

تا جایی که بعضا نیاز هست که ولتاژ گیت ترانزیستور بیشتر از ولتاژ تحت کنترل باشد.

ماسفت‌های قدرت ساختاری متفاوت از ماسفت‌های معمولی دارند.

برخلاف اغلب ادوات الکترونیک قدرت که ساختاری مسطح (افقی) دارند، این المان دارای ساختار عمودی است.

در یک ساختار مسطح مقدار جریان و ولتاژ شکست، هر دو تابعی از ابعاد کانال (به ترتیب عرض و طول کانال) هستند که در نتیجه سبب استفاده ناکارآمد از سیلیکون می‌شود.

در ساختار عمودی، ولتاژ نامی ترانزیستور تابعی از دوپینگ و ضخامت لایه N است. درحالی‌که مقدار جریان تابعی از عرض کانال است.

این حالت سبب آن می‌شود که ترانزیستور بتواند ولتاژ و جریان بالا را در یک قطعه سیلیکون فشرده تحمل کند.

شایان ذکر است ماسفت قدرت با ساختار افقی (عرضی) نیز وجود دارد که عمدتا در تقویت‌کننده‌های صوتی استفاده می‌شود.

ماسفت چیست

 

 

ماسفت چیست

نوشته شده در دیدگاه‌تان را بنویسید

اپتوکوپلر

اپتوکوپلر (optocoupler) یک قطعه الکترونیکی است که به صورت IC تولید می‌شود. کار اصلی اپتوکوپلر ایزوله کردن نقاط مختلف مدار به وسیله نور می‌باشد.

  • در یک اپتوکوپلر از یک LED که نور فروسرخ یا مادون قرمز تولید می‌کند و یک قطعه نیمه‌هادی حساس به نور که برای آشکارسازی نور فروسرخ به کار می‌رود، تشکیل شده است.
  • هر دو قطعه LED و قطعه حساس به نور در یک محفظه تاریک قرار داده شده‌اند.
  • معنای فارسی اپتوکوپلر، متصل کننده نوری می‌باشد.
  • وظیفه اپتوکوپلر اتصال دو نقطه از مدار بدون استفاده از سیم می‌باشد.
  • در اپتوکوپلر به جای سیم از نور استفاده شده است.

شمای اپتوکوپلر

کاربرد اپتوکوپلرها:

اپتوکوپلرها برای سوئیچ کردن قطعات الکترونیکی بزرگتر مانند ترانزیستورها و ترایاک‌ها در جداسازی بین سیگنال کنترل ولتاژ پایین (مانند میکروکنترلر) و سیگنال خروجی جریان اصلی با ولتاژ بالا مورد استفاده قرار می‌گیرند.

از کاربردهای مشترک اپتوکوپلرها می‌توان به سوئیچینگ ورودی-خروجی میکروپروسسورها، کنترل توان DC و AC، ارتباطات کامپیوتری، ایزوله‌سازی سیگنال و تنظیم منبع توان که مشکل حلقه‌های جریان زمین دارند اشاره کرد. سیگنال الکتریکی که فرستاده می‌شود می‌تواند آنالوگ (خطی) یا دیجیتال (پالسی) باشد.

مدار داخلی اپتوکوپلر

انواع اپتوکوپلر:

  1. ترانزیستوری: این قطعه از یک LED و یک ترانزیستور نوری ساخته شده است.
  2. اپتوکوپلر با گیت NAND: در این نوع به جای ترانزیستور از گیت NAND استفاده شده است.
  3. دارلینگتون: در این قطعه، یک جفت دارلینگتون به جای ترانزیستور در مدار قرار دارد.
  4. دیاگ: از این قطعه برای تریگر کردن ترایاک استفاده می‌شود.
  • در درایورهای اینورترهای فرکانسی و همچنین در سنسورهای جریان آن از این قطعه استفاده می‌شود.
  • برای سوئیچ کردن IGBT به ولتاژهای (۱۵+ و ۵- ولت) و پالس PWM  ارسالی از CPU نیاز است.
  • وظیفه اپتوکوپلر ایزوله کردن گیت IGBT از مدار داخلی درایور می باشد.
  • با سوییچ IGBT در صورت وجود نویز بر روی پالس، نویزها تشدید شده است.
  • در سطح ولتاژ بالایی پیدا کرده و به خروجی درایو منتقل می‌گردد و به موتور آسیب می‌رساند.

 

 

نوشته شده در دیدگاه‌تان را بنویسید

انواع المان‌های الکتریکی

 انواع المان‌های الکتریکی

(surface mount technology) SMT یا تکنولوژی به روش نصب سطحی، متد جدید، برای قرار دادن قطعات الکترونیکی بر روی (Printed circuit board) PCB یا برد مدار چاپی است. در روش‌های قبلی از قطعات (through hole device) THD استفاده شده که در نصب آن‌ها بر روی PCB، سوراخ هایی بر روی برد مدار چاپی  متناسب با نوع المان‌های الکتریکی طراحی و ساخته می شد. در روش (through hole technology) THT ، ساخت قطعات، ابعاد بزرگتر قطعات و زمان تولید بیشتر، برخی از عوامل افزایش قیمت تمام شده محصول شمرده می شدند.

بدلیل این که در فرآیند SMT المان‌های الکتریکی مستقیماً بر روی سطح برد مدار چاپی (PCB) مونتاژ می شود و نیازی به عبور پایه های THD از PCB ندارد، از این لحاظ فرآیند مونتاژ ساده تر و مقرون بصرفه تر است. علاوه بر این، SMT باعث صرفه جویی در فضا می شود، به همین دلیل می‌توان قطعات را در دو طرف برد نصب کرد، و باعث می‌شود اجزای بیشتری در یک برد کوچک قرار گیرند که این ویژگی باعث تغییرات در صنعت الکترونیک شده است.

مونتاژ المان‌ها:

مونتاژ المان‌های SMD بدلیل ابعاد بسیار کوچک، کاری سخت و نیاز به مهارت دارد و حتی احتمال خطا زیاد است، اما با SMT می‌توان سرعت، دقت، کاهش هزینه را جزو مزایای استفاده از المان‌های SMD اضافه کرد.

تفاوت بین SMT و SMD چیست؟

SMT مخفف surface mount technology و نیز SMD مخفف surface mount device می باشد. همانطور که از معانی آن‌ها نیز مشخص است SMT تکنولوژی مونتاژ قطعات بر روی سطح PCB و SMD نوعی از قطعات الکترونیک است که با پایه هایی کوچک که بر روی سطح و با تکنولوژی SMT مونتاژ می‌شوند.

چرا قطعات نصب سطحی SMD؟
استفاده از تکنولوژی قطعات نصب سطحی SMD در پی تمایل بسیار زیاد مصرف کنندگان برای داشتن تکنولوژی ای کوچک تر، سریعتر و بهتر شکل گرفت. نیاز شدید به افزایش قابلیت ها، تمایل افراد برای داشتن صفحاتی با سایز کوچکتر و رقابت در جهت رسیدن به منافع مالی و اعتبار در بازار، استفاده از تکنولوژی قطعات ریز الکترونیکی را در پی داشته است.

مزایای قطعات نصب سطحی SMD از دید مصرف کنندگان:

  • کاهش میزان دخالت نیروی انسانی
  •  کاهش هزینه‌های اضافی نیروی کار و تولید
  •  تکرار عملیات که باعث افزایش میزان کنترل کیفیت می‌گردد
  • افزایش سرعت تولید
  •  کاهش مصرف قلع و صرفه جویی در ابعاد برد مدار چاپی PCB
  •  قابلیت عملکرد مناسب
  •  کاهش تولید گرما
  •  کاهش مصرف برق
  •  ایجاد تحول و پیشرفت مداوم در روند تولید
  •  قابلیت استفاده به همراه تکنیک های بکار رفته در روش جایگذاری در درون سوراخ ها بخش هایی از صنعت که امروزه از تکنولوژی SMT استفاده می‍‌‌کنند.
نوشته شده در دیدگاه‌تان را بنویسید

تکنولوژی‌های نو در ساخت اینورترهای فرکانسی

پیشرفت روز به روز تکنولوژی‌های نو در ساخت اینورترهای فرکانسی ، زمینه را برای تولید اینورترهای کوچک  فراهم کرده است.

با کنترل‌های دقیق‌تر استفاده از IGBTهای با جریان پایین‌تر فراهم شده است.

فیبر نوری ارتباط قسمت‌های مختلف درایو را با هم و با کم‌ترین مقدار نویز را فراهم کرده است.️

استفاده از هیتسینک‌های باکیفیت و با حجم کمتر با آلیاژهایی که دمای تولید شده را سریع‌تر به بیرون هدایت می‌کند، باعث کاهش ابعاد شده است.

معرفی تکنولوژی‌های نو در ساخت اینورترهای فرکانسی و تولید نسل جدید:

️ تولید IGBTهای نسل جدید که توان‌های بسیار بالاتر را در حجم‌های کوچکتر امکان پذیر کرده، جزو تکنولوژی‌های نو در ساخت اینورترهای فرکانسی محسوب می‌شود.

این IGBTها مخصوص اینورتر طراحی شده‌اند. به گونه‌ای که غالبا 6 عدد igbt و بعضا 7 عدد (همراه igbt بریک) با تحمل جریان بالا در یک پک کوچک جای گرفته‌اند.

در نتیجه استفاده از تکنولوژی‌های نو در ساخت اینورترهای فرکانسی ، سبب کاهش ابعاد و جلوگیری از پیچیدگی سیم‌بندی می‌گردد.

استفاده از آلیاژهایی که سیستم قدرت را تا ترمینال خروجی هدایت می‌کند هم رواج پیدا کرده است.

روز به روز نرم افزارها توسعه پیدا می‌کنند و قابلیت‌ها افزایش می‌یابد.️

استفاده از آلیاژها در ساخت چوک‌ها پیشرفت قابل توجهی داشته است.️

زمانی که حجم و وزن ملزومات داخلی کاهش یابد به بدنه سبکتری نیاز است. ️

تمام این‌ تکنولوژی‌های نو ، راه را برای تولید اینورتر در حجم کمتر فراهم کرده که در صورت تولید انبوه قیمت تمام شده هم کاهش می‌یابد.
شاید چند سال دیگر مقایسه این همه توانایی نرم افزاری و سخت افزاری موجب تعجب همگان گردد.

ولی قطعا تکنولوژی‌های نو روز به روز و ذره ذره پیشرفت خواهد نمود و راه خود را باز خواهد کرد.

تکنولوژی های نو درساخت اینورترهای فرکانسی

تکنولوژی‌های برتر نو در ساخت اینورترهای فرکانسی:

در اینورترهای فرکانسی انتقال القايي توان، يکي از تکنولوژي‌هاي برتر اخير است.

به کمک آن مي‌توان اتصالات الکتريکي را در هنگام انتقال انرژي الکتريکي حذف کرد.

از کاربردهاي اين تکنولوژي می‌توان به تغذيه بارهاي ac در قالب V2G و موتورهاي تک فاز اشاره کرد.

براي تغذيه بارهاي ac، توان خروجي مبدل القايي پس از يکسوشدن در اختيار يک اينورتر قرار مي گيرد.

تبديل متوالي dc/ac/dc/ac در فرآيند انتقال القايي توان سبب کاهش بازده مي‌شود.

بخشي از اين کاهش بازده ناشي از تلفات کليدزني مي‌باشد.

براي ساخت ولتاژ ac با فرکانس دلخواه از يک منبع ولتاژ dc، فرکانس کليدزني باید چندين برابر فرکانس موج مرجع باشد.

روش جديد سنتز شکل موج PFSW بر پايه مدولاسيون فرکانس پالس ارائه مي شود.

روش PFSW تلفات کليدزني اينورتر سمت ثانويه را قابل صرف نظر کردن مي‌کند.

همچنين نشان داده مي‌شود که روش PFSW علاوه بر کاهش تلفات کليدزني، سبب کاهش مجموع توان المان کليدزني (TSDP) براي مبدل‌هاي سمت ثانويه و افزايش طول عمر مبدل‌هاي به کار رفته مي‌شود.

نوشته شده در دیدگاه‌تان را بنویسید

سی پی یو (CPU)

واحد پردازش مرکزی یا به اختصار سی‌پی‌یو (CPU) غالباً به نام مغز رایانه نامیده می‌شود.

با این که سی پی یو (CPU)، تنها یکی از انواع واحدهای مختلف پردازشی در رایانه است، اما در واقع مهم‌ترین آن‌ها شناخته می‌شود.

این واحد بخشی از رایانه است که برای اجرای محاسبات، اقدامات و اجرای برنامه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.

سی‌پی‌یو (cpu) ورودی‌هایی را به صورت دستورالعمل‌هایی از RAM رایانه دریافت می‌کند.

سپس عمل مورد نظر را کدگشایی و پردازش کرده و در نهایت در خروجی ارائه می‌دهد.

سی‌پی‌یو ها در همه نوع دستگاه‌هایی از رایانه تا لپ‌تاپ، گوشی‌های هوشمند، تبلت، و تلویزیون‌های هوشمند حضور دارند.

آن‌ها به شکل تراشه‌های کوچک غالباً مربعی شکل هستند که بر روی مادربورد دستگاه‌ها قرار گرفته و با دیگر سخت‌افزارها تعامل دارند تا عملیات‌های رایانه را اجرا کنند.

سی پی یو

در روزهای نخست عصر محاسبات، هر سی‌پی‌یو تنها یک هسته منفرد داشت.

این بدان معنی بود که سی‌پی‌یو در هر لحظه تنها مجموعه واحدی از وظایف را می‌توانست انجام دهد.

این مسئله یکی از مهم‌ترین دلایل کند و زمان‌گیر بودن اجرای محاسبات مختلف محسوب می‌شد.

اما مدت‌ها است که همه چیز تغییر کرده است. پس از آن که سی‌پی‌یوهای تک‌هسته‌ای به سقف توان محاسباتی خود رسیدند، تولیدکنندگان برای یافتن روش‌هایی در جهت بهبود محاسبات به تکاپو افتادند.

همین انگیزه بهبود محاسبات بود که منتهی به ایجاد پردازنده‌های چندهسته‌ای شد.

امروزه در اغلب موارد با اصطلاحاتی مانند سی‌پی‌یوهای dual، quad یا حتی octo مواجه می‌شویم.

انواع پردازنده ها:

برای نمونه یک پردازنده دو هسته‌ای (dual-core) دقیقاً از دو سی‌پی‌یو جدا بر روی یک تراشه منفرد تشکیل یافته است.

با افزایش تعداد هسته‌ها، سی‌پی‌یو ها توانایی مدیریت پردازش‌های همزمان بیشتری را می‌یابند.

این کار باعث افزایش عملکرد و کاهش زمان محاسبات می‌شود.

پردازنده‌های دو هسته‌ای خیلی زود جای خود را به پردازنده‌های چهار هسته‌ای دادند که از چهار سی پی یو (CPU) جداگانه تشکیل یافته‌اند.

هم اکنون پردازنده‌های هشت هسته‌ای نیز در بازار حضور دارند.

اگر به این سی‌پی‌یوهای هشت هسته‌ای فناوری فراریسمانی (hyper-threading) را نیز اضافه کنیم در واقع 16 هسته پردازشی مستقل خواهیم داشت.

cpu

سی پی یو (CPU) 32 بیت یا 64 بیت؟

پردازنده‌ها جریان متناوبی از داده‌ها را دریافت نمی‌کنند.

بلکه آن‌ها داده‌ها را در بسته‌های کوچکی که کلمه «word» نامیده می‌شود می‌گیرند.

پردازنده‌ها بر اساس تعداد بیت‌هایی که در یک کلمه می‌توانند بگیرند به دو نوع مختلف تقسیم می‌شوند.

زمانی که پردازنده‌ها با توانایی دریافت کلمه‌هایی با 32 بیت طراحی شدند، این مقدار بسیار بزرگ به نظر می‌رسید.

در علم الکترونیک قانونی به نام قانون Moore وجود دارد که می‌گوید.

تعداد ترانزیستورهای روی هر تراشه هر سال، دو برابر مقدار قبلی خواهد بود.

با تداوم این قانون به تدریج رایانه‌ها توانایی پشتیبانی از بیش از 4 گیگابایت رم را یافتند.

این قانون فرصت ظهور پردازنده‌های 64 بیتی را فراهم می‌کرد.

نوشته شده در دیدگاه‌تان را بنویسید

نصب سیستم قدرت درایو

سیستم قدرت درایو شامل درایو، ماژول‌ها، موتور، بار، کابل کشی و لوازم جانبی در ورودی و خروجی می‌باشد که برای نصب آن‌ها باید استانداردهای مشخصی رعایت گردند.

به دلیل این‌که کنترل کننده‌های دور موتور سه فاز عامل ایجاد نویزهای الکترومغناطیسی و نیز هارمونیک‌های جریانی بالا می باشند، بنابراین رعایت اصول استاندارد در نصب و راه اندازی آن‌ها اهمیت بالایی دارد.

نصب سیستم قدرت درایو

لوازم جانبی ورودی/خروجی سیستم قدرت درایو

  • کلید فیوز

استفاده از کلید فیوز مناسب در ورودی کنترل دور موتور ضروری می‌باشد و باید متناسب با توان درایو، کلید فیوز سه فاز مناسب انتخاب و در ورودی قرار داد.

جریان فیوز معمولا 1 تا 5 برابر جریان نامی ورودی درایو می‌باشد و برای انتخاب صحیح به جدول آن رجوع شود.

  • کنتاکتور

نصب کنتاکتور در ورودی درایو ضروری نمی‌باشد.

در مواقعی که نیاز می‌باشد تا در زمان‌های اضطراری برق بصورت سریع قطع شود، می‌توان از کنتاکتور در ورودی درایو استفاده نمود.

همچنین اگر درایو در جایی نصب باشد که دسترسی به کلید فیوز ورودی درایو مشکل باشد، باید جهت قطع و وصل برق ورودی از کنتاکتور استفاده نمود.

در اینصورت می‌توان از سیستم کنترل مرکزی فرمان قطع و وصل کنتاکتور را صادر نمود.

  • چوک یا راکتور ورودی AC

برای کاهش هارمونیک ناشی از ورودی پل دیودی درایو می توان از فیلتر هارمونیک استفاده نمود. تا مقدار هارمونیک ایجاد شده بر روی شبکه برق ورودی که یابد.

همچنین استفاده از راکتور AC در ورودی، درایو را در برابر نوسانات ولتاژ و جریان‌های بالا محافظت می‌نماید.

مزایای استفاده از چوک یا راکتورهای AC و DC در سیستم قدرت درایو

  • راکتورها، درایو را در برابر نوسانات ولتاژ (surge) و ریپل اضافه ولتاژ محافظت می‌کند.
  • باعث کاهش اعوجاج هارمونیکی و کاهش توتال هارمونیک THD جریان و ولتاژ ورودی می‌شود.
  • باعث افزایش طول عمر درایو و خازن‌های داخلی آن می‌شود.
  • مقدار نویز فرکانس بالای تزریق شده به سیستم قدرت ورودی را کاهش می‌دهد.
  • باعث بهبود ضریب توان حقیقی درایو می‌شود.
  • باعث کاهش اسپایک‌های جریان ورودی می شود و از ساختن فیوزهای ورودی در زمان‌های اسپایک جریان جلوگیری می‌شود.
  • خازن‌ها و دیگر اجزای سیستم قدرت را از رزونانس هارمونیکی محافظت می‌کند.
  • باعث کاهش خطاها و الارم‌هایی با منشا ناشناخته درایو می‌شود.

معمولا پیشنهاد می‌شود در ورودی درایوها حتما راکتور استفاده گردد تا باعث بهبود کارایی درایو و کاهش هارمونیک‌های مزاحم گردد.

در درایوهای سری EX راکتور DC در توان‌های 18.5KW تا 90KW داخل درایو نصب می‌باشد.

در سایر توان‌ها قابلیت نصب از بیرون وجود دارد.

  • فیلتر هارمونیک DC

اینورترهای 18.5 تا 90kw دارای فیلتر یا راکتور DC داخلی می‌باشند که باعث کاهش هارمونیاک و تصحیح ضریب توان این درایوها می‌شود.

برای اینورترهای توان بالاتر میتوان فیلتر DC را از بیرون نصب نمود.

همچنین راکتور DC باعث کاهش اسپایک‌های جریان ورودی و افزایش طول عمر درایو و خازنهای داخلی آن می‌شود.

  • فیلتر EMC ورودی

امواج EMC که از درایو و کابل‌های آن منتشر می شوند ممکن است بر دیگر دستگاه‌های کنترلی نزدیک درایو تاثیر منفی بگذارد.

با نصب فیلتر EMC انتشار این امواج را کاهش داد.

  • مقاومت ترمز و یونیت ترمز

در سیستم قدرت درایو تا 15kw، یونیت ترمز به صورت داخلی می‌باشد.

مقاومت ترمز مستقیم به ترمینال‌های PB و (+) اینورتر وصل می‌شود.

در سیستم‌هایی که دارای انرژی برگشتی از موتور به سمت درایو می باشد با نصب مقاومت ترمز این انرژی تخلیه می‌شود.

  • در اینورترهای 18.5kw به بالا باید یونیت ترمز خارجی به ترمینال‌های (+) و (-) اینورتر متصل شود.
  • کابل یونیت ترمز به اینورتر باید کمتر از 5m باشد.
  • کابل مقاومت ترمز به یونیت ترمز باید کمتر از 10m باشد.

 

  •  فیلتر AC خروجی (du/dt)

فیلتر AC در موارد ذیل استفاده می‌شود:

در سیستم قدرت درایو ، فیلتر AC زمانی استفاده می‌شود که فاصله موتور با اینورتر بیشتر از 50m باشد.

اگر طول کابل موتور بیش از 50m باشد ممکن است حفاظت اضافه جریان اینورتر فالت نشان می‌دهد.

به‌ خاطر افزایش ظرفیت خازنی کابل جریان‌های نشتی نسبت به زمین ایجاد گردد.

همچنین جهت جلوگیری از آسیب رسیدن به عایق موتور باید فیلتر (AC (dt/du در خروجی اینورتر نصب نمود.

  • فیلتر EMC خروجی

فیلتر EMC خروجی جهت کاهش جریان نشتی کابل خروجی و کاهش نویز رادیویی بین کابل موتور و اینورتر استفاده می شود.

نوشته شده در دیدگاه‌تان را بنویسید

لینک DC اینورتر

از قطعاتی که خصوصا در لینک DC اینورتر مستهلک و خراب می‌شود، مقاومت شارژ و رله یا کنتاکتور بای پس می‌باشد.

در صورت خرابی مقاومت شارژ، پلاتین رله یا کنتاکتور هم ممکن است خراب شود و تست اهمی دلیلی بر سالم بودن نیست.

چون ممکن است با اهم‌متر سالم باشد، ولی در اثر عبور جریان خراب شده باشد.

لذا بازدید از آن‌ها یا تعویض پلاتین و در صورت امکان تعویض کل لینک DC اینورتر لازم می‌باشد.

البته سوختن بوبین رله یا کنتاکتور هم دیده می‌شود.

کثیفی رله و کنتاکتور لینک DC اینورتر در محیط‌‌‌های آلوده نیز باعث از کار افتادن درایو می‌گردد.

در بعضی درایوها یک عدد خازن موازی با بوبین کنتاکتور نصب می‌گردد.

این خازن باعث تثبیت ولتاژ می‌گردد و خرابی آن باعث ایجاد صدا می‌گردد.

در بعضی درایوها برای این‌که به CPU فرمان بدهد که کنتاکتور لینک DC اینورتر وصل است، روی کنتاکتور یک رله اضافه دارد.

در جاهایی که گرد و غبار دارد خیلی زود این پلاتین‌ها خراب می‌گردد.

با این‌که فرمان کنتاکتور لینک دی سی اینورتر وصل است، با خرابی پلاتین فرمان کل مجموعه از کار می‌افتد.

در مسیر لینک DC اینورتر معمولا فیوزی تعبیه می‌شود که آن فیوز هم باید تست گردد.

خازن لینک DC اینورتر

وریستورها:

برای حفاظت در برابر اضافه ولتاژ از قطعات الکترونیک معمولاً در ورودی درایو، وریستور نصب می‌گردد.

نصب این قطعه در ورودی درایو ممکن است منجر به آسیب دیدن این قطعه شود.

خازن‌ها نقش مهمی در یک اینورتر دارند. خازن‌ها قطعاتی هستند که عمر کم‌تری نسبت به دیگر قطعات دارند.

نوع و کشور سازنده در کیفیت و زمان کار خازن‌ها نقش به سزایی دارد.

معمولاً اگر ظاهر خازن پاره نشده باشد، بالای خازن لینک دی سی اینورتر ممکن است ورم کند یا پولک خازن بیرون زده باشد.

بهترین روش برای تست خازن‌ها:

علاوه بر تست با مولتی‌متر این است که خازن‌ها را با ولتاژی نزدیک به ولتاژ خازن‌ها به صورت نرم شارژ و دشارژ کنیم.

شارژ و دشارژ یک باره، علاوه بر اینکه ممکن است باعث خرابی خازن گردد، خطرناک نیز می‌باشد.

لذا ایمنی همیشه بر کار اولویت دارد.

نوشته شده در دیدگاه‌تان را بنویسید

کریستال الکترونیکی

تولید سیگنال الکتریکی بسیار دقیق با فرکانس خاص توسط قطعه‌ای الکترونیکی 2 پایه به نام کریستال تولید می‌شود. در واقع این قطعه در مدار اسیلاتور، برای تولید نوسانات مورد استفاده قرار می‌گیرد. اصولا کریستال‌ الکترونیکی با فرکانسشان شناخته می‌شوند. به این معنا که با قرار دادن یک کریستال در مدار اسیلاتور، فرکانس خاص آن کریستال تولید خواهد شد. به این قطعه که نوسان‌ساز کریستال (CRYSTAL OSCILLATOR) گفته می‌شود، نوسان‌ساز الکتریکی می‌باشد که از قانون تشدید و اثر فشار برقی در اسیلاتور کوارتز مورد استفاده قرار می‌گیرد.

کریستال

در واقع در بحث میکروکنترلر‌ها و مدارات دو نوع اسیلاتور کریستالی وجود دارد:

  1. داخلی: حلقه قفل فاز به عنوان ضرب کننده فرکانسی (از یک مدار که دارای خازن و مقاومت می‌باشد)
  2. خارجی: کریستال (CRYSTAL)

کریستال

کابرد نوسان سازهای کریستالی در مدارهای مجتمع می‌توان به این دلیل اشاره کرد:

  • در زمان‌بندي و توليد سيگنال ساعت، از كاربرد‌هاي ديگر اين قطعه استفاده در مدار براي توليد فركانس بالاتر است.
  • به طور مثال براي بالا بردن فركانس كار مدار از ميكرو‌هاي AVR، در كنار مدار يك كريستال قرار مي‌گيرد.

در واقع كريستال اسيلاتورها ابزار‌های هوشمندی می‌باشند که شامل یک اسیلاتور کوارتز و یک مدار برای تولید یک سیگنال استاندارد کلاک دیجیتال هستند.

به کمک اسیلاتور پایداری و دقت کریستال از طرف خازن‌های بار، طراحی دقیق PCB و… افزایش پیدا می‌کند.

در عمل نیازی به بستن یک مدار به همراه اسیلاتور کوارتز نیست. زیرا المان‌ها در بازار ایران به وفور وجود دارند که معروف به کریستال اسیلاتور هستند و دارای چهار پایه برای تغذیه و گرفتن خروجی اسیلاتور می‌باشند.

این ماژول‌ها در واقع مدار کامل کریستال اسیلاتور شامل کریستال کوراتز می‌باشند. که میزان خطای فرکانسی این اسیلاتورها ۰٫۰۰۲% است.

نحوه کارکرد داخلی اسیلاتور:

  1. مدار اسیلاتور کریستالی نوسان را با گرفتن سیگنال ولتاژی از رزونانس کننده کوارتز، تقویت آن و فیدبک کردن آن به رزونانس کننده، نگهداری می‌كند.
  2. سرعت خم و راست شدن کوارتز فرکانس رزونانس است و توسط برش اندازه اسیلاتور تعیین خواهد شد.
نوشته شده در دیدگاه‌تان را بنویسید

فرکانس کریر (pwm)

فرکانس کریر (pwm) در درایوها برای سوئیچ کردن نیاز به ولتاژ حدود مثبت پانزده ولت و به هنگام خاموش بودن به ولتاژ منفی پنج ولت نیاز دارد.

زمان روشن بودن توسط IGBT، ولتاژ توسط تغذیه سوئیچینگ و فرکانس کریر PWM حامل تولید می‌گردد.

مقدار فرکانس کریر PWM بین 2 تا 5 کیلو هرتز، ده کیلو هرتز و در درایوهای با توان بالا تا ده کیلوهرتز می‌باشد.

مشکل اصلی اینجاست که در درایوهای کوچک فرکانس کریر حدودا 20 کیلو هرتز می‌باشد. زمانی‌که درایو را روشن یا اصطلاحاً RUN می‌کنیم، می‌بینیم که صدای گوشخراشی به گوش می‌رسد.

رابطه صدا با تغییرات فرکانس کریر pwm:

آیا می‌توان این صدا را کم یا حذف کرد؟

جواب این سوال هم بله و هم خیر است.

در پاسخ توضیح می‌دهیم:

هر چه سرعت سوئیچ زنی در فرکانس کریر pwm بالا، بالاتر باشد، در نتیجه صدای آزار دهنده‌ای شنیده می‌شود.

اگر با زیاد شدن فرکانس کریر فرکانس را بالاتر ببریم، صدا کاهش می‌یابد ولی جریان نیز بالاتر خواهد رفت.

علت آن این است که شکل موج مربع کامل خواهد شد.

الکتروموتور با بالا رفتن فرکانس کریر جریان بیشتری خواهد کشید.

گروه فنی الکتریکالا توصیه می‌کند که اگر صدا مشکلی ایجاد نمی‌کند، بهتر است به pwm دست نزنید.

فرکانس پالس pwm

 

این کار توصیه می‌شود، ولی بهتر است که بالابردن فرکانس کریر آهسته و طی چند مرحله انجام گیرد.

تا فرکانس کریر زیاد بالا نرود و در بهترین شرایط قرار گیرد.

ولی اگر صدا در محل کار باعث اذیت و مزاحمت صوتی می‌گردد. باید جریان درایو را چک نمود.

چنانچه از پلاک و حد مجاز بالاتر می‌رود، بهتر است درایو یک توان بالاتر برای الکتروموتور مورد نظر انتخاب گردد.

این کار باعث می‌شود تا از آسیب رسیدن احتمالی به درایوها جلوگیری شود.

برای هواکش و پمپ‌های آبی معمولا فرکانس کریر را کاهش می‌دهند.

به دلیل اینکه در نزدیک کاربران نصب می‌شود.

 

فرکانس پالس pwm

نوشته شده در دیدگاه‌تان را بنویسید

ترانسفورماتور

وسيله‌اي كه انرژي الكتريكي بين دو يا چند سيم‌پيچ را از طريق القاي الكترومغناطيسي را انتقال مي‌دهد. ترانسفورماتور (TRANSFORMATEUR) يا ترنسفورمر (TRANSFORMER) نام دارد. به اين صورت كه جريان متغيير در سيم‌پيچ اوليه ترنسفورمر موجب توليد ميدان مغناطيسي متغيير خواهد شد كه اين ميدان منجر به ايجاد ولتاژ در سيم‌پیچ ثانویه می‌شود.
قدرت از طريق دو سيم‌پيچ (كويل) بدون اتصال فلزي بين دو مدار از طريق ميدان مغناطيسي انتقال داده مي‌شود. در سال 1831، اين اثر توسط قانون القاي فارادی توصيف شده است. ترانسفورمر‌ها در پروژه‌های برق برای افزایش یا کاهش ولتاژ متناوب مورد استفاده قرار می‌گيرد.

توزیع و انتقال انرژی توسط ترانسفورماتور :

پس از اختراع اولين ترانسفورماتور پايدار ثابت در سال 1885، اين قطعه‌ها براي انتقال، توزيع و بهره‌برداري از انرژي الكتريكي جريان متناوب مورد استفاده قرار گرفت. طيف ترانسفورمرها از نظر اندازه از ترانسفورماتورهای کم‌تر از یک سانتی‌متر مکعب تا واحدهاي اتصال شبكه برقي گسترش يافته و داراي صد‌ها تن وزن مي‌باشد.

كاهش جريان در خطوط انتقال انرژي الكتريكي يكي از كاربرد‌هاي مهم ترانسفورماتور‌ها مي‌باشد.

  • به دليل وجود مقاومت الكتريكي در همه هادي‌هاي الكتريكي از ترانسفورماتور در ابتداي خطوط استفاده مي‌شود.
  • وجود مقاومت باعث اتلاف انرژی در طول مسیر انتقال انرژی الکتریکی خواهد شد.
  • میزان تلفات در یک هادی با مجذور جریان عبوری از هادی رابطهٔ مستقیم دارد و بنابراین با کاهش جریان می‌توان تلفات را به‌ شدت کاهش داد.
  • با افزایش ولتاژ در خطوط انتقال، به همان نسبت جریان خروج کاهش پیدا می‌کند و هزینه‌های انتقال انرژی نیز کاهش می‌یابد، البته با نزدیک شدن خطوط انتقال به مراکز مصرف برای بالا بردن ایمنی ولتاژ خطوط، در چند مرحله و به وسیله ترانسفورماتور‌ها کاهش پیدا می‌کند تا به میزان استاندارد مصرف برسد. بنابراین بدون استفاده از ترانسفورماتور‌ها، امکان استفاده از منابع دور دست انرژی وجود نخواهد داشت.

کاربرد ترانسفورماتور :

  • یکی از کاربردی‌ترین و پربازدید‌ترین تجهیزات الکتریکی ترانسفورماتور‌ها می‌باشند.
  • در برخی از ترانسفورماتور‌های بزرگ بازده به ۹۹٫۷۵٪ می‌رسد.

ترانسفورماتور‌ در اندازه‌ و توان‌های مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرند:

  •  ترانسفورماتور کوچک که در یک میکروفون وجود دارد.
  •  ترانسفورماتور‌های بسیار بزرگ چند گیگا ولت-آمپری ساخته شده‌اند.
  • اصول کار ترانسفورماتورها يكي است، اما طراحي و ساخت متفاوتي دارند.

ترانسفورماتور
ترانسفورماتور توزیع نصب شده بر روی دو تیر

نوشته شده در دیدگاه‌تان را بنویسید

لحیم کاری چیست؟

لحیم کاری در اصطلاح لغوی به معنای آلیاژ، یعنی ماده‌ای مرکب از دو یا چند فلز می‌باشد. لحیم به صورت سیم بلند و باریک تبدیل می‌شود، که بر روی قرقره‌ها يا در لوله‌ها پيچيده شده است.

لحیم کاری در معناي كاربردي آن به معني وصل كردن دو قطعه فلزي مي‌باشد كه اتصال لحيمي ناميده مي‌شود.

در واقع ما با لحيم، لحيم مي‌كنيم.

لحیم کاری چیست؟

  • در شكل بالا سمت چپ سيم لحيم به شكل قرقره نشان داده شده است.
  • سمت راست در يك لوله كه اين‌ها به دو صورت سرب‌دار و بدون سرب هستند.

انتخاب سیم لحیم کاری (Soldering) مناسب برای کار:

برای حفظ ایمنی محصول، در هنگام ساخت بهتر است از سیم لحیم بدون سرب استفاده شود.

انتخاب نوع سیم لحیم به خود شما بستگی دارد، که ایمنی را به کیفیت ترجیح دهید و لحیم سربی را انتخاب کنید و یا برعکس.

اما ترجیح اکثر مردم به استفاده از سیم لحیم به دلیل توانایی فوق العاده لحیم سربی برای عمل به عنوان عامل اتصال است.

عوامل دیگری در هنگام انتخاب لحیم مهم می‌باشند:

  •  لحیم‌ها به جز سرب و قلع، از ترکیب‌های دیگری نیز ساخته شده‌اند.
  •  لحيم در اندازه‌ها و سطح مقطع‌های متفاوتی می‌باشد.
  • بستگی به اندازه قطعات و طبق همان قطعات نوع سایز سیم لحیم مشخص می‌شود.
  • یکی از موارد هم این است که لحیم علاوه بر سیمی بودن، در شکل‌هاي ديگري نيز وجود دارد.

هویه:

یکی از مهم‌ترین ابزار‌های لحیم کاری (Soldering) هویه می‌باشد که به جرات می‌توان گفت بدون هویه نمی‌توان لحیم کاری انجام داد.
هویه‌ها دارای ویژگی‌های مختلف و دارای عملکردهای ساده و پیچیده می‌باشند. اما عملکرد همه آن‌ها مشابه یکدیگر است.

 

لحیم کاری

راهنمای انتخاب و خرید هویه:

  • توان هویه:

اگر با بردهای الکترونیکی معمولی سر و کار دارید، یک هویه ۴۰ وات یا ۶۰ وات قلمی کار شما را راه می‌اندازد. اگر نیاز به لحیم کاری اتصالات قوی‌تر دارید، باید به فکر توان‌های بالاتر باشید.

  • نوک هویه:

نکته مهم در لحیم کاری با انواع هویه، آلیاژی است که نوک هویه با آن ساخته شده است.

بسیار مهم است که سر هویه نسوز باشد.

این خاصیت باعث می‌شود که چسبندگی نامطلوب سر هویه از بین برود و دیرتر اکسیده شود.

نوشته شده در دیدگاه‌تان را بنویسید

برد مدار چاپی (PCB)

برد مدار چاپی یا همان PCB مخفف حرف اول واژه Printed Circuit Board است. مدار چاپی به منظور سرعت در ساخت برد‌های الکترونیکی ساخته شده است. یک PCB متشکل از یک برد نارسانا است که به وسیله سطحی از مس پوشانده شده است. این مس‌ها همان سیم‌هایی است که قطعات الکترونیکی مدار را به همدیگر مرتبط می‌سازد.

در ادامه مطلب با بیانی ساده درباره طراحی و نحوه ساخت pcb به طور اجمالی توضیح می‌دهیم:

طراحی PCB چیست؟

طراحی PCB که به آن طراحی برد الکترونیکی یا طراحی مدار چاپی نیز گفته می‌شود، بعد از کشیدن و طراحی مدار الکترونیک به صورت شماتیک، می‌توان از این قسمت به عنوان مهم‌ترین بخش برای طراحی و خلق وسایل و ابزارآلات الکترونیکی نام برد. بدین منظور برای طراحی برد مدار چاپی (PCB) از نرم افزارهای مختلفی استفاده می‌شود. می‌توان از آلتیوم دیزاینر به عنوان معروف‌ترین و کاربردی‌ترین نرم افزارهای برای طراحی بردهای PCB استفاده کرد.

برد مدار چاپی یا PCB

انواع PCB مورد استفاده:

برد مدار چاپی (PCB) 1 لایه:

  • این نوع از بردهایی بدین صورت هستند که فقط یک روی آن قلع سرب دارد و قطعات نیز فقط بر روی یک ‌طرف آن مونتاژ می‌شود. برد‌های یک لایه یا یک رو مس متالیزه نیستند و حتی می‌توان به درخواست مشتری برای برد مدار چاپی، سولدر ماسک در نظر نگرفت.

برد چاپی 2 لایه:

  • بردهای دو لایه هر دو طرف آن مس‌کاری شده و متالیزه (قابل هدایت) است.
  • در هر دو طرف بردهای دو لایه (دو رو متالیزه) قطعه مونتاژ می‌شود.
  • برای جلوگیری از ایجاد اتصالات بر روی برد توصیه می‌شود که حتما از سولدر ماسک استفاده شود، تا از چاپ برد محافظت کند.

بردهای مولتی لایر:

  • به برد‌های 4 لایه، 8 لایه و… 32 لایه، بردهای چند لایه یا همان مولتی لایه می‌گویند.
  • معمولا برای طراحی پیشرفته‌تر و با قطعات بالاتر و طراحی پیچیده‌تر استفاده می‌شود.

علل  استفاده از برد مدار چاپی مولتی لایر :

همچنین از علل دیگر که از این گونه بردها استفاده می‌شود، این است که استفاده از این بردها باعث کوچک شدن ابعاد بردها در محصولات الکترونیکی شود و در نهایت محصول تولید شده با ابعاد کوچک، وزن کم‌تر و پر استفاده‌تر می‌شود. با توجه به پیشرفت علم و کوچک شدن قطعات الکترونیکی، مجبور به طراحی خاص با رعایت تمامی نکات و اصول طراحی هستیم. تنها راه اجرای یک طراحی صحیح استفاده از بردهای مولتی لایر می‌باشد.

طراحی مدار چاپی (PCB)

نوشته شده در دیدگاه‌تان را بنویسید

آی سی (IC)

مدار مجتمع آی سی (IC) مانند مقاومت، خازن و… از قطعات مدارهاي الكترونيكي مي‌باشد، با اين تفاوت كه خود يك مدار الكترونيكي جداگانه و متشكل از انواع مقاومت، خازن و ترانزيستور است كه نام آن‌ها عبارت‌اند از:

  • مدار يكپارچه
  • تراشه
  • ريز تراشه

مدار مجتمع به مجموعه‌اي از مدارات الكتريكي گفته مي‌شود كه در ساخت آن مواد نيمه رساناي سيليكون با مقدار كمي از ناخالصي وجود دارد. ابعاد آي‌سي كم‌تر از يك سانتي‌متر مي‌باشد. هر آی سی (IC) از تعداد زيادي ترانزيستور تشكيل شده است. ترانزيستور توسط تكنولوژي‌هاي پيشرفته تولید می‌شوند و در داخل لايه‌هاي سيليكوني با ضخامت يكنواخت قرار گرفته است، كه اين قطعه در داخل سوكت و در برد مدار الكتريكي قرار مي‌گيرد.

كاربرد آی سی در الكترونيك:

به دليل توانايي ICها براي ورودي مي‌تواند مقادير خروجي متنوعي را پردازش و توليد كند. پردازنده‌هاي مركزي كامپيوتر با استفاده از تكنولوژي آي‌سي توليد مي‌شوند كه بالغ بر ميليون‌ها ترانزيستور در آن‌ها هستند.

آی سی

 آی سی (IC) چگونه توليد مي‌شود؟

  • با قرار دادن مدار‌هاي الكتريكي مختلف در لايه‌هايي از سيليسيم به نام  ويفر سيليكون انواع آي‌سی ساخته می‌شود.
  • آي‌سي‌ها در اتاقي به نام اتاق تميز توليد مي‌شود که دلیل این کار، تحت کنترل قرار دادن سطح ناخالصی‌ها و طیف نوری می‌باشد.
  • امروزه در تولید آی‌سی‌ها به جای خازن از ترانزیستورها استفاده مي‌شود.

انواع مدار مجتمع یا آی‌سی:

آی سی (IC) را بر اساس نوع ساخت و نوع كارايي به انواع مختلف تقسيم‌بندي مي‌شود:

  • آی سی (IC) خطي: تقويت يا انجام فرآيند‌هاي خطي بر روي سيگنال‌ها
  • آي‌سي ديجيتالي: در برگيرنده مدار منطقي و حافظه در مدار‎هاي الكترونيك مدار مجتمع خطی در تقویت‌ کننده‌های ساده، مدارهای مخابراتی و تقویت ‌کننده‌های عملیاتی مورد استفاده قرار مي‌گيرد.
  • همچنین از مدار مجتمع دیجیتالی در دستگاه‌هايی همچون کامپیوتر، محاسبه‌گرها و ریزپردازنده‌ها استفاده می‌شود.
  • طراحی و تولید ICهای دیجیتالی به مراتب راحت‌تر از آی‌سی‌های خطی مي‌باشد.
  • کاربرد آی‌سی‌های دیجیتالی نیز به مراتب بسیار بیشتر از ICهای خطی است.
نوشته شده در دیدگاه‌تان را بنویسید

رگولاتور چیست؟

رگولاتور به معنای تنظیم کردن است و خود واژه آن به معنای تنظیم کننده می‌باشد.
معمولا منظور ازکلمه آن، رگولاتور ولتاژ مي‌باشد. براي آسيب نرسيدن به المان‌هاي مدار لازم است كه ولتاژ خروجي ثابت باشد و نوساني نداشته باشد. در واقع كاربرد رگولاتور نيز همين است كه ولتاژ خروجي ثابت و پايدار مي‎‌دهد.

از مزيت‌هاي رگولاتور مي‌توان به دو مورد اشاره كرد:

  • مزيت اول همان داشتن خروجي با ولتاژ ثابت است كه از آسيب رساندن به المان‌هاي مداري جلوگيري مي‌کند. برای مثال آی سی 7805 با خروجی 5 ولت هست که در صورت داشتن آن در خروجی عدد 5:01 یا 5:00 نشان داده می‌شود كه اين نشان دهنده دقت، براي داشتن خروجي پايدار است.
  • مزيت دوم نيز براي تنظيم ولتاژ‌هاي مختلف در داخل مدار مي‌باشد كه با وجود آن ديگر نيازي به چند منبع تغذيه، براي تغذيه المان‌ها نيست و با چند رگولاتور كل منبع تغذيه مدار تامين مي‌شود.

رگولاتور چیست؟
دسته بندي رگولاتور ها:

1-رگولاتور با خروجي ثابت
2-رگولاتور با خروجي متغيير

  • در خصوص رگولاتورهاي با خروجي ثابت كه توضيح داده شد
  • رگولاتور‌هاي با خروجي متغيير نوعي هستند كه خروجي آن با توجه به مدار واسطي كه در ديتاي آن هست تغيير مي‌كند.
  • براي مثال اگر در مدار يك مقاومت 10 كيلو با خازن 100 نانو وجود داشته باشد يك ولتاژ ثابت داريم
  •  اگر يك مقاومت 2.2 كيلو و خازن 10 پيكو باشد، يك خروجي ديگري داريم.
    از سري‌هاي پركاربرد تنظیم کننده‌ها مي‌توان به سري 78 و 79 اشاره كرد.
  •  براي آشنايي بيشتر در جدول زير نمايش داده شده است:

رگولاتور چیست؟

نكاتي در خصوص تنظیم کننده‌ها:
  • ولتاژ خروجي سري 78 از روي دو رقم آخر مشخص مي‌شود. براي مثال:
  • آی سی 7824 ولتاژ خروجي آن 24 ولت است.
  • 7812 ولتاژ خروجي آن 12 ولت مي‌باشد.
ولتاژ خروجی:
  • سري 78 با ولتاژ خروجي مثبت و ثابت است.
  • در مقابل آن سري 79 با ولتاژ خروجي منفي است.
  •  ولتاژ خروجي  7905 مساوي با (5-) ولت می‌باشد.
  •  ورودي نوع‌های سري منفي، حتما منفي مي‌باشد.
نوشته شده در دیدگاه‌تان را بنویسید

سون سگمنت چیست؟

برای تبدیل زبان ماشین به زبان محاوره در دستگاه‌های الکتریکی مانند کامپیوتر، ساعت مچی دیجیتال و… از صفحه نمایشگر استفاده می‌کنند که برای نمایش تمام اعداد در این وسایل یک نمایشگر هفت قسمتی تحت عنوان سون سگمنت DISPLAY SEVEN SEGMENT یا SSD مورد استفاده قرار می‌گیرد.این قطعه قابلیت نمایش اطلاعات اعداد ده دهی را دارد. همینطور برای نمایش حروف انگلیسی نیز استفاده می‌شود.

سون سگمنت چیست؟

 

تعریف سون سگمنت (Seven Segment)

سون سگمنت در واقع یک IC است و شامل هفت دیود نوردهنده (LED) می‌باشد. این هفت دیود به طور منطقی کنار یکدیگر قرار گرفته‌اند که با روشن شدن، عدد 8 نمایش داده می‌شود.

دیود نورافشان (LED)

این دیود‌ها در هنگام عبور جریان از آن‌ها امواجی به پهنای باند باریک با نور مرئی با طول موج‌های رنگی منتشر می‌کنند. همچنین نور مادون قرمز نیز تولید می‌کنند، برای مثال نور ساطع شده از دستگاه‌های ریموت مانند کنترل تلویزیون را می‌توان اشاره کرد.

مشخصات الکتریکی این نوع دیودها بسیار شبیه به دیود پیوند PN است

سون سگمنت چیست؟

نکته مهم در خصوص دیودهای روشنایی این است که در دو نوع ساخته می‌شوند:

تنها تفاوت آن در نوع اتصال پایه‌های آن است.

  • برای کاهش سیم‌ها یا تمام پایه‌هاي آند، ديود‌ها را به هم وصل مي‌كنند كه به آن آند مشترك گفته مي‌شود
  • برعکس تمام پایه‌های کاتد دیود‌ها را به هم وصل می‌کنند که به آن کاتد مشترک گفته می‌شود.
  • پایه مشترک سون سگمنت کاتد مشترک، به سر منفی منبع تغذیه مدار
  • پایه‌های مشترک سون سگمنت آند مشترک نیز به سر مثبت منبع تغذیه مدار وصل شده‌اند.

سون سگمنت چیست؟

ساختار داخلی:

باتوجه به تصویر زیر متوجه خواهید شد که برای نمایش اعداد 0 تا 9 باید مجموعه مشخصی متناظر با LEDهای سون سگمنت را با یکدیگر بایاس مستقیم و در نتیجه روشن کنیم. بدان معناست که:

  • کدام دیود‌ها باید روشن شوند
  • کدام دیود‌ها خاموش شوند.

گاها در طراحی سون سگمنت‌ها یک LED هشتم هم هست که نشان دهنده نقطه دسیمال (DP) یا همان عشار است. که در هنگام روشن شدن دو سون سگمنت در کنار یکدیگر مورد استفاده قرار می‌گیرد.

سون سگمنت چیست؟

نوشته شده در دیدگاه‌تان را بنویسید

فیوز چیست؟

برای جلوگیری از آسیب رسیدن ناگهانی به دستگاه‌های لوازم برقی مانند تلویزیون، یخچال، کامپیوتر و… از قطعه‌ای به نام فیوز (FUSE) استفاده می‌کنند. فیوز از یک نوار نازک یا رشته فلزی درون یک محفظه ساخته شده که با عبور جریان زیاد از آن موجب ذوب شدن و در نتیجه باز شدن مدار از منبع تغذیه خواهد شد.

البته از این قطعه به عنوان مدارشکن یا پایدار ساز هم برای جلوگیری از آسیب دیدگی دستگاه‌ها استفاده خواهد شد. در واقع فیوز در الکترونیک و مهندسی برق، قطعه‌ای است که از مدار‌های الکتریکی در برابر جریان غیر مجاز الکتریکی حفاظت می‌کند. عکس‌العمل فیوز در مقابل عبور بیش از حد جریانی نامی از آن باعث قطع شدن فیوز و جلوگیری از آسیب رسیدن به دستگاه‌های برقی می‌شود.

به عبارت ساده، فيوز وسيله‌اي حفاظتي مي‌باشد كه در تجهيزات و مدارات الكتريكي به كار مي‌رود تا در مواقعي كه جرياني بيشتر از حد مجاز وسيله عبور مي‌كند، با عكس‌العمل مدار قطع شده تا تجهيزات ديگر آسيب نبينند. اين وسيله براي اولين بار توسط توماس اديسون در سال 1890 اختراع شده است.

فیوز چیست؟

 

از عناصر اصلي ساخت فيوز مي‌توان نوار فلزي را كه در يك محفظه غير رسانا قرار دارد را نام برد. كه با عبور جريان بيش از حد مجاز، نوار فلزي ذوب شده و مدار الكتريكي قطع خواهد شد.

انواع فیوز از نظر سرعت عملکرد عبارت‌اند از:

فیوزهای کندکار:

  • این نوع فیوزها در برابر عبور جریان بیش از حد واکنش ملایم‌تری نشان خواهند داد، برق دیرتر قطع می‌شود.
  • واکنش این فیوزها در برابر جریان اتصال کوتاه تقریبا لحظه‌ای مي‌باشد.

فیوزهای تندکار:

این فیوزها زمان قطع کم‌تری نسبت به فیوزهای کندکار دارند. به همین دلیل در مصارف روشنایی مورد استفاده قرار می‌گيرند.

در زیر به انواع مدل فیوز از لحاظ ساختاری اشاره می‌نماییم:

  1. ذوب شو (ساده)
  2.  گروهی
  3.  فیوز پیچی یا فشنگی
  4.  فیوزهای تیغه‌ای
  5.  فیوزهای مخصوص سیم
نوشته شده در دیدگاه‌تان را بنویسید

سلف یا القاگر

سلف یا القاگر (INDUCTOR) یک سیم‌پیچ حول یک هسته مرکزی می‌باشد.

در پیچه‌ها جریان گذرا از سیم‌پیچ، شار مغناطیسی تولید می‌کند که متناسب با جریان گذرنده از آن می‎‌باشد.

به سلف گاهی چوک نیز گفته می‌شود. در واقع یک قطعه الکتریکی پسیو است که از یک سیم پیچ تشکیل شده است.

سلف‌ها از یک سیم‌پیچی محکم به دور هسته مرکزی جامد تشکیل شده‌اند.

هسته به صورت استوانه است که به دور آن سیم پیچیده شده است، تا شار مغناطیسی را درون حلقه خود حفظ کند.

یک پیچه از سیم را یک القاگر یا سلف می‌دانند، زيرا نماد آن يك پيچه از سيم مي‌باشد. ‌

سلف‌ها بر اساس نوع هسته داخلي و سيمي كه به دور آن پيچانده شده است، دسته بندي مي‌شوند.

به عنوان مثال:

  • هسته خالي (هوا)،
  • هسته آهن سخت
  • هسته فريت نرم.

اين هسته‌ها با دو خط موازي ممتد يا منقطع هستند که در كنار نماد اصلي سلف نمايش مي‌دهند.

در شكل زير اين موضوع به خوبي مشخص شده است:

سلف یا القاگر

سلف‌ها در برابر تغییرات جریان مخالفت یا مقاومت دارند، اما در حالت ماندگار DC، به سادگی جریان را از خود عبور می‌دهند.

این قابلیت سلف در مقاومت در برابر تغییرات جریان I كه آن به شار پيوندي مغناطيسي NI ارتباط دارد، «اندوکتانس» (Inductance) است و با نماد L نشان داده مي‌شود.

به دليل پركاربرد بودن سلف‌ها و پیچه‌ها، عوامل بسیاری مانند:

  • شکل پیچه
  • تعداد دور سیم
  • تعداد لایه‌های سیم
  • فاصله بین دور‌ها،
  • نفوذپذیری ماده هسته
  • اندازه سطح مقطع هسته و … در تعیین مقدار اندوکانس آن‌ها تاثیرگذارند.

ثابت زمانی سلف

جریان یک سلف به طور ناگهانی تغییر نمي‌کند.

به اين دليل كه در مدت زمان صفر، جریان به اندازه محدودی تغییر خواهد كرد.

در نتیجه نرخ تغییر جریان بی‌نهایت مي‌شود: di/dt = inf.

در این صورت، EMF القایی نیز بی‌نهایت مي‌شود.

می‌دانیم ولتاژ بی‌نهایت وجود ندارد.

اگر جریان عبوری آن بسیار سریع تغییر کند، ولتاژ بالایی در سلف القا می‌شود.

با توجه به مدار سلف زير در صورتي‌ كه جرياني از سلف عبور نكند، نرخ جريان di/dt سيم‌پيچ نيز برابر با صفر است.

با صفر بودن نرخ جريان، EMF خودالقايي نيز برابر با صفر مي‌شود.

سلف یا القاگر

نوشته شده در دیدگاه‌تان را بنویسید

اسیلوسکوپ چیست؟

اسیلوسکوپ دستگاهی برای نمایش تصویری شکل موج‌ها و سیگنال‌های متغیر در زمان است. برای مثال نمایش شکل موج متناوب برق شهر 220V/50Hz
به وسیله اسیلوسکوپ مشخصات شکل موج نشان داده می‌شود.

یکی از مهم‌ترین پارامترهاي اندازه‌گیری دامنه شکل موج یا ولتاژ پیک تو پیک (VPP)، ولتاژ موثر یا VRMS، پریود زمانی و فرکانس را می‌توان نام برد.

از اسیلوسکوپ برای مقایسه دو شکل موج مورد استفاده قرار می‌گیرد.

از مهم‌ترین ویژگی‌ها، اختلاف فاز دو سیگنال است که از طریق اختلاف زمانی و یا منحنی لیساژور مشخص می‌شود.

اسیلوسکوپ چیست؟

انواع اسیلوسکوپ:

اسیلوسکوپ آنالوگ

در اسیلوسکوپ‌های آنالوگ از لامپ پرتو کاتدی استفاده می‌شود.

این نوع اسیلوسکوپ‌ها معمولا سنگین وزن بوده و دارای صفحه نمایش کوچک تک رنگ هستند.

پارامتر‌های شکل موج به صورت دیداری به دست می‌آیند.

برای مثال برای به دست آوردن VPP، باید تعداد خانه‌های شکل موج از پیک پایین تا بالا را شمرد و در مقیاس زمان ضرب کرد.

اسیلوسکوپ دیجیتال

اسیلوسکوپ‌ دیجیتال نسل جدیدی از اسیلوسکوپ‌ها هستند که به وسیله مبدل آنالوگ به دیجیتال A/D سیگنال را تحلیل کرده و نشان می‌دهد.

از ویژگی‌های این نوع اسکوپ‌ها می‌توان:

  •  وزن کم
  • صفحه نمایشگر LCD رنگی
  • محاسبه اتومات مشخصه‌های سیگنال را نام برد.

برای مثال برای محاسبه VPP با استفاده از آپشن MEASURE می‌توان مقادیر را بدون هیچ گونه محاسباتی مشاهده کرد.

از ویژگی‌های دیگر اسکوپ دیجیتال می‌توان به حافظه دار بودن، امکان اتصال به کامپیوتر، کالیبره خودکار، صفحه نمایشگر بزرگ، قابل حمل بودن و قیمت مناسب اشاره کرد.

مزایای اسیلوسکوپ دیجیتال نسبت به اسیلوسکوپ آنالوگ عبارت اند از:
• صفحه نمایشگر رنگی، LCD (طول عمر LCD بالاتر از لامپ است)
• صفحه نمایشگر های بزرگ تر ( 6 اینچ به بالا)
• حافظه دار بودن، قابلیت رکورد سیگنال
• قابلیت اتصال به کامپیوتر یا اتصال Flash USB
• حجم کم، سبک و قابل حمل بودن
• دقت بالاتر
• سرعت نمونه برداری بالا
• پشتیبانی از SCPI
• قابلیت اندازه گیری ولتاژ پیک تو پیک، فرکانس، ولتاژ RMS و…
• قابلیت Auto Set شدن سیگنال (پیداکردن خودکار بهترین مقیاس ولتاژ و زمان)
• Self-Calibration

نوشته شده در دیدگاه‌تان را بنویسید

مولتی‌متر چیست؟

مولتی‌متر (multimeter) يكي از ابزار‌هاي اندازه‌گيري مي‌باشد كه بسيار مورد استفاده در علم الكترونيك است.

اين وسيله در كاربري‌هايي چون ولت‌متر، اهم‌متر و آمپرسنج به صورت تركيبي استفاده مي‌شود.
به كمك مولتي‌متر می‌توان در صورت ایجاد مشکل در مدار الکتریکی و اتفاقاتی که در آن می‌افتد مطلع شد.

به کمک مولتی‌متر می‌توان به سوالات زیر پاسخ داد:

  • آیا کلید در حالت وصل است؟
  •  آیا سیم جریان را هدایت می‌کند یا قطع شده است؟
  •  چه مقدار جریان از لامپ عبور می‌کند؟
  • چه مقدار توان در باتری باقی مانده است؟
  • اندازه‌گیری مقدار مقاومت، سلف و غیره.

انتخاب یک مولتی‌متر:

multimeter با عملکرد‌ها و دقت‌های متفاوتی وجود دارند. مولتی‌متر با قیمت پایین نیز می‌تواند سه پارامتر مهم یعنی ولتاژ، جریان و مقاومت را اندازه‌گیری کند. اما احتمالا طول عمر آن بسیار پایین باشد و یا از دقت کافی برای اندازه‌گیری برخوردار نباشد.
انتخاب یک مولتی‌متر مناسب به کاربرد فرد و توان اقتصادی او بستگی دارد.

انتخاب مولتی‌متر

آشنایی با مولتی‌متر:

یک مولتی‌‌ متر دارای چهار قسمت است:

  1. نمایشگر: داده اندازه‌گیری شده در نمایشگر مولتی‌متر نمایش داده می‌شود.
  2. دستگیره انتخاب یا سلکتور: به وسیله سلکتور می‌توان پارامتر مورد اندازه‌گیری (ولتاژ، جریان و مقاومت) را در مولتی‌ متر انتخاب کرد.
  3. پورت (Port): پورت قسمتی است که پراب‌ها به آن متصل می‌شوند.
  4. پراب (Prob): یک مولتی‌متر دارای دو پراب است که معمولا رنگ یکی قرمز و دیگری مشکی است. توجه کنید که تفاوتی بین پراب‌های قرمز و مشکی وجود ندارد و صرفا جهت تمایز از دو رنگ استفاده شده است.

آشنایی با multimeter

پورت‌ها:

  • پورت COM : محلی است که به صورت قراردادی پرآب مشکی باید به آن متصل گردد.
  • پورت μA/mA: برای اندازه‌گیری جریان استفاده می‌شود.
  • پورت 10A: برای اندازه‌گیری جریان‌های بزرگ، معمولا بزرگ‌تر از 200mA از این پورت مولتی‌متر استفاده می‌شود.
  • پورت VΩ: برای اندازه‌گیری ولتاژ و مقاومت و تست اتصالات می‌باشد.

اندازه‌گیری ولتاژ:

یک مولتی‌ متر می‌تواند هر دو ولتاژ AC و DC را اندازه‌گیری کند. اگر در کنار حرف V یک خط راست قرار داشته باشد، به معنای ولتاژ DC می‌باشد. اما اگر در بالای V خط موجی وجود داشته باشد، نشان دهنده ولتاژ AC است.

نوشته شده در دیدگاه‌تان را بنویسید

وریستور و کاربرد آن

وریستور یک نوع مقاومت الکتریکی است که مقاومت این قطعه با توجه به ولتاژ اعمال شده به دو سر آن تغییر می‌کند.

این قطعه را به نام VDR یا Resistor Dependent Voltage (مقاومت وابسته به ولتاژ) نیز می‌شناسند.

این قطعه نیز مانند دیود دارای مشخصه‌ی ولتاژ-جریان غیرخطی و غیر اهمی است.

اما برخالف دیود این قطعه در هر دو جهت جریان عمل می‌کند و فاقد پالریته است.

در ولتاژهای پایین مقاومت این قطعه بالاست و با افزایش ولتاژ مقاومت این قطعه نیز کم می‌شود.

از وریستور در مدارهای الکترونیکی برای کنترل و حفاظت از قطعات الکترونیکی در مقابل صدمات ناشی از ولتاژ گذرای بیش از اندازه استفاده می‌شود.

زمانی که میخواهید از این قطعه به عنوان محافظ یک قطعه استفاده کنید باید وریستور را به صورت موازی با آن قطعه نصب کنید.

با این کار در صورتی که اضافه ولتاژ روی قطعه بیفتد، مقاومت وریستور کاهش می‌یابد.

سپس جریان زیادی از وریستور می‌گذرد و جریان از قطعه مورد نظر شما نخواهد گذشت.

در اینورترها نیز برای حفاظت از رکتیفایرها و لینک DC و کلا قطعات درایو در ورودی از وریستور استفاده می‌گردد.

این قطعه نقش مهمی در حفاظت و طول عمر درایو دارد.

وریستور و کاربرد آن

دو مورد از شرکت های تولید کننده وریستور، شرکت‌های معتبر زیمنس siemens و اپکاس epcos می‌باشد.

معروفترین وریستورهای قابل استفاده شامل مدل‌های وریستور B32K275, وریستور B40K275، وریستور B32K420 می‌باشد و به رنگ آبی هستند.

نحوه تست :

نحوه  تست وریستورها به این حالت است که در صورتیکه ولتاژ بیش از حد وارد گردد تنها از انتها بیرون زده و سیاه می‌شود که مشخص کننده سوختن دستگاه می‌باشد.

جنس داخلی آنها متال اکسید بوده و قابلیت تحمل از 40- الی 85 درجه را داراست.

ولتاژ ذکر شده در انتهای وریستورها 275 ولت AC است.

هم‌چنین تحمل ولتاژ 350 ولت DC را دارا می باشد.

یکی از راه حل‌های تست این دستگاه این است که در هنگامی که مولتی متر به دو سر آن می‌زنیم.

در حالت سالم بودن هیچ گونه امپدانسی ندارد اما در صورت خراب بودن دارای مقاومت با مقادیر متفاوت می‌شود.

نوشته شده در دیدگاه‌تان را بنویسید

نصب یونیت بازخور Regenerative unit

در این مطلب قصد داریم در مورد یونیت بازخور توضیحاتی بدهیم.

Regenerative unit یا  استفاده می‌شود که بخواهیم انرژی برگشتی موتور ناشی از حالت ترمزی یا ژنراتوری را به شبکه برگردانیم.

یعنی به‌ جای استفاده از مقاومت ترمز و تلفات انرژی، از یونیت بازخور استفاده می‌گردد.

به هنگام استفاده از یونیت بازخور انرژی به شبکه برگشت داده می‌شود و موجب صرفه‌جویی انرژی نیز می‌شود.

در یونیت‌ بازخور به‌جای استفاده از پل دیود در ورودی اینورتر از IGBT استفاده می‌گردد.

بنابراین مقدار هارمونیک ورودی بسیار کاهش می‌یابد و مقدار THD به کمتر از %4 خواهد رسید.

یونیت بازخور بیشتر در بالابرها و نیز سیستم‌های سانتریفوژ استفاده می‌گردند.

 

نصب یونیت بازخور

 

هنگامی که الکتروموتور از سرعتی که با درایو فرکانسی برای آن تنظیم گردیده سریعتر حرکت می‌کند، موتور مانند ژنراتور و اصطلاحا به صورت Regenerative عمل خواهد کرد.

همانند کابین بالابر زمانی که در حال پایین آمدن است، انرژی تولید شده توسط موتور باید در جایی دیگر تخلیه گردد.

در یک اینورتر این انرژی می‌تواند در لینک DC اینورتر تخلیه گردد.

لینک DC قسمتی است که بعد از یکسوکننده قرار دارد و ولتاژ DC جهت استفاده IGBTها در آن ذخیره می‌گردد.

از آنجا که ولتاژ DC در صورت تجاوز از حد مجاز به ورودی AC برنمی‌گردد، در نتیجه ولتاژ اضافی باید به نحوی مصرف گردد.

  • روش اول

این مصرف انرژی می‌تواند از طریق استفاده از مقاوت ترمز که در اصل اتلاف انرژی از طریق مقاومت به صورت گرما می‌باشد، صورت بگیرد.

این ساده‌ترین و ارزان‌ترین روش تخلیه ولتاژ اضافه درایو می‌باشد.

  • روش دوم

در این روش با نصب یونیت بازخور انرژی داده شده به موتور در صورت برگشت احیا می‌شود.

از آنجا که ظرفیت ذخیره‌سازی انرژی در درایو فرکانس متغیر بسیار محدود است، انرژی برگشتی باید به شبکه باز گردد.

یک یونیت بازخور ، انرژی قابل توجهی را به شبکه بر می‌گرداند که سبب صرفه‌‌جویی در هزینه‌ ی انرژی می‌گردد.

این موضوع به خصوص در کاربری‌هایی که نیاز به استارت و استپ مکرر، کاهش شتاب بار با اینرسی بالا دارند،

با توجه به طراحی در ابعاد کوچک و مجهز بودن به راکتور، نصب یونیت بازخور جهت صرفه‌جویی در مصرف انرژی با راندمان بیش از 95% بسیار مفید است.

از دیگر مزایای نصب یونیت بازخور بهبود قابلیت ترمزگیری موتور تا %150 است.

نوشته شده در دیدگاه‌تان را بنویسید

تریستور چیست؟

تریستور قطعه‌ای نیمه رسانا است و مورد استفاده  در مدارهای الکترونیک قدرت و الکترونیک صنعتی می‌باشد.

تریستور، یکسو‌ساز کنترل شده یا سیلیکون یا CSR نیز نامیده‌ می‌شود.

برای روشن شدن قطعه پسیو، باید به پایه گیت آن یک سیگنال اعمال کند.

در واقع با اعمال سیگنال گیت یک دیود یکسو داریم و این هم ‌‌راستا با کلمه یکسوساز در SCR می‌باشد.

نماد مداری تریستور یک دیود قابل کنترل می‌باشد و شکل آن به این صورت نشان داده می‌شود:

تریستور چیست

تريستور كه يك قطعه نيمه‌هادي چهارلايه است و سه پيوند PN دارد.

برخلاف ديود پيوندي كه قطعه‌اي نيمه رسانا دو لايه و يا ترانزيستور دو قطبي سه لايه مي‌باشد.
تريستور همانند ديود تك جهته مي‌باشد و جريان را فقط در يك جهت هدايت مي‌كند.

اما برخلاف ديود، تريستور با توجه به چگونگي سيگنال اعمالي به گيتش به عنوان يك كليد مدار بار عمل مي‌كند.

در واقع تریستور ها مي‌توانند در حالت كليدزني عمل كنند و به عنوان تقويت كنندگي به كاربرده نمي‌شوند.
يكسوساز كنترل شده با سيليكون يا SCR در كنار ترياك (TRIAC)، دياك ( DIAC) و ترانزيستور تك پيوندي (UJT) از قطعاتي نيمه رساناي قدرت هستند كه مي‌توانند مانند كليدهاي AC حالت جامد بسيار سريع، براي كنترل ولتاژها و جريان‌هاي AC بزرگ انجام شوند.
تریستور سه پايه و با پايه‌هاي آند (ANODE)، كاتد (CATHODE) و گيت (GATE) تشكيل شده است.

داراي سه پيوند PN مي‌باشد و مي‌تواند با سرعت بالا روشن و خاموش شود.

همچنین توانايي تحويل مقدار مشخصي از توان براي متغيیرهاي زماني در نيم تناوب‌ها را دارد.

براي درك بهتر عملكرد تريستور به شكل زير توجه كنيد:

تریستور

در شكل بالا مدار دو ترانزيستور نشان داده مي‌شود كه جريان كلكتور ترانزيستور NPN يا TR2 مستقيما بيس ترانزيستور NPN يا TR1 را تغذيه مي‌كند.
از آن‌جايي كه دو ترانزيستور در يك حلقه فيدبك احياگر متصل شده‌اند بسيار سريع يك‌ديگر را به حالت هدايت اشباع مي‌برند.

مقاومت مستقيم تريستور هنگام هدايت به مقادير پايين‌تري از يك اهم مي‌رسد و ولتاژ و توان اتلافي نيز كم‌تر مي‌شود.

و هنگامي كه فرمان هدايت داده مي‌شود، جريان گذرنده از آند به كاتد با مقاومت مدار خارجي محدود مي‌شود.

در شكل زير يك تريستور نشان داده مي‌شود:

تریستور

نوشته شده در دیدگاه‌تان را بنویسید

سیستم ارت Grounding

سیستم ارت : هنگام نصب درایو و تجهیزات جانبی باید نسبت به ارت‌کردن سیستم‌ها توجه ویژه نمود.

باید توجه شود که ارت کردن درایو بصورت مستقل نمی‌تواند در نظر گرفته شود.

بلکه باید هنگام ارت کردن کل سیستم را در نظر گرفت که شامل ترانسفورماتور تغذیه شبکه، تجهیزات جانبی ورودی درایو، خود درایو، تجهیزات جانبی خروجی درایو، کابل‌های ورودی و خروجی و نهایتا موتور می‌باشد. همه این تجهیزات باید بصورت استاندارد ارت شوند.

ارت کردن سیستم برای دو هدف اصلی انجام می شود:

اول ایمنی ناشی از ولتاژهای ناخواسته‌ای که بر روی بدنه تجهیزات الکتریکی ایجاد می‌شود.

این ممکن است باعث آسیب رسیدن به تجهیزات و یا افراد شود.

با اتصال بدنه تجهیزات به ارت و ایجاد یک مسیر جریانی مناسب بین بدنه دستگاه‌ها و زمین این ایمنی ایجاد می‌‌گردد.

دومین هدف از ارت کردن جلوگیری از ایجاد نویزهای الکتریکی و کاهش آن‌ها می‌باشد.

این نویزها باعث اختلال در کار تجهیزات الکتریکی می شود.

مخصوصاً درایوها که به خاطر انتشار امواج فرکانس بالا و الکترومغناطیسی می‌توانند منشا نویزهای الکتریکی باشند.

باید خاطر نشان کرد با نصب صحیح آن‌ها و تجهیزات جانبی و کابل کشی‌های استاندارد این نویزها کاهش چشمگیری می‌یابند.

زمین کردن تجهیزات به معنی اتصال بدنه فلزی تجهیزات الکتریکی به پتانسیل ارت یکسان می‌باشد.

بدین منظور باید تمام قطعات فلزی به صورت مستقل و با کابل‌های مسی جداگانه به ارت وصل شوند.

سیستم ارت Grounding

اتصال ترمینال PE درایو

ترمینال PE درایو حتما باید به سیستم ارت ground وصل شود. ارت استفاده شده باید مناسب باشد و مطابق با استانداردهای ملی ایجاد شده باشد. کابل‌های استفاده شده برای ارت باید با سطح مقطع مناسب باشند. کابل‌های ارت متناسب با توان درایو و کابل‌های قدرت اصلی انتخاب می‌شوند. برای اتصال ارت نباید از سوکت‌هایی که امکان قطع شدن دارند استفاده نمود و باید اتصالات ارت محکم و مطمئن باشند.

اتصال ارت موتور

بدنه موتور باید با کابل جداگانه به ترمینال PE درایو متصل شود. همچنین بدنه موتور باید در محل نصب آن به صورت جداگانه به ارت متصل شود.

کنترل نویز

تمام اتصالات ترمینال‌های کنترلی باید توسط کابل‌های شیلددار انجام گیرد.

شیلد کابل باید در قسمت ورودی ترمینال‌های درایو به ارت وصل گردد.

اتصال زمین شیلد کابل باید بصورت حلقوی و 360 درجه برقرار شود.

اگر رشته‌های سیم داخل کابل بصورت به هم تابیده هستند و شیلد جداگانه دارند نباید این شیلد به شیلد اصلی و همان ارت متصل شود زیرا اثر شیلد را کاهش می‌دهد.

برای موتور باید کابل شیلددار استفاده شود.

شیلد کابل باید هم از یک طرف به ارت درایو و از طرف دیگر به بدنه موتور متصل شود.

خود بدنه موتور هم بهتر است با کابل جدا و در محل موتور ارت شود.

سیم کشی سایت:

به عنوان مقدمه باید گفت که تمامی هادی‌ها مثل یدک آنتن عمل می‌کنند و الکتریسته جاری را به میدان الکترومغناطیسی تبدیل می‌کنند که می‌تواند به محیط‌‌‌‌های وسیع‌تر نشت کند.

از طرفی‌ دیگر همه هادی‌ها میدان‌های الکترومغناطیسی محلی را که در آن واقع شده اند، به سیگنال‌های الکتریکی تبدیل می‌کنند.

بنابراین هادی‌ها هم در معرض تابش بوده و هم خود تابش دارند.

بررسی‌ها نشان می‌دهد که استفاده از کابل در فرکانس‌های بالا، مشکلات را زیادتر می‌کند.

نمی‌توان انتظار داشت که سیگنال‌ها را به درستی انتقال داده، از محیط بیرون تأثیر نپذیرند.

تقسیم بندی تجهیزات:

معمولا در یک تابلو کنترل تجهیزات مختلفی وجود دارد. از قبیل اینورتر، فیلتر، PLC و وسایل اندازه گیری.

هر کدام قابلیت‌های متفاوتی در پخش و دریافت نویزهای الکترومغناطیسی دارند.

بنابراین الزام است این تجهیزات به تجهیزات مقاوم به نویز و تحهیزات حساس به نویز تقسیم بندی گردند.

هر کدام از تجهیزات مشابه باید در یک محل قرار گیرند. و فاصله دستگاه‌های مختلف هر گروه از هم باید حداقل 20cm باشد.

سیم‌کشی داخل تابلو کنترل برای سیستم ارت :

داخل یک تابلو کنترل معمولا سیم‌های کنترلی و سیم‌های قدرت وجود دارند.

برای اینورترها کابل‌های قدرت به دو بخش کابل‌های ورودی و کابل‌های خروجی تقسیم می‌شوند.

کابل‌های کنترل به سادگی تحت تاثیر کابل‌های قدرت قرار گرفته و نویز ایجاد شده باعث اختلال در کارکرد تجهیزات آن‌ها می‌شود.

بنابراین هنگام سیم‌کشی باید کابل‌های کنترل و کابل‌های قدرت از مسیرهای جداگانه و با فاصله عبور داده شوند.

از عبور دادن کابل‌های کنترل و قدرت به موازات هم و در کنار هم خودداری شود.

این کابل‌ها در داکت‌های جداگانه و با فاصله حداقل 20cm از هم قرار می‌گیرند.

اگر کابل قدرت و کنترل باید از روی هم عبور نمایند باید با زاویه 90 درجه عبور داده شوند.

آرایش ترمینال‌های کنترل دستگاه‌ها

سیستم ارت

نوشته شده در دیدگاه‌تان را بنویسید

ترانزيستور چيست؟

ترانزيستور دستگاهي است كه به همراه سه ‌پايه كه از اتصال متوالي دو ديوار ساخته مي‌شود. به همين دليل داراي دو پيوند P-N مي‌باشد، كه سه ‌پايه آن از سه نيمه هادي موجود در اين پيوندها گرفته مي‌شوند.
متصل شدن متوالي ديودها، باعث به وجود آمدن دو نوع ترانزيستور مي‌شود، NPN و PNP، كه به ترتيب به معناي قرار گرفتن نيمه هادي نوع P در بين دو نيمه هادي نوع N در بين دو نيمه هادي نوع P مي‌باشد.
ساختار در تصوير زير نشان داده شده:

اساس ساخنار ترانزيستور‌ها يك پيوند P-N معمولي مي‌باشد، كه مي‌تواند ولتاژ يا جريان را تحت كنترل بگيرد و تنظيم كند. به عبارتي ترانزيستور در مقابل سيگنال‌ها مانند سوييچ عمل مي‌كند، در واقع ترانزيستور كار تقويت سيگنال را به عهده دارد.
پايه‌هاي ترانزيستور به نام‌هاي اميتر، بيس و كلكتور هستند و هركدام داراي عملكرد خاص خود مي‌باشند:

پايه‌ي اميتر(EMITTER):

ابعاد نیمه‌هادی مربوط به امیتر معمولی است و حامل اکثریت جریان آن، شدیدا تقویت شده است ( از طریق ذوب شدن ) چرا که وظیفه‌ی این پایه تامین حاملان اکثریت جریان در ترانزيستور است،خواه الکترون، خواه حفره.
بنابراین به دلیل صادر کردن الکترون، به این پایه امیتر ( به معنای گسیل کننده) می‌گویند.
در نماد مداری پایه‌ی امیتر را با علامت E مشخص می‌کنند.

پایه‌ بیس (Base):

نیمه هادی بیس از دو نیمه هادی دیگر ابعاد کوچک‌تری دارد ( عرض کمتر) و مقدار اندکی ذوب شده است.
ماموریت اصلی آن عبور دادن حاملان اکثریت از پایه‌ی امیتر به پایه‌ی کلکتور است.
در نماد مداری پایه‌ی بیس را با علامت B مشخص می‌کنند.

پایه‌ی کلکتور (Collector):

همان‌طور که از نام آن مشخص است وظیفه آن جمع‌آوری و دریافت حامل‌های اکثریت است.
ابعاد آن، (از نظر عرض) از بیس و امیتر بزرگ تر است (از آن‌جا که کلکتور یک ترانزیستور نسبت به دو پایه‌ی دیگر توان بیشتری تلف می‌کند، آن‌را بزرگ‌تر از دو نیمه‌هادی دیگر می‌سازند) و به صورت ملایم ذوب شده است.
در نماد مداری پایه‌ی کلکتور را با علامت C مشخص می‌کنند.
باياس ترانزيستور:
باياس دهي به معني كنترل عملكرد مدار از طريق تامين منبع توان است. درواقع عملكرد هر دو پيوند
P-N موجود در ترانزيستور را مي‌توان با كمك باياس دادن به آن‌ها از طريق يك منبع DC، كنترل كرد. حالات مختلف باياس‌دهي ترانزيستور در تصوير زير نشان داده شده است:

نوشته شده در دیدگاه‌تان را بنویسید

ترایاک چیست؟

کلید AC سه پایه ( TRIODE AC SWITCH) یا به اختصار ترایاک (TRIAC) قطعه‌ای نیمه هادی و ازخانواده تریستور‌ها می‌باشد که یکی از کاربری‌های آن به عنوان قطعات سوئیچینگ می‌باشد.

نکته مهم درباره این قطعات دو طرفه بودن آن است.

به عبارت دیگر می‌توان یک ترایاک را با اعمال ولتاژ‌های مثبت و منفی به آند و نیز پالس مثبت و منفی به گیت، درحالت هدایت قرار داد.

این امر باعث می‌شود ترایاک یک قطعه سوئیچینگ کنترل شده با گیت دو وجهی باشد.
ساختار ترایاک دقیقا به صورت دو تریستور معمولی عمل می‌کند که به صورت پشت به پشت به یک‌دیگر وصل شده‌اند.

به دلیل یک پایه گیت اشتراکی داشتن به ترایاک قطعه‌ای سه سر نیز گفته می‌شود.

دلیل نامگذاری یک سر آند و یک سر کاتد با نام‌های MT1، برای ترمینال اصلی1، MT2 برای ترمینال اصلی 2 و G برای ترمینال گیت عبور شکل موج سینوسی در هر دو جهت توسط ترایاک می‌باشد.
در بسیاری از کاربردهای سوئیچینگ AC، ترمینال گیت ترایاک مشابه رابطه گیت_کاتد تریستور یا رابطه بیس _امیتر ترانزیستور، یا MT1 می‌باشد.
پیوند P-N و نماد شماتیک یک ترانزیستور در شکل زیر مشخص است:

ترایاک قطعه‌ای چهارلایه PNPN در جهت مثبت و NPNP در جهت منفی می‌باشد.

دارای سه سر است که در حالت OFF مانند مدار باز عمل می‌كند و جريان را سد مي‌كند.

تراياك با فرمان گرفتن از طريق پالس گيت، جريان را در دو جهت از خود عبور مي‌دهد.

بنابراين تراياك داراي چهار حالت براي عملكرد است:

• حالت +I: جریانMT2 مثبت (Ve+) و جریان گیت مثبت (Ve+)
• حالت -I: جریان MT2 مثبت (Ve+) و جریان گیت منفی (Ve-)
• حالت +III: جریانMT2 منفی (Ve-) و جریان گیت مثبت (Ve+)
• حالت -III: جریانMT2 منفی (Ve-) و جریان گیت منفی (Ve-)

اين چهار عملكرد را در منحني زير مي‌توانید مشاهده کنید:

کاربرد‌هاي تراياك

تراياك يكي از متداول‌ترين قطعه‌هاي نيمه هادي مي‌باشد كه مورد استفاده در سوئيچينگ و كنترل توان مدارهای AC می‌باشد.

زیرا این قطعه قابلیت ON شدن با پالس گیت مثبت و منفی را بدون توجه به پلاریته منبع در آن لحظه دارد.

این ویژگی ترایاک را به یک قطعه کاربردی‌تر برای کنترل یک لامپ یا بار موتور AC ایده‌آل می‌کند.

نوشته شده در دیدگاه‌تان را بنویسید

وارونگر IGBT

«ترانزیستور دو قطبی با گیت عایق شده» (Insulated Gate Bipolar Transistor) یا به اختصار IGBT، قطعه‌ای نیمه‌رسانا است.

IGBT عملکردی بین ترانزیستور پیوندی دو قطبی (BJT) و ترانزیستور اثر میدان (MOSFET) دارد.

ترانزیستور IGBT بهترین بخش‌های دو ترانزیستور متداول BJT و MOSFET را در ساختار خود دارد.

در واقع، امپدانس ورودی بزرگ و سرعت سوئیچینگ بالای MOSFET و ولتاژ اشباع پایین BJT با هم ترکیب شده است.

نوع دیگری ترانزیستور به نام IGBT ساخته شده که قابلیت عملکرد در مقادیر بالای جریان کلکتور-امیتر را با ولتاژ گیت تقریباً صفر دارد.

IGBT مجهز به فناوری گیت ایزوله شده MOSFET و نیز مشخصه یک ترانزیستور دو قطبی متداول است.

نتیجه چنین ترکیبی، سوئیچینگ خروجی و مشخصه هدایت یک ترانزیستور دو قطبی را دارد، اما مانند یک ماسفت ولتاژ آن کنترل شده است.

IGBTها به طور گسترده در کاربردهای الکترونیک قدرت مانند اینورترها، مبدل‌ها و منابع تغذیه که به قطعات سوئیچینگ حالت جامد نیاز داشته و ماسفت‌ها و BJTها در آن‌جا کارایی لازم را ندارند، مورد استفاده قرار می‌گیرند.

ترانزیستورهای دو قطبی ولتاژ بالا و جریان بالا در دسترس هستند، اما سرعت سوئیچینگ آن‌ها پایین است.

سرعت سوئیچینگ ماسفت‌های قدرت زیاد است. اما قطعات ولتاژ بالا و جریان بالای آن گران هستند.

شکل زیر یک IGBT را نشان می‌دهد.

وارونگر IGBT

ترانزیستور دو قطبی با گِیت عایق شده، بهره توان بالاتری نسبت به ترانزیستور دو قطبی استاندارد دارد.

همچنین قابلیت عملکرد در ولتاژ بالاتر و تلفات ورودی پایین‌تر را دارا است.

از دیدگاه عملکردی، IGBT یک FET است که با ترانزیستور دو قطبی ترکیب شده و پیکربندی دارلینگتون را تشکیل داده است.

شکل زیر این موضوع را نشان می‌دهد.

آی جی بی تی

همان‌طور که در شکل بالا مشخص است، IGBT یک قطعه سه پایه یا سه سر و با هدایت انتقالی است.

IGBT از ترکیب یک ماسفت کانال N با گیت ایزوله شده در ورودی و یک ترانزیستور دو قطبی PNP در خروجی ساخته می‌شود که مدار دارلینگتون را تشکیل داده‌اند.

پایه‌های IGBT، کلکتور (Collector)، امیتر (Emitter) و گیت (Gate) نام دارند.

دو تا از این پایه‌ها (C و E) متناظر با مسیر هدایت هستند که جریان از آن‌ها می‌گذرد.

پایه سوم (G)‌ نیز قطعه را کنترل می‌کند.

میزان تقویت‌ کنندگی IGBT، برابر با نسبت سیگنال خروجی به سیگنال ورودی آن است. برای یک BJT عادی، مقدار بهره تقریباً برابر با نسبت جریان خروجی به جریان ورودی است که بتا (β)نامیده می‌شود.

در یک ماسفت، جریان ورودی به دلیل ایزوله بودن گیت از جریان کانال اصلی، صفر است.

بنابراین، بهره FET برابر با نسبت تغییر جریان خروجی به تغییر ولتاژ ورودی است که منجر می‌شود این نیمه‌هادی، یک قطعه هدایت انتقالی باشد که در مورد IGBT نیز چنین است.

در نتیجه IGBT را می‌توانیم به عنوان یک BJT قدرت در نظر بگیریم که جریان بیس آن با یک ماسفت تغذیه می‌شود.

ترانزیستور IGBT را می‌توان مانند BJT یا MOSFET در مدارهای تقویت کننده سیگنال کوچک به کار برد.

اما از آن‌جایی که IGBT تلفات هدایت کم BJT را با سرعت بالای سوئیچینگ ماسفت قدرت ارائه می‌کند، یک سوئیچ حالت جامد بهینه است که برای استفاده در کاربردهای الکترونیک قدرت ایده‌آل است.

وقتی از IGBT به عنوان سوئیچ کنترل شده استاتیکی استفاده می‌کنیم، این قطعه مقادیر ولتاژ و جریان مشابهی با ترانزیستور دو قطبی دارد.

البته وجود گیت ایزوله‌ شده در IGBT، فرمان آن را نسبت به BJT ساده‌تر می‌کند و توان کم‌تری نیاز دارد.

یک IGBT را می‌توان به سادگی و با فعال یا غیرفعال کردن پایه گیت، ON یا OFF کرد.

مشابه اکثر ماسفت‌ها و BJTها، با اعمال یک سیگنال ولتاژ ورودی مثبت به دو سر گیت و امیتر، IGBT روشن می‌شود.

با صفر یا کمی منفی شدن سیگنال گیت، IGBT به حالت خاموش می‌رود.

یکی دیگر از مزایای IGBT این است که مقاومت کانال پایین‌تری در حالت هدایت نسبت به ماسفت استاندارد دارد.

آی جی بی تی

IGBT یک قطعه کنترل شده با ولتاژ است.

فقط به مقدار کمی ولتاژ گیت برای ماندن در حالت هدایت نیاز دارد.

برخلاف BJT که به تغذیه مداوم جریان بیس برای ماندن در حالت اشباع نیازمند است.

همچنین،IGBT برخلاف ماسفت دو جهته، یک قطعه یک‌ جهته است (یعنی جریان را فقط در جهت مستقیم از کلکتور به امیتر عبور می‌دهد).

ماسفت‌ها قابلیت عبور جریان کنترل شده در جهت مستقیم و جریان کنترل نشده را در جهت معکوس دارند.

اصول عملکرد مدارهای راه‌ انداز گیت در IGBTها بسیار شبیه به ماسفت‌های قدرت کانال N است.

تنها تفاوت اساسی این است که هنگام گذر جریان از IGBT در حالت ON، مقاومت کانال هدایت اصلی بسیار کمتر از ماسفت است.

نحوه تست IGBT:

  • تست دیودی: برای تست دیودی احتیاجی به خارج کردن از مدار نیست.

با یک مولتی متر که دارای مقادیر تست دیود باشد می‌توان یک IGBT را تست نمود.

روش کار به این صورت است که ابتدا پراب قرمز (+) را روی لینک منفی درایو و پراپ مشکی (-) را به خروجی اینورترها به ترتیب U / V / W قرار داده و مقدار حدودا 0.4 را باید نشان دهد.

پس پراپ مشکی (-) را روی لینک مثبت درایو قرار داده و حالا پراپ قرمز (+) را به ترتیب U / V / W قرار داده که همان مقادیر 0.4 را باید نشان دهد.

در غیر اینصورت اگر مقادیر به صورت اتصال کوتاه یا اتصال باز باشد، IGBT آسیب دیده است.

  • تست با منبع تغذیه: برای تست IGBT ابتدا باید IGBT را از مدار خارج کنیم.

پس به دو منبع تغذیه مستقل احتیاج داریم. یکی را ابتدا بین کلکتور و امیتر قرار داده و منبع تغذیه دوم را بین گیت و کلکتور قرار می‌دهیم.

محض روشن شدن گیت، جریان از کلکتور به امیتر عبور می‌کند، در ضمن جریان منبع تغذیه را روی مقادیر کم باید تنظیم شود.

با برعکس نمودن جهت جریان، IGBT خاموش می‌شود.

این روش، روشی مطمئن‌تر برای تست IGBT خواهد بود.

IGBTها به صورت تکی، دوبل، پک شش تایی و هفت تایی و IPM ساخته می‌شود.

IGBT ها به صورت پین قابل لحیم، پیچی، کنتاکتلس و غیره ساخته می‎‌شود، که هرکدام در جاهای خاصی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

IPM:

IPM

IGBT دوبل:

IGBT دوبل

پک هفت تایی:

پکهفت تایی

IGBTهای جدید با ساختاری کم حجم‌تر ساخته شده که انقلابی در صنعت الکترونیک قدرت به وجود خواهد آورد.

نوشته شده در دیدگاه‌تان را بنویسید

رله چیست؟

رله یکی از پرکابردترین قطعاتی است که در مدارهايي كه داراي قسمت كنترلي الكترونيكي و يك سوييچ براي قطع و وصل جريان برق با ولتاژهاي بالا مي‌باشد، که اگر دقت کرده باشید در وسایل الکتریکی مانند بخاری برقی، کولر گازی، پمپ آب و … هنگام روشن و خاموش شدن صدایی شبیه شکسته شدن قولنج را می‌شنوید که این صدا همان صدای این قطعه می‌باشد.
رله یک نوع کلید الکتریکی سریع می‌باشد که با کنترل یک مدار الکتریکی دیگر باز و بسته می‌شود، که رله تقویت کننده نیز نامیده می‌شود، یعنی توانایی هدایت جریانی قوی‌تر از جریان ورودی را دارد و روش‌های باز و بسته شدن این کلید به صورت‌هاي مكانيكي، حرارتي، مغناطيسي، الكترواستاتيك و … است.

رله چیست؟
انواع رله شامل انواع زیر می‌شود:

• رله دیفرانسیل
• حرارتی
• مخصوص
• رله فرکانسی
• نوع دیستانس (distance relay)
• نوع آور کارنت (Over current relay)
• نوع میکرو کنترل

رله

نوع حرارتي:

این قطعه از دو فلز با جنس‌هاي مختلف كه خاصيت انبساط طولي مختلفي دارند ساخته شده است. اطراف اين فلز به هم چسبيده يك رشته سيم حامل جريان الكتريكي پيچيده شده است، كه سيم مزبور در هنگام عبور جريان الكتريكي با حرارت ايجاد شده خم شده و باعث عملکرد آن مي‌شود و پس از عمل كردن به حالت اول برمي‌‎گردد.

نوع مغناطيس:

رله مغناطيسي در مدار‌ها مورد استفاده قرار مي‌گيرد و كار آن محافظت در برابر اتصال كوتاه است. با اين تفاوت كه فيوز مي‌سوزد ولي كليد رله، مدار جريان را قطع مي‌كند. درصورتي كه جريان زيادي عبور نكند، ميدان الكترو مغناطيس، قدرت لازم براي جذب اهرم ندارد. اما در صورت عبور جريان زياد، مثلا هنگام ترمز موتور و يا اتصال كوتاه، ميدان الكترو مغناطيس خيلي خوبي ايجاد شده و اهرم را به طرف خود مي‌کشد، این عمل به فنر امکان می‌دهد که بازوی اتصال را قطع و کنتاکت‌ها را باز كند و درنتيجه مدار قطع مي‌شود. الكترومغناطيس انرژي اش را از دست داده و اهرم به حالت اول برمي‌گردد.

 

نوشته شده در دیدگاه‌تان را بنویسید

ترانزیستورهای نسل جدید

این مقاله مربوط به طرح ابتکاری دکتر ”فرشید رییسی“ که در مجله معتبر بین‌المللی AppliedLetters Physics آمریکا ارایه شده است. بازتاب وسیعی در نشریات و رسانه‌های علمی فیزیکی جهان داشته است. این ترانزیستورهای جدید به‌جای بهره‌‌گیری از سیلیکون، با ایندیوم فسفاید (phosphideindium )و ایندیوم گالیوم آرسناید (arsenide gallium indium) ساخته می‌شوند. این مواد ‌با هم ترکیب می‌شوند تا یک ماده سه لایه ایجاد شود که پایه ترانزیستورهای دو قطبی (bipolar) را تشکیل می‌دهد. هر ترانزیستور از سه قسمت ساخته می‌شود که عبارتند از امیتر،بیس و کلکتور. تیم طراح می‌گوید که ساختار کلکتور را با افزودن ایندیوم، کریستاله می‌کنند تا هتروجانکشن سودومورفیک (heterojunction pseudomorphic) درست شود. این پیوند اجازه می‌دهد تا الکترون‌ها آزادانه‌تر بین دو الیه حرکت کنند که در نتیجه این عمل، سرعت بالا حاصل می‌شود. میلتون فینچ پروفسور مهندسی برق و کامپیوتر هولونیاک در ایلینویز که این‌مطالب را عنوان نمود اضافه کرد که هنوز چند سالی با ارائه نمونه عملی این ترانزیستورها به بازار فاصله داریم زیرا قیمتی که برای این نمونه تنظیم شده است 100 برابر ترانزیستور ساخته شده از سیلیکون است هرچند که انتظار می‌رود با تولید انبوه، این هزینه تا 90 درصد کاهش یابد. یکی از نقاط ضعف این مواد جدید آن است که بشدت نیرو مصرف می‌کنند که باعث می‌شود تا نتوان آن‌هارا در میکروپروسسورها کنار هم قرار داد. در سال ۱۹۷۱ میلادی اولین پردازنده شرکت اینتل بهنام 4004 تعداد 2300 ترانزیستور داشت و 30 سال بعد از آن پردازنده پنتیوم 4 تعداد 42 میلیون‌ ترانزیستور داشت در طی این مدت استراتژی اصلی سازندگان تراشه‌ها برای ساختن پردازنده‌های سریعتر کوچک‌تر کردن ترانزیستورها بوده است. برای فعال کردن آن‌ها در انجام اعمال تکراری و همچنین فعال کردن مدارهای بسیار پیچیده که درون یک طاس از جنس سیلیکون جاگذاری شده اند به هر حال نظر به این‌که نیم رساناها حتی بیشتر از پیچیده بودن مرحله‌ی مهمی را در اندازه و حجم و کارایی ترانزیستورها می‌گذارنند مانند مصرف برق و گرما که دارد پدیدار می‌شود که به چند عامل محدود می‌شوند که به سرعت در طراحی و ساخت تراشه‌ها بستگی دارد. کاربرد طرح‌های موجود برای پردازنده‌های آینده به خاطر تراوش کنونی در ساختمان ترانزیستور غیر قابل انجام است که نتایجی را از قبیل مصرف زیاد برق و تولید زیاد گرما در برداشته است. در اواخر سال 2002 شرکت اینتل از نوآوری و پیشرفت‌های محقق‌هایش در زمینه ساختمان ترانزیستورها و نمایاندن مواد جدید که به عنوان یک گام مهم در تالش برای حفظ موازین قانون میکروچیپ و بهبود بخشیدن سرعت و راندمان قدرت و کاهش گرمای تولید شده در پردازنده خبرداد. این ساختمان جدید که به عنوان یک به روز رسانی در پردازنده‌ها اضافه‌می‌شود به نام اینتل تراهرتز ترانزیستور می‌باشد و این به خاطر توانایی در خاموش و روشن کردن ترانزیستورها در مدت زمانی به اندازه یک ترلیونم از ثانیه است. شرکت اینتل امیدوار است که سرانجام تراشه‌های جدیدی بسازد که تعداد ترانزیستورهای آن بیشتر از یک بیلیون است. باسرعتی ده برابر بیشتر و با تراکم ترانزیستوری، 25 برابر تمام تراشه‌های پیشرفته موجود درسال 2000، انجام چنین کاری این معنی را به عناصر تراشه می‌بخشد که آن‌ها قادر به اندازه گیری مقادیری بسیار کوچک‌تر از تار موی انسان به اندازه 20 نانو متر هستند. ترانزیستور اختراع ساده‌ای است که در یک ناحیه ی سیلیکونی ساخته شده است که آن فقط می‌تواند به صورت الکترونیکی یک تبدیل بین خاموش و روشن انجام دهد. مطابق آیین و برنامه ترانزیستورها سه پایانه با اسامی Gate و Source و Drain دارند. Source و Drain نوع دیگری از سیلیکون اساسی و Gate ماده به نام پلی‌سیلیکون است. پایین Gate لایه‌ی نازکی به نام ماده عایق برق که از دی اکسید سیلیکون ساخته شده وجود دارد وقتی که ولتاژی به ترانزیستور داده می شود، Gate باز یا روشن می شود و جریان برق از Source به Drain جاری می شود، وقتی که Gate بسته یا خاموش است هیچ جریان برقی وجود ندارد. تکنولوژی اینتل تراهرتز در ترانزیستورها سه ‌تغییر عمده را شامل می‌شود:

  1.  که فاصله ی بین Source و Drain زیاد‌تر می‌شود و زیربنای این ترانزیستورها به‌گونه‌ای است که فقط یک جریان الکتریسیته می‌تواند از آن عبور کند.
  2. ‌ لایه عایق سیلیکون که اندازه‌ی آن بسیار نازک است، زیر Source و Drain جاسازی می‌شود. این روش با روش موسوم برای ایزوله کردن سیلیکون در بقیه‌ی اختراعات متفاوت است. وقتی ترانزیستور روشن است ماکسیسم رانشی است که می‌تواند داشته باشد، که ‌این در سرعت تبدیل حالت خاموش و روشن کردن ترانزیستور بسیار مفید است. وقتی که Gate خاموش است لایه اکسید، راه جریان‌های ناخواسته‌ای که در گردش می‌افتد را مسدود می‌کند.
  3.  قطعه شیمیایی لایه‌ی اکسیدی Gate ترانزیستور را با Source و Drain مرتبط می‌سازد که باعث می‌شود یک ماده عایق جدید ایجاد شود که این روش توسط تکنولوژی به نام لایه اتمی رشد یافته است که این لایه‌هایی هستند که با کلفتی یک مولکول رشد یافته‌اند. قطعه شیمیایی خیلی دقیق لایه اکسیدی Gate تابه حال توانسته از جنس آلومینیوم و تیتانیوم از بین بقیه قطعات باشد. این سه روش بهبود سازی، مستقل از هم هستند اما کار آن‌ها در آینده یک هدف را دنبال خواهد کرد که استفاده‌ی موثرتری از جریان برق توسط ترانزیستورهاست:
    1. ضخیم‌تر کردن منطقه‌ی مورد استفاده برای Source و Drain و تغییر قطعه ی شیمیایی Gate اکسیدی که همه‌ی این‌ها به تراوش بدنه‌ی اصلی Gate کمک می‌کند. زیرا جریان‌ می‌تواند به خارج از Gate تراوش کند. ترانزیستورهای کوچک‌تر راه فرار بیشتری می‌گیرند به‌همین علت طراحان مجبورند جریان الکتریسیته‌ی بیشتری برای پمپ‌کردن در نظر بگیرند که‌باعث تولید گرمای بیشتری می‌شود. شرکت اینتل ادعا می‌کند تراوش Gate در ماده جدید نسبت به دی اکسید سیلیکون 10000 برابر کاهش می‌یابد.
    2. افزایش لایه‌ی عایق کننده سیلیکون (SOI) باعث کاهش مقاومت در برابر جریان گردشی بین Source و Drain می‌شود. درنهایت این کاهش مقاومت به طراحان این اجازه را خواهد داد که‌ مصرف برق را کاهش دهند یا بازده و کارایی را نسبت به انرژی داده شده بهبود بخشند.
  4. مزیت‌های دیگری هم وجود دارد که آن‌ها را نشان می‌دهیم. برای مثال: گردش آزادانه ذره‌ی آلفا که از تماس با یک ترانزیستور در تراشه‌ها می‌تواند به‌طور ناگهانی باعث تغییر حالت آن یا بروز خطا شود که در آینده این ذرات بوسیله‌ی لایه‌ی عایق کننده (SOI) جذب می‌شوند. پردازنده‌های کنونی پنتیوم 4 با توان 45 وات کار می‌کنند. خوب است بدانیم که ترانزیستورهای تراهرتز در پردازنده‌های آینده قادر هستند مراحل تلافات توان را حفظ کنند و قدرت را در فاصله‌ی 100 وات نگه‌دارند. شرکت اینتل پیشنهاد کرده که می‌تواند با به کارگرفتن قسمت‌هایی از تکنولوژی تراهرتز در تولیدات آتی خود مثال تراشه‌های 0.09 میکرونی در سال 2003 یا زودتر استفاده کند. در نهایت تغییرات شیمییایی و معماری مجزا در تکنولوژی جدید می‌تواند در نیمه دوم قرن جاری به اوج خود برسد. شرکت اینتل در سال 2007 تراشه‌هایی خواهد ساخت که با یک بیلیون ترانزیستور کار می‌کند اما با میزان مصرف برق پردازنده‌های پنتیوم 4 که در قرن حاضر مصرف می‌شوند، با چنین سرعت پیشرفتی از ترانزیستورهای جدید انتظار می رود پردازنده‌هایی با سرعت 10 گیگا هرتز در سال 2005 و تراشه‌هایی با 20 گیگاهرتز سرعت در پایان دهه تولید شود. سریع‌ترین ترانزیستور جهان توسط دکتر (فرشید رییسی)، عضو هیات علمی دانشکده مهندسی برق دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی طراحی و ساخته شد. در طراحی این ترانزیستور به جای الکترون از سالیتان، بسته‌های امواج الکترو مغناطیسی (که با سرعت نور حرکت می‌کند، استفاده شده است. رییسی درباره مزیت این طرح گفت: ترانزیستور سالیتانی می‌تواند صدها برابر سریع‌تر از ترانزیستورهای معمولی که از جنس نیمه هادی هستند، عمل کند. وی افزود: اینترانزیستور در ابعاد 0/8 میلیمتر ساخته شده است و سرعتی حدود 8 گیگاهرتز دارد که در مقایسه با ترانزیستورهای معمولی (حدود 2/5 گیگا هرتز) برابر بیشتر است و هر چه ابعاد آن کوچکتر باشد، سرعت ترانزیستور افزایش می‌یابد. وی با اشاره به اینکه قطعات مورد نیاز اینترانزیستور از خارج کشور تهیه می‌شود، همچنین گفت: تولید این ترانزیستور به آزمایشگاه‌های ساخت قطعات نیمه‌هادی نیازمند است که متاسفانه در کشور وجود ندارد. وی افزود: در حالی که هزینه تهیه یک آزمایشگاه ساخت ترانزیستور سالیتانی نسبت به هزینه آزمایشگاه‌های ساخت ترانزیستورهای کنونی بسیار کمتراست. دکتر رییسی خاطر نشان کرد: در صورت تجهیز آزمایشگاه قطعات نیمه هادی در کشور، با تهیه ترانزیستورهای سالیتانی در ابعاد صد نانومتر، می‌توان سرعت فرکانسی آن را به حدود 200 تا 300 گیگاهرتز رساند تا در مواردی نظیر ابر رایانه‌ها و فعالیت‌های دفاعی که سرعت ترانزیستور اهمیت دارد، به کار رود. وی افزود: ترانزیستور سالیتانی علاوه بر سرعت سه برابر بیشتر نمونه اولیه آن نسبت به سریع‌ترین ترانزیستورهای موجود در بازار، از لحاظ هزینه تولید از ترانزیستورهای نیمه‌هادی با کاربردی بیشتر و بسیار ارزان‌تر است.

ترانزیستور

نوشته شده در دیدگاه‌تان را بنویسید

برد درایور

برد درایور

یکی از اجزای اصلی اینورترها و درایوهای کنترل موتور، برد گیت درایور سوئیچ های آن است که کیفیت سوییچینگ برد قدرت به  به آن وابسته است.

برد  درایور باید بتواند پالس های PWM را از CPU دریافت کرده و با تقویت این پالس‌ها از نظر سطح ولتاژ و میزان جریان دهی، آن را به سوییچ‌های قدرت برساند.

به همین لحاظ درایور ها باید ویژگی‌های زیر داشته باشد:

  • جلوگیری از ایجاد تاخیر میان پالس‌های خروجی نسبت به ورودی  درایور
  • جلوگیری از تغییر پهنای پهنای پالس PWM خروجی نسبت به ورودی آن
  • تولید پالس‌های PWM با کیفیت به صورت شکل موج مربعی بدون اعوجاج و با قابلیت جریان دهی بالا.
  • پالس های ورودی و خروجی به صورتی باشد که تداخلی برای هم ایجاد نکنند.

 

کلیه برنامه‌های یک درایو در برد کنترل قرار دارد پارامتر درخواستی یا فرکانس مورد نیاز توسط برد کنترل به برد درایور فرستاده می‌شود. ولتاژ +15V و 15V- و فرکانس کریر (فرکانس سوئیچینگ) دو عنصر مورد نیاز برای سوئیچ کردن IGBT می‌باشد. گیت IGBT توسط اپتوکوپلر ایزوله شده است. تا از همزمانی سوئیچ کردن جلوگیری کند. یعنی هیچ‌گاه سوئیچ بالا و پایین هیچ‌گاه با هم روشن نشود. گاهاً با سوختن IGBT اپتوکوپلرها و درایو ها نیز آسیب می‌بیند.

نوشته شده در دیدگاه‌تان را بنویسید

دیود

دیود:

دیود قطعه‌ای است که باعث ایجاد جریان یک طرفه در مدار می‌شود. یعنی جریان فقط از یک سمت وجود داشته باشد و در جهت دیگر جریانی ایجاد نشود. به دلیل این خاصیت در سال‌های اولیه نام آن را دریچه نیز گذاشته بودند. یکی از رایج‌ترین نوع دیودها از از بلور نیمه هادی ساخته می‌شود، دیود‌ها از اتصال دو نیم رسانا از نوع P و N  ساخته می‌شود.

بنابراین مهم‌ترین وظیفه دیود عبور جریان در یک جهت و ممانعت در برابر جریان در جهت مخالف است، که این ویژگی دیود برای تبدیل جریان متناوب به جریان مستقیم مورد استفاده قرار می‌گیرد.

با استفاده  بیشتر از جنس بلور برای ساخت دیود، دیود مرغوب‌تر و جريان نشتي در آن كم‌تر مي‌شود. نكته مهم اينكه تمام ديود‌ها يك آستانه براي بيشينه ولتاژ معكوس دارند كه اگر ولتاژ معكوس بيش از آن باشد ديود مي‌سوزد و جریان را در جهت معکوس نیز عبور می‌دهد، به این ولتاژ آستانه (ولتاژ شکست) گفته می‌شود.

دسته‌بندی کلی دیود‌ها:

به طور کلی دیود‌ها به سه قسمت اصلی تقسیم می‌شود:

  • دیود‌های سیگنال که معمولا برای آشکارسازی در رادیو استفاده می‌شوند و جریانی در حد میلی آمپر را عبور می‌دهند.
  • دیودهای یکسوکننده که برای یکسوسازی جریان‌های متناوب مورد استفاده قرار می‌گیرند و توانایی عبور جریان‌های زیاد را دارند.
  • دیود‌های زنر که قابل استفاده برای تثبیت ولتاژ هستند.

دیود‌های سیگنال:

از این نوع دیود‌ها برای پردازش سیگنال‌های ضعیف مانند رادیویی و کم جریان تا حداکثر حدود 100MA مورد استفاده قرار می‌گیرند، که یکی از معروف‌ترین آن‌ها دیود 1N4148 می‌باشد كه جنس آن از سيليكون است.

ديود زنر:

ديود زنر را براي تثبيت ولتاژ استفاده مي‌كنند، كه نوار مشكي روي ديود زنر كاتد ديود مي‌باشد. همچنين ولتاژ دو سر ديود زنر تقريبا ثابت و تغييرات جريان در آن تاثيري ندارد. از ديود زنر در ناحيه شكست مورد استفاده قرار مي‌گيرد.

ديودLED:

ديود LED مانند ديود‌هاي معمولي مي‌باشند و به صورت مستقيم باياس مي‌شوند. يعني مثبت منبع تغذيه به آند و منفي آن به كاتر متصل شده و نوري ساطع مي‌کند، که با توجه به نوع رنگ LED سبز، آبی، قرمز و… نامیده می‌شود.

دیود شاتکی:

دیودی نیمه هادی با افت ولتاژ پایین در حالت بایاس مستقیم و سرعت کلیدزنی بسیار بالا است، که درهنگام افت ولتاژ در حدود 0.15 تا 0.45 ولت می‌باشند. دیود شاتکی از ترکیب دو دیود معمولی ساخته می‌شوند. ساختمان شاتکی به شکل زیر است:

دیود الکتریکی

پل دیود:

پل دیود، دیودی است که از تغییر پلاریته تغذیه ورودی آن، پلاریته خروجی آن تغییری نخواهد کرد و معمولا برای یکسوسازی جریان متناوب و به دست آوردن جریان مستقیم تمام موج مورد استفاده قرار می‌گیرد.

 

دیود

نوشته شده در دیدگاه‌تان را بنویسید

مقاومت

 

مقاومت

مقاومت قطعه‌ای الکتریکی است و درواقع یک مقدار ثابت دارد. اساس کار مقاومت محدود کردن جریان الکترون‌هاست. کار مقاومت‌ مصرف توان می‌باشد و نمی‌تواند آن را تولید کند. این قطعات به قسمت‌های اکتیو مدار آپ امپ‌ها، میکرو کنترلر‌ها و سایر مدار‌های مجتمع نیز اضافه می‌شوند. یکی از مهم‌ترین نقش‌های مقاومت‌ها در مدار می‌توان به محدود کردن جریان، تقسیم ولتاژ و خطوط ورودی /خروجی PULL UP اشاره کرد.

واحد اندازه گیری مقاومت‌ها:

مقاومت‌های الکتریکی برحسب اهم اندازه گیری می‌شوند که نماد اهم حرف یونانی به صورت امگای بزرگ یا Ω است.

امگا یا همان واحد مقاومت از معکوس حاصل ضرب جریان در ولتاژ حاصل می‌شود.

از واحدهای رایج که برای مقاومت به کار گرفته می‌شود می‌توان به کیلو، مگا یا گیگا اشاره کرد، که یکی از رایج‌ترین این واحدها کیلو می‌باشد. برای مثال اندازه یک مقاومت 7/4 کیلو اهمی برابر با 4700 اهم است.

نماد مداری مقاومت الکتریکی:

قطعات مقاومت‌ها به صورت قطعاتی با دو سر هستند که نماد شماتیک  آن‌ها به صورت یکی از دو شکل زیر می‌باشد:

مقاومت

مقاومت‌ها در نقشه‌های الکتریکی با نام و مقدار آن نشان داده می‌شود. که هر مقاومت دارای نام خاصی می‌باشد. شکل زیر یک نمونه تایمر 555 را نشان می‌دهد که تعدادی مقاومت در آن به کار رفته است:

مقاومت الکتریکی

انواع مقاومت‌ها:

مقاومت‌ها به صورت و اشکال مختلفی موجود هستند که از نظر نوع نصب به صورت «سوراخ کامل» (Plated Through-Hole) یا PTH یا «فناوری نصب سطحی» (Surface-Mount Technology یا Surface-Mount Device) یا SMT/SMD وجود دارند.

مقاومت‌های سوراخ کامل دارای پایه‌های بلند هستند، که فلز آن‌ها خم می‌شود و می‌توان آن را به صورت دستی روی برد مدار چاپی یا PCB نصب کرد. معمولا مقاومت‌ها در برِدبُردها (Breadboard)، و هرگونه دیگری که لحیم به کوچکی مقاومت‌های SMD با اندازه 0.6 میلی‌متر نیست مورد استفاده قرار می‌گیرند. قبل از نصب به علت اشغال کم‌تر فضا توسط مقاومت‌ها پایه‌های آن کوتاه‌تر می‌شود.

مقاومت‌های محوری یکی از پر مصرف‌ترین مقاومت‌های سوراخ کامل هستند، که اندازه‌ای متناسب با توان نامی‌شان دارند. همان‌طور که مشاهده می‌کنید شکل زیر یک مقاومت 0.5 واتی را با اندازه 9.2 میلی‌متر و یک مقاومت 0.25 واتی را با طول 6.3 میلی‌متر نشان می‌دهد.

 

مقاومت‌های نصب سطحی معمولاً به صورت مستطیلی سیاه هستند که از دو طرف نقره‌ای، درخشان و رسانا هستند که لبه مقاومت‌های SMD رسانا می‌باشد. به دلیل کوچک بودن این مقاومت توسط یک ربات بر روی PCBها نصب می‌شوند. این نوع مقاومت‌ها معمولا نیز به قلع و لحیم کاری ندارند و معمولا با حرارت دادن روی PCB  مونتاژ می‌شوند.

مقاومت

مقاومت‌های SMD در اندازه‌های استاندارد 0805 (طول 0.8 میلی‌متر و عرض 0.5 میلی‌متر)، 0603 یا 0402 موجود هستند. که قابل استفاده در فضاهای کوچک که محدودیت فضایی وجود دارد مورد استفاده قرار می‌گیرد.

 

نوشته شده در دیدگاه‌تان را بنویسید

خازن

خازن قطعه  الکترونیکی است که در اساس کار آن ذخیره انرژی الکتریکی یا همان ولتاژ در خود توسط میدان الکترواستاتیکی (بارالکتریکی) می‌باشد، که ذخیره بار الکتریکی در خازن می‌توان برای ایجاد میدان الکتریکی یکنواخت استفاده کرد. به دلیل راحتی عبور سیگنال‌های متناوب یا AC و ایجاد مانع برای عبورسیگنال‌های مستقیم یا DC به عنوان فیلتر نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند.

خازن یا کاپاسیتور که حرف ابتدایی آن از کلمه  capacitor می‌آید، با حرف C نشان داده می‌شود. واحد ظرفیت آن فاراد می‌باشد و ظرفیت خازن طبق فرمول زیر بدست می‌آید.

C=kε0A/d

فاراد برای این قطعه واحد بزرگی می‌باشد، که برای معرفی ظرفیت خازن از واحد‌های کوچک‌تر استفاده می‌کنند.

  • میلی فاراد :3-10 F
  • میکرو فاراد: 6-10 F
  • نانو فاراد: 9-10 F
  • پیکو فاراد: 12-10 F

ساختمان:

خازن از دو صفحه فلزی موازی (رسانا از جنس روی، آلومنیوم، نقره) تشکیل شده است که در بین صفحات هوا یا عایق (دی الکتریک مانند کاغذ، میکا، پلاستیک، سرامیک، اکسید آلومینیوم، اکسید تانتالیوم) وجود دارد. شکل را ملاحظه نمایید.

خازن

انواع خازن:

  • عدسي
  • سراميکي
  • الکتروليتي(آلومینیومی، تانتالیوم)
  • ورقه ای(کاغذی و پلاستیکی)
  • میکا
  • روغنی و گازی
  • متغیر

عدسی:

خازن عدسی ابعادی مانند عدس دارد که بدون قطب مثبت و منفی می‌باشد و دارای محدوده پیکو فاراد و نانو فاراد است. که با بالاتر رفتن میزان ظرفیت آن سایزش نیز بزرگ‌تر می‌شود.

خازن الکتریکی

 سرامیکی:

خازن‌های سرامیکی از دیگر انواع خازن‌های خشک و یا بدون قطب هستند که جنس دی الکتریک آن سرامیک می‌باشد. این نوع خازن‌ها به دلیل ثبات بالای دی الکتریک عایق‌های بسیار خوبی هستند، که می‌توان ظرفیت‌های بالا در حد میکروفاراد در ابعاد کوچک تهیه کرد. و نیز ولتاژ کاری این نوع بالا می‌باشد.

خازن چیست؟

 الکتروليتي:

خازن‌های الکترولیتی دارای قطب مثبت، منفی می‌باشند که معمولا در اندازه‌های میکروفاراد می‌باشند. هنگام استفاده از آن در مدار باید جهت آن مورد توجه قرار گیرد که ظرفیت و ولتاژ قابل تحمل خازن بر روی آن نوشته شده است. از انواع آن می‌توان خازن‌های الکترولیتی، آلومینیومی و تانتالیومی را نام برد. از مهم‌ترین کاربردهای این قطعه در مدار یکسو کننده دیودی به عنوان فیلتر و کوپلینگ در مدار بایاس ترانزیستور‌ها هستند.