آموزش جامع الکترونیک با مهندس زوارقی؛ کاربرد مدارات دیودی؛ یکسو کننده ها و تنظیمات ولتاژ؛ جلسه 1

سلام و عرض ادب خدمت دوستان عزیزم امیدوارم حال دلتون عالی باشه. اگر جلسات قبلی ما رو همراهی کرده باشید، در جریان هستید که رسیدیم به فصل الکترونیک و قرار بر این شد جلسه اول رو توی چند بخش جدا بررسی کنیم. امروز ادامه ی مبحث رو با هم پیگیری می کنیم. این جلسه هم همراه ما باشید.

توضیح دیاگرام فوق:

ابتدا با استفاده از یک ترانس کاهنده، سطح ولتاژ از 220 ولت به مقدار پایین تری کاهش داده می شود(شکل دوم). سپس توسط یکسو کننده ولتاژ یکسو می شود و بخش های منفی آن حذف می شود (شکل سوم). در مرحله ی بعد ولتاژ یکسو شده توسط فیلتر تغییرات زیاد آن گرفته می شود (شکل چهارم). به عبارتی فیلتر ریپل ولتاژ را کاهش می دهد. در نهایت توسط تنظیم کننده، ولتاژ به طور کامل DC می شود (شکل پنجم). دقت کنید که منبع تغذیه خطی، عملیات تبدیل ac به DC را در چندین مرحله انجام می دهد. در ادامه هر کدام از بخش ها تشریح می شوند. 

ترانسفورماتور:

ترانسفورماتور سطح ولتاژ ac را تغییر می دهد. اگر ترانسفورماتور را ایده ال فرض کنید، روابط زیر برقرار خواهد بود ( معمولا راندمان ترانسفورماتور بالا بوده و می توان با تقریب خوبی آن را ایده ال فرض کرد).

نکته: اطلاعات ولتاژی که روی ترانسورماتورها ذکر شده مربوط به مقادیر موثر است. به عبارتی روی ترانسفورماتور مقادیر موثر ولتاژ ورودی و خروجی ذکر می شود. 

در انتخاب ترانس باید دقت کنیم که ولتاژ خروجی آن حدود چند ولت بیشتر از ولتاژ DC مورد نظر باشد.  

یکسو کننده ها بر دو نوعند:

1. یکسو کننده ی نیم موج
2. یکسو کننده ی تمام موج

1- یکسو کننده ی نیم موج:

با استفاده از یکسو کننده ی نیم موج می توان بخش های مثبت یا منفی یک ولتاژ متناوب را حذف نمود. شکل زیر مربوط به مدار یکسو کننده نیم موج است:

 بیایید در این مورد کمی بیشتر توضیح بدیم:

ولتاژ V_I یک ولتاژ سینوسی به صورت شکل روبرو است: V_I = V_m sin ωt

برای تحلیل مدار ابتدا نیم سیکل مثبت و سپس نیم سیکل منفی را در نظر می گیریم.

نیم سیکل مثبت: در این حالت ولتاژ V_I مثبت بوده و دیود بایاس مستقیم است. بنابراین مدار معادل به صورت زیر خواهد بود:

بنابراین در نیم سیکل مثبت جریان i برابر است با:

بنابراین در نیم سیکل مثبت جریان i سینوسی با دامنه ی است و V_o برابر است با:

پس در نیم سیکل مثبت شکل موج V_o نیز سینوسی بوده و با توجه به اینکه

R_L>> R_f 

با تقریب خوبی می توان گفت که V_o تقریبا با V_I برابر است. یعنی: V_I ∼ V_o

نیم سیکل منفی: در نیم سیکل منفی ولتاژ V_I منفی بوده و دیود D بایاس معکوس است پس مدار معادل به صورت رو به رو خواهد بود. واضح است که در این حالت جریان مدار صفر بوده و V_o نیز برابر صفر است:

V_{o = 0}                      i_{o = 0}

نکته: اگر بخواهیم ولتاژ دیود VD را برسی کنیم می بینیم که در نیم سیکل مثبت دیود وصل بوده و با توجه به مدار معادل نیم سیکل مثبت ولتاژ دیود برابر است با:

 در نیم سیکل منفی دیود قطع بوده و با نوشتن KVL در مدار داریم:

V_I < 0 ⇒ V_I – V_D – i_RL = 0 ⇒ V_D = V_I

خب بخش دوم جلسه ی اول از فصل چهارم هم بسلامتی تمام شد. امیدوارم این مطلب برای شما مفید بوده باشه. حتما این مورد را مدنظر داشته باشید که برای گرفتن نتیجه مورد قبول، حتما هر دو منبع پیشنهادی را در کنار خواندن مقالات وبلاگ مدنظر داشته باشید. حتما جزوه این جلسه و البته بطور کامل این فصل رو از این آدرس داخل فروشگاه وبسایت مون تهیه کنید. همزمان با مطالعه جزوه از دیدن ویدئوی آموزشی هر مطلب هم غافل نشید. برای دیدن ویدئوی آموزشی دو تا مسیر برای شما قرار دادیم: هم از طریق کانال یوتیوب ما از این آدرس و هم از طریق محتوای آموزشی داخل وبسایت از این آدرس. 

دوستان عزیزم لطفا با نوشتن نظرات سازنده تون ما را در ادامه ی مسیر همراهی کنید.

تا جلسه ی بعدی 

موفق باشید