مبدل سوییچینگ ایزوله فلای بک

منابع تغذیه جز جدایی‌ناپذیر اغلب سیستم‌های الکتریکی و الکترونیکی هستند. وظیفه این منابع تامین انرژی مورد نیاز بخش‌های مختلف مدار با توجه به محدوده ولتاژ و جریان کاری آنها است. در حالت کلی، منابع تغذیه به دو دسته‌ی منابع تغذیه خطی و منابع تغذیه سوییچینگ تقسیم‌بندی می‌شوند. در دسته‌ی اول با استفاده از المان‌های کنترلی (مانند ترانزیستورها) که به صورت سری و یا موازی با بار قرار می‌گیرند، کنترل ولتاژ صورت می‌گیرد. در این منابع، المان کنترلی در ناحیه خطی خودش کار می‌کند. لذا با وجود اینکه ولتاژ خروجی دارای نویز پایین و رگولاسیون دقیقی هست، ولی تلفات توان به شدت بالا هست. عموماً در بهترین حالت بازده منابع تغذیه خطی حدود ۴۰ درصد است. برای تبدیل توان با بازده‌های بالا (بیش از ۸۵ درصد) در عمل اغلب از منابع تغذیه سوییچینگ استفاده می‌شود. بازده این مبدل‌ها به مراتب بالاتر از مبدل‌های خطی است، زیرا در آنها، المان‌ کنترلی به صورت سوییچینگ (کاملاً خاموش و کاملاً روشن) کار می‌کند و لذا تلفات آنها خیلی کمتر می‌شود.

منابع تغذیه سوییچینگ را می‌توان به دو دسته‌ی ایزوله و غیر ایزوله تقسیم‌بندی کرد که هر کدام از آنها در مدارات الکترونیکی کاربرد ویژه‌ای دارند. در دسته‌ی ایزوله ارتباط فیزیکی بین منبع ورودی و بار خروجی وجود ندارد و انتقال و تبدیل توان از طریق میدان‌های الکترومغناطیسی صورت می‌گیرد. اما در مبدل‌های غیر ایزوله زمین سمت ورودی و خروجی یکسان بوده و انتقال توان به صورت فیزیکی از طریق سیم‌های مسی صورت می‌گیرد. در اغلب بردهای صنعتی از هر دو مبدل سوییچینگ استفاده می‌شود. برای مثال، برق صنعتی که AC هم هست با یک مبدل ایزوله تبدیل به یک ولتاژ DC ثابت مانند ۲۴ ولت می‌شود و سپس با استفاده از مبدل‌های غیر ایزوله ولتاژهای لازم برای عملکرد بخش‌های مختلف برد الکترونیکی مانند ۳.۳ ولت، ۵ ولت و حتی ۱۲ ولت ساخته می‌شود. در بخش اول آموزش منابع تغذیه سوییچینگ به طراحی انواع مبدل‌های سوییچینگ غیر ایزوله پرداخته شد و در ادامه آن، در این آموزش به طراحی منابع تغذیه سوییچینگ ایزوله از نوع فلای‌ بک پرداخته می‌شود. لازم به ذکر است که برخی از مطالب مشترک مانند انتخاب نوع خازن‌های الکترولیتی، سلف‌ها و … که بین مبدل‌های ایزوله و غیر ایزوله مشترک است در این آموزش تکرار نخواهد شد. لذا پیشنهاد می‌شود که آموزش مبدل های سوییچینگ ایزوله فلای بک، بعد از مطالعه دوره آموزشی طراحی مبدل های سوییچینگ غیر ایزوله دنبال شود.

مبدل‌های سوییچینگ فلای بک جز یکی از مهم ترین منابع تغذیه در اغلب بردهای صنعتی در توان های کمتر از ۱۵۰ وات است. زیرا به کمک این مبدل ها علاوه بر ایزولاسیون کامل ورودی و خروجی می‌ توان با یک ساختار خروجی های چندگانه و ایزوله ایجاد کرد. علاوه بر این، با یک مدار مشابه می توان به همه مدهای باک، بوست و باک‌بوست دسترسی پیدا کرد. به عبارت دیگر، با توجه به نسبت تعداد دورهای سیم‌پیچی ترانس فلای بک و دیوتی سایکل مبدل می تواند در مدهای مختلف کار کند. از این رو، به کمک مبدل های سوییچینگ ایزوله فلای بک می توان یک منبع تغذیه یونیورسال طراحی کرد که در آن ولتاژ ورودی هر مقدار AC و DC در یک بازه مشخصی باشد و خروجی‌های تنظیم‌شده را تولید کند.

در این آموزش، قدم به قدم مباحث مختلف طراحی منابع تغذیه سوییچینگ ایزوله فلای بک آموزش داده خواهد شد. در ابتدا از طریق شبیه‌سازی در نرم‌افزار LTspice اصول کاری این مبدل، مدهای کاری مختلف و تاثیر پارامترها بررسی خواهد شد. در قدم دوم، طراحی ترانس فلای‌ بک (انتخاب نوع ماده هسته فرومغناطیس، محاسبات تعداد دورهای سیم‌پیچی‌ها و محاسبه طول فاصله هوایی) بحث خواهد شد. سپس نحوه تولید خروجی های چندگانه بیان می‌شود. نحوه تبدیل AC به DC ذکر خواهد شد. مباحث جانبی مانند line filter، خازن های حفاظتی، ترمیستور، وریستور و ارستر بحث می‌شوند. در ادامه چند آیسی معروف از شرکت های مختلف مانند Linear Technology، Texas Instrument و Power Integrations برای پیاده‌سازی عملی منابع تغذیه سوییچینگ ایزوله فلای بک به دقت بررسی خواهند شد.

 

محتوای آموزش منابع تغذیه سوییچینگ ایزوله فلای بک

  • اصول عملکرد منابع تغذیه سوییچینگ ایزوله فلای
  • شبیه‌سازی مبدل و بررسی شکل موج ها
  • تاثیر راکتانس نشتی و بررسی انواع مدارات کلمپ کردن ولتاژ
  • مدهای کاری پیوسته و ناپیوسته منابع تغذیه سوییچینگ ایزوله فلای
  • طراحی ترانس فلای‌بک (محاسبات طول فاصله هوایی، تعداد دورها و شکل هسته)
  • بررسی مدار مغناطیسی ترانس فلای بک
  • انواع روش های کنترل ولتاژ در منابع تغذیه سوییچینگ ایزوله فلای (کنترل اولیه و ثانویه)
  • آشنایی با آیسی LT8303
  • آشنایی با آیسی LT3573
  • اضافه کردن پل دیودی در ورودی برای ساخت مبدل AC به DC
  • مباحث تکمیلی: لاین فیلتر، خازن‌های حفاظتی، وریستور، ارستر و ترمیستور
  • آشنایی با آیسی‌های TL431 و TLP521 برای ایزولاسیون ولتاژ فیدبک‌شده
  • آشنایی با آیسی‌های سری UC384x برای ساخت منابع تغذیه سوییچینگ ایزوله فلای و شبیه‌سازی کامل در LTspice
  • بررسی کامل یک منبع تغذیه سوییچینگ تجاری ۱۲ ولت ۱۰ آمپر
  • آشنایی با آیسی‌های سری TNY2xx برای ساخت منابع تغذیه سوییچینگ ایزوله فلای
  • آشنایی با نرم‌افزار PI Expert برای طراحی منابع تغذیه سوییچینگ ایزوله فلای
 

ویديوی نمونه: آموزش اصول کاری منابع تغذیه سوییچینگ ایزوله فلای بک

 
 

نحوه خرید آموزش منابع تغذیه سوییچینگ ایزوله فلای بک – جامع و کاربردی

هزینه آموزش: ۳ میلیون تومان

(تخفیف ۵۰٪) >> فقط ۱.۵میلیون تومان

شماره کارت جهت واریز: 6104337359254321 بنام امید زندی سرابسوره

بعد از واریز مبلغ، رسید آن را همراه با نام و نام‌ خانوادگی، آدرس ایمیل و نام آموزش به آدرس زیر ایمیل کنید. بعد از دریافت اطلاعات، در اولین فرصت، لینک‌های دانلود آموزش برایتان ارسال خواهد شد.

اگر سوالی هم درباره دوره‌ی آموزشی داشتید به این آدرس ایمیل بفرمایید.

  •  ایمیل: omidzandi.ir@gmail.com

 

توجه توجه: برای یادگیری بهتر این آموزش، پیشنهاد می‌شود که در قدم اول آموزش طراحی مبدل‌های سوییچینگ غیر ایزوله مطالعه شود:

علاوه بر این، برای طراحی بهینه منابع تغذیه سوییچینگ داشتن مهارت در طراحی PCB هم لازم است. در حقیقت، بهترین طراحی در تئوری با پیاده‌سازی غیر بهینه PCB می‌تواند منجر به یک منبع تغذیه نامناسب شود. از این رو، پیشنهاد می‌شود بعد از دوره آموزش طراحی منابع تغذیه سوییچینگ، آموزش طراحی حرفه‌ای PCB با آلتیوم دیزاینر در لینک هم دنبال شود.