گونشلی

چكیده

این پروژه مربوط به ساخت و بررسی مدار محافظ وسایل برقی می باشد كه یك مدار كاملا الكترونیكی می باشد و برای محافظت از وسایل برقی اعم از یخجال ، تلویزیون ، كامپیوتر و … به كار می رود.

اهمیت این دستگاه در این است كه اگر این دستگاه را سر راه برق شهر و وسیله برقی قرار ندهیم بر اثر نوسانات برق شهر ممكن است دستگاه آسیب ببیند.

این مدار از آپ امپ ، آی سی رگولاتور ولتاژ ، ترانس ، ترانزیستور ، دیود ومقاومت های الكتریكی تشكیل شده است .

مراحل ساخت این پروژه شامل تعیین كردن نقشه مدار مورد نظر ، پیاده سازی روی كیت الكتریكی، نصب قطعات و نصب بر روی یك وسیله الكتریكی می باشد .

مقدمه

دستگاه محافظ وسایل برقی دستگاهی است كه علاوه بر ساده بودن از نظر مداری و این كه فاقد مدارات میكرو و نرم افزاری می باشد ولی هم اكنون در ادارات و منازل جایگاه مهمی در مورد جلوگیری از سوختن و عدم آسیب دیدگی لوازم برقی بر عهده دارد .

این دستگاه وسایل برقی را از نوسانات برق شهر حفظ می كند یعنی اگر ولتاژ برق شهر به زیر ۱۸۰ ولت یا بالای ۲۴۰ ولت برسد ، این دستگاه از طریق قطعات و در نهایت رله ، برق تغذیه وسیله برقی را قطع خواهد كرد و مانع از سوختن و یا آسیب دیدگی دستگاه می شود . برای قطع و وصل شدن رله و در نهایت وسیله برقی ، یك حد مشخص ولتاژ در مدار مورد نیاز است تا به رله اعمال شود . این حدود ولتاژ توسط یك آپ امپ به شماره LM124 تعیین می شود كه در ادامه به بررسی این مطلب می پردازیم .. همچنین در ابتدای مدار یك ترانس كاهنده قرار دارد كه برق ۲۲۰ ولت شهر را به ۱۲ ولت كاهش می دهد و از این ولتاژ در مدار استفاده می شود و زمانی كه ۲۲۰ ولت اعمالی به مدار كاهش یا افزایش بیش از حد پیدا كرد ، مدار محافظ ، وسیله برقی را خاموش خواهد كرد .

این مدار در چند نوع مختلف در بازار طراحی و ساخته شده است كه ما در این جا به بررسی نوع خاصی از این وسیله می پردازیم .

فهرست مطالب

 عنوان :                                                                                                                     صفحه

 فصل ۱ : قطعات مدار

۱-۱ : دیود ۱N4007 …………………………………………………….. 2

2-1 : ترانزیستور BC547 ………………………………………………. 5

3-1 : آپ امپ LM324 ……………………………………………………. 13

4-1 رگولاتور ولتاژ LM7812 ……………………………………………… 30

فصل ۲ : كاركرد مدار

۱-۱ : نحوه عملكرد مدار……………………………………………………………. ۴۲

۱-۱-۲ : تحلیل عملی مدار…………………………………………………………. ۴۲

۲-۱-۲ : نحوه عملكرد پل دیودی………………………………………………….. ۴۴

۲-۲ : تحلیل تئوری مدار……………………………………………………………… ۴۵

 فصل سوم :پیوست ها

۱-۳ : اطلاعات كاتالوگی دیود ۱N4007 ……………………………………………….. 49

2-3: اطلاعات كاتالوگی ترانزیستور BC 547 ………………………………………… 51

3-3 : اطلاعات كاتالوگی  آپ امپ LM 324 ……………………………………………. 55

4-3: اطلاعات كاتالوگی رگلاتور ولتاژ LM7812 ……………………………………….. 67

فهرست جداول

عنوان                                                                                                                       صفحه

جدول ۱-۱-۱  : ماكزیمم مقادیر مجاز ………………………………………… ۳

جدول ۲-۱-۱ : مشخصات الكتریكی…………………………………………….. ۴

جدول ۳ -۱- ۱ : ابعاد قطعه………………………………………………………. ۴

جدول ۱-۲-۱ : مقادیر ماكزیمم مطلق…………………………………………………. ۵

جدول ۲-۲-۱ : مشسخصات الكتریكی …………………………………………….. ۶

جدول ۳-۲-۱ : پارامترهای h به ازای چند IC مختلف…………………………………… ۸

جدول ۴-۲-۱ : پارامترهای h در ، ، …………. ۹

جدول ۱-۳-۱ : رمزهای دستور……………………………………………. ۱۵

جدول ۲-۳-۱ مقادیر ماكزیمم مطلق………………………………………….. ۱۵

جدول ۳-۳-۱ : خواص الكتریكی……………………………………………………….. ۱۶

جدول ۱-۴-۱ : ویژگی های الكتریكی……………………………………….. ۳۲

فهرست اشكال

عنوان                                                                                                                      صفحه

شكل مدار محافظ وسایل برقی ………………………………………… ۴۱

شكل ۱-۱-۱ : شكل فیزیكی قطعه………………………………………………… ۲

شكل ۲-۱-۱ : ابعاد قطعه…………………………………………………. ۴

شكل ۱-۲-۱ : شكل فیزیكی قطعه……………………………………………… ۵

شكل ۲-۲-۱ اندازه گیری لرزش نویز………………………………………………. ۶

شكل ۳-۲-۱ : مشخصات عمومی در  ………………………………………. ۸

شكل ۱-۳-۲-۱ : بهره جریان DC نسبت به جریان كلكتور……………………………… ۸

شكل ۲-۳-۲-۱ : VBE و VCE نسبت به جریان كلكتور……………………… ۹

شكل ۴-۲-۱ : مشخصات عمومی ( مگر این كه مورد خاصی باشد )…………………… ۹

شكل ۱- ۴-۲-۱ : مشخصات خروجی امیتر مشترك……………………………………………….. ۹

شكل ۲- ۴-۲-۱ : تولید بهره جریان باند وسیع نسبت به جریان كلكتور……………………….. ۱۰

شكل ۳- ۴-۲-۱ : جریان قطع كلكتور نسبت به دمای محیط………………………………….. ۱۰

شكل ۴- ۴-۲-۱ : پارامترهای h نسبت به جریان كلكتور…………………………………….. ۱۱

شكل ۵- ۴-۲-۱ : ولتاژ نویز معادل در بیس نسبت به جریان كلكتور…………………………… ۱۱

شكل ۶- ۴-۲-۱ : الگوی نویز باند پهن نسبت به جریان كلكتور…………………………………. ۱۲

شكل ۱-۳-۱ : انواع مختلف این آی سی بر حسب فشردگی اتصالات………………………. ۱۳

شكل ۲-۳-۱ : اتصالات پین ( نمای بالایی )…………………………………………………… ۱۴

شكل ۳-۳-۱ : نمودار شماتیك از ۴/۱ آی سی……………………………………. ۱۵

شكل ۴-۳-۱ : جریان بایاس ورودی در برابر دمای محیط……………………………… ۱۸

شكل ۵-۳-۱ : محدود كننده جریان……………………………………. ۱۹

شكل ۶-۳-۱ : دامنه ولتاژ ورودی……………………………………. ۱۹

شكل ۷-۳-۱ : جریان تغذیه……………………………………………… ۱۹

شكل ۸-۳-۱ : حاصلضرب بهره در پهنای باند……………………………… ۲۰

شكل ۹-۳-۱ : نسبت پس زنی مد مشترك……………………………………. ۲۰

شكل ۱۰-۳-۱ : پاسخ فركانسی حلقه باز…………………………………… ۲۰

شكل ۱۱-۳-۱ : پاسخ فركانسی سیگنال بزرگ………………………………….. ۲۱

شكل ۱۲-۳-۱ : پاسخ پالسی ولتاز پیرو………………………………. ۲۱

شكل ۱۳-۳-۱ : ویژگی های خروجی ( خوردن جریان )……………………………. ۲۱

شكل ۱۴-۳-۱ : پاسخ پالسی ولتاز پیرو……………………………………………… ۲۲

شكل ۱۵- ۳-۱ : ویژگی های خروجی ( جریان دهی )…………………………………. ۲۲

شكل ۱۶-۳-۱ : جریان ورودی………………………………………. ۲۲

شكل ۱۷-۳-۱ : بهره ولتاژ………………………………………………………… ۲۳

شكل ۱۸-۳-۱ : منبع تتغذیه و نسبت پس زنی مد مشترك………………………. ۲۳

شكل ۱۹-۳-۱ : بهره ولتاژ سیگنال بزرگ……………………………………….. ۲۳

شكل ۲۰-۳-۱ : كاربردهای معمول تك منبع……………………………………… ۲۴

شكل ۱-۲۰-۳-۱ : آمپلی فایر وارونگر جفتی AC ………………………. 24

شكل ۲-۲۰-۳-۱ : آمپلی فایر غیر وارونگر جفتی AC ……………………………… 24

شكل ۲۱-۳-۱ : كاربردهای معمول تك منبع……………………………….. ۲۵

شكل ۱-۲۱-۳-۱ : بهره DC غیر وارونگر…………………………………….. ۲۵

شكل ۲-۲۱-۳-۱ : آمپلی فایر جمع DC…………………………………….. 25

شكل ۳-۲۱-۳-۱ : آمپلی فایر ابزاری DC امپدانسی با تنظیم بهره ورودی بالا……………. ۲۶

شكل ۴-۲۱-۳-۱ : آشكار ساز قله با رانش پایین……………………………… ۲۶

شكل ۲۲-۳-۱ : كاربرد آمپلی فایرهای متقارن برای كاهش جریان ورودی ( مفهوم كلی )……. ۲۶

شكل ۲۳-۳-۱ : كاربردهای معمول تك منبع…………………………………… ۲۷

شكل ۱-۲۳-۳-۱ : فیلتر میان گذرنده فعال كننده………………………………………. ۲۷

شكل ۲-۲۳-۳-۱ : آمپلی فایر DC امپدانسی با ورودی بالا…………………………… ۲۷

شكل ۲۴-۳-۱ : فاز و بهره ولتاژ در برابر فركانس……………………………….. ۲۸

شكل ۲۵-۳-۱ : داده های مكانیكی بسته (بسته دور دهی ، ۱۴ پین پلاستیكی )……………. ۲۸

شكل ۲۶-۳-۱ : داده­های مكانیكی بسته(میكرو پكیج ۱۴پینی پلاستیكی با عملكرد تدریجی)……. ۲۸

شكل ۲۷-۳-۱ : داده های مكانیكی بسته (بسته فشرده كوچك نازك ۱۴ پینی )………… ۲۹

شكل ۱-۴-۱ : نمودارهای اتصال……………………………………………… ۳۱

شكل ۱-۱-۴-۱ : بسته پلاستیكی…………………………………………. ۳۱

شكل ۲-۱-۴-۱ : بسته استوانه ای فلزی آلومینیومی………………….. ۳۱

شكل ۲-۴-۱ : نمای شماتیك…………………………………………………….. ۳۱

شكل ۳-۴-۱ : ویژكی های معمول عملكردی……………………………………… ۳۴

شكل ۱-۳-۴-۱ : بیشینه متوسط اتلاف نیرو…………………………………. ۳۴

شكل ۲-۳-۴-۱ : بیشینه متوسط اتلاف نیرو……………………………… ۳۴

شكل ۳-۳-۴-۱ : ولتاژ خروجی ( بهنجار شده به ازای )……………………….. ۳۵

شكل ۴-۳-۴-۱ : جریان قله خروجی………………………………………… ۳۵

شكل ۵-۳-۴-۱ : پس زنی موجك………………………………….. ۳۶

شكل ۶-۳-۴-۱ : پس زنی موجك……………………………………. ۳۶

شكل ۷-۳-۴-۱ : امپدانس خروجی……………………………………. ۳۶

شكل ۸-۳-۴-۱ : ولتاژ رهایی…………………………………………….. ۳۷

شكل ۹-۳-۴-۱ : ویژگی های رهایی…………………………… ۳۷

شكل ۱۰ -۳-۴-۱ : جریان خاموشی……………………………………… ۳۷

شكل ۱۱-۳-۴-۱ : جریان خاموشی……………………………………… ۳۸

شكل ۴-۴-۱ : ابعاد فیزیكی : اینچ ( میلیمتر ) مگر این كه واحد دیگری ذكر شود………………. ۳۹

شكل ۵-۴-۱ : ابعاد فیزیكی : اینچ ( میلیمتر ) مگر این كه واحد دیگری ذكر شود………………. ۳۹

دانلود فایل