پايان نامه طراحي و ساخت مدار محافظ وسايل برقي
دسته بندي :
کالاهای دیجیتال »
رشته برق و مخابرات (آموزش_و_پژوهش)
پايان نامه طراحي و ساخت مدار محافظ وسايل برقي
فهرست مطالب
فصل 1 : قطعات مدار
1-1 : ديود 1N4007 2
2-1 : ترانزیستور BC547 5
3-1 : آپ امپ LM324 13
4-1 رگولاتور ولتاژ LM7812 30
فصل 2 : کارکرد مدار
1-1 : نحوه عملکرد مدار 42
1-1-2 : تحلیل عملی مدار 42
2-1-2 : نحوه عملکرد پل دیودی 44
2-2 : تحلیل تئوری مدار 45
فصل سوم :پيوست ها
1-3 : اطلاعات كاتالوگي ديود 1N4007 49
2-3: اطلاعات كاتالوگي ترانزيستور BC 547 51
3-3 : اطلاعات كاتالوگي آپ امپ LM 324 55
4-3: اطلاعات كاتالوگي رگلاتور ولتاژ LM7812 67
فهرست جداول
جدول 1-1-1 : ماكزيمم مقادير مجاز 3
جدول 2-1-1 : مشخصات الکتریکی 4
جدول 3 -1- 1 : ابعاد قطعه 4
جدول 1-2-1 : مقادير ماكزيمم مطلق 5
جدول 2-2-1 : مشسخصات الكتريكي 6
جدول 3-2-1 : پارامترهای h به ازای چند IC مختلف 8
جدول 4-2-1 : پارامترهای h در ، ، 9
جدول 1-3-1 : رمزهای دستور 15
جدول 2-3-1 مقادیر ماکزیمم مطلق 15
جدول 3-3-1 : خواص الکتریکی 16
جدول 1-4-1 : ویژگی های الکتریکی 32
فهرست اشكال
شكل مدار محافظ وسايل برقي 41
شکل 1-1-1 : شکل فیزیکی قطعه 2
شکل 2-1-1 : ابعاد قطعه 4
شکل 1-2-1 : شکل فیزیکی قطعه 5
شکل 2-2-1 اندازه گیری لرزش نویز 6
شکل 3-2-1 : مشخصات عمومی در 8
شکل 1-3-2-1 : بهره جریان DC نسبت به جریان کلکتور 8
شکل 2-3-2-1 : VBE و VCE نسبت به جریان کلکتور 9
شکل 4-2-1 : مشخصات عمومی ( مگر این که مورد خاصی باشد ) 9
شکل 1- 4-2-1 : مشخصات خروجی امیتر مشترک 9
شکل 2- 4-2-1 : تولید بهره جریان باند وسیع نسبت به جریان کلکتور 10
شکل 3- 4-2-1 : جریان قطع کلکتور نسبت به دمای محیط 10
شکل 4- 4-2-1 : پارامترهای h نسبت به جریان کلکتور 11
شکل 5- 4-2-1 : ولتاژ نویز معادل در بیس نسبت به جریان کلکتور 11
شکل 6- 4-2-1 : الگوی نویز باند پهن نسبت به جریان کلکتور 12
شکل 1-3-1 : انواع مختلف این آی سی بر حسب فشردگی اتصالات 13
شکل 2-3-1 : اتصالات پین ( نمای بالایی ) 14
شکل 3-3-1 : نمودار شماتیک از 4/1 آی سی 15
شکل 4-3-1 : جریان بایاس ورودی در برابر دمای محیط 18
شکل 5-3-1 : محدود کننده جریان 19
شکل 6-3-1 : دامنه ولتاژ ورودی 19
شکل 7-3-1 : جریان تغذیه 19
شکل 8-3-1 : حاصلضرب بهره در پهنای باند 20
شکل 9-3-1 : نسبت پس زنی مد مشترک 20
شکل 10-3-1 : پاسخ فرکانسی حلقه باز 20
شکل 11-3-1 : پاسخ فرکانسی سیگنال بزرگ 21
شکل 12-3-1 : پاسخ پالسی ولتاز پیرو 21
شکل 13-3-1 : ویژگی های خروجی ( خوردن جریان ) 21
شکل 14-3-1 : پاسخ پالسی ولتاز پیرو 22
شکل 15- 3-1 : ویژگی های خروجی ( جریان دهی ) 22
شکل 16-3-1 : جریان ورودی 22
شکل 17-3-1 : بهره ولتاژ 23
شکل 18-3-1 : منبع تتغذیه و نسبت پس زنی مد مشترک 23
شکل 19-3-1 : بهره ولتاژ سیگنال بزرگ 23
شکل 20-3-1 : کاربردهای معمول تک منبع 24
شکل 1-20-3-1 : آمپلی فایر وارونگر جفتی AC 24
شکل 2-20-3-1 : آمپلی فایر غیر وارونگر جفتی AC 24
شکل 21-3-1 : کاربردهای معمول تک منبع 25
شکل 1-21-3-1 : بهره DC غیر وارونگر 25
شکل 2-21-3-1 : آمپلی فایر جمع DC 25
شکل 3-21-3-1 : آمپلی فایر ابزاری DC امپدانسی با تنظیم بهره ورودی بالا 26
شکل 4-21-3-1 : آشکار ساز قله با رانش پایین 26
شکل 22-3-1 : کاربرد آمپلی فایرهای متقارن برای کاهش جریان ورودی ( مفهوم کلی ) 26
شکل 23-3-1 : کاربردهای معمول تک منبع 27
شکل 1-23-3-1 : فیلتر میان گذرنده فعال کننده 27
شکل 2-23-3-1 : آمپلی فایر DC امپدانسی با ورودی بالا 27
شکل 24-3-1 : فاز و بهره ولتاژ در برابر فرکانس 28
شکل 25-3-1 : داده های مکانیکی بسته (بسته دور دهی ، 14 پین پلاستیکی ) 28
شکل 26-3-1 : داده¬های مکانیکی بسته(میکرو پکیج 14پینی پلاستیکی با عملکرد تدریجی) 28
شکل 27-3-1 : داده های مکانیکی بسته (بسته فشرده کوچک نازک 14 پینی ) 29
شکل 1-4-1 : نمودارهای اتصال 31
شکل 1-1-4-1 : بسته پلاستیکی 31
شکل 2-1-4-1 : بسته استوانه ای فلزی آلومینیومی 31
شکل 2-4-1 : نمای شماتیک 31
شکل 3-4-1 : ویژکی های معمول عملکردی 34
شکل 1-3-4-1 : بیشینه متوسط اتلاف نیرو 34
شکل 2-3-4-1 : بیشینه متوسط اتلاف نیرو 34
شکل 3-3-4-1 : ولتاژ خروجی ( بهنجار شده به ازای ) 35
شکل 4-3-4-1 : جریان قله خروجی 35
شکل 5-3-4-1 : پس زنی موجک 36
شکل 6-3-4-1 : پس زنی موجک 36
شکل 7-3-4-1 : امپدانس خروجی 36
شکل 8-3-4-1 : ولتاژ رهایی 37
شکل 9-3-4-1 : ویژگی های رهایی 37
شکل 10 -3-4-1 : جریان خاموشی 37
شکل 11-3-4-1 : جریان خاموشی 38
شکل 4-4-1 : ابعاد فیزیکی : اینچ ( میلیمتر ) مگر این که واحد دیگری ذکر شود 39
شکل 5-4-1 : ابعاد فیزیکی : اینچ ( میلیمتر ) مگر این که واحد دیگری ذکر شود 39
چكيده
اين پروژه مربوط به ساخت و بررسي مدار محافظ وسايل برقي مي باشد كه يك مدار كاملا الكترونيكي مي باشد و براي محافظت از وسايل برقي اعم از يخجال ، تلويزيون ، كامپيوتر و ... به كار مي رود.
اهميت اين دستگاه در اين است كه اگر اين دستگاه را سر راه برق شهر و وسيله برقي قرار ندهيم بر اثر نوسانات برق شهر ممكن است دستگاه آسيب ببيند .
اين مدار از آپ امپ ، آي سي رگولاتور ولتاژ ، ترانس ، ترانزيستور ، ديود ومقاومت هاي الكتريكي تشكيل شده است .
مراحل ساخت اين پروژه شامل تعيين كردن نقشه مدار مورد نظر ، پياده سازي روي كيت الكتريكي، نصب قطعات و نصب بر روي يك وسيله الكتريكي مي باشد .
مقدمه
دستگاه محافظ وسايل برقي دستگاهي است كه علاوه بر ساده بودن از نظر مداري و اين كه فاقد مدارات ميكرو و نرم افزاري مي باشد ولي هم اكنون در ادارات و منازل جايگاه مهمي در مورد جلوگيري از سوختن و عدم آسيب ديدگي لوازم برقي بر عهده دارد .
اين دستگاه وسايل برقي را از نوسانات برق شهر حفظ مي كند يعني اگر ولتاژ برق شهر به زير 180 ولت يا بالاي 240 ولت برسد ، اين دستگاه از طريق قطعات و در نهايت رله ، برق تغذيه وسيله برقي را قطع خواهد كرد و مانع از سوختن و يا آسيب ديدگي دستگاه مي شود . براي قطع و وصل شدن رله و در نهايت وسيله برقي ، يك حد مشخص ولتاژ در مدار مورد نياز است تا به رله اعمال شود . اين حدود ولتاژ توسط يك آپ امپ به شماره LM124 تعيين مي شود كه در ادامه به بررسي اين مطلب مي پردازيم .. همچنين در ابتداي مدار يك ترانس كاهنده قرار دارد كه برق 220 ولت شهر را به 12 ولت كاهش مي دهد و از اين ولتاژ در مدار استفاده مي شود و زماني كه 220 ولت اعمالي به مدار كاهش يا افزايش بيش از حد پيدا كرد ، مدار محافظ ، وسيله برقي را خاموش خواهد كرد .
اين مدار در چند نوع مختلف در بازار طراحي و ساخته شده است كه ما در اين جا به بررسي نوع خاصي از اين وسيله مي پردازيم .
-1- ديود 1N4007
يكسو كننده هاي سيم محوري با بازيابي استاندارد
اين كاتالوگ اطلاعاتي را در مورد يكسوكننده هاي مونتاژي سيم محور كوچك جهت وسايل با توان و داراي كاربردهاي متعدد فراهم مي آورد.
ويژگي هاي مكانيكي :
- بدنه : اپوكسي ، داراي قالب
- وزن : 4/0 گرم ( تقريبي )
- پرداخت : كليه سطوح خارجي در برابر خوردگي مقاوم هستند و سيم هاي ترمينال كاملا لحيم كاري شده اند.
- دماي سيم و سطح مونتاژبراي لحيم كاري : ماكزيمم C º220 براي 10 ثانيه با فاصله "16/1 از بدنه.
- بسته بندي شده در كيسه هاي پلاستيكي ، 1000 عدد در هر كيسه ، 4 نوار و چرخك موجود ، 5000 در هر حلقه ، با اضافه نمودن پسوند RL به شماره قطعه
- قطبيت : كاتد مطابق با باند قطبي
- نوع :4001N1،4002N1 ، 4003N1 ، 4004N1 ،4005N1، 4006N1،4007N1
2-1- ترانزيستور Bc547
ترانزيستور NPN سيليكوني با سيگنال كوچك AF
546BC تا 550 BCترانزيستورهاي NPN سيليكوني مسطح رونشستي هستند ، براي استفاده در سيگنال كوچك AF و مراحل تقويت و هدايت مدار تزويج .
با 556 BCتا 560 BCتكميل مي شوند .
549 BCو 559 BCبا الگوي نويز پايين مشخص مي شوند .