Loading presentation...

Present Remotely

Send the link below via email or IM

Copy

Present to your audience

Start remote presentation

  • Invited audience members will follow you as you navigate and present
  • People invited to a presentation do not need a Prezi account
  • This link expires 10 minutes after you close the presentation
  • A maximum of 30 users can follow your presentation
  • Learn more about this feature in our knowledge base article

Do you really want to delete this prezi?

Neither you, nor the coeditors you shared it with will be able to recover it again.

DeleteCancel

Switch Mode Power Supplies (SMPS)

Switch Mode Power Supplies (SMPS)
by

Süleyman Bedeloğlu

on 9 September 2013

Comments (0)

Please log in to add your comment.

Report abuse

Transcript of Switch Mode Power Supplies (SMPS)

(SMPS)
Anahtarlamalı Güç Kaynakları
Switch Mode Power Supplies

Süleyman Bedelogğlu



Elektronik devrelerin çalışması için gereken temel enerji, AC giriş sinyalini DC çıkış sinyaline dönüştüren DC güç kaynaklarından sağlanır.


Neden DC Güç Kaynağı?


Temel olarak 2 çeşit DC güç kaynağı vardır.

Doğrusal (Lineer) DC Güç Kaynakları
Anahtarlamalı DC Güç Kaynakları (SMPS)
Yapıları karmaşıktır ve maliyet yüksektir.
Çıkıştaki gürültü ve bozunmalardan dolayı filtreye ihtiyaç vardır.
Verimleri oldukça yüksektir.
Çalışma frekansları çok yüksek olmasından dolayı bobin, transformatör gibi devre elemanlarının boyutları da daha küçüktür.
Anahtarlamalı gerilim regülatörlerinde birden fazla çıkış elde edilebilmekte ve çıkış geriliminin kutupları değiştirilebilmektedir.
Anahtarlamalı Güç Kaynaklarının Avantajları ve Dezavantajları
Anahtarlamalı gerilim regülatörünün temel çalışma prensibi, girişine uygulanan dc gerilimin yüksek frekanslarda anahtarlanarak çıkışa aktarılmasına dayanmaktadır. Bu işlem için giriş gerilimi kıyılmakta ve darbe-periyot oranı değiştirilmektedir. Kısaca darbe genişliği modülasyonu (Pulse Width Modulation=PWM) yapılmaktadır. Bu işlem; regülatör çıkışını yük ve giriş geriliminde oluşan değişimlerden bağımsız hale getirir.
5 tip anahtarlamalı güç
kaynağı topolojisi vardır.

Buck topolojisi
Boost topolojisi
Buck-Boost topolojisi
Cuk topolojisi
Flyback topolojisi
Buck Topolojisi
Boost Topolojisi
Flyback Topolojisi
Flyback Anahtarlamalı Güç
Kaynagğı Tasarımı
Transformatör Sararken Dikkat Edilmesi Gereken Kurallar
llk önce trafonun giris, çıkıs gerilimleri, gücü belirlenir.
Belirlenen degerlere göre piyasada bulunabilen nüve ve kafkas belirlenir.
Daha sonra giris ve cıkıstaki hesaplanan akım degerleri belirli hata pay bırakarak belirlenir.
Trafo sargılarının orta kısımları daha yogun sarılırsa sargılar sisebilir ve sorunlar olusur.
Sarım makarası çıkrığa bağlanır. Önce ilk kat sarılır.
Sararken teller arasında boşluk kalmamasına özen gösterilmelidir. Eğer boşluk varsa sarım bıçağı ile
spirler sıkıştırılır. İlk kat atıldıktan sonra 0.3 mm
kalınlığında presbant çekilir. Daha sonra diğer katlar
da yapılır. En son kattan sonra 0.5 mm kalınlığında
son presbant atılır. Uçlar makarada açılan
deliklerden çıkarılır. İletkenin uçlarındaki
emayeler kazınarak klemense bağlanır.
Trafo Nasıl Sarılır?
Trafo Çalıstırılmadan Önce Yapılması Gereken Güvenlik Testleri
Montajı biten trafonun multimetre ile sarımı, kopukluk, kısa devre ve gövdeye kaçak kontrolü yapılır.
Seri lamba ile primer ve sekonder sargıları arasında kısa devre yapılır.
Primer ve sekonder sargıların kendi giris ve çıkıs uçları arasında kopukluk, sargı uçları ile nüve arasında gövdeye kaçak olup olmadıgı kontrol edilir.
Peki neden flyback dönüstürücü?
Kurulumu basittir.
Maliyeti düsüktür.
Birbirinden elektriksel olarak izole edilmis birden fazla çıkıs gerilimleri elde edilebilir.
Verimleri lineer kaynaklara göre çok yüksektir.
Özellikle düsük güclü uygulamalarda tercih edilir.
Anahtar iletimdeyken
Anahtar kesimdeyken
Trafonun Özelikleri Belirlenmesi
Flyback Anahtarlamalı Güç Kaynagının Özelikleri
Giris Gerilimi: 125-275V AC 50Hz
Çıkıs Gerilimleri: 6.5V 0.5A - 12V 2A
Verim: %75
Çıkıs Toplam Gücü: 27.25 Watt
Giris Toplam Gücü: 37 Watt
Discontinuous Conduction Mode (DCM)
Continuous
Conduction Mode (CCM)
Daha iyi anahtarlama
CCM'ye göre toplam depolanan enerji daha azdır.
Yüksek gerilim ve düsük akımlı uygulamalarda kullanılır.
Voltaj kazancı sadece duty cycle'a baglıdır. DCM'de ise kazanç, çıkıs yüküne de baglı olarak degisir.
Yüksek gerilim ve düsük akımlı uygulamalarda kullanılır.
Buck-Boost Topolojisi
Cuk Topolojisi
Cuk Topolojisi

Trafo Çalışstırılmadan Önce Yapılması Gereken Güvenlik Testleri
Montajı biten trafonun multimetre ile sarımı, kopukluk, kısa devre ve gövdeye kaçak kontrol edilir.
Seri lamba ile primer ve sekonder sargıları arasında kısa devre yapılır.
Primer ve sekonder sargıların kendi giris ve cıkıc uçları arasındaki kopukluk, sargı uçları ile nive arasında gövdeye kaçak olup olmadığı kontrol edilir.
Dinlediginiz için tesekkür ederim.
Transformatör Sarım Hesabı
Spir Sayısı=(U*10^8)/(4.44*f*〖10〗^5*a*b)
Sarımlardan geçeçek max. akım= S/U
Kablo kalınlıgı her 1 mm^2 ye 3A genel olarak düsecek sekilde belirlenir. Bu kalınlıga uygun hata payı da eklenmelidir.
Npmin= (Lm*Ids)/(Bsat*Ae)
Npmin=39 Sarım
n=Np/Ns1=Vro/(Vo1+Vf1)
Vcc= 20 Sarım
Primer=145 Sarım
1.Çıkıs=16 Sarım
2.Çıkıs=9 Sarım
Çıkıs Ripple Kapasitorlerinin Belirlenmesi
dVo=(Io*Dmax)/(Co*fs)+(Ids*Vro*Rc*K)/(Vo+Vf)
K1=%11 K2=%89
Co1=1000 uF Co2=470 uF
Ripple1=0.06 V Ripple2=0.23 V
MOSFET Drain Akımı
Iedc=Pin/(Vdcmin*Dmax)
dI=(Vdcmin*Dmax)/(Lm*fs)
MOSFET Drain Akımı
Iedc=Pin/(Vdcmin*Dmax)
dI=(Vdcmin*Dmax)/(Lm*fs)

Ids(peak)= Iedc+dI/2
Ids(peak)=0.74A
Optokuplör ile Geribesleme Yapısı
Çıkıs geriliminin düzenlenmesi, R1 ve R2 dirençleri ile ayarlanan zener diyot (TL431) ve optokuplör (H11A817A) ile kontrolöre gelen geri besleme bilgisi doğrultusunda yapılmaktadır. Geri besleme bilgisi, denetleyicinin dahili referans gerilimi ile karsılaştırılır. Eğer TL431 referans ucu gerilimi 2,5V’u aşarsa optokuplörün akımı artar ve bu da Vfb geri besleme gerilim değeri düşürerek PWM’in çalışma oranını azaltır. Bu sayede çıkıs geriliminin düzenlenmesi sağlanır.

2.5V = (Vo1*R2)/(R1+R2)

R1=4k
R2=1.05k
Full transcript