برق و الکترونیک *دانلود پروژه رایگان
2.3K subscribers
808 photos
96 videos
352 files
695 links
بسمه تعالی
دانلود پروژه و پی سی بی رایگان
Download Telegram
🟡 نهج البلاغه حکمت ۸۹ - راه اصلاح امور دنیا ...

🔴 قَالَ آيَةُ اَللهِ اَلْعُظْمَى أَمِيرُاَلْمُؤْمِنِينَ عَلِيُّ بْنُ ابي طَالِبٍ صَلَوَاتُ اَللهِ عَلَيْهما : مَنْ أَصْلَحَ مَا بَيْنَهُ وَ بَيْنَ اللَّهِ، أَصْلَحَ اللَّهُ مَا بَيْنَهُ وَ بَيْنَ النَّاسِ؛ وَ مَنْ أَصْلَحَ أَمْرَ آخِرَتِهِ، أَصْلَحَ اللَّهُ لَهُ أَمْرَ دُنْيَاهُ؛ وَ مَنْ كَانَ لَهُ مِنْ نَفْسِهِ وَاعِظٌ، كَانَ عَلَيْهِ مِنَ اللَّهِ حَافِظٌ.

🟠 حضرت آیت الله العظمی امیرالمؤمنین علی بن ابی طالب صلوات الله علیهما می فرمایند : كسى كه ميان خود و خدا اصلاح كند، خداوند ميان او و مردم را اصلاح خواهد كرد، و كسى كه امور آخرت را اصلاح كند، خدا امور دنياى او را اصلاح خواهد كرد، و كسى كه از درون جان واعظى دارد، خدا را بر او حافظى است.
### 📘 مقاله آموزشی: تاثیر فرکانس سوئیچینگ در رگولاتورهای باک

---

## 🔰 مقدمه
در دنیای الکترونیک قدرت، یکی از مهم‌ترین اجزای طراحی منابع تغذیه سوئیچینگ، فرکانس سوئیچینگ است. این پارامتر تعیین می‌کند که ترانزیستورهای داخلی رگولاتور با چه سرعتی روشن و خاموش شوند و انرژی چگونه از ورودی به خروجی منتقل گردد. شاید در نگاه اول فقط یک عدد ساده به نظر برسد، اما در عمل، بالا یا پایین بودن فرکانس سوئیچینگ تأثیرات گسترده‌ای بر اندازه قطعات، راندمان، نویز، پاسخ گذرا و حتی هزینه نهایی مدار دارد.

---

## ⚡️ فرکانس سوئیچینگ بالا
وقتی رگولاتور با فرکانس‌های بالا (مثلاً بالای 1 مگاهرتز) کار می‌کند، چند ویژگی مهم دیده می‌شود:

- 📏 اندازه کوچک‌تر قطعات: چون انرژی در هر سیکل کمتر منتقل می‌شود، برای رسیدن به همان ریپل ولتاژ می‌توان از اندوکتور و خازن‌های کوچک‌تر استفاده کرد. این موضوع باعث می‌شود طراحی جمع‌وجورتر و مناسب برای دستگاه‌های قابل‌حمل باشد.
- 🚀 پاسخ گذرای سریع‌تر: فرکانس بالا یعنی کنترل سریع‌تر تغییرات بار. وقتی مصرف‌کننده ناگهان جریان بیشتری بخواهد، رگولاتور سریع‌تر واکنش نشان می‌دهد و افت ولتاژ کمتر خواهد بود.
- 📡 نویز و EMI بیشتر: سوئیچینگ سریع‌تر باعث تولید طیف فرکانسی وسیع‌تر و نویز الکترومغناطیسی قوی‌تر می‌شود. بنابراین طراحی PCB باید دقیق‌تر باشد و نیاز به فیلترهای EMI بیشتر خواهد بود.
- 🔋 راندمان کمتر در بار سنگین: هر بار روشن و خاموش شدن ترانزیستورها مقداری انرژی تلف می‌کند. وقتی این عمل با سرعت بالا انجام شود، تلفات سوئیچینگ افزایش یافته و راندمان در جریان‌های بالا کاهش می‌یابد.

---

## 🐢 فرکانس سوئیچینگ پایین
در مقابل، رگولاتورهایی که با فرکانس‌های پایین‌تر (مثلاً 500 تا 600 کیلوهرتز) کار می‌کنند، ویژگی‌های متفاوتی دارند:

- 📏 اندازه بزرگ‌تر قطعات: برای رسیدن به ریپل مشابه، نیاز به اندوکتور و خازن بزرگ‌تر است. این موضوع باعث می‌شود مدار حجیم‌تر شود و برای کاربردهای کوچک مناسب نباشد.
- 🕐 پاسخ گذرای کندتر: تغییرات بار سریع ممکن است باعث افت ولتاژ لحظه‌ای شود، چون کنترل‌کننده فرصت کمتری برای واکنش دارد.
- 📡 نویز و EMI کمتر: فرکانس پایین‌تر یعنی طیف نویز محدودتر و طراحی EMI ساده‌تر. این مزیت در سیستم‌هایی که حساسیت بالایی به نویز دارند بسیار مهم است.
- 🔋 راندمان بهتر در بار سنگین: چون تعداد دفعات سوئیچینگ کمتر است، تلفات سوئیچینگ کاهش می‌یابد و راندمان در جریان‌های بالا بهتر خواهد بود.

---

## ⚖️ مقایسه و انتخاب
انتخاب فرکانس سوئیچینگ یک توازن (Trade-off) بین چند عامل است:

- اگر کوچکی مدار و سرعت پاسخ مهم باشد (مثلاً در موبایل یا لپ‌تاپ)، فرکانس بالا انتخاب می‌شود.
- اگر راندمان بالا و نویز کمتر مهم باشد (مثلاً در تجهیزات صنعتی یا سیستم‌های حساس به EMI)، فرکانس پایین مناسب‌تر است.
- در بسیاری از طراحی‌ها، طراحان یک نقطه میانه انتخاب می‌کنند تا هم راندمان قابل‌قبول داشته باشند و هم اندازه قطعات خیلی بزرگ نشود.

---

## 📌 نکات عملی در طراحی
- اندوکتور: در فرکانس بالا می‌توان از اندوکتورهای کوچک‌تر استفاده کرد، اما باید دقت کرد جریان اشباع آن کافی باشد.
- خازن خروجی: در فرکانس بالا، خازن‌های سرامیکی کم ESR بهترین گزینه هستند. در فرکانس پایین، خازن‌های الکترولیتی یا تانتالیوم هم قابل‌استفاده‌اند.
- طراحی PCB: در فرکانس بالا، مسیرهای کوتاه و زمین گسترده اهمیت بیشتری دارند تا نویز کاهش یابد.
- کاربرد: در دستگاه‌های قابل‌حمل و کم‌جا معمولاً فرکانس بالا ترجیح داده می‌شود، در حالی که در منابع تغذیه صنعتی یا تجهیزات مخابراتی فرکانس پایین رایج‌تر است.

---

## 🎯 نتیجه‌گیری
فرکانس سوئیچینگ یک عدد ساده نیست؛ بلکه کلید اصلی طراحی در منابع تغذیه سوئیچینگ است. انتخاب درست آن می‌تواند تفاوت بین یک مدار کارآمد و یک مدار پرنویز یا پرهزینه باشد. همیشه باید بین اندازه، راندمان، نویز و هزینه تعادل برقرار کرد.
### 📘 مقاله آموزشی: تفاوت نسل قدیم و جدید رگولاتورهای سوئیچینگ

🔰 مقدمه
رگولاتورهای سوئیچینگ وظیفه دارند ولتاژ ورودی را به ولتاژ مورد نیاز مدار تبدیل کنند. در طول زمان تکنولوژی آن‌ها تغییر کرده است. نسل‌های قدیمی مثل LM2596 هنوز پرکاربردند، اما نسل‌های جدید با اندازه بسیار کوچک و راندمان بالا عرضه می‌شوند. چرا با وجود توان خروجی مشابه، این‌قدر تفاوت در اندازه و عملکرد وجود دارد؟

🕰 نسل قدیم
⚡️ فرکانس سوئیچینگ پایین (حدود 150 کیلوهرتز)
📏 نیاز به اندوکتور بزرگ و خازن‌های الکترولیتی حجیم
🔌 غیر سنکرون، یعنی نیاز به دیود شاتکی خارجی → مدار بزرگ‌تر و تلفات بیشتر
📦 بسته‌بندی بزرگ (TO-220 یا ماژول آماده)
مزایا: تحمل ولتاژ ورودی بالا تا حدود 40 ولت، طراحی ساده و مقاوم، نویز کمتر به دلیل فرکانس پایین
معایب: راندمان پایین‌تر، اندازه بزرگ، پاسخ گذرای کندتر

🚀 نسل جدید
⚡️ فرکانس سوئیچینگ بالا (600 کیلوهرتز تا 1.4 مگاهرتز)
📏 اندوکتور و خازن کوچک‌تر کافی است (MLCC سرامیکی)
🔌 سنکرون، یعنی دیود حذف شده و MOSFET داخلی وظیفه یکسو‌سازی را انجام می‌دهند → راندمان بالاتر
📦 بسته‌بندی کوچک (SOT-23 یا QFN)
مزایا: راندمان بالا، پاسخ گذرای سریع‌تر، اندازه کوچک و مناسب برای دستگاه‌های قابل‌حمل
معایب: ولتاژ ورودی محدودتر (معمولاً تا 17 ولت)، EMI بیشتر به دلیل فرکانس بالا، دفع حرارت سخت‌تر به دلیل اندازه کوچک

📡 چرا اندازه فرق دارد؟
اندازه بزرگ LM2596 به خاطر فرکانس پایین و نیاز به قطعات جانبی حجیم است. در مقابل، رگولاتورهای جدید با فرکانس بالا کار می‌کنند و همین باعث می‌شود اندوکتور و خازن کوچک‌تر باشند. علاوه بر این، حذف دیود خارجی و استفاده از MOSFET داخلی باعث کاهش تعداد قطعات و کوچک‌تر شدن مدار می‌شود.

⚖️ نتیجه‌گیری
اگر پروژه‌ای داری که نیاز به ولتاژ ورودی بالا و مقاومت در شرایط سخت دارد، نسل قدیم مثل LM2596 هنوز انتخاب خوبی است.
اگر کوچکی مدار، راندمان بالا و پاسخ سریع مهم است، رگولاتورهای جدید گزینه بهتری هستند.
انتخاب بین این دو بستگی به نیاز پروژه دارد: صنعتی و مقاوم → نسل قدیم. قابل‌حمل و کم‌جا → نسل جدید.

---

### 🔍 نمونه‌هایی از رگولاتورهای جدید
⚡️ TPS563249 (Texas Instruments) → رگولاتور 3 آمپر، فرکانس ثابت 1.4 مگاهرتز، بسته‌بندی کوچک.
⚡️ TPS562201 (Texas Instruments) → رگولاتور 2 آمپر، فرکانس 580 کیلوهرتز، راندمان بالا در بار سبک.
⚡️ MT2492 (Aerosemi) → رگولاتور 2 آمپر، فرکانس 600 کیلوهرتز، راندمان تا 96%.
⚡️ MP1584 (MPS) → رگولاتور 3 آمپر، فرکانس 1.5 مگاهرتز، بسیار کوچک و محبوب در ماژول‌های آماده.
🟡 حکم نماز پشت سر کسی که دین را وسیله درآمد کرده است ...

🔴 قَالَ آيَةُ اَللهِ اَلْعُظْمَى اَلْإِمَامُ اَلْبَاقِرُ صَلَوَاتُ اَللهِ عَلَيْهِ : لا يُصَلّى خَلفَ مَن يَبتَغِي عَلَى الأذانِ وَ الصلاةِ الأجرَ ، و لا تُقبَلُ شَهادَتُهُ.

🟠 حضرت آیت الله العظمی امام باقر صلوات الله علیه می فرمایند : پشت سر كسى كه براى اذان و نماز مزد مى طلبد ، نبايد نماز خواند و شهادتش نيز پذيرفته نيست.

📚الكافی،ج۷ص۳۹۶ح۱۱