| Περίληψη: | Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται τη μελέτη, την ανάλυση, το σχεδιασμό, την προσομοίωση και την τελική κατασκευή και δοκιμή μιας συσκευής προγραμματιζόμενου ηλεκτρονικού φορτίου συνεχούς ρεύματος (DC). Η συσκευή χρησιμοποιεί μια παράλληλη διάταξη ημιαγωγικών στοιχείων ισχύος (MOSFET ισχύος), που λειτουργούν στη γραμμική περιοχή και ελέγχονται από τελεστικό ενισχυτή. Ο προγραμματισμός του ηλεκτρονικού φορτίου γίνεται με τη χρήση μικροελεγκτή. Η εργασία αυτή εκπονήθηκε στο Εργαστήριο Ηλεκτρομηχανικής Μετατροπής Ενέργειας του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών της Πολυτεχνικής Σχολής του Πανεπιστημίου Πατρών.
Σκοπός είναι η δημιουργία μιας πλήρως λειτουργικής συσκευής για χρήση με πηγές τροφοδοσίας, είτε πρόκειται για πηγές τάσης (χρησιμοποιούμενη ως φορτίο σταθερού ρεύματος), είτε για πηγές ρεύματος (χρησιμοποιούμενη ως φορτίο σταθερής τάσης). Επιπλέον, η ίδια συσκευή μπορεί να λειτουργήσει σαν ωμικός αντιστάτης (χρησιμοποιούμενη ως φορτίο σταθερής αντίστασης).
Αρχικά, μελετώνται η βασική δομή, οι χαρακτηριστικές εξισώσεις, οι περιοχές λειτουργίας και τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά των MOSFET ισχύος. Έπειτα, μελετάται η χρησιμότητα και η βασική δομή του ηλεκτρονικού φορτίου και συνακόλουθα, προσδιορίζονται τρεις κυκλωματικές τοπολογίες που ανταποκρίνονται στις τρεις διαφορετικές λειτουργίες της συσκευής.
Στη συνέχεια, πραγματοποιείται ανάλυση των τοπολογιών με βάση τη θεωρία ηλεκτρικών κυκλωμάτων και το ιδανικά μοντέλα του MOSFET ισχύος και του τελεστικού ενισχυτή. Η ανάλυση συνοδεύεται από τον καθορισμό των προδιαγραφών της συσκευής και τις αντίστοιχες προσομοιώσεις κάθε κυκλώματος.
Το επόμενο βήμα είναι ο σχεδιασμός των κύριων μερών που συνθέτουν το συνολικό σύστημα που υποστηρίζει τη λειτουργία της συσκευής που κατασκευάστηκε. Πιο συγκεκριμένα, περιγράφονται και επεξηγούνται λεπτομερώς το σύστημα ψύξης, η πλακέτα ελέγχου, η πλακέτα ισχύος και η πλακέτα γραμμικού τροφοδοτικού.
Τέλος, γίνεται δοκιμή της ορθής λειτουργίας του ηλεκτρονικού φορτίου με μια σειρά πειραμάτων τα αποτελέσματα των οποίων επιβεβαιώνουν την θεωρητική ανάλυση και το σχεδιασμό, που προηγήθηκαν της κατασκευής.
|
|---|
