Μελέτη και κατασκευή τροφοδοτικού με πολλαπλές εξόδους

• Main Author: Ζαοσκούφης, Κωνσταντίνος
• Other Authors: Τατάκης, Εμμανουήλ
• Format: Thesis
• Language: Greek
• Published: 2014
• Subjects: Μετατροπείς Flyback; Τρανζίστορς; Flyback converters; Transistors; 621.381 532 2

Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται τη μελέτη και κατασκευή ενός τροφοδοτικού με πολλαπλές εξόδους. Η εργασία εκπονήθηκε στο εργαστήριο Ηλεκτρομηχανικής Μετατροπής Ενέργειας του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών του Πανεπιστημίου Πατρών. Σκοπός της εργασίας αυτής είναι η μελέτη και η κατασκευή ενός τροφοδοτικού, το οποίο θα τροφοδοτείται από το μονοφασικό δίκτυο εναλλασσόμενη τάσης και θα έχει την δυνατότητα να τροφοδοτεί πέντε φορτία χαμηλής ισχύος με διαφορετικές συνεχείς τάσεις. Βασικό χαρακτηριστικό της κατασκευής αποτελεί η χρησιμοποίηση ολοκληρωμένου κυκλώματος που ενσωματώνει τρανζίστορ ισχύος τύπου Mosfet μαζί με ελεγκτή (FPS) σε μια συσκευασία. Αρχικά γίνεται μια σύγκριση των βασικών τοπολογιών που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τροφοδοσία πολλαπλών φορτίων και εν τέλει κρίνεται ως καταλληλότερη αυτή που υλοποιείται με τον μετατροπέα τύπου Flyback. Στην συνέχεια αναλύεται η λειτουργία του μετατροπέα στη μόνιμη κατάσταση ισορροπίας με ιδανικά στοιχεία στην CCM και DCM. Ακολουθεί η μελέτη του μετατροπέα με πραγματικά ημιαγωγικά και μαγνητικά στοιχεία με σκοπό να γίνει ορατό το πρόβλημα των υπερτάσεων που αναπτύσσονται στα άκρα του διακόπτη. Προτείνονται και αναλύονται δύο παθητικά κυκλώματα προστασίας του διακόπτη από τις υπερτάσεις, ένα με απώλειες και ένα χωρίς. Στη συνέχεια εξετάζεται ο μετατροπέας ως μαγνητικό κύκλωμα και αναλύεται η μέθοδος κατασκευής του μετασχηματιστή τύπου Flyback. Μετά το πέρας της θεωρητικής ανάλυσης του μετατροπέα παρουσιάζεται η κατασκευαστική μελέτη του τροφοδοτικού. Επιπλέον αναλύεται η μέθοδος ελέγχου και αντιστάθμισης του μετατροπέα καθώς και η λειτουργία του ολοκληρωμένου ελεγκτή. Για την μελέτη των όσων έχουν προαναφερθεί πραγματοποιούνται προσομοιώσεις με χρήση του λογισμικού pspice. Τέλος παρουσιάζονται τα πειραματικά αποτελέσματα της κατασκευής του μετατροπέα.