این شماتیک قادر به ارایه توان ۱۰۰ وات میباشد. در این شماتیک  از ایسی ۴۰۴۷ IC  برای تولید پالس ۱۰۰ هرتز(قابل تنظیم با پتانسیومتر) و چهار ۲N3055 ترانزیستور برای درایو کردن بار استفاده شده است. IC1 Cd4047  به عنوان یک نوسان ساز ناپایدار(astablemultivibrator)  دو پالس با اختلاف فاز ۱۸۰ درجه ایجاد میکند.

    این قطار پالس توسط دو  ترانزیستور  TIP122  تقویت شده  و هر کدام از ان ها ۲ ترانزیستور قدرت را برای درایو ترانس تامین میکنند که موجب ایجاد ۲۲۰v ac در خروجی میگردد.این قاعده کلی اینورتر ها می باشد(توضیح:در واقع به زبان ساده ما باید همانند شکل موج سینوسی در ورودی ترانس ایجاد کنیم تا بتوانیم خروجی متناوب داشته باشم. برای این کار  برای متناوب کردن ولتاژ ۱۲ ولت ابتدا نیاز به یک نوسان ساز و سپس مدار درایو برای سویچ این موج که حاصل از تغذیه dc  میباشد نیاز داریم.)

    برای توان های کم مانند روشنایی  لامپ کم مصرف  و رشته ای شارژ رهای موبایل و..میخواهید استفاده کنید این شماتیک مدار خوبی برای این کار میباشد.

    *لازم به ذکر است چون خروجی ای سی موج مربعی است.خروجی ترانس نیز موج مربعی میباشد و نمیتوان برای دستگاه های که داری موتور میباشند استفاده کرد چون خروجی باید کاملا سینوسی باشد!

     

    لیست قطعات:

     

    • P1 = 250K
    • R1 = 4.7K
    • R2 = 4.7K
    • R3 = 0.1R-5W
    • R4 = 0.1R-5W
    • R5 = 0.1R-5W
    • R6 = 0.1R-5W
    • C1 = 0.022uF
    • C2 = 220uF-25V
    • D1 = BY127
    • D2 = 9.1V Zener
    • Q1 = TIP122
    • Q2 = TIP122
    • Q3 = 2N3055
    • Q4 = 2N3055
    • Q5 = 2N3055
    • Q6 = 2N3055
    • F1 = 10A Fuse
    • IC1 = CD4047
    • ترانسفورماتور کاهنده ۳ سر ۱۲-۰-۱۲ ۵ امپر

    نکات:

    1. پتانسیومتر pot  p1 برای تنظیم فرکانس خروجی میباشد که باید روی ۵۰ هرتز تنظیم شود.
    2. اگر ترانسفور ماتور ۱۰ امپر ندارید(شاید حدود ۱۰۰ تومان خرج بر دارد!) میتوانید از ترانسفور ماتور ۵ امپر استفاده کنید که توان خروجی به ۶۰ وات کاهش پیدا میکند.
    3. استفاده از فیوز ۱۰ امپری فراموش نشود.
    4. ای سی رو هلدر نصب شود
    5. این مدار رو با مدارات پیشرفته pwm مقایسه نکنید!برای کاربرد های روشنایی  و معمولی مناسب هست.مدارات اینورتر سویچینگ در حال حاضر استفاده میشود(smps) که در اینترنت بسیار کم هست و اطلاعات نیست و نمی گذارند که دارای تراس های کوچک فرکانس بالا هستند و همچین جریان کشی ان ها همانند این مدارات نیست! به دلیل pwm حرفه ای و بازده بالا در توان های مشابه با این مدارات(اینورتر های خطی) مصرف و جریان کشی کمتری دارند اما طراحی نسبتا پیچیده ای دارند.به زودی در سایت قرار داده میشه!
    6. استفاده از هیت سینک خوب برای خنک کنندگی ترانزیستور های قدرت مخصوصا ۲n3055

     

    چطور توان بیش تری بگیریم!

    ۱٫استفاده از ترانسفور ماتور با جریان دهی بیش تر که هم هزینه بالاتر میرود و همچنین جریان کشی از منبع بیش تر میشود

    ۲٫ترانزیستور های قدرت برای درایو جریان های بالا تر

    چطور زمان بیش تری از دستگاه استفاده کنیم:

    خب هر چه قدر امپر ساعت باطری بالاتر باشد پس ظرفیت ان بالاتر است و زمان بیش تری میتوان از دستگاه استفاده کرد.

    محاسبات:

    ۱٫در حالت تئوری با در نظر نگرفتن تلفات و حالت ایده ال باید توان ورودی و خروجی ترانسفور ماتور برابر باشد!اگر توان ۱۰۰ وات بخواهیم با توجه به فرمول p=v*i  —-  اگر توان ۱۰۰ وات باشد  ولتاژ تغذیه ۱۲ ولت حدود ۸ امپر از ورودی جریان کشی خواهد داشت. با توجه به اینکه  تراس ۳ سر است.هر ترانزیستور قدرت حدود ۴ امپر را درایو خواهد کرد.

    ۲٫ اگر از ترانس  ۳ سر ۵ امپر استفاده شود. جریان کشی از منبع ۱۲ ولت باطری حدود ۴ امپر هست و هر ترانزیستور ۲ امپر درایو میکند. در این صورت اگر منبع باطری ۶۰ امپر ساعت باشد.میتواند به مدت ۱۵ ساعت مدار را تامین کند و اگر ترانس ۱۰ امپر به کار برده شود حدود ۷ ساعت جواب گو خواهد بود.

     

    توصیه کلی:

    این مدارات ساده که خروجی سینوسی ندارند یا شبه سینوشی هستند برای کاربرد های روشنایی لامپ کم مصرف خوب هستند و پروژه دانشجویی مناسبند اما مدارات حرفه های دارای درایو کاملا سینوسی و سویچینگ میباشند(inverter smps).

    به لطف چین این اینور تر های سویچنگ با قیمت خیلی پایین به فروش میره که ساخت این اینورتر ها توجیه اقتصادی نداره! البته با روش هایی میتوان بازده اون ها رو بالا برد ابن نکته رو باید گفت که اینوتر های چینی ارزان با توان ۱۰۰۰ وات که به قیمت زیر ۱۰۰ تومان به فروش میرسند اتکا کنید چرا که توان خروجی ان ها واقعی نیست!(تجربه)

     

     

     

     

     

     

     

    انواع ابر خازن و تکنولوژی ساخت

    در این مبحث به انواع ابر خازن ها و تکنولوژِی ساخت ان ها تا به امروز به صورت مختصر و مفید پرداخته میشود.

    در این قسمت به بررسی ویژگی ها و ساختار انواع ابر خازن می پردازیم.در انواع ابر خازن و مشخصان ان ها از نظر چگالی توان،انرژی و ولتاژ سلول ها مشخص شده است.

    ۱خازن های ۲ لایه ای:

    خازن دو لایه  الکترو شیمیایی از دو الکترود کربنی، یک الکترولیت و یک جدا ساز ساخته شده اند.  ذخیره بار را به صورت الکترواستاتیکی انجام میدهند و هیچ انتقال بار بین سطح  الکترود و الکترولیت وجود ندارد. و بار الکتریکی بر روی سطح الکترود ها ذخیره می شود.

    الکترو دها عموما از کربن هستند و مایع الکترولیت می تواند ابی یا الی باشد. عمدا الکترود ها از جنس کربن هستند.

    اشکال مختلف کربن مانند کربن فعال.نانو کربن.فیبر کربن. ایروژل کربن در این خازن ها به کارر فته است که دسترسی به ظرفیت و چگالی توان و انرژِی بیش تر راممکن ساخته است. مشکل ابر خازن ها در ابتدا مقاومت داخلی بالا بود که با توسعه فناوری الکترود ها به ویژه استفاده از مواد کربی مقاومت داخلی ان بسیار کاهش یافت.

     

    انواع ساختار الکترود در خازن های ۲ لایه ای:

    کربن فعال:

    کربن فعال مواد اولیه انتخاب شده برای الکترود های خازن های دو لایه بود و ۱ گرم ان دارای سطحی تقریبا ۱۰۰۰ تا ۳۰۰۰ متر مربع است.در سال ۲۰۱۰ تمام ابر خازن های  با الکترود کربن فعال  با استفاده از پوسته نارگیل ساخته شدند.

     

    ویژگی های کربن:

    ۱٫بسیار پر منفذر است

    ۲٫سطح بسیار بزرگ

    1. تحمل درجه حرارت بالا و ثبات شیمیایی

    ۴مقاوم در برابر خوردگی

     

    ایروژول کربن:

    ماده بسیار سبکی است  و دارای مقاومت پایین که در نتیجه باعث افزایش بازده و توان بالا تر در خازن ها می شود.

     

    گرافن:

    گرافن  یک ورق به ضخامت یک اتم گرافیک است. داری یک سطح به اندازه ۲۶۳۰ متر مربع برگرم است که میتواند یک خازن به اندازه ۵۵۰ فاراد منجر شود. نانو ورقه های گرافن بيشترتوجه دانشمندان  را به خاطر ذخيره انرژی زیاد و صرفه اقتصادی جلب کرده اند.

     

    نانو لوله های کربنی:

    حدود  ۱/۵۰۰۰۰ عرض یک تار موی انسان هستند.

    ۱٫دارای سطحی به اندازه ۲۶۳۰ متر مربع. تقریبا مساحت یک زمین فوتبال به ازای یک گرم است.

    ۲٫رسانای قوی

    ۳٫تراکم حجم  بالا

     

    خازن های پسودو:

    برخلاف   خازن های ۲ لایه که ذخیره شارژ را به صورت  الکترواستاتیکی انجام میدهند.خازن های پسودو شارژ را طبق فرایند فارادی از طریق انتقال  بار بین الکترود و الکترولیت و واکنش اکسیداسیون انجام می دهند.

    اکسید هایی که استفاده می شود شامل روتنیم، ایرودیم، اهن، منگنز یا از سولفید تیتانیوم هستند. واکنش های اکسیداسیون مثال خوبی از این فرایند هستند .اکسید های فلزی  برای استفاده در خازن هایی با این فرایند به کار می روند.این خازن ها دارای چگالی توان  بیش از ۲۰۰۰وات بر کیلو گرم  و چگالی انرژی بیش از ۱۰ وات ساعت بر کیلوگرم هستند. استفاده از فرایند فارادی موجب می شود این خازن ها چگالی توان بالا تری داشته باشند.ظرفیت خازن های پسودو شامل اکسید روتنیم ۷۲۰ فاراد بر گرم است.اگر چه روتنیم گران است کاربرد ان به صنایع نظامی و فضایی محدود شده است.

    پلیمر های رسانه:

    دارای مقاومت کم در نتیجه هدایت بالا هستند.شامل پلی انیلین، پلی تیوفن، پلی پیرول، پلی اکتیلن هستند.به ان ها ناخالصی های اضافه می شود که خاصیت اند و کاتد پیدا کنند اما  عیب ان ها چرخه کارکرد محدود است.

     

     

    اکسید های فلزی:

    از انجا که هدایت بالایی دارند مطرح شدند اکثر تحقیقات مربوط به اکسید روتنیم است. دارای مقاومت پایین تر نسبت به خازن های دو لایو و پسودو پلیمری است. اما هزینه زیاد ان استفاده از ان را محدود می کند.

     

    خازن های هیبریدی:

    این دسته از خازن های الکتروشیمیایی خازن هایی هستند که یکی از الکترو دهای ان کربن متخلخل و دیگر الکترود ان از ایده خازن های پسودو بهره میگیرد .به این خازن ها اغلب خازن نا متقارن میگویند. عملکرد این خازن ها مشابه ویژگی های شارژ و دشارژ خازن دو لایه ای هستند.در این نوع خازن ها چگالی انرژی نسبت به سایر نسل ها بیش تر است. خازن های هیبریدی در تلاش برای بهره برداری از مزیت های نسبی و کاهش معایب خازن های دو لایه و پسودو برای تحقق بخشیدن به ویژگی های عملکرد بهتر ارایه شدند. استفاده از هر دو فرایند های فارادی و فرآیندهای غیر فارادی برای ذخیره شارژ، خازن هیبرید را دارای ظرفیت توان و انرژی بالاتری کرد.

     

     

    الکترود های کامپوزیت:

     

    الکترود های کامپوزیت ترکیبی از مواد کربنی با پلیمر ها و اکسید های فلزی هستند رنج ولتاژ ان ها بیش از  ۴ ولت است.

     

    خازن های نامتقارن:

    این نوع خازن ها جز خازن هیبریدی هستند و از نوع نامتقارن هستند. در این نوع خازن ها الکترود مثبت کربن با الکترود باطری جایگزین می شود.

     

     

     

    در این ترکیب نیز از فرایند های فارادی و غیر فارادی در ان ها بهره گرفته شده است. با اتصال یک خازن ۲ لایه با الکترود پسودو ایجاد شده است.به طور خاص از یک الکترود کربن فعال منفی با یک پلیمر مثبت تشکیل شده است.

     

    خازن های بر نوع باطری:

    در ان ها الکترود های قابل شارژ استفاده شده است که تکنولوژِی ساخت همانند باطری های لیتیوم یون دارند.این خازن ها همراه با یک الکترود کربی خازن های ۲ لایه یک ترکیب نامتقارن را به وجود می اورد.ویژگی های این ترکیب دسترسی به توان بسیار بالاتر.طول عمر و همچنین عملیات شارژ و دشارژ سریع تر نسبت به دیگر باطری ها می باشند.

     

    در این مقاله ۶۶ صفحه ای در ابتدا به  طور کامل  به بررسی ساختار ابر خازن ها و  تکنولوژِی ساخت ان ها  تا به امروز وتاریخچه ان ها پرداخته میشود و در انتها حدود ۳۰ صفحه به بررسی عملکرد ابر خازن ها در کلیه سیکل های کاری خودرو برقی  و بررسی کلیه مدارات مرتبط به استفاده ابر خازن در خودرو به طور مفصل پرداخته میشود.

    فصل ها:

    ۱٫ابر خازن ها و تاریخچه ان ها/اهمیت و کاربرد

    ۲معرفی ابر خازن ها

    ۳٫انواع ابر خازن ها و عملکرد ان ها

    ۴٫نقش ابر خازن ها در خودرو های برقی

    تقریبا تمام قوانین پایان نامه در این مقاله لحاظ شده است.فهرست اشکال نیز درج شده است.همچنین تمامی مدارات به فارسی ادیت شده اند و بخش فصل ۴ در متلب طراحی از نو طراحی شده اند.

    فصل اول:معرفی ابر خارن ها تاریخچه،اهمیت،کاربرد۱۰
    ۱-۱ مقدمه۱۰
    ۱-۲ معرفی ابر خازن۱۱
    ۱-۳ تاریخچه ابر خازن ها۱۲
    ۱-۴ ساختار۱۴
    ۱-۵ کاربرد ابر خازن ها۱۴
    فصل دوم:معرفی سوپر خازن ها۱۶
    ۲-۱ عملکرد ابر خازن۱۶
    ۲-۲مدل کردن ابر خازن۱۷
    ۲-۳ بررسی روابط خازن ها۱۷
           ۲-۳-۱ ظرفیت:۱۸
          ۲-۳-۲انرژِی۱۸
           ۲ -۳-۳توان۱۸
    ۲-۴مزایا و معایب ابر خازن ها۱۸
    ۲-۵تفاوت ابر خازن ها با خازن های معمولی۱۹
    فصل سوم:انواع ابر خازن و عملکرد ان ها۲۱
    ۳-۱طبقه بندی خازن ها۲۱
    ۳-۲انواع ابر خازن۲۳
         ۳-۲-۱خازن های ۲ لایه ای۲۳
           ۳-۲-۲انواع ساختار الکترود در خازن های ۲ لایه ای۲۴
                 ۳-۲-۲-۱ کربن فعال۲۵
                  ۳-۲-۲-۲ ایروژل کربن۲۶
                   ۳-۲-۲-۳ گرافن  ۲۷
                  ۳-۲-۲-۴  نانو لوله های کربنی۲۷
           ۳-۲-۲ خازن های پسودو۲۷
                  ۳-۲-۲-۱ پلیمر های رسانا۲۸
                   ۳-۲-۲-۲ اکسید های فلزی۲۹
            ۳-۲-۳ خازن های هیبریدی۲۹
                  ۳-۲-۲-۱ خازن های کامپوزیت۳۰
                   ۳-۲-۳-۱ خازن های نامتقارن۳۱
                   ۳-۲-۳-۳ خازن هایی بر نوع باطری۳۲
    ۳-۳ برند های ابر خازن۳۳
    ۳-۴ تفاوت باطری و ابر خازن۳۴
    ۳-۵ مشکلات تولید ابر خازن ها۳۶
    فصل چهارم:نقش ابر خازن ها در خودو های برقی۳۷
    ۴-۱ مقدمه۳۷
    ۴-۲ اثرات استفاده از ابر خازن ها در خودرو های برقی۳۹
    ۴-۳ ذخیره انرژِی در ابر خازن۳۹
    ۴-۴ سیستم های ذخیره سازی انرژِی۴۰

    ۴-۵ مبدل dc/dc

    ۴۲
    ۴-۶  انواع سیستم دخیره سازی انرژِی۴۳
        ۴-۶-۱ ساختار استفاده مستقیم از باطری۴۳
          ۴-۶-۲ ساختار اتصال ابر خازن و یاطری به صورت موازی۴۴
           ۴-۶-۳ ساختار اتصال مبدل بین باطری و ابر خازن به صورت موازی۴۵
           ۴-۶-۴ساختار کسکود۴۶
                      ۴-۶-۴-۱ساختار کسکود با ۲ مبدل دو جهته موازی    ۴۶
           ۴-۶-۵ساختار مبدل چند گانه۴۷
           ۴-۶-۶ساختارمبدل چند  گانه ورودی۴۸
            ۴-۶-۷ساختار  half-bridge ۴۸
    ۴-۷بررسی حالت های مختلف عملکرد خودرو و استفاده از سیستم ذخیره انرژِی۴۹
            ۴-۷-۱حالت سرعت پایین۵۰
           ۴-۷-۲حالت سرعت بالا۵۱
                  ۴-۷-۲-۱حالت شتاب(فاز ۱)۵۱
                  ۴-۷-۲-۲حالت شتاب فاز(۲)   ۵۲
              ۴-۷-۳حالت ترمزی۵۳
                    ۴-۷-۳-۱فاز اول    ۵۳
                ۴-۷-۳-۲فاز دوم   ۵۴
              ۴ -۷-۴مبدل دو  طرفه fullbridge۵۴
     ۴-۸نمونه تست و ازمایش عملی           ۵۶
    فصل پنجم:جمع بندی و پیشنهاد۵۹
    ۱-۵ جمع بندی و پیشنهاد۵۹

    این مقاله به قیمت بسیار ناچیز ۳۰۰۰۰ تومان در اختیار شما قرار میگیرد.با توجه به زمانی که برای این مقاله پرداخته شده است مبلغ بسیار کمی میباشد.

    بلافاصله بعد پرداخت به ایمیل شما به صورت اتوماتیک لینک دانلود ارسال میشود.

    300,000 ریال – خرید