feszültség konstans áram konstans

Hasonló dokumentumok

Űrtechnológia október 24. Műholdfedélzeti energiaellátás / 2 Műholdfedélzeti szolgálati rendszerek Felügyeleti, telemetria és telekommand rendsz


Elektronika 11. évfolyam

Tételek Elektrotechnika és elektronika I tantárgy szóbeli részéhez 1 1. AZ ELEKTROSZTATIKA ALAPJAI AZ ELEKTROMOS TÖLTÉS FOGALMA 8 1.

2.Előadás ( ) Munkapont és kivezérelhetőség

Szimmetrikus bemenetű erősítők működésének tanulmányozása, áramköri paramétereinek vizsgálata.

Tápegység tervezése. A felkészüléshez szükséges irodalom Alkalmazandó műszerek

Lineáris és kapcsoló üzemű feszültség növelő és csökkentő áramkörök

ELEKTRONIKA I. (KAUEL11OLK)

Elektronika alapjai. Témakörök 11. évfolyam

Elektronika II. 5. mérés

Műveleti erősítők. 1. Felépítése. a. Rajzjele. b. Belső felépítés (tömbvázlat) c. Differenciálerősítő

Áramgenerátorok alapeseteinek valamint FET ekkel és FET bemenetű műveleti erősítőkkel felépített egyfokozatú erősítők vizsgálata.

Teljesítmény-erősítők. Elektronika 2.

Hobbi Elektronika. Bevezetés az elektronikába: Tápegységek, feszültségstabilizátorok

Bevezetés a méréstechnikába és jelfeldolgozásba. Tihanyi Attila április 17.

Teljesítményerősítők ELEKTRONIKA_2

4. Mérés. Tápegységek, lineáris szabályozók

ELEKTROTECHNIKA-ELEKTRONIKA ELEKTROTECHNIKA

A 27/2012 (VIII. 27.) NGM rendelet (12/2013 (III. 28.) NGM rendelet által módosított) szakmai és vizsgakövetelménye alapján.

Analóg elektronika - laboratóriumi gyakorlatok

Elektronikai műszerész Elektronikai műszerész

Elektronika Előadás. Analóg és kapcsoló-üzemű tápegységek

EGYENÁRAMÚ TÁPEGYSÉGEK

Műveleti erősítők - Bevezetés

A LED, mint villamos alkatrész

Áramkörök számítása, szimulációja és mérése próbapaneleken

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Logaritmikus erősítő tanulmányozása

G803 Nyolc egyérintéses funkció Súlyos zavaró feszültség ingadozásnál ZC 1.kivezetés és a föld közé 2.kivezetés tegyünk egy 20pf - 100pf-os

ELKON S-304 autó villamossági mőszer áramköri leírása

13.B 13.B. 13.B Tranzisztoros alapáramkörök Többfokozatú erısítık, csatolások

1. Egy lineáris hálózatot mikor nevezhetünk rezisztív hálózatnak és mikor dinamikus hálózatnak?

FÉLVEZETŐ ESZKÖZÖK II. Elektrotechnika 5. előadás

Teljesítményelektronika szabályozása. Összeállította dr. Blága Csaba egyetemi docens

Attól függően, hogy a tranzisztor munkapontját melyik karakterisztika szakaszon helyezzük el, működése kétféle lehet: lineáris és nemlineáris.

III. félvezetők elméleti kérdések 1 1.) Milyen csoportokba sorolhatók az anyagok a fajlagos ellenállásuk alapján?

Gingl Zoltán, Szeged, dec. 1

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Elektronika Előadás

4. Mérés. Tápegységek, lineáris szabályozók

Mérés és adatgyűjtés

Felhasználói kézikönyv MC442H típusú léptetőmotor meghajtóhoz

AZ ÚJ, JAVÍTOTT HATÁSFOKÚ POLARITÁSVÁLTÓVAL MEGÉPÍTETT MPPT ÁRAMKÖR

Hálózati egyenirányítók, feszültségsokszorozók Egyenirányító kapcsolások

Elektronika II. 4. mérés. Szimmetrikus differencia erősítő mérése

ELLENŐRZŐ KÉRDÉSEK. Váltakozóáramú hálózatok

Elektronika I. Gyakorló feladatok

A 27/2012 (VIII. 27.) NGM rendelet (12/2013 (III. 28.) NGM rendelet által módosított) szakmai és vizsgakövetelménye alapján.

Gingl Zoltán, Szeged, :44 Elektronika - Diódák, tranzisztorok

MIKROELEKTRONIKA, VIEEA306

Elektronika Előadás. Műveleti erősítők táplálása, alkalmazása, alapkapcsolások

OMRON FOTOELEKTROMOS KAPCSOLÓK E3NT

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

TARTALOMJEGYZÉK. Előszó 9

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

HSS60 ( ) típusú léptetőmotor meghajtó

KÖZÖS EMITTERŰ FOKOZAT BÁZISOSZTÓS MUNKAPONTBEÁLLÍTÁSA

Villamosságtan szigorlati tételek

Jelgenerátorok ELEKTRONIKA_2

MÉRÉSI JEGYZŐKÖNYV. A szinuszos oszcillátorok főbb jellemzőinek mérése, az oszcillációs feltételek felismerésének

Elektronika zöldfülűeknek

Elektronika Előadás. Műveleti erősítők felépítése, ideális és valós jellemzői

SYS700-PLM Power Line Monitor modul DDC rendszerelemek, DIALOG-III család

HSS86 ( ) típusú léptetőmotor meghajtó

Vegyes témakörök. A KAT120B kijelző vezérlése Arduinoval

5. MÉRÉS LC OSZCILLÁTOROK VIZSGÁLATA

évfolyam. A tantárgy megnevezése: elektrotechnika. Évi óraszám: 69. Tanítási hetek száma: Tanítási órák száma: 1 óra/hét

Földzaj. Földzaj problémák a nagy meghajtó képességű IC-knél

VSF-118 / 128 / 124 / U fejállomási aktív műholdas elosztók

Elektronika laboratóriumi mérőpanel elab panel NEM VÉGLEGES VÁLTOZAT! Óbudai Egyetem

Tranzisztoros erősítő vizsgálata. Előzetes kérdések: Mire szolgál a bázisosztó az erősítőkapcsolásban? Mire szolgál az emitter ellenállás?

Bevezetés a méréstechnikába és jelfeldolgozásba. Tihanyi Attila 2007 március 27

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

A) tételek. 1 Ismertesse a villamos vezetékanyagokat és szigeteléseiket! Csoportosítsa ezeket felhasználásuk szerint!

MODULÁRAMKÖRÖK ÉS KÉSZÜLÉKEK

MaxiCont. MOM690 Mikroohm mérő

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Példaképpen állítsuk be az alábbi értékek eléréséhez szükséges alkatrészértékeket. =40 és =2

OP-300 MŰSZAKI ADATOK

NFA Teljesítményszabályozó mérőlánc

AUTOMATIKAI ÉS ELEKTRONIKAI ISMERETEK KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ A MINTAFELADATOKHOZ

<mérésvezető neve> 8 C s z. 7 U ki TL082 4 R. 1. Neminvertáló alapkapcsolás mérési feladatai

Alapvető információk a vezetékezéssel kapcsolatban

Elektronika 2. TFBE1302

MÉRŐERŐSÍTŐK EREDŐ FESZÜLTSÉGERŐSÍTÉSE

4. /ÁK Adja meg a villamos áramkör passzív építő elemeit!

Összefüggő szakmai gyakorlat témakörei

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Sorbaépíthető jelző, működtető és vezérlőkészülékek

Nyomtatóport szintillesztő 4V2

ÁGAZATI SZAKMAI ÉRETTSÉGI VIZSGA VILLAMOSIPAR ÉS ELEKTRONIKA ISMERETEK EMELT SZINTŰ SZÓBELI VIZSGA MINTAFELADATOK ÉS ÉRTÉKELÉSÜK

Alacsony kapcsolási zaj Energiamegtakarítási funkció 0,5-30 perc Nagy kapcsolási képesség, 80 A bekapcsolási áramlökési csúcs LED-es kijelzés

ANALÓG ÉS DIGITÁLIS TECHNIKA I

NFA Teljesítményszabályozó mérőlánc

Zh1 - tételsor ELEKTRONIKA_2

Analóg elektronika - laboratóriumi gyakorlatok

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Multi-20 modul. Felhasználói dokumentáció 1.1. Készítette: Parrag László. Jóváhagyta: Rubin Informatikai Zrt.

Átírás:

Szélessávú Hírközlés és Villamosságtan Tanszék Űrtechnológia laboratórium Szabó József Egyszerű feszültség és áramszabályozó Űrtechnológia a gyakorlatban Budapest, 2014. április 10.

Űrtetechnológia a gyakorlatban 2014. 04. 10. Egyszerű feszültség és áramszabályozó / 2 Ismétlés Egyszerű párhuzam a műholdfedélzeti energiaellátás két alapesetével DET és PPT elvek Egyszerű sönt szabályozó és DET párhuzam Generátor + ellenállások = napelem Zener dióda = sönt Kimenet = busz terhelés Egyszerű áram v. feszültség szabályozó és PPT párhuzam Generátor + ellenállások = napelem Tranzisztor = soros Kimenet = busz terhelés

Űrtetechnológia a gyakorlatban 2014. 04. 10. Egyszerű feszültség és áramszabályozó / 3 Ismétlés Energiaellátó rendszer alapvető architektúrák Párhuzamos szabályozás (DET) I napelem = I sönt + I terhelés feszültség konstans Soros szabályozás (PPT) U napelem = U soros + U terhelés áram konstans Napelem Párhuzamos Terhelés Napelem Soros Terhelés I sa Konstans terhelés Napelem Párhuzamos szabályozás (DET) A és B pont P napelem = P terhelés C és D pont P napelem max = P terhelés + P sönt U sa

Űrtetechnológia a gyakorlatban 2014. 04. 10. Egyszerű feszültség és áramszabályozó / 4 Célok Egyszerű áramnyelő szabályozó Egyszerű soros feszültség szabályozó Us Rt It=Ue/Re Ub=Us*R2/(+R2) Ube=0.7V Ue=Ub-Ube R2 Re -R2 "feszültség generátor" Re áram beállító (kis hőfokfüggés) Rt terhelés -R2 "feszültség generátor" Rc másodlagos szerepe (0-Rmax) Rt terhelés

Űrtetechnológia a gyakorlatban 2014. 04. 10. Egyszerű feszültség és áramszabályozó / 5 Egyszerű soros feszültség szabályozó 1. Us Rc Kimenet szűrése. Ub=Us*R2/(+R2) Ube=0.7V R2 C Ue=Ut=Ub-Ube Rt

Űrtetechnológia a gyakorlatban 2014. 04. 10. Egyszerű feszültség és áramszabályozó / 6 Egyszerű soros feszültség szabályozó 2. Us Rc Kimenet független a terhelés változástól. Ub=Us*R2/(+R2) Ube=0.7V Uz C Ue=Ut=Uz-Ube Rt

Űrtetechnológia a gyakorlatban 2014. 04. 10. Egyszerű feszültség és áramszabályozó / 7 Egyszerű soros feszültség szabályozó 3. Us Ub=Us*R2/(+R2) Rc Ube=0.7V Kimenet független a pn átmenet hőmérsékletének változásától. Uz C Ue=Ut=Uz+Ud-Ube=Uz ha Ud=Ube Rt

Űrtetechnológia a gyakorlatban 2014. 04. 10. Egyszerű feszültség és áramszabályozó / 8 Us Egyszerű soros feszültség szabályozó 4. Ub=Us*R2/(+R2) T1 Rc Ube=0.7V Kimenet független a Zener dinamikus ellenállásától (terhelés változásra). Zener hibajel erősítő szerepe Ue=Ut=Uz+Ube Uz C Rt T2 R2

Űrtetechnológia a gyakorlatban 2014. 04. 10. Egyszerű feszültség és áramszabályozó / 9 Tranzisztor Aktív áramköri elemek Áramvezérelt (idális nincs) BE dióda vékony BC dióda vastag bázisú A három fő paraméter I cmax U cemax f T PNP és NPN MOS tranzisztor Feszültség vezérelt A három fő paraméter I dmax U dsmax R dson P és N típus Jfet (field-effect transistor) Tirisztor, triak, IGBT, pjt, ujt stb.

Űrtetechnológia a gyakorlatban 2014. 04. 10. Egyszerű feszültség és áramszabályozó / 10 Tranzisztor paraméterek hőfokfüggése

Űrtetechnológia a gyakorlatban 2014. 04. 10. Egyszerű feszültség és áramszabályozó / 11 Egyszerű áram szabályozó tervezése (mintapélda) Feszültség forrás + áram szabályozó = áramgenerátor Áramiránytól függően: Nyelő típusú (current sink) Forrás típus (current source) Áramköri elhelyezkedéstől függően: Fezsültség forrás pozitív kapcsa (forrás) Feszültség forrás negatív kapcsa (nyelő) Áram iránya

Űrtetechnológia a gyakorlatban 2014. 04. 10. Egyszerű feszültség és áramszabályozó / 12 Us Ub=Us*R2/(+R2) Iosztó R2 Ideális esetben: Ib b e c Rt Ube=0.7V Ue=Ub-Ube Re Ib << Iosztó = Us/(+ R2) B végtelen Ube hőfokfüggetlen It=Ue/Re Egyszerű áramnyelő szabályozó tervezése (mintapélda) Terhelés: Rt min = 0 ohm Rt max = (Us-Ue-Ube)/It (az aktív tartomány határa) Valóságos esetben: Ib <Iosztó (pl. Ib = 0.05*Iosztó) B = 10-100 (hőfokfüggő) Ube = 0,7V-2mV/K*deltaT (25 C -ra normalizálva)

Űrtetechnológia a gyakorlatban 2014. 04. 10. Egyszerű feszültség és áramszabályozó / 13 Egyszerű áramnyelő szabályozó tervezés Ha Ib << Iosztó akkor Ha Ib < Iosztó akkor Ha Ib << It akkor Ub= Us R2 + R2 Ub= + Ib + R2 + R2 R2 It Ic Ub Uf Ib = = It = B B Re Us Ha Ib < It Ub Uf It= Re 1 1 1+ B akkor It It Ic Ub Uf Ib = = It= Ib B B Re Ub Uf B = Re 1+ B Ube=Uf

Űrtetechnológia a gyakorlatban 2014. 04. 10. Egyszerű feszültség és áramszabályozó / 14 Tranzisztor Ube nyitófeszültség hőfok kompenzálása It=Ue/Re Us Rt Us Rt It=Ue/Re Ub=Uf+(Us-Uf)*R2/(+R2) Ube=0.7V Uf=0.7V UR2=(Us-Uf)*R2/(+R2) Ue=Ub-Ube Re Ub=Ube+(Us-Ube)*R2/(+R2) UR2=(Us-Ube)*R2/(+R2) R2 Ube=0.7V Ube=0.7V Ue=Ub-Ube Re R2

Űrtetechnológia a gyakorlatban 2014. 04. 10. Egyszerű feszültség és áramszabályozó / 15 Tranzisztor B egyenáramú erősítés hőfok és Us változás kompenzálása Us Rt It=Ue/Re Ub=Ube+Uz Ube=0.7V Ube=0.7V Uz Ue=Ub-Ube=Uz Re

Űrtetechnológia a gyakorlatban 2014. 04. 10. Egyszerű feszültség és áramszabályozó / 16 Példák a Netről Precision Current Source Precision Current Sink

Űrtetechnológia a gyakorlatban 2014. 04. 10. Egyszerű feszültség és áramszabályozó / 17 Mintapélda mérési eredményekkel Mért áram [ma] Az áram változása a hőmérséklet függvényében 20,610 20,600 20,590 10V 20,580 12V 20,570 14V 20,560 20V 20,550 20,540 30V 20,530 20,520-60 -30 0 25 29 50 80 Hőmérséklet [Celsius fok] + U2 9 U B = R 1 R 2 + R 2 V1 9 9V= 9V 0,7V + R R2 Re E LED2 CQX35A i T2!NPN t C2 47u C1 100n R3 13k 75k U1 BAL74C + -+ OP1!OPAMP T1!NPN R2 125 LED1 CQX35A F NORPS-11 + Ω ZM1

Célok (ismétlés) Űrtetechnológia a gyakorlatban 2014. 04. 10. Egyszerű feszültség és áramszabályozó / 18 Egyszerű áramnyelő Egyszerű soros szabályozó feszültség szabályozó Us Rt It=Ue/Re Ub=Us*R2/(+R2) Ube=0.7V Ue=Ub-Ube R2 Re -R2 feszültség generátor Re áram beállító Rt terhelés -R2 feszültség generátor Rc másodlagos szerepe Rt terhelés

Űrtetechnológia a gyakorlatban 2014. 04. 10. Egyszerű feszültség és áramszabályozó / 19 Tervezés követelményei Alap paraméterek Ube minimum Ube maximum Uki Uki tolerancia Iki minimum Iki maximum Optimális tervezés Hőmérséklet min Hőmérséklet max Paraméter szórás Aktív eszköz disszipáció minimalizálás Szabályozó fogyasztás minimalizálás = hatásfok max

Űrtetechnológia a gyakorlatban 2014. 04. 10. Egyszerű feszültség és áramszabályozó / 20 Tápegységek (fontosabb fogalmak) Elsődleges energiaforrás Tápegység Fogyasztó Tápegységek illesztik az elsődleges energia forrást a fogyasztóhoz. Energia forrás: feszültség generátor, áramgenerátor, vagy vegyes (napelem) egyen vagy váltó paraméterű (DC vagy AC) Tápegységek osztályozás szempontok felhasználás célja (berendezésbe építhető, nyákba építhető, labor asztali) energia bemenetek száma (egy vagy több bemenet) kimenetek száma (egy vagy több kimenet) üzemmód (lineáris vagy kapcsoló üzemű) állandó vagy változtatható ki és bemeneti paraméterek (CV, CC, vegyes) galvanikus elválasztás Tápegységek felépítése energia átviteli lánc vezérlő kör

Űrtetechnológia a gyakorlatban 2014. 04. 10. Egyszerű feszültség és áramszabályozó / 21 Energia átviteli lánc elemei Egyeneirányítók (AC energia forrásból DC) Transzformátorok (AC energia forrásból másik AC) Lineáris üzem soros (PPT) beavatkozó elem párhuzamos (DET) sönt beavatkozó elem transzformátor Kapcsoló üzemű cella elemei vezérelt kapcsolók (tranzisztor) polaritás vezérelt kapcsolók (dióda) energia tárolók (kondenzátor, tekercs) transzformátorok szűrők (kondenzátorok, tekercsek)

Űrtetechnológia a gyakorlatban 2014. 04. 10. Egyszerű feszültség és áramszabályozó / 22 Referencia forrás Vezérlőkör elemei Hibajel erősítő (Referencia és szabályozott paraméter összehasonlítása) Bekapcsolási csúcsáram korlátozó (töltetlen energiatárolók) Alulfeszültség védelem (kapcsoló üzem esetén fontos) Túlfeszültség védelem (bemeneten és kimeneten is lehet fontos) Túláram védelem Túlmelegedés védelem Üzemállapot jelzés Hibajelzés Analóg telemetria Kapcsolóüzemű szabályozó típusok: Feszültség módusú Árammódusú

Űrtetechnológia a gyakorlatban 2014. 04. 10. Egyszerű feszültség és áramszabályozó / 23 Referencia zener diódával Uz = Ubz + Iz Zz = Ubz + Us R Ubz + Zz Zz

Űrtetechnológia a gyakorlatban 2014. 04. 10. Egyszerű feszültség és áramszabályozó / 24 Referencia zener diódával és konstan áramú generátorral +2mV/C zener dióda -2mV/C tranzisztor bázis Iz = Ubet1 Rs Uref = Uz+ Ubet1= Ubz+ Iz Zz+ Ubet1

Űrtetechnológia a gyakorlatban 2014. 04. 10. Egyszerű feszültség és áramszabályozó / 25 Elhanyagolható bázisáramok K konstans Tj réteghőmérséklet változás I1 > I2 Uref = Ubet3+ I 2 R2 I 2 = Uref Ubet1 Ubet2 Ubet1 Ubet2 = Ubet3+ R2 Ubet1= Tj K lni1 Ubet2= Tj K lni 2 Uref = Ubet3+ Tj R2 K ln Bandgap referencia I1 I 2 Ubet3 negatív (-2mV/K ) I1 > I2 tehát ln(i1/i2) pozitív I1,, R2 --> Uref = 0

Űrtetechnológia a gyakorlatban 2014. 04. 10. Egyszerű feszültség és áramszabályozó / 26 Tranzisztoros feszültség szabályozó Energiaforrás Beavatkozó jel Szabályozó eszköz Szabályozott kimenet Alapjel (referencia) Hibajelerősítő Ellenőrző jel = Uki*R2/(+R2)

Űrtetechnológia a gyakorlatban 2014. 04. 10. Egyszerű feszültség és áramszabályozó / 27 Az anyaghoz kapcsolódó kérdések Milyen tranzisztor típusokat ismer? Mi határozza meg a munkaponti áramot a különböző fajták esetében? Mutassa be az egyszerű áramnyelő szabályozót. Mely paraméterek befolyásolják az áram érték pontosságát és milyen módszerekkel lehet a pontosságot javítani? Ismertesse az egyszerű áramnyelő szabályozó méretezés szempontjai! (Számpélda: méretezés adott paraméterekkel) Milyen módszereket lehet használni a terhelés és hőmérséklet változás hatásainak kiküszöbölésére az egyszerű áramszabályozó esetében? Milyen módon származtatható az egyszerű áramszabályozóból feszültségszabályozó? Milyen módszereket lehet használni a terhelés és hőmérséklet változás hatásainak kiküszöbölésére egyszerű soros feszültség szabályozó esetében? Egyszerű feszültség szabályozó méretezés szempontjai! (Számpélda: méretezés adott paraméterekkel) Milyen szempontok szerint osztályozzuk a tápegységeket? Milyen főbb egységekből épül fel egy tápegység, mik az egységek alkotó elemei? Milyen referencia feszültség forrásokat ismer és milyen azok hőmérséklet függése? Ismertesse a hibajel erősítőt tartalmazó feszültség szabályozó működési elvét!