PSPICE Kullanarak Pozitif Gerilim Regülatörü Analizi**
© 20 Şubat 2003 Deniz YILDIRIM, v1.0
Not: Bu sayfayla ilgili her türlü görüş ve
önerileriniz
ileride hazırlanacak olacak dökümanların kalitesinin arttırılması
açısından büyük önem taşımaktadır.
Ayrıca bu sayfalarda ne tür bilgilerin olmasını istediğinizi de bana
yazabilirsiniz (e-mail: deniz@ieee.org). Şimdiden teşekkürler.
Sayfanın yüklenmesi vakit alabilir !
|
Bu analizde 78xx serisi gerilim regülatörü kullanarak regüleli bir Doğru Akım
gerilim kaynağını inceleyeceğiz. Güç devresinin elektrik devre şeması
Şekil 1'de verilmektedir. Burada Rs ve Ls sinüzoidal kaynağın iç direnci ile
iç endüktansını (kaynak empedansı) göstermektedir. Devredeki her düğüm
noktasını belirleyip bu düğüme bir isim vermemiz gerekmektedir. Bu vereceğiniz
isim rakamlardan, harflerden veya her ikisinin karışımından da olabilir. Verilen
isimler Şekil 1'de kırmızı renkte gösterilmektedir.
Daha sonraki adım ise devredeki tüm elemanları bir dosya içerisine yazmamızdır. Yazarken PSPICE yazım kurallarına dikkat etmek gerekmektedir. İlk önce devredeki tüm elemanlar yazılır daha sonra ise devrede kullanılan bazı elemanların karakteristiklerini belirleyen modelleri ile ilgili komutlar verilir. En son olarak yapılması gereken ise analiz ile ilgili olarak bilgilerin verilmesidir. Bu PSPICE dosyasının posregulator.cir içeriği aşağıda verilmektedir. Bu dosyayı Microsim Text Editöründe (DesignLab Manager'ı çalıştırdğınızda soldaki düğmelerden en altta olanına tıklayınız) yazarak hard diskinize kaydedin. Dosyanın uzantısının .cir olması gerekmektedir. Şekil 1'deki devrede yük direnci RL t=80ms de devrenin çıkışına bağlanmaktadır. Bu işlem için bir anahtar kullanılmaktadır, anahtar t=80ms ye kadar açık ondan sonra ise kapalı konumdadır. Devrenin n düğümü ile 0 düğümü arasına bağlanan Rn direnci ise programın devreyi analiz etmesi esnasında oluşabilecek nümerik problemleri gidermek amacıyla iki düğüm arasına bağlanan yüksek değerli (mega ohm mertebesinde) bir dirençtir. Bu direncin devrede olması simülayon esnasında yaşanabilecek olan yakınsama (convergence) problemlerini minimuma inirecektir.
*(C) 2002 Deniz Yildirim * v1 1a n sin(0 24 50hz) ; sinüzoidal kaynak ls 1a 1b 0.01m ; kaynak iç endüktansı rs 1b 1 0.2 ; kaynak iç direnci * köprü doğrultucu d1 1 dc den d2 n dc den d3 0 1 den d4 0 n den cl dc 0 10m ; filtre kapasitörü xreg dc out 0 LM7815C ; positif gerilim regülatörü * yük direncini t=80ms de bağlıyalım xs1 out out1 Sw_tClose PARAMS: tClose=80m rl out1 0 10 ; yük direnci rn n 0 1meg * gerekli kütüphane dosyaları .lib c:\deniz\school\spice\lib\eval.lib .lib c:\deniz\school\spice\lib\linear.lib .model den d ; diyod modeli * some options for setting the tolerance values .OPTIONS ABSTOL=1u RELTOL=1m VNTOL=1m ITL5=0 .tran 0.1m 350m 1m 0.01m ; geçici analiz .probe .endGerekli kütüphane dosyaları: eval.lib, linear.lib Yukarıdaki dosya için gerekli olan kütüphane dosyalarını da hard diskinize kopyalayın ve PSPICE dosyasindaki .lib 'le başlıyan iki satırdaki klasör adreslerini sizin makinanıza uygun olacak şekilde düzeltmeyi unutmayın. Bu iki satır kütüphane dosyalarına programIn ulaşmasını sağlıyan adresleri belirtmektedir. Devreyi analiz etmek için DesignLab Manager'ı çalıştırdğınızda soldaki düğmelerden üstten ikinci olanına tıklayarak PSpice A/D programını çalıştıralım. PSpiceAD programından File --> Open komutunu kullanarak daha önce kaydettiğimiz dosyayı açın (posregulator.cir). Eğer yazım esnasında herhangi bir hata yapmadıysanız program simülasyona başlıyacaktır. Simülasyonun ilerleyişini programın ekranından takip edebilrisiniz. Simülasyon bittikten sonra File --> RunProbe komutunu kullanarak PROBE grafik programını çalıştırarak devrenin herhangi bir noktasındaki akım ve gerilim dalga şekillerini görebilirsiniz. Şekil 2 bize kaynak gerilimi ile köprü doğrultucu çıkışındaki gerilimi ve regülatörün çıkışındaki gerilimi göstermektedir. Buradan görebileceğiniz gibi köprü doğrultucu çıkışındaki gerilim yük devreye bağlandıktan sonra dalgalı bir hal alırkenö regülatörün çıkışı sabit 15 V değerindedir. Şekil 3 ise aynı durum için sinüzoidal kaynaktan çekilen akımı da göstermektedir. Yük direncinden geçen akımın değişimi ise Şekil 4 de verilmektedir. Anahtar kapatılıncaya kadar akım sıfır ondan sonra ise akım akmaya başlamıştır. Regülatördeki güç kaybını ise PROBE grafik işlemcisinin özelliklerini kullanarak iki dalga şeklini (regülatörden geçen akım çarpı regülatörün uçlarındaki gerilim) çarparak elde edebiliriz. Bu güç kaybının zamana göre değişimi Şekil 5 de gösterilmektedir. AVG komutu da kullanılarak istenirse bu güç kaybı dalga şeklinin ortalama değeri hesaplanabilir. Şekil 6 da ise bu regüleli doğrultucu için giriş ve çıkış gücünün ortalama değerleri hesaplanarak yüzde olarak verimi çizdirilmiştir. Beklendiği gibi verim oldukça düşük (%50 mertebesinde) çıkmıştır.
|
|||||||||||||||||||