#ثريد
Bidirectional DC-DC Converter
الثريد هذا باتكلم عن مفهوم الكونفيرتر بشكل عام وبعدها على الديزاين، السيميوليشن، ونهايةً بالتطبيق العملي للكونفيرتر اللي سويته في مادة الكترونيات القوى.
الشكل النهائي للدائرة ⬇️⬇️
Bidirectional DC-DC Converter
الثريد هذا باتكلم عن مفهوم الكونفيرتر بشكل عام وبعدها على الديزاين، السيميوليشن، ونهايةً بالتطبيق العملي للكونفيرتر اللي سويته في مادة الكترونيات القوى.
الشكل النهائي للدائرة ⬇️⬇️
ايش هو الكونفيرتر؟
طبعا مصطلح الكونفيرترس بشكل عام بتسمعه عادةً في مجال الباور الكترونكس، ومجال الطاقة المتجددة.
الكونفيرتر هو جهاز ياخذ الانبوت فولتج 'DC' ويحوله إلى قيمة ثانية، سواءً أعلى (Boost) أو أقل (Buck).
مثال توضيحي في الصورة تحت ⬇️
(نقدر نقول أنه ترانسفورمر للكن ل DC)
طبعا مصطلح الكونفيرترس بشكل عام بتسمعه عادةً في مجال الباور الكترونكس، ومجال الطاقة المتجددة.
الكونفيرتر هو جهاز ياخذ الانبوت فولتج 'DC' ويحوله إلى قيمة ثانية، سواءً أعلى (Boost) أو أقل (Buck).
مثال توضيحي في الصورة تحت ⬇️
(نقدر نقول أنه ترانسفورمر للكن ل DC)
الدائرة اللي اشتغلت على تصميمها أنا هي دائرة
Bidirectional DC-DC Converter
من اسمها يعني أنها تقدر تشتغل ك بوست وترفع الفولتج، وأيضا تشتغل بك وتقلل الفولتج.
هذا شكل السيركت ⬇️
السهم الأحمر معناه لو كان عندي الانبوت من اليسار والسويتش Q1 أون والسويتش Q2 اوف تشتغل الدائرة كـ Buck
Bidirectional DC-DC Converter
من اسمها يعني أنها تقدر تشتغل ك بوست وترفع الفولتج، وأيضا تشتغل بك وتقلل الفولتج.
هذا شكل السيركت ⬇️
السهم الأحمر معناه لو كان عندي الانبوت من اليسار والسويتش Q1 أون والسويتش Q2 اوف تشتغل الدائرة كـ Buck
ولكن إذا عكسنا العملية وخلينا الأنبوت على اليمين والسويتش Q1 أوف والسويتش Q2 أون بتشتغل الدائرة كـ Boost
--
السؤال الان:
كيف أشغل الموسفت أون وأوف؟؟
بكل بساطة أطبق عليه PWM Signal وعلى السويتش الثاني تكون نفسها لكن inverted أو معكوسة، عشان لو كل السويتشات كانو أون بيصير عندي شورت
--
السؤال الان:
كيف أشغل الموسفت أون وأوف؟؟
بكل بساطة أطبق عليه PWM Signal وعلى السويتش الثاني تكون نفسها لكن inverted أو معكوسة، عشان لو كل السويتشات كانو أون بيصير عندي شورت
هذي مواصفات الكونفيرتر اللي صممت قيم الاندكتور، والكباستر عليها
طبعا الأنبوت حطيت له 2 لفل (لأن الأنبوت عندي لوحين، وتوصيلهم إما سيريس أو بارلل) وصممت على الأعلى طبعا.
طبعا ما بدخل بقوانين حساب قيم الكومبوننت، لأنها تعتمد على تحليل الدائرة.
طبعا الأنبوت حطيت له 2 لفل (لأن الأنبوت عندي لوحين، وتوصيلهم إما سيريس أو بارلل) وصممت على الأعلى طبعا.
طبعا ما بدخل بقوانين حساب قيم الكومبوننت، لأنها تعتمد على تحليل الدائرة.
الآن باتكلم عن السيميوليشن للدائرة:
- من اليسار:
اختبار الدائرة في مود ال Buck
- من اليمين:
اختبار الدائرة في مود ال Boost
---
- من اليسار:
اختبار الدائرة في مود ال Buck
- من اليمين:
اختبار الدائرة في مود ال Boost
---
طيب ايش القانون اللي يخليني أتحكم بالأوتبوت فولتج؟
بعد تحليل الدائرة في حالة Buck:
Vo = Vs * D
-
بعد تحليل الدائرة في حالة Boost:
Vo = Vs / D
-
طيب ايش ال D
طبعا هي Duty Cycle ل PWM Signal اللي عن طريقها يشتغل الموسفت كـ سويتش
وهي كم الفترة اللي تكون فيها السقنال أون بالنسبة ل T
بعد تحليل الدائرة في حالة Buck:
Vo = Vs * D
-
بعد تحليل الدائرة في حالة Boost:
Vo = Vs / D
-
طيب ايش ال D
طبعا هي Duty Cycle ل PWM Signal اللي عن طريقها يشتغل الموسفت كـ سويتش
وهي كم الفترة اللي تكون فيها السقنال أون بالنسبة ل T
#التطبيق_العملي
اللي نحتاجه:
أول شي بنحتاج مصدر يعطيني
Two Inverted PWM Signals with variable f&D
طبعا أول شي اتجهنا له هو الأروينو، والموضوع طول بسبب أن الفريكونسي اللي يطلعها الاردوينو تقريبا ما توصل 1000 هيرتز.
ولكن بعد بحث والدخول بالتايمرز حق الاردوينو قدرنا نوصل للي نبيه ⬇️
اللي نحتاجه:
أول شي بنحتاج مصدر يعطيني
Two Inverted PWM Signals with variable f&D
طبعا أول شي اتجهنا له هو الأروينو، والموضوع طول بسبب أن الفريكونسي اللي يطلعها الاردوينو تقريبا ما توصل 1000 هيرتز.
ولكن بعد بحث والدخول بالتايمرز حق الاردوينو قدرنا نوصل للي نبيه ⬇️
طبعا رتبت العناصر بالبداية ورسمت على الايباد رسم تخيلي للتلحيم اللي مفروض أسويه وأضمن ما يكون عندي أي تقاطعات عشان أتفادى أني استخدم Jumpers
وصف سريع للي بالصور:
- الأبيض هو Heat Sink عشان ما يخلي الموسفت تسخن نتيجة ال Switching
- ال IC الصغيرة هي optocoupler يستخدم ل isolation
وصف سريع للي بالصور:
- الأبيض هو Heat Sink عشان ما يخلي الموسفت تسخن نتيجة ال Switching
- ال IC الصغيرة هي optocoupler يستخدم ل isolation
اللود بهذا الشكل المرتفع، عشان لا يذوب البورد بسبب الحرارة حقتهم + يكون فيه
circulating air
للتبريد بشكل عام
circulating air
للتبريد بشكل عام
وهنا اختبار الدائرة:
في اليسار: اختبار الدائرة في مود Buck
Input = 10 V
Output = 5 V
--
في اليمين: اختبار الدائرة في مود Boost
Input = 14 V
Output = 22.4 V
---
في اليسار: اختبار الدائرة في مود Buck
Input = 10 V
Output = 5 V
--
في اليمين: اختبار الدائرة في مود Boost
Input = 14 V
Output = 22.4 V
---
بعض صور النتائج والشكل النهائي للدائرة:
بالنهاية، الدائرة ذي وين ممكن تستعمل؟؟
1- في مجال ال MPPT زي ما ذكرت بالثريد الماضي.
2- في مجال ال Electric Vehicles في مسألة الشحن والتفريغ للبطاريات
4- في ال Energy Storage Systems.
---
أتمتى الثريد يفيدكم ويكون سهل وبسيط فهماً وطرحاً
1- في مجال ال MPPT زي ما ذكرت بالثريد الماضي.
2- في مجال ال Electric Vehicles في مسألة الشحن والتفريغ للبطاريات
4- في ال Energy Storage Systems.
---
أتمتى الثريد يفيدكم ويكون سهل وبسيط فهماً وطرحاً
*تعديل
في حالة Boost
Vo = Vs /(1-D)
في حالة Boost
Vo = Vs /(1-D)
جاري تحميل الاقتراحات...