ltspice4 simulasyon programı

Kararlı çalışan bedava kolay öğrenip kullanılabilen bir simulasyon programıdır.

http://www.linear.com/designtools/software/#LTspice

LTspiceIV Download:

Windows: http://ltspice.linear-tech.com/software/LTspiceIV.exe

Mac OS: http://ltspice.linear-tech.com/LTspiceIV.dmg

Yukarıdaki linkten kolayca indirebilirsiniz. Boyutu küçüktür. Run ile çalıştırıp halt ile durdurabilirsiniz. Eğer daha önce belirtilmemişse edit sim. cmd  ile kaç msn. simülasyon yapmak istediğinizi yazmalısınız. Devre üzerinde hangi noktaya dokunursanız oradaki dalga şeklini görebilirsiniz. Bir elemanın üzerine tıklarsanız üzerinden geçen akımı görebilirsiniz. Daha fazla bilgi için…

https://www.dropbox.com/s/sh2qeiubtww095s/LTspiceGettingStartedGuide.pdf?dl=0

Reklamlar

Switch mode current source (darbeli elektronik yük)

Bu akım kaynağı lt1246 ile switch mode olarak tasarlandı. Yüksek akım değerlerinde transistörü ısıtmadan voltaj kaynağından (battery) 0 – 5 amper arası akım çekmektedir. Bu amaçla V2 gerilim kaynağı voltajı 0 volt ile 500 mvolt arası yükselip azalmaktadır. Q1 mosfetinin source ucuna bağlı 0.1 ohm direnç üzerinde oluşan darbeli gerilim RC filtre ile (R7 , C5) düzeltilmektedir. Bu gerilim C5 üzerinde izlenebilir.

Lt10013 opamp değişken referans gerilimi (V2) ile C5 üzerindeki gerilimin farkını yükselterek  lt1246 comp voltajını internal hata amfikatörünü bypass ederek oluşturmaktadır. lt1013 hata amfikatörü görevi yapmaktadır.

Vc5 voltajı V2 refrerans voltajını takip etmektedir. V2 yerine ayarlı potansiyometre bağlanarak çekilen akım ayarlanabilir.

Bu devre akü ve lityum pil deşarzında kullanılabilir. Aslında elektronik yükün switch mode versiyonudur. Lineer değil darbeli çalışmaktadır.

Bataryadan veya smps güç kaynağından çekilen akım q1 mosfetini ısıtmak yerine 8 ohm Rload yükünü ısıtmaktadır. Bu yük yerine düşük dirençli , mesela 12 yada 24 volt , 100 watt bir halojen ampul bağlanabilir.

smcs

s.m. cur. source

Ayarlı güç kaynağı

Yeni bitirdiğim ayarlı güç kaynağı projesi ektedir.
Devre beslemesi 48 volt dc 150watt veya daha fazla smps yada trafo ile yapılabilir. Devre 48 volt haricinde 5 volt 1 watttan büyük bir ek beslemeye ihtiyaç duymaktadır.
2n3055 yerine mje3055 de kullanılabilir. Bu transistör 5 wattlık bir soğutucu ile soğutulmalıdır. 3055 transistörü 4 amper her gerilimde maksimum 5 wattlık ısınmaktadır.
Gerilim ayarı 50k potansiyometre ile akım ayarı 1k potansiyometre ile yapılmaktadır.
Devreyi pratik olarak henüz gerçekleştirmedim. İnşallah yapacağım. Bir sorun çıkabilir. Yapmak isteyenler devreyi yapabilirler. Devre similasyon ortamında çalışmaktadır.
Devrenin özelliği çok büyük soğutucuya ve farklı besleme gerilimlerine ihtiyaç duymamasıdır.
C3 ,C6 ve C10 low esr ( düşük empedans) tipte olmalıdır.
rar dosyasını bir klasöre çıkarın.
asc dosyasını ltspice ücretsiz similatörü ile çalıştırabilirsiniz.

psupply

psupply

lt1246 (uc3842) ile high voltage stepdown.

500vstpdwn

500v.stepdown

Başlangıçta R12 üzerinden C7 16 volta kadar şarz edilince 1246 çalışmaya başlıyor. L1 C3 ve D1 tipik stepdown devresidir..  Vout voltajı R6 ve R7 ile ayarlanarak Rload direnci üzerinde yaklaşık 25 volt oluşturuluyor. Bu voltaj c7 kapasitörünü de 25 volta şarz ediyor. Böylece lt1246 gereken besleme voltajına erişmiş oluyor. Mosfet iletime geçtiğinde Vcc voltajı gnd ye göre 525 volta ulaşmış oluyor. Böylece  lt1246  n kanal mosfeti sorunsuz anahtarlayabiliyor.

lt1246 uc3842 startup voltajı 16 volt olduğu için out voltajı 16 volttan daha az olmamalıdır. uc3843 ile 9 volta kadar out voltajı elde edilebilir. Çünkü uc3843 startup voltajı daha düşüktür.

DC Motor pwm driver

Fırçalı dc motorların pwm ile beslemesini yapan pratik ve ucuz bir devre.

lt1246 osilatörü yaklaşık 1 khz de çalışmaktadır. Fb ucu şasiye bağlandığı için Isense voltajı 1 volt olana kadar mosfet iletimdedir. Pwm 1 ve 0 oranını R4 ve C2 kapasitörü belirlemektedir. R4, 1k – 34k arasında potansyometre ile değiştirerek pwm oranı ayarlanabilir.pwm

dc motor pwm driver

Lt1246 yerine uc3843 veya uc3842 kullanılabilir.

Nonisolated ac-dc converter.

nonisolated

Bir önceki konuda 40 watt 3xnpn pfc led driver. içinde kullanılan 3 transistörlü beslemeyi bu defa gücünü artırarak genel amaçlı izolasyonsuz besleme yapmak için kullanacağız.

Bu devre köprü diyot ile doğrultulan 220 volt  gerilimin anlık değeri yaklaşık 50 voltun altına düşünce mosfet ve r8 direnci üzerinden geçen bir akım ile c5 kapasitörünü şarz etmektedir. c5 kapasitörü lt1676 buck konvertörünü beslemektedir. lt1676   5v çıkış gerilimi üretmektedir.

C5 üzerindeki gerilim 50 voltu aşmamaktadır. Sebebi ise doğrultulan ac gerilim anlık değeri ancak 50 voltun altına düşünce devre akım çekmektedir.

lt1676 yerine başka buck konvertörde kullanılabilir. Düşük güce ve voltaja ihtiyaç duyulmuşsa bu devre alternatif bir çözüm olabilir.

Yukarıdaki resimde kırmızı renkte devrenin çektiği akımı , sarı renkte ise doğrultulmuş şebeke voltajını görebilirsiniz.

nonisolated supply

Devrenin sağ tarafta kalan step down konvertör haricindeki kısmı düşük güçte çalışan triyaklı devrelerde latch ve hold akımını düzeltmek için de kullanılabilir.

 

PFC li led driver.

Bu konuda yeni bir prensiple pfcli led driver yapmaya çalışacağız. Klasik pfc devrelerinde şebekeden çekilen akım ac gerileme benzetilerek 400 volt gibi bir dc gerilim elde ediliyordu.

Bizim yöntemimiz aslında çok basit. Biz bu projede izolasyonsuz bir high side step down kullanacağız. Fakat bu konvertörün geri beslemesi olmayacak. Devre yüke doğrudan enerji transferi yapacak. Bu transferi ise şebeke voltajını izleyerek gerçekleştirecek.

Devre hem pfc hem led driver görevi yapacak yani pfc li led driver.

Devrenin A noktasında doğrultulmuş ac voltaj dalga şekli elde ediliyor. Bu noktadan R3 ve R16 dirençleriyle comp ucuna iletiliyor. FB feedback ucu şasiye bağlanarak comp voltajına olan etkisi iptal ediliyor. Bu durumda R1=1 ohm sense direnci üzerinden geçen akım şebeke dalga şekline göre module ediliyor. comp ucundaki voltajı izlerseniz tamdalga bir ac gerilim görürsünüz. Devrenin güç ayarın yapmak istenirse bunu R1 direnciyle yapmak en doğrusudur. Bu direnci artırdıkça çıkış gücü azalacak , düşürdükçe çıkış gücü artacaktır. R1 e paralel bağlanacak bir 100 ohm trimpotun orta ucunu CS current sense ucuna bağlarsak daha pratik çıkış gücü ayarı yapabiliriz. CS ucu hiç bir zaman şasiye bağlanmamalıdır.

Değişik çıkış güçlerinde C5 =33nf kapasitörünü uygun değerli olanla değiştirmeliyiz. Yüksek güçlerde değeri artmalı düşük güçlerde azaltılmalı.

Bu devrenin bir değişik özelliği de şebeke gerilimi arttıkça aynı omik bir yük gibi transfer edilen güçte artmaktadır.

Şebeke gerilimi 160 ac volta indirildiğinde Rload=20 ohm yük üzerinde harcanan güç 8 watt dan 4 watta düşmektedir.

L4 , L5 ,  C4 THD (toplam harmonik distorsiyonu) azaltmak için eklenmiştir.

STP8nm60 mosfet çok düşük giriş kapasitanslı olduğu için giriş düşük akımı çekmektedir. LT1244 düşük akımla çalışabildiği için besleme için 4 tane seri 12k direnç kullanılmıştır.

lt1244 yerine benzeri ucc28c44 , ucc2804 de kullanılabilir. uc3844 daha fazla besleme akımına ihtiyaç duyduğundan sorun çıkarabilir.

pfc6wled

6 watt pfc led driver

140 watt pfcli led driver

40 watt pfcli led driver

40 watt 3xnpn pfc led driver.

40 watt 3xnpn pfc led driver: Bu 40 watt led driver içinde lt1244 ü beslemek için wattlı dirençler yerine 3 npn transistörden oluşan bir kırpıcı kullanılmıştır. Doğrultulmuş şebeke voltajı entegre besleme voltajının yaklaşık 2 katı seviyesine indiğinde d5 üzerinden lt1244 ü beslemek için anlık 60 ma varan bir akım akar. Bu akım her alternansın hem inen hem yükselen kenarında oluşur. Bu akım şebeke voltajının azlalmasından veya artmasından etkilenmez. 68 k dirençlere seri 10 volt zener 220 volt ac besleme akımını düzeltmek için eklenmiştir.

Devre pratikte gerçekleştirilmek istendiğinde 2n5550 transistör yerine uygun Vce voltajına sahip başka bir transistör kullanılmalıdır.

Bazı firmaların benzer hazır ürünlerde var.

http://www.mouser.com/ds/2/149/FL7701-1008784.pdf

http://www.ti.com/lit/ds/slusbo7/slusbo7.pdf

http://www.ti.com/lit/ds/slusb88b/slusb88b.pdf

60 watt pfcli led driver.

220 voltta Ledler üzerindeki gerilim=27 volt.  toplam led akımı=2.2 amper.  led gücü=60 watt.

180 voltta Ledler üzerindeki gerilim=25 volt.  toplam led akımı=1.7 amper.  led gücü=44 watt.

100 voltta Ledler üzerindeki gerilim=24 volt.  toplam led akımı=0.65 amper.  led gücü=16 watt.

Tüm ac besleme voltajlarında verim %85 – %90 arası. Besleme voltajı değiştirilerek led gücü ayarlanabiliyor.

60 watt driver

 

220 volt paralel yük aç/kapa

220 on/off files

Devrenin yapımı bitti. Kontrol kartıyla paralel bağlı 14 adet omik yükü tek hat üzerinden açıp kapatabiliyoruz. Devrenin çalışma pirensibi triyak ateşleme açısını kontrolu şeklindedir. Yani diğer devrenin aynısı. “1” bilgisi göndermek için triyak 1msn geç ateşleniyor. “0” bilgisi göndermek için triyak gecikmesiz ateşleniyor. Alıcı devreler 1 ve 0 bilgisi gelene kadar (start kod) bekliyor. start koddan sonra adres bilgisi alınıyor 4 bit. daha sonra 6. bit adresi aç kapa bilgisi, 7. bit tüm adresleri aç kapa bilgisini gösteriyor. Doğruluğu artırmak için aynı bilgiler 2. defa gönderiliyor. 2 byte ta aynı bilgiyi içeriyorsa gelen komut işleniyor.
Alternatif gerilim ile yük akımı arasında faz farkı varsa yani devre endüktif yada kapasitifse triyak sıfır geçişinde kontrol edilemediğinden devre çalışmıyor. Fakat rezistif yüklerde bir sorun yok.
Eğer üzerinde uğraşılırsa devre tüm yüklerde çalışacak şekilde revize edilebilir. Fakat şu anki şartlarda bunu yapmak benim için zor.
Eğer devreyi geliştirmek isteyen olursa izlemesi gereken yolu anlatabilirim. Basitce söylemek gerekirse tda1185 teki gibi triyak akımının sıfır geçişini dedekte eden bir bilgiye daha ihtiyaç var.