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

Universal input/output power supply. 

Universal input/output power supply.
noninverting dc/dc converter.
10v-30v giriş
0-5 amper 1,5v – 30v çıkış.
düşük gürültü , ortalama 50mv.
%80 – 95 arası verim.
toplam voltaj irfz44 Vds voltajını aşmayacak , 55v.
akım ve gerilim ayarı dac ile kontrol edilebilir. 0-5v arası. V1 ve V3.
İstenirse potansiyometreye çevrilebilir.
dikkat , lt1678 lerin beslemesi farklı , lt1679 olmaz.
U5 akım ölçümü yapıyor. U2 akım kontrolu.
U4 voltaj kontrolu yapıyor.
batarya şarzı için de kullanılabilir.
Çıkış voltajı V2 besleme geriliminin üzerinde oluşturulmaktadır.


İnverting dc dc konvertörün tersi.

potansiyemetre ile ayapılabilir versiyonu.

dac ile kontrol edilebilir versiyon.

lt1243 (uc3843) internal hata amfikatörü bypass edildi. yerine U4 ve U2 opampları kullanıldı. Opamplar comp voltajını direk kontrol ediyor. opampların açık halka kazancını düşürmek için 0- 5v dac (V1, V3) gerilimleri 10k/200 = 50 kat düşürüldü.

Q1 ve R7, çıkış voltajını R8 üzerine örnekliyor ve seviye kaydırıyor.

asc dosyası:

https://www.dropbox.com/s/j0i4zy18l7mzbxj/batterycharge.asc?dl=0

lab. power supply 2-30v 0-5amper

asc dosyası:

https://www.dropbox.com/s/rilc9bbp1s96sw0/psupply-buck-ucc-adc.asc?dl=0

Yukarıdaki devre güç kaynağının en son hali.

uc3843 negatif buck converter olarak kullanılmıştır. +48 voltun altında çıkış voltajı üretir.

U5 uc3843 geri beslemesi q2 pnp transistör ile sağlanmaktadır. pnp transistör ve R6 direnci lt1084 için 1,8v drop voltajı oluşacak şekilde uc3843 ü sürmektedir. C11 470uf kondansatörü negatif buck converter çıkışıdır.

L1 ve C4 çıkış fitresidir. c11 üzerindeki gürültü c4 üzerinde (buck-out) azaltılmaktadır.

buck-out gerilimi lt1086 low drop pozitif regulatörü beslemektedir.

lt1084 yerine ld1084 da kullanılabilir. veya benzeri.

lt1084 gerilimi R10=5k potansiyometreyle ayarlanıyor. R2 ve c5 filtredir.

C6:100nf kondansatörü üzerinde yaklaşık 50 mvolt sabit gerilim oluşturulmuştur. lt1634-1,2 yerine lm385-1,2 kullanılabilir.

50mv bu gerilim R18 ve R19 (potansiyometre) ile 0-ile 50mv arasında ayarlanarak U3 lt1013 +inpu ucuna uygulanıyor.

aynı opampın +input ucuna R12:10miliohm akım sense direnci gerilimi uygulanıyor.

U3 opampı bu şelkilde akım sınırlama görevi görüyor.

D5 led diyodu akım sınırlaması oluştuğunda yanacaktır.

V1 voltajı basit bir telefon şarz cihazı veya benzeri 5v gerilim kaynağıdır. amacı lt1084 adj ucundaki gerilimi 0v un altına indirmektir. Ancak bu şekilde akım ayarlaması doğru bir şekilde çalışacaktır.

U1 lt1013 R12:10 mohm akım sense direnci üzerindeki voltajı yükseltmektedir. adc ile düzgün okunabilmesi için.

C3 üzerinde yine adc ile çıkış voltajı okuması yapılabilir.

Devre buck konverter olarak çaıkştığı için besleme 40-48v arası beslendiğinde iyi sonuç alınabilir. En güzeli 48v 200w smps ile beslemek.

Eğer daha düşük akım istenirse mesela maksimum 3a istenirse 120 watt veya 150 watt 48v smps de kullanılabilir.

Kaç amper çıkış istenirse c6 kondansatörü üzerindeki gerilim o kadar milivolt olmalıdır. mesela 3 amper için 30mv.

LT1084 5 amper çıkış akımında maksimum. 5×1,8=9 watt ısınacaktır. ister 2v ister 30v çıkış olsun değişmez.

çıkış voltaj gürültüsü 1 mvoltun altında gerilim regulasyon değeri yüksektir.

30v 5amperde çıkış gürültüsü.

5 amper darbeli yük testi…

1620932699546.png

1ms 5 amper ani yük akımı testinde çıkış voltajındaki değişim…

1620932884987.png

yükü ve yüksüz arasındaki voltaj farkı 12 milivolt %0004 , onbinde 4
anlık değişim +-40mv.

——————————————————————

24volt beslemeli versiyon.

eğer elinizde 24v smps varsa bu şemayı kullanabilrsiniz. karakteristikleri hemen hemen aynı.

mc34063 boost converter

5-12 volt besleme geriliminde, 5v dan yüksek çıkış voltajı üreten devre . verim yaklaşık %88

mc34063 ve mosfet kullanılarak yapılan step-up konverter.
Kullanılacak mosfetin logic tip olması gerekiyor. dosyada irlr2905/8 kullanıldı. yani 4-5 voltta mosfet tam iletimde olması gerekiyor.
Giriş voltajı 5-15 v ,
çıkış voltajı 5-40+v

1 ve 8 kısa devre edilebilir.

mosfet irlr2905 olabilir. veya düşük vgs başka nmosfet.

dosyalar: https://www.dropbox.com/s/h0t7wi55p7b73vs/step-up-mc34063.rar?dl=0

PELTİERLİ Lİ-İON PİL

lityum bataryaların daha güvenli kullanılabilmesi için düşündüğüm peltierli lityum pil fikrimden bahsedeceğim.

Bilindiği gibi seri şarz olan li-ion bataryalarda şarz dengesizlikleri oluşmakta ve bazı piller aşırı ısınarak arızalanmaktadır. Bu sorun engelleme amaçlı çeşitli BMS devreleri kullanılmaktadır.

Eğer lityum pillerin dış yüzeyi peltier ile kaplanır ve aşırı şarz veya ısınma durumda pilin içinde bulunan BMS devresiyle peltierler devreye sokulursa lityum pil soğutulabilir . Peltier enerjisini pilden alacağı için lityum pilin aşırı şarzı da azaltılabilir. Pilin çindeki internal BMS devresi pil voltajını ve ısısını takip edip bu değerler yükseldiğinde peltieri çalıştıracak ve pilin hasar almasını engelleyecektir.

Peltierin soğuk tarafı pil tarafında sıcak tarafı dış yüzeyi oluşturacaktır.

Böylece lityum piller bağımsız olarak çalışabilecektir.

Bu amala tasarladığım piliçine yerleştrilecek bms devresi aşağıdaki gibidir..

I1 değişken pil şarz akımıdır. C1 (100mF) lityum batarya yerine kullanıldı. R2 =0,6 ohm peltierdir.

Mosfet peltieri çalıştırdığında peltier pili soğutmaktadır.

R1, R7, D1, D2, D3 ile pil ısısına bağlı ref voltajı oluşturulmuştur. Bu voltaj R3 ve R4 ile oluşturulan pil voltajı , ref. voltajla karşılaştırılmaktadır.

Pil voltajı arttıkça comparator +input voltajı aratacak ve ref. voltajını aştığında mosfet iletime geçip peltieri çalıştıracaktır.

3 adet seri bağlı 1n4148 diyot pil ısısı artıkça ref. voltajını düşürecek ve pil voltajını ve şarzını azaltacaktır.

3 adet seri diyot yerine uygun değerde ntc de bağlanabilir.

Grafikte pil şarz akımı ve pil voltajı görülmektedir.

peltierBMS asc: https://www.dropbox.com/s/02x14x6yrmul5ib/bmspeltier.asc?dl=0

inverting dc – dc converter.

Bu makalede mc33063 ile değişik bir yöntemle inverting konverter tasarladım. Bu tasarımın avantajı üretilen negatif gerilim entegrenin besleme gerilimine dahil edilmemiş olmasıdır. Mesela 33063 maksimum besleme voltajı 40v . Klasik inverting konvertörde , eğer entegre besleme voltajı 30v seçilmişse üretilecek negatif voltaj 10v altında olması gerekiyor. Toplam gerilim 40v ile sınırlı.

Resimdeki mcc3063 ile yapılan inverting konverter yaklaşık 60 watt da -34 volt gerilim üretiyor. verimi %93. Geri besleme sinyali pnp akım aynasıyla yapılmaktadır. npn transistör, çıkış gerilimini akıma dönüştürmektedir. pnp akım aynası bu akımı fb ucuna uygulamaktadır.

asc dosyası:

https://www.dropbox.com/s/4ubm8va3c5vmyin/mc33063invertingcurrentmirror.rar?dl=0

ltc3842 ile inverting

Aynı prensiple optoizolatör kullanarak , geri besleme yapılarak inverting çevrim sağlanabilir. Aşağıda ltc3824 step down konvertör kullanılarak inverting konvertör yapılmıştır.

asc dosyası:

https://www.dropbox.com/s/km4wjjegze0pzop/3824%2B%2Binverting.asc?dl=0

50 HZ PURE SINE WAVE OSCILLATOR

Aşağıdaki devre sinüs osilatör olarak çalışmaktadır. Güç elektroniği uygulamalarında gerekli olan 50 hz veya 60 hz osilatör olarak kullanılabilir. 50 hz uygulaması aşağıdadır.

Osilatör 3,3v ile çalışmaktadır. lt1117 3,3v gerilim üretmektedir. Besleme üzerinde oluşan gürültüyü düşürmekiçin C2, 10000uf 6.3v kondansatör beslemeye paralel bağlanmıştır. sinüs sinyalini opamp +input ucunda görebilirsiniz.

Daha yüksek frekanstada çalışabilmektedir.

50hz osilatör asc dosyası:

https://www.dropbox.com/s/sxgd8zvtzx2jwfc/50hzopamp.asc?dl=0

Negativ boost dc – dc konverter.

Bu dc dc konverter boost konverterin ters yönde çalışan halidir. Boost konvertör besleme voltajının üzerinde voltaj üretir. Bu konvertör ise besleme voltajının altında voltaj üretir.

Bu konvertör için ltc3824 buck entegresi kullanılmıştır. Fakat ters inverting konverter olarak tasarlanmıştır. Normal boost konverter besleme voltajının üzerinde çıkış gerilimi üretirken bu konverter gnd geriliminin altında çıkış gerilimi üretmektedir. P kanal mosfet gnd ye bağlı indüktörü anahtarlamaktadır. indüktör enerjisi D1 diyot ile Rload yükü üzerinde çıkış gerilimini oluşturmaktadır. Minimum çıkış gerilimi +30 volt referansına göre -30 volttur. Yukarıdaki devre çıkış gerilimini -66 volta kadar yükseltmektedir. moc205 ve D2 zener diyotu feedback gerilimini (0,8v) oluşturmaktadır. Zener diyotu değiştirerek çıkış gerilimi değiştirilebilir. Entegre gnd si -66 volta bağlı değildir. Bu sebeple çıkış gerilimi sınırlaması bulunmamaktadır. R9 ve R6 dirençleri gerim bölücüdür. Amacı devreyi 0,1 ohm dirençlerle çalıştırabilmektir.

Konverter yüksek verimde çalışmaktadır. %97.

Asc dosyası:

https://www.dropbox.com/s/u0zqc324s04a09c/3824-inverting-boost.asc?dl=0

mc33063 negative dc-dc boost.

Aşağıda aynı konverterin mc33063 ile yapılmış hali var. Burada optotransistör yerine pnp akım aynası kullanıldı.

mc33063 negavive boost asc file:

https://www.dropbox.com/s/9hgo0o3h5t4vga3/mc33063-boost.rar?dl=0

Reaktif Güç kompanzasyonu

Enduktif reaktif güç kompanzasyonu.

tsc

Sistemdeki indüktif etkiyi yok etmek için C1 kapasitörü servo motor kontrollu trafonun (varyak) sekonderine bağlanır. Enerji analizöründen gelen bilgiye göre Ls sekonder gerilimi değiştirilir. Yüksek sekonder geriliminde C1 indüktörü V1 şebeke voltaj kaynağından daha çok kapasitif akım çekecektir. Düşük sekonder geriliminde ise C1 kapasitörü V1 şebeke voltaj kaynağından daha az kapasitif akım çekecektir. Böylece sistemdeki indüktif etki (L1) , ayarlı indüktif etki ile (C1) yok edilir.

indüktif reaktif güç komp.

stepupvaryak

varyakstupcomp

 

Kapasitif reaktif güç kompanzasyonu.

tsr

Sistemdeki kapasitif etkiyi yok etmek için L1 indüktörü servo motor kontrollu trafonun (varyak) sekonderine bağlanır. Enerji analizöründen gelen bilgiye göre Ls sekonder gerilimi değiştirilir. Yüksek sekonder geriliminde L1 indüktörü V1 şebeke voltaj kaynağından daha çok indüktif akım çekecektir. Düşük sekonder geriliminde ise L1 indüktörü V1 şebeke voltaj kaynağından daha az indüktif akım çekecektir. Böylece sistemdeki kapasitif etki (C1) ayarlı indüktif etki (L1) ile yok edilir.

kapasitif reaktif güç komp.

stepd-comp

varyakstd

Kapasitif ve induktif kompanzasyon birlikte.

reaktifcomp.

Ne avantajı var.

Tek bir kompanzasyon elemanı kullanılarak kompanzasyon yapılabilir.

Yüksek ve orta gerilime uygulanabilir.

konuyla ilgili bir uygulama.

A12-ISITES2014ID183.pdf erişimi için tıklayın

A12-ISITES2014ID183.pdf erişimi için tıklayın

TRIAC CAPACITOR DRIVER

tcr

Triyak ile kapasitörü daha iyi sürebilmek için yukarıda resmi görülen sağ taraftaki devre kullanılabilir.

sol taraftaki devre standart triyaklı kapasitör sürme devresi sağdaki ise gate akımı hattına 24vac trafonun sekonderinin seri olarak eklenmiş halidir.

Triyağın  iletime geçebilmesi için 2 anot arasında gate akımını oluşturacak bir gerilimin olması gerekir. Yük olarak kapasitör kullanıldığında triyak iletime geçince 2 anot arasındaki gerilim farkından dolayı anlık yüksek akım sıçramaları olur. Eğer ac kaynak gerilimiyle aynı faz ve frekansta 24vac bir gerilim gate hattına seri bağlanırsa ateşleme gecikmesi yaşanmaz. Böylece daha düzgün kapasitör akımı sağlanmış olur.

Resimde görülen Ic4 soldaki devre kapasitör akımını , Ic2 ise sağdaki devrenin kapasitör akımını gösteriyor.

Bu yöntem TSC devrelerinde kullanılabilir.

TSC

paralel adc

Bu adc de seri adc prensibiyle paralel olarak çalışmaktadır. clock ihtiyacı yoktur , flash adc benzeri bir yapıya sahiptir.

Pipeline adc ye benzemektedir. pipeline adc de 4 bit 4 bit çevrim yerine bunda tek bit tek bit çevrim yapmaktadır.

Tek referans voltajı kullanılmıştır. Her çevrimden sonra voltaj 2 ile çarpıldığından ara referans voltajlarına ihtiyaç kalmamıştır. Her çevrimden sonra voltajı yükseltmek adc lineer liğine katkı yapmıştır.

padccircuit

padc

paralel adc asc dosyası