مکاترونیک تجمیع هم افزای مکانیک و الکترونیک با کامپیوتر یا کنترل در جهت بهبود تولید و فرایندها است. از این تعریف دو نتیجه به دست می آید: نخست آنکه سیستم های مکاترونیکی به ضرورت تلفیق مکانیک و الکترونیک است؛ ولی کامپیوتر و کنترل از اجزای ضروری آن محسوب نمی شوند. دوم مهندس مکاترونیک یک مهندس تجمیع کننده است. سرفصل هایی که در این آموزش به آن پرداخته شده است: درس یکم: اجزاء الکترونیکی درس دوم: الکترونیک دیجیتال درس سوم: میکرو کنترلر PIC درس چهارم: موتورهای پله ای ... برای توضیحات بیشتر و تهیه این آموزش لطفا به لینک زیر مراجعه بفرمائید: http://faradars.org/courses/fvmec105

1. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
‫مدرس‬:
‫اصفهانی‬ ‫منعمیان‬ ‫امیر‬
‫مکانیک‬ ‫مهندسی‬ ‫دکترای‬
‫امیرکبیر‬ ‫صنعتی‬ ‫دانشگاه‬
‫مکاترونیک‬‫کاربردی‬۱
1
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

2. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
‫مقدمه‬
•‫مکاترونيک‬‫تجميع‬‫هم‬‫افزای‬‫مکانيک‬‫و‬‫الکترونيک‬‫با‬‫کامپيوتر‬‫يا‬‫کنترل‬‫در‬‫جهت‬‫بهبود‬‫توليد‬‫و‬‫فرايندها‬‫است‬
•‫مهندس‬‫مکاترونيک‬‫کار‬‫نظارت‬‫بر‬‫هماهنگی‬‫و‬‫اجرای‬‫درست‬‫زيرمجموعه‬‫های‬‫مختلف‬‫و‬‫در‬‫نهايت‬‫تجميع‬‫آنها‬‫در‬‫کنار‬‫يکدي‬‫گر‬‫به‬
‫منظور‬‫ساخته‬‫شدن‬‫سيستم‬‫نهايی‬‫را‬‫دارد‬.
•‫تفاوت‬‫مهندس‬‫مکاترونيک‬‫با‬‫مهندس‬‫صنايع‬،‫ابزار‬‫دقيق‬‫و‬‫مهندس‬‫سيستم‬
2
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

3. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
•‫توان‬ ‫بردن‬ ‫باال‬‫اجرايی‬‫در‬ ‫مهندسين‬‫مدارهای‬‫ترانزيستوری‬،‫منطقی‬ ‫مدارهای‬ ،‫کنترلرهای‬،‫صنعتی‬‫ها‬‫کننده‬‫تقويت‬،‫س‬‫نسورها‬‫و‬
‫های‬‫محرک‬‫الکتريکی‬‫و‬‫پنوماتيکی‬‫ساده‬ ‫اندازهای‬ ‫راه‬ ‫و‬‫موتورها‬
3
‫مقدمه‬
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

4. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
4
‫آموزش‬ ‫این‬ ‫در‬ ‫شده‬ ‫ارائه‬ ‫مباحث‬
•‫فصل‬‫اول‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
–‫مقاومت‬
–‫خازن‬
–‫سلف‬
–‫فيلترهای‬RC‫و‬RLC
–‫مبانی‬‫مدارهای‬‫الکتريکی‬
–‫ديودها‬‫و‬‫کاربردهای‬‫آن‬
–‫ترانزيستورهای‬‫پيوندی‬‫دو‬‫قطبی‬
–‫رگوالتورهای‬‫ولتاژ‬
–‫رله‬(،‫کانتاکتور‬،‫تايمر‬‫کانتر‬)
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

5. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
5
‫آموزش‬ ‫این‬ ‫در‬ ‫شده‬ ‫ارائه‬ ‫مباحث‬
•‫فصل‬‫دوم‬:‫الکترونیک‬‫دیجیتال‬
–‫سيگنال‬‫ديجيتال‬
–‫جبر‬‫بول‬‫و‬‫گيتهای‬‫منطقی‬
–‫مدارهای‬‫مجتمع‬
–‫ساده‬‫سازی‬‫توابع‬‫بولی‬
–‫روش‬‫کارنو‬‫در‬‫ساده‬‫سازی‬‫عبارات‬‫بولی‬
–‫طراحی‬‫مدارهای‬‫منطقی‬‫ترکيبی‬
–‫تشريح‬‫تعدادی‬‫از‬IC‫ها‬‫با‬‫منطق‬‫ترکيبی‬
–‫فليپ‬‫ها‬‫فالپ‬‫و‬‫کاربردهای‬‫آنها‬
–‫ای‬‫مقدمه‬‫بر‬‫های‬‫مبدل‬‫ديجيتال‬‫و‬‫آنالوگ‬
–‫کاربرد‬‫فليپ‬‫فالپ‬‫ها‬‫و‬‫سی‬‫آی‬‫ها‬‫منطقی‬
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

6. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
6
‫آموزش‬ ‫این‬ ‫در‬ ‫شده‬ ‫ارائه‬ ‫مباحث‬
•‫فصل‬‫سوم‬:‫میکرو‬‫کنترلر‬PIC
–‫ای‬‫مقدمه‬‫بر‬‫ميکروکنترلرها‬
–‫برخی‬‫مفاهيم‬‫پايه‬
–‫قسمت‬‫های‬‫مختلف‬‫ميکروکنترلر‬
–‫مثالی‬‫از‬‫يک‬‫برنامه‬‫در‬‫حال‬‫اجرا‬
–‫ميکرو‬‫کنترولر‬‫های‬PIC
–‫مشخصات‬‫و‬‫نحوه‬‫عملکرد‬‫ميکرو‬‫کنترولر‬PIC16F84
–‫برنامه‬‫نويسی‬‫اسمبلی‬
–‫وقفه‬‫و‬‫کار‬‫با‬‫آن‬
–‫ب‬‫نويسی‬‫رنامه‬‫ميکروکنترلر‬‫و‬‫اتصال‬‫افزاری‬‫سخت‬‫ميکروکنترلرهای‬PIC
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

7. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
7
‫آموزش‬ ‫این‬ ‫در‬ ‫شده‬ ‫ارائه‬ ‫مباحث‬
•‫فصل‬‫چهارم‬:‫موتورهای‬‫ای‬‫پله‬
–‫مقدمه‬
–‫انواع‬‫موتورهای‬‫ای‬‫پله‬
–‫فيزيک‬‫موتورهای‬‫ای‬‫پله‬
–‫تعريف‬‫بعضی‬‫از‬‫واژه‬‫ها‬
–‫نيم‬‫پله‬/‫پله‬‫کوچک‬
–‫مدارهای‬‫ساده‬‫راه‬‫اندازی‬‫موتورهای‬‫پله‬‫ای‬
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

8. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
8
‫سر‬‫های‬‫فصل‬‫دوره‬ ‫شده‬ ‫ارائه‬‫مکاترونیک‬2
•PLC
•‫های‬‫کننده‬‫تقویت‬‫عملیاتی‬
•‫هیدرولیک‬‫و‬‫نیوماتیک‬
•‫سنسورها‬
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

9. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
9
‫مرجع‬
•‫کتاب‬«‫مکاترونیک‬‫کاربردی‬»
•‫نویسندگان‬:‫دکتر‬‫فرشاد‬‫برازنده‬(‫عضو‬‫هیئت‬‫علمی‬‫دانشگاه‬‫صنعتی‬‫امیرکبیر‬)
‫و‬‫امیر‬‫منعمیان‬‫اصفهانی‬(‫دانشجوی‬‫دکتری‬‫دانشگاه‬‫صنعتی‬‫امیرکبیر‬)
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

10. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
10
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫مقاومت‬
–‫مقاومت‬‫يکی‬‫از‬‫ای‬‫پايه‬‫ترين‬‫ا‬‫جز‬‫ا‬‫ء‬‫الکترونيکی‬‫است‬.
–‫اين‬‫قطعات‬‫می‬‫توانند‬‫عنوان‬‫به‬‫کاهنده‬،‫ولتاژ‬‫سنسور‬‫و‬‫فيلتر‬‫استفاده‬‫شوند‬.
–‫قانون‬‫اهم‬
–‫اگر‬‫ماده‬‫تشکيل‬‫دهنده‬‫مقاومت‬،‫همگن‬‫دارای‬‫سطح‬‫مقطع‬‫ثابت‬A‫و‬‫طول‬L،‫باشد‬
RIV 
A
L
R


 Resistiviy (10-8 Ωm)Material
8/2Aluminum
4000Carbon
44Constantan
7/1Copper
4/2Gold
10Iron
6/1Silver
5/5Tungsten
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

11. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
11
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫مقاومت‬
–‫نمايش‬‫مداری‬
–‫مقاومت‬‫معادل‬‫چند‬‫مقاومت‬‫در‬‫حالت‬‫سری‬Req=R1+R2+…+Rn
–‫مثال‬:
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

12. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
12
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫مقاومت‬
–‫مقاومت‬‫معادل‬‫چند‬‫مقاومت‬‫در‬‫حالت‬‫موازی‬
neq RRRR
1111
21
 ...
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

13. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
13
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫مقاومت‬
–‫مثال‬
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

14. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
14
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫مقاومت‬
–‫کد‬‫گذاری‬‫مقاومت‬‫ها‬
–R=ab×10 c ± tolerance (%)
tolarance banda,b and c bands
ValueColorValueColor
±%5Gold0Black
±%10Silver1Brown
±%20Nothing2Red
3Orange
4Yellow
5Green
6Blue
7Violet
8Gray
9White
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

15. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
15
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫مقاومت‬
–‫کد‬‫گذاری‬‫مقاومت‬‫ها‬
–‫مثال‬
–‫به‬ ‫چپ‬ ‫از‬ ‫ترتيب‬ ‫به‬ ‫مقاومت‬ ‫يک‬ ‫رنگهای‬ ‫اگر‬‫طال‬ ،‫قرمز‬ ،‫ای‬ ‫قهوه‬ ،‫سبز‬ ،‫راست‬‫ئ‬‫چقدر‬ ‫مقاومت‬ ‫مقدار‬ ،‫باشد‬ ‫ی‬‫است؟‬
–‫جواب‬:
• a= 5
• b= 1
• c= 2
• Tolerance = ± %5
• R=51 × 102 ± %5 = 5100 Ω ± %5
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

16. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
16
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫مقاومت‬
–‫کد‬‫گذاری‬‫مقاومت‬‫ها‬
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

17. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
17
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫مقاومت‬
–‫انواع‬‫مختلف‬‫مقاومت‬‫و‬‫کاربردهای‬‫آن‬
•‫مقاومت‬‫متغير‬(‫پتانسيومتر‬)
•‫ترميستور‬،‫نوعی‬‫مقاومت‬‫است‬‫که‬‫مق‬‫دار‬‫آن‬‫با‬‫تغييرات‬‫دما‬‫افزايش‬‫يا‬‫کاهش‬‫يابد‬‫می‬
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

18. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
18
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫مقاومت‬
–‫انواع‬‫مختلف‬‫مقاومت‬‫و‬‫کاربردهای‬‫آن‬
•‫مقاومت‬‫دقيق‬،‫مقدار‬‫مقاومت‬‫نسبت‬‫به‬‫تغيير‬‫شرايط‬‫بسيار‬‫پايدار‬‫تر‬‫است‬
•‫مقاومت‬‫متغير‬‫با‬‫نور‬(LDR)،‫نوعی‬‫مقاومت‬‫است‬‫که‬‫با‬‫تغيير‬‫شدت‬‫نور‬
‫مقدار‬‫آن‬‫تغيير‬‫کند‬‫می‬
‫در‬‫تاريکی‬‫مطلق‬MΩ1R=
‫در‬‫روشنائی‬‫المپ‬100
‫وات‬
KΩ1R=
‫نور‬ ‫در‬‫خورشيد‬Ω50R=
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

19. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
19
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫مقاومت‬
–‫انواع‬‫مختلف‬‫مقاومت‬‫و‬‫کاربردهای‬‫آن‬
•RTD،‫اين‬‫مقاومت‬‫شبيه‬‫ترميستور‬‫است‬‫با‬‫اين‬‫تفاوت‬‫که‬‫مقاومت‬‫آن‬‫با‬‫افزايش‬‫دما‬‫به‬‫صورت‬‫خطی‬‫اما‬‫با‬‫شيبی‬‫به‬‫مرات‬‫ب‬‫کمتر‬
‫افزايش‬‫يابد‬‫می‬
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

20. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
20
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫مقاومت‬
–‫عملکرد‬‫مقاومت‬‫در‬‫های‬‫سيگنال‬‫فرکانس‬‫باال‬
•‫های‬‫مقاومت‬‫سيمی‬‫را‬‫بدليل‬‫خاصيت‬‫القايی‬،‫توان‬‫نمی‬‫در‬‫های‬‫فرکانس‬‫باالتر‬‫از‬100‫هرتز‬‫به‬‫کار‬‫برد‬
•‫عالوه‬‫بر‬،‫اين‬‫ظرفيت‬‫خازنی‬‫ای‬‫ناخواسته‬‫معادل‬1‫پيکوفاراد‬‫نيز‬‫بين‬‫پايه‬‫های‬‫آن‬‫برقرار‬‫است‬
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

21. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
21
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫خازن‬
–‫خازن‬‫انرژی‬‫الکتريکی‬‫را‬‫به‬‫صورت‬‫ميدان‬‫الکتريکی‬‫ذخيره‬‫می‬‫کند‬.
–‫اجزاء‬‫تشکيل‬‫دهنده‬‫يک‬‫خازن‬
–‫يک‬‫خازن‬‫ساده‬‫از‬‫دو‬‫صفحه‬‫موازی‬‫تشکيل‬‫شده‬‫است‬‫که‬‫بين‬‫آن‬‫ها‬‫را‬‫م‬‫ای‬‫اده‬‫الکتريک‬‫دی‬‫پر‬‫کرده‬‫است‬.
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

22. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
22
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫خازن‬
–‫بعضی‬‫از‬‫کاربردهای‬‫خازن‬‫عبارتند‬‫از‬:
•‫جلوگيری‬‫از‬‫عبور‬‫جريان‬‫های‬‫مستقيم‬(DC)‫به‬‫علت‬‫مقاومت‬‫بی‬‫نهايت‬‫در‬‫فرکانس‬‫صفر‬
•‫عبور‬‫دادن‬‫جريانهای‬‫متناوب‬(AC)(‫جدا‬‫کننده‬‫جريان‬‫مستقيم‬‫از‬‫متناوب‬)
•‫فيلتر‬‫کردن‬‫و‬‫حذف‬‫نويز‬
•‫انتگرال‬‫گيری‬‫و‬‫توليد‬‫موج‬‫دندان‬‫اره‬‫ای‬‫از‬‫موج‬‫مربعی‬
•‫ذخيره‬‫سازی‬‫انرژی‬(ً‫ال‬‫مث‬‫در‬‫فالش‬‫دوربين‬‫عکاسی‬)
•‫کوپل‬‫سيگنال‬‫از‬‫يک‬‫مدار‬‫به‬‫مدار‬‫ديگر‬
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

23. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
23
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫خازن‬
–‫نمايش‬‫مداری‬‫خازن‬
–‫معادالت‬‫خازن‬
•‫محاسبه‬‫ظرفيت‬
•‫رابطه‬‫ولتاژ‬‫جريان‬
d
AK
C 0

 
C
tQ
dssI
C
tV
)(
)(
1
)(
dt
dV
CtI )(
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

24. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
24
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫خازن‬
–‫معادالت‬‫خازن‬
•‫انرژی‬‫ذخيره‬‫شده‬‫در‬‫خازن‬
  
Et E
CEWVdVCdt
dt
dV
VCVIdtW
0
2
0 0
2
1
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

25. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
25
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫خازن‬
–‫خازن‬‫معادل‬‫در‬‫حالت‬‫سری‬
neq CCCC
1
...
111
21

‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

26. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
26
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫خازن‬
–‫خازن‬‫معادل‬‫در‬‫حالت‬‫موازی‬
neq CCCC  ...21
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

27. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
27
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫خازن‬
–‫انواع‬‫خازن‬
•‫خازن‬‫سراميکی‬(‫خازن‬‫عدسی‬)،‫اين‬‫نوع‬‫ها‬‫خازن‬‫دارای‬‫حجم‬‫و‬‫ظرفيت‬‫القايی‬‫کم‬‫هستند‬
•‫خازن‬‫الکتروليتی‬،‫اين‬‫خازن‬‫ها‬‫دارای‬‫ظرفيت‬ً‫ا‬‫نسبت‬‫بااليی‬‫هستند‬
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

28. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
28
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫خازن‬
–‫انواع‬‫خازن‬
•‫خازن‬‫متغير‬،‫تغيير‬‫در‬«‫فاصله‬‫صفحات‬»،«‫سطح‬‫صفحات‬»‫و‬«‫نوع‬‫دی‬‫الکتريک‬»
•‫خازن‬‫اليه‬‫فلزی‬،‫برای‬‫کارهای‬‫ولتاژ‬‫باال‬‫مناسب‬‫هستند‬(‫تا‬600‫ولت‬).‫از‬‫اين‬‫خازن‬‫ها‬‫در‬‫منابع‬‫تغذيه‬DC‫با‬‫ولتاژ‬‫باال‬‫و‬‫تصحيح‬
‫ضريب‬‫توان‬‫در‬‫مدارهای‬AC‫استفاده‬‫شود‬‫می‬.
•‫خازن‬‫ميکا‬،‫پايداری‬،‫باال‬‫تلرانس‬‫و‬‫ضريب‬‫حرارتی‬‫پايين‬‫از‬‫های‬‫مشخصه‬‫اين‬‫نوع‬‫خازن‬‫است‬.
•‫خازن‬‫پلی‬‫استر‬،‫در‬‫اين‬،‫خازن‬‫از‬‫اليه‬‫های‬‫فلزی‬‫که‬‫در‬‫عايقی‬‫از‬‫پلی‬‫استر‬‫قرار‬‫گرفته‬‫اند‬،‫استفاده‬‫شده‬‫است‬.
•‫خازن‬‫پلی‬‫پروپيلن‬:‫به‬‫دليل‬‫کاهش‬‫اندک‬‫انرژی‬‫الکتريکی‬‫ذخيره‬‫شده‬(‫به‬‫واسطه‬‫استفاده‬‫از‬‫عايق‬‫خوب‬)،‫اين‬‫نوع‬‫خازن‬‫ب‬‫رای‬‫کار‬‫با‬
‫ولتاژ‬‫باالی‬DC‫و‬AC،‫مانند‬‫مدارهای‬‫مولد‬،‫پالس‬‫مناسب‬‫باشد‬‫می‬.
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

29. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
29
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫خازن‬
–‫انواع‬‫خازن‬
•‫خازن‬‫پلی‬‫استيرن‬،‫تلرانس‬‫پايين‬‫و‬‫ظرفيت‬‫کم‬‫اين‬‫نوع‬‫خازن‬،‫ها‬‫کاربردشان‬‫را‬‫به‬‫کار‬‫در‬‫ولتاژ‬‫پايين‬(160‫ولت‬)‫محدود‬‫کند‬‫می‬.
•‫خازن‬‫تانتاليوم‬،‫ظرفيت‬ً‫ا‬‫نسبت‬‫باال‬‫همراه‬‫با‬‫حجم‬‫فيزيکی‬‫کم‬‫از‬‫های‬‫مشخصه‬‫اصلی‬‫اين‬‫نوع‬‫خازن‬‫است‬.
–‫نحوه‬‫خواندن‬‫ظرفيت‬‫های‬‫خازن‬‫مختلف‬
•‫های‬‫خازن‬‫سراميکی‬،‫اگر‬‫عدد‬‫سه‬‫رقمی‬abc‫نوشته‬‫شده‬،‫بود‬‫ظرفيت‬‫خازن‬‫برابر‬‫است‬‫با‬𝑎𝑏 × 10 𝑐
‫در‬‫واحد‬‫پيکوفاراد‬‫و‬‫اگر‬
‫عدد‬‫دورقمی‬‫نوشته‬‫شده‬‫بود‬‫برابر‬‫است‬‫همان‬‫مقدار‬‫عدد‬‫در‬‫واحد‬‫پيکوفاراد‬
•‫های‬‫خازن‬‫الکتروليتی‬،‫ظرفيت‬‫در‬‫های‬‫خازن‬‫الکتروليتی‬‫بر‬‫روی‬‫بدنه‬‫به‬‫طور‬‫کامل‬‫نوشته‬‫شده‬‫است‬.
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

30. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
30
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫خازن‬
–‫اثر‬‫فرکانس‬‫باال‬‫در‬‫ها‬‫خازن‬
•‫های‬‫پايه‬‫ها‬‫خازن‬‫مانند‬‫ها‬‫مقاومت‬‫اثر‬‫القايی‬‫ای‬‫ناخواسته‬‫به‬‫دنبال‬‫دارند‬.
•‫ظرفيت‬‫القايی‬‫ها‬‫پايه‬‫با‬‫ظرفيت‬‫خازن‬‫سری‬‫شده‬‫و‬‫نوعی‬‫مدار‬‫تشديد‬‫سری‬‫را‬‫تشکيل‬‫دهند‬‫می‬.
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

31. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
31
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫سلف‬
–‫سلف‬‫همانند‬‫خازن‬‫ي‬‫ک‬‫المان‬‫ذخ‬‫ي‬‫ره‬‫کننده‬‫انرژ‬‫ی‬‫است‬
–‫کاربردهای‬‫سلف‬‫عبارتند‬‫از‬
•‫عملکردی‬‫شبيه‬‫به‬‫مقاومت‬‫معمولی‬‫های‬‫درجريان‬‫مستقيم‬(DC)(‫فرکانس‬‫صفر‬)
•‫عبور‬‫دادن‬‫های‬‫جريان‬AC
•‫فيلتر‬‫کردن‬
•‫مشتق‬‫گيری‬
•‫ذخيره‬‫سازی‬‫انرژی‬(ً‫ال‬‫مث‬‫در‬‫شمع‬‫ماشين‬)
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

32. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
32
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫سلف‬
–‫معادالت‬‫سلف‬
•‫رابطه‬‫ب‬‫ي‬‫ن‬‫ولتاژ‬‫و‬‫جر‬‫ي‬‫ان‬
•‫توان‬‫ذخيره‬‫شده‬(‫مصرفی‬)‫در‬‫يک‬‫سلف‬
•‫انرژی‬‫ذخيره‬‫شده‬‫در‬‫سلف‬
dt
di
Lv 
)](
1
[ 0
0
tivd
L
v
dt
di
LiviP
t
t
  
2
0
1
.
2
i
dw P dt Lidi W L ydy Li    
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

33. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
33
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫سلف‬
–‫سلف‬‫ها‬‫نيز‬‫در‬‫حالت‬‫سری‬‫و‬،‫موازی‬‫مانند‬‫مقاومت‬‫و‬‫خازن‬‫مقدار‬‫معادل‬‫دارند‬.
–‫اگر‬‫چند‬‫سلف‬‫به‬‫شکل‬‫سری‬‫به‬‫يکديگر‬‫متصل‬‫شوند‬
neq LLLLL  ...321
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

34. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
34
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫سلف‬
–‫اگر‬‫چند‬‫سلف‬‫به‬‫شکل‬‫موازی‬‫به‬‫يکديگر‬‫متصل‬‫شوند‬
neq LLLLL
11111
321
 ...
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

35. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
35
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫فیلترهای‬RC‫و‬RLC
–‫به‬‫مدارهايی‬‫که‬‫باعث‬‫عبور‬‫جريان‬(‫ولتاژ‬)‫با‬‫بازه‬‫فرکانس‬‫مشخص‬‫شوند‬‫می‬‫و‬‫از‬‫عبور‬‫جريان‬(‫ولتاژ‬)‫با‬‫ساير‬‫فرک‬‫ها‬‫انس‬
‫جلوگيری‬‫کنند‬‫می‬،‫فيلتر‬‫گويند‬‫می‬.
–‫فيلترهای‬‫باالگذر‬،‫فيلترهايی‬‫هستند‬‫که‬‫جريان‬(‫ولتاژ‬)‫با‬‫فرکانسی‬‫باالتر‬‫از‬‫حد‬‫مشخصی‬‫را‬‫عبور‬‫دهند‬‫می‬‫و‬‫از‬‫عبور‬
‫های‬‫فرکانس‬‫پايين‬‫تر‬‫جلوگيری‬‫کنند‬‫می‬.
–‫فليترهای‬‫پايين‬‫گذر‬‫تنها‬‫های‬‫فرکانس‬‫پايين‬‫عبور‬‫کنند‬‫می‬‫و‬‫های‬‫فرکانس‬‫باال‬‫به‬‫شدت‬‫تضعيف‬‫شوند‬‫می‬.
–‫فيلترهای‬‫ميان‬،‫گذر‬‫هايی‬‫فرکانس‬‫که‬‫در‬‫محدوده‬‫مشخصی‬‫وجود‬‫دارند‬‫عبور‬‫کنند‬‫می‬‫و‬‫های‬‫فرکانس‬‫کمتر‬‫و‬‫يا‬‫ب‬‫يشتر‬
‫تضعيف‬‫شوند‬‫می‬.
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

36. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
36
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫فیلترهای‬RC‫و‬RLC
–‫فرکانسی‬‫که‬‫در‬‫آن‬‫فيلتر‬‫شروع‬‫به‬‫تشديد‬‫و‬‫يا‬‫تضعيف‬‫يک‬‫سيگنال‬‫کند‬‫می‬‫به‬‫نام‬‫فرکانس‬‫قطع‬‫و‬‫يا‬‫ب‬‫حرانی‬‫شناخته‬
‫شود‬‫می‬
–‫کاربردهای‬‫متنوع‬‫فيلترها‬
•‫حذف‬‫نويز‬‫از‬‫سيگنال‬
•‫جدا‬‫سازی‬‫صدای‬‫زمينه‬‫از‬‫صدای‬‫اصلی‬
•‫اصالح‬‫سيگنال‬
–‫به‬‫فيلترهايی‬‫که‬‫در‬‫ها‬‫آن‬‫فقط‬‫از‬‫مقاومت‬‫و‬‫خازن‬‫استفاده‬،‫شود‬‫فيلتر‬RC‫و‬‫به‬‫هايی‬‫نمونه‬‫که‬‫سلف‬‫نيز‬‫در‬‫آنها‬‫به‬‫کار‬
‫رفته‬،‫است‬‫فيلترهای‬RLC‫گويند‬‫می‬.
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

37. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
37
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫فیلترهای‬RC‫و‬RLC
–‫فيلتر‬‫گذر‬‫پايين‬RC
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

38. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
38
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫فیلترهای‬RC‫و‬RLC
–‫فيلتر‬‫گذر‬‫باال‬RC
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

39. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
39
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫فیلترهای‬RC‫و‬RLC
–‫فرکانس‬‫قطع‬‫يا‬‫بحرانی‬‫فرکانسی‬‫است‬‫که‬‫در‬‫آن‬‫دامنه‬‫سيگنال‬‫خروجی‬0.707‫برابر‬‫دامنه‬‫سيگنال‬‫ورودی‬‫باشد‬.
–‫اگر‬‫فيلتر‬‫گذر‬‫پايين‬‫و‬‫فيلتر‬‫باالگذر‬‫به‬‫صورت‬‫سری‬‫به‬‫دنبال‬‫يکديگر‬‫قرار‬‫گيرند‬،‫نوعی‬‫فيلتر‬‫ميان‬‫گذر‬‫ساده‬‫ايجاد‬‫می‬‫شود‬
𝑓𝑐 =
1
2𝜋𝐶𝑅
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

40. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
40
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫فیلترهای‬RC‫و‬RLC
–‫مدار‬RLC‫سری‬
–‫رابطه‬‫بين‬‫ولتاژ‬‫ورودی‬V(t)‫و‬‫جريان‬I(t)
𝑉(𝑡) = 𝑅𝐼 𝑡 +
1
𝐶
න𝐼(𝑡)𝑑𝑡 + 𝐿
)𝑑𝐼(𝑡
𝑑𝑡
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

41. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
41
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫فیلترهای‬RC‫و‬RLC
–‫با‬‫استفاده‬‫از‬‫تبديل‬‫الپالس‬
–‫اگر‬‫ولتاژ‬‫دو‬‫سر‬‫مقاومت‬‫به‬‫عنوان‬‫ولتاژ‬‫خروجی‬‫در‬‫نظر‬‫گرفته‬‫شود‬
–‫در‬‫صورتيکه‬‫ولتاژ‬‫ورودی‬‫نوسانی‬،‫باشد‬s = jω
)𝑉(𝑠
)𝐼(𝑠
= 𝑅 +
1
𝐶𝑠
+ 𝐿𝑠
𝐻 𝑠 =
𝑅
𝐿
𝑠
𝑠2 +
𝑅
𝐿
𝑠 +
1
𝐿𝐶
|𝐻 𝑗𝜔 | =
𝑅
𝐿
𝜔
1
𝐿𝐶
− 𝜔2
2
+
𝑅
𝐿
𝜔
2 𝜃 𝑗𝜔 = 90°
− 𝑡𝑎𝑛−1
𝑅
𝐿
𝜔
1
𝐿𝐶
− 𝜔2
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

42. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
42
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫فیلترهای‬RC‫و‬RLC
–‫فرکانس‬‫ميانه‬‫در‬‫يک‬‫فيلتر‬،‫فرکانسی‬‫است‬‫که‬‫در‬‫آن‬‫امپدانس‬‫خازن‬(
1
𝜔0 𝐶
)‫و‬‫سلف‬(ω0L)‫با‬‫هم‬‫برابر‬‫باشند‬.
–‫های‬‫فرکانس‬،‫قطع‬‫زمانی‬‫اتفاق‬‫افتند‬‫می‬‫که‬‫مقدار‬H‫برابر‬Τ1 2 𝐻 𝑀𝑎𝑥‫باشد‬‫که‬Hmax‫مقدار‬H‫در‬ω0‫است‬
𝑗𝜔0 𝐿 +
1
𝑗𝜔0 𝐶
= 0 𝜔0 =
1
𝐿𝐶
𝜔 𝑐1 = −
𝑅
2 𝐿
+
𝑅
2 𝐿
2
+
1
𝐿𝐶
𝜔 𝑐2 =
𝑅
2 𝐿
+
𝑅
2 𝐿
2
+
1
𝐿𝐶
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

43. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
43
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫فیلترهای‬RC‫و‬RLC
–‫فرکانس‬‫پهنای‬‫باند‬‫يک‬‫فيلتر‬‫برابر‬‫اختالف‬‫بين‬‫های‬‫فرکانس‬‫قطع‬‫است‬
–‫ضريب‬‫کيفيت‬‫از‬‫نسبت‬‫فرکانس‬‫ميانه‬‫بر‬‫پهنای‬‫باند‬‫بدست‬‫آيد‬‫می‬
𝛽 = 𝜔 𝑐1 − 𝜔 𝑐2 =
𝑅
𝐿
𝑄 = ൗ
𝜔0
𝛽 =
𝐿
𝐶𝑅2
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

44. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
44
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫فیلترهای‬RC‫و‬RLC
–‫اگر‬‫ولتاژ‬‫خروجی‬‫بجای‬‫ولتاژ‬‫دو‬‫سر‬،‫مقاومت‬‫ولتاژ‬‫دو‬‫سر‬‫مجموع‬‫سلف‬‫و‬‫خازن‬‫در‬‫نظر‬‫گرفته‬،‫شود‬‫اين‬‫مدار‬‫به‬‫في‬‫لتری‬
‫تبديل‬‫شود‬‫می‬‫که‬‫های‬‫فرکانس‬‫خارج‬‫از‬‫پهنای‬‫باند‬‫را‬‫از‬‫خود‬‫عبور‬‫دهد‬‫می‬‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

45. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
45
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫فیلترهای‬RC‫و‬RLC
–‫اگر‬‫ولتاژ‬‫خروجی‬‫بجای‬‫ولتاژ‬‫دو‬‫سر‬،‫مقاومت‬‫ولتاژ‬‫دو‬‫سر‬‫مجموع‬‫سلف‬‫و‬‫خازن‬‫در‬‫نظر‬‫گرفته‬،‫شود‬‫اين‬‫مدار‬‫به‬‫في‬‫لتری‬
‫تبديل‬‫شود‬‫می‬‫که‬‫های‬‫فرکانس‬‫خارج‬‫از‬‫پهنای‬‫باند‬‫را‬‫از‬‫خود‬‫عبور‬‫دهد‬‫می‬
𝜔0 =
1
𝐿𝐶
𝜔 𝑐1 = −
𝑅
2 𝐿
+
𝑅
2 𝐿
2
+
1
𝐿𝐶
𝜔 𝑐2 =
𝑅
2 𝐿
+
𝑅
2 𝐿
2
+
1
𝐿𝐶
𝛽 = 𝜔 𝑐1 − 𝜔 𝑐2 =
𝑅
𝐿
𝑄 = ൗ
𝜔0
𝛽 =
𝐿
𝐶𝑅2
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

46. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
46
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫فیلترهای‬RC‫و‬RLC
–،‫مثال‬‫مدار‬RLC‫طراحی‬‫کنيد‬‫که‬‫های‬‫فرکانس‬‫بين‬kHz1‫و‬kHz10‫را‬‫از‬‫خود‬‫عبور‬‫دهد‬.
–‫جواب‬:‫با‬‫توجه‬‫به‬‫اينکه‬ω0‫ميانگين‬‫هندسی‬‫های‬‫فرکانس‬‫قطع‬،‫است‬‫توان‬‫می‬L‫و‬C‫را‬‫بدست‬‫آورد‬.‫سپس‬‫با‬‫استفاده‬‫از‬
‫تعريف‬‫ضريب‬‫کيفيت‬،R‫را‬‫محاسبه‬‫نمود‬.
–‫برای‬‫حل‬‫مثال‬‫تنها‬‫دو‬‫معادله‬‫و‬‫سه‬‫مجهول‬‫وجود‬،‫دارد‬‫يکی‬‫از‬‫پارامترها‬‫به‬‫دلخواه‬‫انتخاب‬‫شود‬‫می‬
–‫اگر‬‫مقدار‬‫خازن‬‫برابر‬µF1‫در‬‫نظر‬‫شود‬‫گرفته‬.‫فرکانس‬‫ميانه‬‫برابر‬‫است‬‫با‬
–‫دقت‬‫شود‬‫که‬‫فرکانس‬‫در‬‫روابط‬‫بعدی‬‫بايد‬‫بر‬‫حسب‬rad/s‫باشد‬
𝑓0 = 𝑓𝑐1. 𝑓𝑐2 = (1000)(10000) = 28/3162 Hz
𝐿 =
1
𝜔0
2 𝐶
= 53/2 MH
𝑄 =
𝑓0
𝑓𝑐2−𝑓𝑐1
= 35/0 𝑅 =
𝐿
𝐶𝑄2 = 86/142 Ω
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

47. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
47
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫مبانی‬‫مدارهای‬‫الکتریکی‬
–‫در‬‫حل‬‫مدارهای‬‫الکتريکی‬‫دو‬‫قانون‬‫اصلی‬‫وجود‬‫دارد‬:‫قانون‬‫ولتاژ‬‫و‬
‫قانون‬‫جريان‬
–‫قانون‬‫ولتاژ‬‫کرشهف‬(KVL)،‫طبق‬‫اين‬‫قانون‬‫مجموع‬‫افت‬‫ولتاژها‬‫در‬‫هر‬
‫حلقه‬‫بسته‬‫در‬‫مدار‬‫برابرصفر‬‫است‬
–‫به‬‫منظور‬‫نوشتن‬KVL‫برای‬،‫حلقه‬‫ابتدا‬‫بايد‬‫يک‬‫جهت‬‫قراردادی‬
‫جريان‬‫در‬‫حلقه‬‫فرض‬‫شود‬
–‫تغيير‬‫ولتاژ‬‫از‬‫يک‬‫سر‬‫آن‬‫به‬‫سر‬‫ديگر‬‫در‬‫جهت‬‫جريان‬‫با‬‫عالمت‬+‫يا‬–
‫نوشته‬‫شود‬‫می‬


n
i
iV
1
0
0...321  NVVVV
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

48. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
48
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫مبانی‬‫مدارهای‬‫الکتریکی‬
–‫قانون‬‫جريان‬‫کرشهف‬(KCL)
–‫هر‬‫نقطه‬‫از‬‫مدار‬‫که‬‫در‬‫آن‬‫انشعاب‬‫وجود‬‫داشته‬‫باشد‬‫گره‬‫ناميده‬
‫شود‬‫می‬
–‫بر‬‫اساس‬‫اين‬‫قانون‬‫مجموع‬‫های‬‫جريان‬‫ورودی‬‫به‬‫هر‬‫گره‬‫برابر‬‫با‬‫صفر‬
‫است‬
–‫بطور‬‫قرار‬‫دادی‬‫جريان‬‫های‬‫ورودی‬‫به‬‫گره‬‫يا‬‫خروجی‬‫از‬‫گره‬‫را‬‫توان‬‫می‬
‫مثبت‬‫در‬‫نظر‬‫گرفت‬


n
i
iI
1
0
I1 + I2 – I3 = 0
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

49. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
49
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫مبانی‬‫مدارهای‬‫الکتریکی‬
–،‫مثال‬‫در‬‫مدار‬‫زير‬‫ولتاژ‬vo‫را‬‫حساب‬‫کنيد‬
–‫جواب‬:
–‫الف‬)‫با‬‫استفاده‬‫از‬‫روش‬KVL
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

50. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
50
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫مبانی‬‫مدارهای‬‫الکتریکی‬
–‫با‬‫در‬‫نظر‬‫گرفتن‬‫جريان‬‫برای‬‫هر‬‫حلقه‬‫و‬‫نوشتن‬KVL‫برای‬،‫آنها‬‫سه‬‫رابطه‬‫زير‬‫بدست‬‫می‬‫آيد‬
–‫با‬‫ساده‬‫کردن‬‫معادالت‬‫فوق‬
0204)(6
0)(66)(8
0)(8240



cbc
cbbab
baa
iii
iiiii
iii
201060
06208
400810



cba
cba
cba
iii
iii
iii
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

51. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
51
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫مبانی‬‫مدارهای‬‫الکتریکی‬
–‫با‬‫استفاده‬‫از‬‫روش‬‫کرامر‬‫های‬‫پاسخ‬‫زير‬‫بدست‬‫می‬‫آيند‬:
Aia 65
1000
)48(20)36200(40
1000
10620
6200
0840
10006401640)80(8)36200(10
1060
6208
0810
/











Ai
Ai
c
b
08
1000
)240160(8)400(10
1000
2060
0208
40810
02
1000
)400(8)120(10
1000
10200
608
04010
/
/













viiv bao 828638)(8 // 
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

52. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
52
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫مبانی‬‫مدارهای‬‫الکتریکی‬
–‫ب‬)‫با‬‫استفاده‬‫از‬‫روش‬KCL
–‫برای‬‫حل‬‫به‬‫روش‬KCL،2‫گره‬‫وجود‬‫دارد‬
–‫برای‬‫های‬‫گره‬Vo‫و‬V‫روابط‬KCL،‫نوشته‬‫شود‬‫می‬
VV0
40 − 𝑉𝑜
2
+
0 − 𝑉𝑜
8
+
𝑉 − 𝑉𝑜
6
= 0
−𝑉 + 𝑉𝑜
6
+
0 − 𝑉
6
+
20 − 𝑉
4
= 0
V0 = 28.8 V
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

53. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
53
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫مبانی‬‫مدارهای‬‫الکتریکی‬
–‫مدار‬‫معادل‬‫تونن‬،‫تئوری‬‫تونن‬‫بيان‬‫کند‬‫می‬‫ک‬‫ه‬
‫اگر‬‫تحليل‬‫يک‬‫المان‬‫دو‬‫سر‬(‫دو‬‫ترمينالی‬)‫مان‬‫ند‬
‫مقاومت‬RL‫در‬‫شکل‬‫مد‬‫نظر‬،‫باشد‬‫توان‬‫می‬‫هر‬
‫مجموعه‬‫دو‬‫ترمينالی‬‫از‬‫های‬‫المان‬(‫مانند‬‫ساير‬
‫ها‬‫مقاومت‬‫و‬‫های‬‫منبع‬‫ولتاژ‬)‫مدار‬‫را‬‫بصورت‬‫يک‬
‫منبع‬‫ولتاژ‬Voc‫و‬‫يک‬‫مقاومت‬RTH‫که‬‫با‬‫مقاومت‬
RL‫اتصال‬‫سری‬‫دارند‬‫جايگزين‬‫نمود‬
‫معادل‬ ‫مدار‬‫تونن‬
Resistance &
Energy
Sources
RL
VOC
RTH
RL
±
‫بار‬ ‫مقاومت‬=RL
≡
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

54. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
54
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫مبانی‬‫مدارهای‬‫الکتریکی‬
–‫مدار‬‫معادل‬‫تونن‬
–‫برای‬‫محاسبه‬Voc‫المان‬‫مورد‬‫نظر‬(‫مقاومت‬RL)‫از‬‫مدار‬‫حذف‬‫شود‬‫می‬‫و‬‫به‬‫جای‬‫آن‬‫يک‬‫اتصال‬‫باز‬‫در‬‫نظر‬‫گرفته‬‫شود‬‫می‬.
–‫ولتاژ‬‫محاسبه‬‫شده‬‫برای‬‫دو‬‫سر‬‫اين‬‫اتصال‬‫باز‬Voc‫خواهد‬‫بود‬.
–‫برای‬‫محاسبه‬Isc‫المان‬‫مورد‬‫نظر‬‫با‬‫يک‬‫سيم‬‫جايگزين‬‫شود‬‫می‬‫و‬‫مدار‬‫تحليل‬‫شود‬‫می‬.‫جريان‬‫گذرنده‬‫از‬‫اين‬‫سيم‬‫هم‬‫ان‬
Isc‫است‬.
SC
OC
TH
i
V
R 
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

55. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
55
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫مبانی‬‫مدارهای‬‫الکتریکی‬
–‫مدار‬‫معادل‬‫نورتن‬،‫تئوری‬‫نورتن‬‫بيان‬‫می‬‫ک‬‫ند‬
‫که‬‫از‬‫نظر‬‫مقاومت‬‫بار‬RL،‫هر‬‫مجموعه‬‫ای‬‫دو‬
‫ترمينالی‬‫از‬‫مقاومت‬‫ها‬‫و‬‫منابع‬‫تغذيه‬‫را‬‫ت‬‫می‬‫وان‬
‫همانند‬‫شکل‬‫بصورت‬‫يک‬‫منبع‬‫جريان‬‫با‬
‫جريان‬IN=ISC‫به‬‫موازات‬‫يک‬‫مقاومت‬
RN=RTH‫جايگزين‬‫نمود‬.
‫معادل‬ ‫مدار‬‫نورتن‬
Network
RL IN RN RL
‫بار‬ ‫مقاومت‬=RL
≡
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

56. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
56
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫مبانی‬‫مدارهای‬‫الکتریکی‬
–‫مدار‬‫معادل‬‫نورتن‬
–RTH‫مشابه‬‫مدار‬‫تونن‬‫بدست‬‫آيد‬‫می‬
–‫برای‬‫محاسبه‬ISC‫بايد‬‫جای‬‫به‬RL‫يک‬‫اتصال‬‫کوتاه‬‫گذاشته‬‫و‬‫جريان‬‫عبوری‬‫از‬‫آن‬‫را‬‫حساب‬‫کرد‬.
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

57. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
57
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫مبانی‬‫مدارهای‬‫الکتریکی‬
–،‫مثال‬‫برای‬‫مقاومت‬RL = 3Ω‫در‬‫شکل‬،‫زير‬‫مدارهای‬‫معادل‬‫تونن‬‫و‬‫نورتن‬‫را‬‫بدست‬‫آورده‬‫و‬‫توان‬‫آن‬‫را‬‫حساب‬‫کنيد‬.
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

58. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
58
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫مبانی‬‫مدارهای‬‫الکتریکی‬
–‫روش‬،‫اول‬
VVR 1442
126
6
2 


VVOC 211435 
 4
6
1
12
11
TH
TH
R
R
A
R
V
i
TH
OC
SC
4
21

‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

59. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
59
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫مبانی‬‫مدارهای‬‫الکتریکی‬
–‫روش‬،‫دوم‬
042)(612 211  iii
0)(635 12  ii
Aii SC
4
21
6
531/
2 


𝑅 𝑇𝐻 =
𝑉𝑜𝑐
𝑖 𝑠𝑐
= 4 𝛺
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

60. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
60
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫مبانی‬‫مدارهای‬‫الکتریکی‬
𝑃 = 𝑅𝐼2
= 3 ×
21
4 + 3
2
= 27 𝑊
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

61. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
61
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫مبانی‬‫مدارهای‬‫الکتریکی‬
–‫تبديل‬‫ستاره‬–‫مثلث‬
–‫دو‬‫آرايش‬‫قرار‬‫گيری‬‫سه‬‫مقاومت‬‫که‬‫به‬‫نام‬‫آرايش‬‫ستاره‬(‫يا‬Y‫يا‬T)‫و‬‫مثلث‬(‫يا‬‫پی‬‫يا‬‫دلتا‬) ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

62. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
62
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫مبانی‬‫مدارهای‬‫الکتریکی‬
–‫تبديل‬‫ستاره‬–‫مثلث‬
31
32
21
)(
)(
)(
RR
RRR
RRR
R
RR
RRR
RRR
R
RR
RRR
RRR
R
cba
cab
ca
cba
cba
bc
cba
bac
ab












cba
ba
cba
ca
cba
cb
RRR
RR
R
RRR
RR
R
RRR
RR
R






3
2
1
3
133221
2
133221
1
133221
R
RRRRRR
R
R
RRRRRR
R
R
RRRRRR
R
c
b
a






‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

63. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
63
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫مبانی‬‫مدارهای‬‫الکتریکی‬
–‫تبديل‬‫ستاره‬–،‫مثلث‬‫مثال‬
–‫مقدار‬‫جريان‬‫و‬‫توان‬‫تلف‬‫شده‬‫در‬‫مدار‬‫زير‬‫را‬‫بدست‬‫آوريد‬.‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

64. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
64
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫مبانی‬‫مدارهای‬‫الکتریکی‬
–‫به‬‫جای‬‫سه‬‫مقاومت‬Ω100،Ω125‫و‬Ω25‫که‬‫در‬‫حالت‬‫مثلث‬‫قرار‬،‫دارند‬‫معادل‬‫ستاره‬‫آن‬‫قرار‬‫داده‬‫شود‬‫می‬
–‫مقاومت‬‫معادل‬‫در‬‫اين‬‫حالت‬‫برابر‬‫است‬‫با‬









10
250
25100
512
250
25125
50
250
125100
3
/2
1
R
R
R


 80
100
5050
55eqR
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

65. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
65
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫مبانی‬‫مدارهای‬‫الکتریکی‬
–‫جريان‬‫و‬‫توان‬‫مصرفی‬‫از‬‫رابطه‬‫زير‬‫بدست‬‫آيد‬‫می‬
wivP
Ai
205040.
50
80
40
/
/


‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

66. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
66
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫دیودها‬‫و‬‫کاربردهای‬‫آن‬
–‫ساختمان‬‫نيمه‬‫هادی‬‫ها‬
–‫نيمه‬‫هادی‬‫ها‬‫موادی‬‫هستند‬‫که‬‫سطح‬‫هدايت‬‫يا‬‫مقاومت‬‫ويژه‬‫ها‬‫آن‬‫بين‬‫دو‬‫حد‬‫يک‬‫عايق‬‫و‬‫يک‬‫هادی‬‫است‬
‫ويژه‬ ‫مقاومت‬ ‫هادی‬‫نيمه‬ ‫جنس‬ ‫هدايت‬ ‫نوع‬
‫ميکا‬ ‫عايق‬
‫سيليکون‬ ‫هادی‬ ‫نيمه‬
‫مس‬ ‫هادی‬
m 12
10
m 3
1050
m 6
10
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

67. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
67
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫دیودها‬‫و‬‫کاربردهای‬‫آن‬
–‫نيمه‬‫های‬‫هادی‬‫معروف‬‫سيليکون‬،‫ژرمانيوم‬‫و‬‫کربن‬‫هستند‬.‫در‬‫بين‬‫نيمه‬‫های‬‫هادی‬‫مرکب‬‫نيز‬‫می‬‫توان‬‫از‬‫گاليوم‬-‫ارسنايد‬
‫نام‬‫برد‬‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

68. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
68
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫دیودها‬‫و‬‫کاربردهای‬‫آن‬
–‫نيمه‬‫هادی‬‫نوع‬N
–‫با‬‫افزودن‬‫های‬‫اتم‬5‫ظرفيتی‬(‫مانند‬،‫فسفر‬‫آرسنيک‬‫و‬‫آنتيموان‬)‫در‬‫درون‬‫ساختار‬‫کريستالی‬‫يک‬‫هادی‬‫نيمه‬‫مانن‬‫د‬‫سيلسيم‬
‫يا‬‫ژرمنيم‬،‫هادی‬‫نيمه‬‫نوع‬N‫تهيه‬‫شود‬‫می‬
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

69. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
69
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫دیودها‬‫و‬‫کاربردهای‬‫آن‬
–‫نيمه‬‫هادی‬‫نوع‬P
–‫اگر‬‫به‬‫ساختار‬‫کريستالی‬‫نيمه‬،‫هادی‬‫های‬‫اتم‬3‫ظرفيتی‬‫مانند‬،‫بوروم‬‫گاليم‬‫و‬‫اينديم‬‫اضافه‬،‫شود‬‫ساختار‬‫جديد‬‫نيمه‬
‫هادی‬‫نوع‬P‫است‬
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

70. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
70
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫دیودها‬‫و‬‫کاربردهای‬‫آن‬
–‫اتصال‬PN
–‫ديود‬‫از‬‫اتصال‬‫دو‬‫نيمه‬‫هادی‬P‫و‬N‫تشکيل‬‫شده‬‫است‬.‫به‬‫محل‬‫اتصال‬‫دو‬‫نيمه‬‫هادی‬‫اتصال‬PN‫گويند‬ ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

71. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
71
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫دیودها‬‫و‬‫کاربردهای‬‫آن‬
–‫های‬‫الکترون‬‫آزاد‬‫قسمت‬N‫به‬‫سمت‬‫حفره‬‫های‬P‫جذب‬‫شوند‬‫می‬‫و‬‫تراکمی‬‫از‬‫های‬‫يون‬‫مثبت‬‫در‬‫طرف‬N‫و‬‫يونهای‬‫منفی‬
‫در‬‫طرف‬P‫بوجود‬‫آورند‬‫می‬(‫همانند‬‫يک‬‫خازن‬)
–‫خط‬‫قائم‬‫بيانگر‬‫سمت‬‫نيمه‬‫هادی‬N(‫کاتد‬)‫و‬‫قاعده‬‫مثلث‬‫نشان‬‫دهنده‬‫سمت‬‫نيمه‬‫هادی‬P(‫آند‬)‫است‬.
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

72. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
72
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫دیودها‬‫و‬‫کاربردهای‬‫آن‬
–‫تغذيه‬‫مستقيم‬
–‫در‬‫صورتيکه‬‫ديود‬‫در‬‫مدار‬‫به‬‫گونه‬‫ای‬‫نصب‬‫شود‬‫که‬‫جريان‬‫از‬‫سمت‬‫آند‬‫به‬‫کاتد‬‫آن‬‫در‬‫جريان‬،‫باشد‬‫ديود‬‫در‬‫حالت‬‫تغذيه‬
‫مستقيم‬‫قرار‬‫دارد‬
–‫الکترون‬‫های‬‫اتصال‬PN‫در‬‫ناحيه‬P‫به‬‫سمت‬‫قطب‬‫مثبت‬‫و‬‫حفره‬‫های‬‫ناحيه‬N‫به‬‫سمت‬‫قطب‬‫منفی‬‫می‬‫رود‬‫و‬‫اين‬
‫اتصال‬‫ظرفيت‬‫پذيرش‬‫الکترون‬‫و‬‫حفره‬‫جديد‬‫را‬‫خواهد‬‫داشت‬
–‫دقت‬‫شود‬‫که‬‫جهت‬‫قراردادی‬‫جريان‬‫از‬‫قطب‬+‫به‬-‫و‬
‫خالف‬‫جهت‬‫حرکت‬‫الکترون‬‫ها‬‫است‬.
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

73. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
73
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫دیودها‬‫و‬‫کاربردهای‬‫آن‬
–‫تغذيه‬‫معکوس‬
–‫اگر‬‫در‬‫يک‬‫مدار‬‫ديود‬‫به‬‫ای‬‫گونه‬‫قرار‬‫گيرد‬‫که‬‫جريان‬‫از‬‫سمت‬‫کاتد‬‫به‬‫آند‬‫در‬‫جريان‬‫باشد‬(‫آند‬‫به‬‫پالريته‬‫منف‬‫ی‬‫و‬‫کاتد‬‫به‬
‫پالريته‬‫مثبت‬‫مدار‬‫متصل‬‫باشد‬)،‫ديود‬‫در‬‫حالت‬‫تغذيه‬‫معکوس‬‫در‬‫مدار‬‫نصب‬‫شده‬‫است‬.
–‫با‬‫دور‬‫شدن‬‫ها‬‫حامل‬(‫های‬‫الکترون‬‫آزاد‬‫و‬‫ها‬‫حفره‬)‫از‬‫ناحيه‬‫اتصال‬PN،‫عرض‬‫اين‬‫ناحيه‬‫افزايش‬‫می‬‫يابد‬‫و‬‫جريانی‬‫از‬‫ديود‬
‫عبور‬‫ن‬‫خواهد‬‫کرد‬
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

74. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
74
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫دیودها‬‫و‬‫کاربردهای‬‫آن‬
–‫منحنی‬‫مشخصه‬‫ديود‬‫يکسوکننده‬
–‫منحنی‬‫مشخصه‬‫يک‬‫ديود‬‫تغييرات‬‫جريان‬‫عبوری‬‫از‬‫ديود‬‫نسبت‬‫به‬‫ولتاژ‬‫دو‬‫سر‬‫آن‬‫است‬ ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

75. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
75
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫دیودها‬‫و‬‫کاربردهای‬‫آن‬
–‫برخی‬‫مشخصه‬‫های‬‫الکترونيکی‬‫ديودهای‬‫يکسوکننده‬
–‫هر‬‫قطعه‬‫الکترونيکی‬‫دارای‬‫مشخصاتی‬‫است‬‫که‬‫در‬‫جدول‬‫های‬‫داده‬‫آن‬‫يا‬Data Sheet‫قطعه‬‫ذکر‬‫شده‬‫است‬
Average current
‫جر‬‫ي‬‫متوسط‬ ‫ان‬(A)
Breakdown voltage
‫شکست‬ ‫ولتاژ‬(V)
Type
‫د‬ ‫شماره‬‫ي‬‫ود‬
150~10001N4001~7
2200~8001N5059~62
5200~8001N5624~7
4050~6001N1183A~90A
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

76. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
76
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫دیودها‬‫و‬‫کاربردهای‬‫آن‬
–‫برخی‬‫مشخصه‬‫های‬‫الکترونيکی‬‫ديودهای‬‫يکسوکننده‬
–PIV‫يا‬PRV:‫در‬‫حقيقت‬‫همان‬‫ولتاژ‬‫شکست‬‫است‬‫و‬‫حداکثر‬‫ولتاژ‬‫معکوسی‬‫که‬‫توان‬‫می‬‫قبل‬‫از‬‫ناحيه‬‫شکست‬‫ب‬‫ه‬‫ديود‬
‫اعمال‬‫کرد‬(VBreakdown)
–VT:‫ولتاژ‬‫آستانه‬‫برای‬‫رسيدن‬‫به‬‫وضعيت‬‫هدايت‬‫است‬
–VFmax:‫حداکثر‬‫ولتاژ‬‫و‬‫جريان‬‫مستقيم‬(‫در‬‫دمای‬ºC25)‫عبوری‬‫از‬‫ديود‬‫است‬.
–Pmax:‫حداکثر‬‫توان‬‫قابل‬‫گذر‬‫از‬‫ديود‬
–Tmax:‫حداکثر‬‫درجه‬‫حرارتی‬‫است‬‫که‬‫ديود‬‫تواند‬‫می‬‫تحمل‬‫کند‬
–Iavg:‫جريان‬‫يکسو‬‫شده‬‫متوسط‬‫در‬‫منحنی‬‫جريان‬‫پيوسته‬‫مجاز‬
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

77. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
77
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫دیودها‬‫و‬‫کاربردهای‬‫آن‬
–‫های‬‫مدل‬‫ديود‬
–‫مدل‬‫ايده‬‫آل‬‫ديود‬،‫هيچ‬‫جريانی‬‫از‬‫ديود‬‫در‬‫تغذيه‬‫معکوس‬‫گذرد‬‫نمی‬
ID
‫خط‬VD = 0
VD
ID
+
VD
-
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

78. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
78
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫دیودها‬‫و‬‫کاربردهای‬‫آن‬
–‫های‬‫مدل‬‫ديود‬
–‫مدل‬‫ساده‬‫شده‬‫ديود‬،‫در‬‫اين‬‫مدل‬‫تا‬‫ولتاژ‬‫آستانه‬‫هيچ‬‫جريانی‬‫از‬‫ديود‬‫عبور‬‫کند‬‫نمی‬‫و‬‫پس‬‫از‬‫آن‬‫ديود‬‫با‬‫مقاومت‬‫ص‬‫فر‬‫در‬
‫مدار‬‫ظاهر‬‫شود‬‫می‬
VT
ID
‫خط‬VD = VT
VD
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

79. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
79
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫دیودها‬‫و‬‫کاربردهای‬‫آن‬
–‫های‬‫مدل‬‫ديود‬
–‫مدل‬‫مقاومتی‬‫ديود‬،‫اين‬‫مدل‬‫با‬‫توجه‬‫به‬‫دقت‬‫بااليی‬‫که‬،‫دارد‬‫درهرشرايطی‬‫قابل‬‫استفاده‬‫است‬ ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

80. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
80
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫دیودها‬‫و‬‫کاربردهای‬‫آن‬
–‫های‬‫مدل‬‫ديود‬
–‫بطور‬‫کلی‬‫در‬‫هنگام‬‫استفاده‬‫از‬‫های‬‫مدل‬‫مختلف‬‫ديود‬‫توجه‬‫به‬‫نکات‬‫زير‬‫ضروری‬‫است‬:
–1-‫اگر‬ravg > 0.1 Rth‫باشد‬،‫بايد‬‫از‬‫مدل‬‫مقاومتی‬‫ديود‬‫استفاده‬‫نمود‬.
–2-‫در‬‫ساير‬‫موارد‬‫از‬‫مدل‬‫ساده‬‫شده‬‫استفاده‬‫شود‬.
–3-‫از‬‫مدل‬‫ايده‬‫آل‬‫ديود‬‫تنها‬‫جهت‬‫تعيين‬‫نقش‬‫اصلی‬‫ديود‬(‫گذردهی‬/‫سد‬‫کنندگی‬)‫در‬‫يک‬‫مدار‬‫استفاده‬‫شود‬.
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

81. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
81
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫دیودها‬‫و‬‫کاربردهای‬‫آن‬
–‫های‬‫مدل‬‫ديود‬
–،‫مثال‬‫ولتاژ‬‫و‬‫جريان‬‫مستقيم‬‫عبوری‬‫از‬‫ديود‬‫شکل‬‫را‬‫برای‬‫تمام‬‫ها‬‫مدل‬‫بدست‬‫آوريد‬.‫همچنين‬‫ولتاژ‬‫دو‬‫سر‬‫مقاومت‬RLIM
‫را‬‫نيز‬‫بيابيد‬.(ƴ𝑟𝑑‫را‬10‫اهم‬‫فرض‬‫کنيد‬)
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

82. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
82
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫دیودها‬‫و‬‫کاربردهای‬‫آن‬
–‫الف‬)‫مدل‬‫آل‬‫ايده‬
–‫ب‬)‫مدل‬‫ساده‬‫شده‬‫ديود‬
VkmARIV
mA
k
V
R
V
I
VV
LIMITFR
LIMIT
BIAS
F
T
LIMIT
10)01)(10(
10
01
10
0
/
/





VkmARIV
mA
k
VV
R
VV
I
VV
LIMITFR
LIMIT
TBIAS
F
T
LIMIT
39)01)(39(
39
01
7010
70
///
/
/
/
/








‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

83. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
83
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫دیودها‬‫و‬‫کاربردهای‬‫آن‬
–‫پ‬)‫مدل‬‫مقاومتی‬‫ديود‬
VkmARIV
mVmAVrIVV
mA
k
VV
rR
VV
I
LIMITFR
dFT
dLIMIT
BIAS
F
LIMIT
219)01)(219(
792)10)(219(7070
219
1001
701070
///
///
/
/
//









‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

84. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
84
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫دیودها‬‫و‬‫کاربردهای‬‫آن‬
–‫تحليل‬‫مدار‬‫حاوی‬‫ديود‬‫يکسوکننده‬
–‫از‬‫آنجا‬‫که‬‫ديود‬‫می‬‫تواند‬‫نقش‬‫سد‬‫کنندگی‬‫و‬‫رسانايی‬‫داشته‬،‫باشد‬‫ابتدا‬‫بايد‬‫مشخص‬‫نمود‬‫که‬‫ديود‬‫در‬‫کد‬‫ام‬‫حالت‬‫خود‬
‫عمل‬‫کند‬‫می‬
–‫برای‬‫تحليل‬‫مدارهای‬‫حاوی‬‫ديود‬،‫مراحل‬‫زير‬‫بايد‬‫انجام‬‫شود‬.
–‫ديودها‬‫با‬‫اتصال‬‫کوتاه‬‫جايگزين‬‫شوند‬.
–‫با‬‫استفاده‬‫از‬‫های‬‫روش‬‫متعارف‬(KCL, KVL)،‫جهت‬‫جريان‬‫در‬‫هر‬‫اتصال‬‫کوتاه‬‫تعيين‬‫شود‬.
–‫در‬‫صورت‬‫منطبق‬‫بودن‬‫جهت‬‫جريان‬‫حاصل‬‫بر‬‫جهت‬‫ديود‬(‫آند‬‫به‬‫کاتد‬)،‫ديود‬‫در‬‫حالت‬«‫روشن‬»(‫رسانايی‬)‫و‬‫در‬‫غي‬‫ر‬
‫اين‬‫صورت‬‫در‬‫حالت‬«‫خاموش‬»‫قرار‬‫دارد‬(‫با‬‫فرض‬VTH>VT).
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

85. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
85
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫دیودها‬‫و‬‫کاربردهای‬‫آن‬
–‫تحليل‬‫مدار‬‫حاوی‬‫ديود‬‫يکسوکننده‬
–‫از‬‫مدل‬‫ساده‬‫شده‬‫ديود‬‫استفاده‬‫شده‬‫و‬‫ديودهای‬‫روشن‬‫با‬‫افت‬‫ولتاژ‬VT(‫در‬‫جهت‬‫جريان‬)‫جايگزين‬‫و‬‫ديودهای‬‫خاموش‬
‫با‬‫مدار‬‫باز‬‫جايگزين‬‫شوند‬.
iD
≡
iD
VD VT
≡
iD
VD
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

86. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
86
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫دیودها‬‫و‬‫کاربردهای‬‫آن‬
–‫تحليل‬‫مدار‬‫حاوی‬‫ديود‬‫يکسوکننده‬
–‫پس‬‫از‬‫جايگزينی‬،‫با‬‫استفاده‬‫از‬‫روش‬‫های‬‫متعارف‬(KCL , KVL)‫به‬‫تحليل‬‫مدار‬‫پرداخته‬‫و‬‫ولتاژها‬‫و‬‫جريان‬‫ها‬‫محاسبه‬
‫شوند‬.
–‫پس‬‫از‬‫محاسبه‬‫ولتاژها‬‫و‬‫ها‬‫جريان‬،‫تک‬‫تک‬‫ديودها‬‫بايد‬‫کنترل‬‫شوند‬.‫اگر‬‫جهت‬‫جريان‬‫و‬‫ولتاژ‬‫با‬‫جهت‬‫ديود‬‫سازگ‬‫ار‬،‫است‬
‫فرض‬‫در‬‫نظر‬‫گرفته‬‫شده‬‫در‬‫مرحله‬3‫صحيح‬‫است‬.‫در‬‫غير‬‫اينصورت‬‫جايگزينی‬‫ديود‬‫بايد‬‫معکوس‬‫شود‬‫و‬‫مراحل‬4‫تا‬6
‫تکرار‬‫شوند‬.
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

87. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
87
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫دیودها‬‫و‬‫کاربردهای‬‫آن‬
–‫تحليل‬‫مدار‬‫حاوی‬‫ديود‬‫يکسوکننده‬
–،‫مثال‬‫در‬‫شکل‬‫زير‬‫مقادير‬‫جريان‬‫در‬‫هر‬‫حلقه‬‫را‬‫به‬‫دست‬‫آوريد‬.
10V
10Ω
10Ω
10V
20Ω
D1
20Ω
D2
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

88. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
88
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫دیودها‬‫و‬‫کاربردهای‬‫آن‬
–‫تحليل‬‫مدار‬‫حاوی‬‫ديود‬‫يکسوکننده‬
–‫ديودها‬‫با‬‫اتصال‬‫کوتاه‬‫جايگزين‬‫شوند‬‫می‬‫و‬‫برای‬‫هر‬‫حقله‬‫يک‬‫جريان‬‫در‬‫نظر‬‫گرفته‬‫شود‬‫می‬‫و‬KVL‫برای‬‫آن‬‫نوشته‬
‫شود‬‫می‬
i3
10V
10Ω
10Ω
10V
20Ω
i1
20Ω
i2
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

89. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
89
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫دیودها‬‫و‬‫کاربردهای‬‫آن‬
–‫تحليل‬‫مدار‬‫حاوی‬‫ديود‬‫يکسوکننده‬
)1(
3
1
10)(1020 21211  iiiii
i3
10V
10Ω
10Ω
10V
20Ω
i1
20Ω
i2
0230)(20)(10 3123212  iiiiiii
123
3
21
1010)(20 23
2
3323 

 iior
i
iiii
12
7
,
4
3
,
6
5
123  iii
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

90. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
90
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫دیودها‬‫و‬‫کاربردهای‬‫آن‬
–‫تحليل‬‫مدار‬‫حاوی‬‫ديود‬‫يکسوکننده‬
–‫با‬‫توجه‬‫به‬‫اينکه‬i2‫بزرگتر‬‫از‬i1‫است‬‫و‬‫جريان‬‫عبوری‬‫از‬D1‫برابر‬i2 – i1،‫است‬D1‫روشن‬‫است‬.‫از‬‫طرفی‬‫چون‬‫جريان‬
‫عبوری‬‫از‬D2‫برابر‬i3 – i2،‫است‬‫جريان‬‫در‬‫جهت‬‫عکس‬D2،‫است‬D2‫خاموش‬‫است‬
7/0v
10V
10Ω
10Ω
10V
20Ω
i1
20Ω
i2
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

91. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
91
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫دیودها‬‫و‬‫کاربردهای‬‫آن‬
–‫تحليل‬‫مدار‬‫حاوی‬‫ديود‬‫يکسوکننده‬
71010307010)(1020 /21/211  iiiii
7/0v
10V
10Ω
10Ω
10V
20Ω
i1
20Ω
i2
3910201010)(1070 /12212/  iiiii
Ai 6140/1 
Ai 7220/2 
A0.158iD1 = i2 - i1 =
02
Di
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

92. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
92
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫دیودها‬‫و‬‫کاربردهای‬‫آن‬
–‫تحليل‬‫مدار‬‫حاوی‬‫ديود‬‫يکسوکننده‬
–،‫مثال‬‫در‬‫شکل‬‫زير‬‫مقادير‬‫جريان‬‫در‬‫هر‬‫شاخه‬‫را‬‫به‬‫دست‬‫آوريد‬.‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

93. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
93
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫دیودها‬‫و‬‫کاربردهای‬‫آن‬
–‫تحليل‬‫مدار‬‫حاوی‬‫ديود‬‫يکسوکننده‬
–‫ديودها‬‫با‬‫اتصال‬‫کوتاه‬‫جايگزين‬‫می‬‫شوند‬
mAIII
mAII
mAI
mAI
RRD
RD
R
R
51502
2
50
10000
5
2
5000
10
//121
22
/1
2




‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

94. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
94
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫دیودها‬‫و‬‫کاربردهای‬‫آن‬
–‫تحليل‬‫مدار‬‫حاوی‬‫ديود‬‫يکسوکننده‬
–‫به‬‫نظر‬‫رسد‬‫می‬‫ديود‬D2‫خاموش‬‫و‬‫ديود‬D1‫روشن‬‫است‬.‫وضعيت‬‫جديد‬‫را‬‫از‬‫نظر‬‫جهت‬‫جريان‬‫بايد‬‫بررسی‬‫کرد‬
–‫عالمت‬‫منفی‬‫بيان‬‫کننده‬‫آن‬‫است‬‫که‬‫جهت‬‫در‬‫نظر‬‫گرفته‬‫شده‬‫برای‬‫جريان‬‫صحيح‬‫نيست‬‫و‬‫با‬‫جهت‬‫ديود‬‫مغاي‬‫رت‬‫دارد‬.
‫پس‬D1‫هم‬‫بايد‬‫خاموش‬‫باشد‬
mAII DD 75070100005 /1/1 
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

95. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
95
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫دیودها‬‫و‬‫کاربردهای‬‫آن‬
–‫کاربرد‬‫ديودها‬‫در‬‫منابع‬‫تغذيه‬
–‫به‬‫دليل‬‫قابليت‬‫عبور‬‫جريان‬‫در‬‫يک‬‫جهت‬‫و‬‫مسدود‬‫کردن‬‫جريان‬‫در‬‫جهت‬‫عکس‬‫توسط‬،‫ديود‬‫توان‬‫می‬‫از‬‫آنها‬‫در‬
‫يکسو‬‫سازهای‬‫جريان‬‫در‬‫مبدلهای‬AC‫به‬DC‫استفاده‬‫کرد‬
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

96. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
96
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫دیودها‬‫و‬‫کاربردهای‬‫آن‬
–‫کاربرد‬‫ديودها‬‫در‬‫منابع‬‫تغذيه‬
–‫يکسو‬‫کننده‬‫نيم‬‫موج‬،‫يکسو‬‫کننده‬‫تنها‬‫از‬‫يک‬‫ديود‬‫تشکيل‬‫شده‬‫است‬‫و‬‫تنها‬‫قسمت‬‫ولتاژ‬‫مثبت‬‫موج‬‫از‬‫آ‬‫ن‬‫عبور‬‫کند‬‫می‬ ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

97. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
97
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫دیودها‬‫و‬‫کاربردهای‬‫آن‬
–‫کاربرد‬‫ديودها‬‫در‬‫منابع‬‫تغذيه‬
–‫يکسو‬‫کننده‬‫نيم‬‫موج‬،
–‫اگر‬‫ولتاژ‬‫ورودی‬‫يکسو‬‫کننده‬Vin= VP,in sinωt،‫باشد‬‫خروجی‬‫يکسوکننده‬‫برابر‬‫است‬‫با‬
–‫بيشينه‬‫ولتاژ‬‫خروجی‬(VP,out)‫برابر‬‫است‬‫با‬
70sin /,  tVV inPout 
70/,,  inPoutP VV
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

98. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
98
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫دیودها‬‫و‬‫کاربردهای‬‫آن‬
–‫کاربرد‬‫ديودها‬‫در‬‫منابع‬‫تغذيه‬
–‫يکسو‬‫کننده‬‫نيم‬‫موج‬،
–‫مقدار‬‫متوسط‬‫ولتاژ‬‫خروجی‬‫يکسو‬‫کننده‬‫يا‬‫ولتاژ‬DC‫متوسط‬(‫با‬‫صرفنظر‬‫از‬‫افت‬0.7‫ولت‬)‫برابر‬‫است‬‫با‬
–‫برای‬‫انتخاب‬‫ديود‬،‫مناسب‬‫بايد‬PIV‫ديود‬‫از‬‫بيشينه‬‫اختالف‬‫ولتاژ‬‫دو‬‫سر‬‫ديود‬‫در‬‫حالت‬‫تغذيه‬‫معکوس‬‫بيشتر‬‫باش‬‫د‬



inPoutP
outP
avg
VV
tV
V ,,0
,
2
sin


‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

99. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
99
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫دیودها‬‫و‬‫کاربردهای‬‫آن‬
–‫کاربرد‬‫ديودها‬‫در‬‫منابع‬‫تغذيه‬
–‫يکسو‬‫کننده‬‫تمام‬‫موج‬
–‫يکسو‬‫کننده‬‫تمام‬‫موج‬‫با‬‫ترانس‬‫سه‬‫سر‬
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

100. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
100
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫دیودها‬‫و‬‫کاربردهای‬‫آن‬
–‫کاربرد‬‫ديودها‬‫در‬‫منابع‬‫تغذيه‬
–‫يکسو‬‫کننده‬‫تمام‬‫موج‬
–‫يکسو‬‫کننده‬‫تمام‬‫موج‬‫با‬‫ترانس‬‫سه‬‫سر‬
–‫اگر‬‫فرض‬‫شود‬‫اختالف‬‫ولتاژ‬‫دو‬‫سر‬‫ثانويه‬‫ترانس‬‫به‬‫صورت‬Vin=VP,sec sinωt،‫باشد‬‫بيشينه‬‫ولتاژ‬‫هر‬‫سر‬‫سيم‬‫پيچ‬‫نسبت‬
‫به‬‫زمين‬±VP,sec /2‫خواهد‬‫بود‬.
–‫حداکثر‬‫مقدار‬‫ولتاژ‬‫خروجی‬
70
2
/
sec,
,  P
outP
V
V
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

101. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
101
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫دیودها‬‫و‬‫کاربردهای‬‫آن‬
–‫کاربرد‬‫ديودها‬‫در‬‫منابع‬‫تغذيه‬
–‫يکسو‬‫کننده‬‫تمام‬‫موج‬
–‫يکسو‬‫کننده‬‫تمام‬‫موج‬‫با‬‫ترانس‬‫سه‬‫سر‬
–‫مقدار‬‫متوسط‬‫ولتاژ‬‫خروجی‬‫ديود‬‫با‬‫نظر‬‫صرف‬‫از‬‫افت‬‫ولتاژ‬0.7‫ولت‬‫برابر‬‫است‬‫با‬



sec,,
2
0
,
2
2
sin
PoutP
outP
avg
VV
tdtV
V 

‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

102. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
102
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫دیودها‬‫و‬‫کاربردهای‬‫آن‬
–‫کاربرد‬‫ديودها‬‫در‬‫منابع‬‫تغذيه‬
–‫يکسو‬‫کننده‬‫تمام‬‫موج‬
–‫يکسو‬‫کننده‬‫تمام‬‫موج‬‫با‬‫ترانس‬‫سه‬‫سر‬
–‫محاسبه‬PIV‫ديود‬
–PIV‫ديود‬‫بايد‬‫از‬‫اختالف‬‫ولتاژ‬‫دوسر‬‫ديود‬D2‫که‬‫در‬‫حالت‬‫سد‬‫کنندگی‬‫قراردارد‬‫بيشتر‬‫باشد‬
70
2
2 /
sec,
 PV
PIV , /2 0 7P outPIV V 
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

103. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
103
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫دیودها‬‫و‬‫کاربردهای‬‫آن‬
–‫کاربرد‬‫ديودها‬‫در‬‫منابع‬‫تغذيه‬
–‫يکسو‬‫کننده‬‫تمام‬‫موج‬
–‫يکسو‬‫کننده‬‫تمام‬‫موج‬‫پل‬‫ديودی‬
–‫در‬‫آن‬‫از‬‫ترانس‬‫دو‬‫سر‬‫استفاده‬‫شده‬‫است‬
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

104. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
104
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫دیودها‬‫و‬‫کاربردهای‬‫آن‬
–‫کاربرد‬‫ديودها‬‫در‬‫منابع‬‫تغذيه‬
–‫يکسو‬‫کننده‬‫تمام‬‫موج‬
–‫يکسو‬‫کننده‬‫تمام‬‫موج‬‫پل‬‫ديودی‬
–‫اگر‬‫تغييرات‬‫ولتاژ‬‫ثانويه‬‫ترانس‬‫به‬‫صورت‬Vin=VP,sec sinωt،‫باشد‬‫بيشينه‬‫ولتاژ‬‫خروجی‬‫يکسو‬‫کننده‬‫برابر‬‫است‬‫با‬
–‫مقدار‬‫ولتاژ‬‫متوسط‬‫خروجی‬‫با‬‫نظر‬‫صرف‬‫کردن‬‫از‬‫افت‬‫ديودها‬‫برابر‬‫است‬‫با‬
41/sec,,  PoutP VV



sec,,
2
0
,
22
2
sin
PoutP
outP
avg
VV
tdtV
V 

‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

105. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
105
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫دیودها‬‫و‬‫کاربردهای‬‫آن‬
–‫کاربرد‬‫ديودها‬‫در‬‫منابع‬‫تغذيه‬
–‫يکسو‬‫کننده‬‫تمام‬‫موج‬
–‫يکسو‬‫کننده‬‫تمام‬‫موج‬‫پل‬‫ديودی‬
–PIV‫ديودها‬‫در‬‫اين‬‫حالت‬
–‫اگر‬‫خروجی‬‫ترانس‬‫بصورت‬V=Vm sinωt،‫باشد‬‫رابطه‬‫بين‬‫ولتاژ‬RMS‫و‬‫ولتاژ‬‫بيشينه‬‫بصورت‬‫رابطه‬‫زير‬‫خواهد‬‫بود‬.
70/,  outPVPIV
2
m
rms
V
V 
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

106. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
106
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫دیودها‬‫و‬‫کاربردهای‬‫آن‬
–‫کاربرد‬‫ديودها‬‫در‬‫منابع‬‫تغذيه‬
–،‫مثال‬‫اگر‬‫خروجی‬‫يک‬‫ترانس‬Vrms12،‫باشد‬‫مطلوبست‬‫مقادير‬Vp(out)‫و‬PIV‫برای‬‫يکسو‬‫کننده‬‫تمام‬‫موج‬‫پل‬‫ديودی‬
VV
V
V P
P
rms 17122
2
(sec)
(sec)

VVV PoutP 615411741 ///(sec))( 
VVPIV outP 316706.1570 ///)( 
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

107. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
107
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫دیودها‬‫و‬‫کاربردهای‬‫آن‬
–‫کاربرد‬‫ديودها‬‫در‬‫منابع‬‫تغذيه‬
–‫کاربرد‬‫فيلتر‬‫خازنی‬‫در‬‫منبع‬‫تغذيه‬
–‫فيلترها‬‫عناصری‬‫هستند‬‫که‬‫توانند‬‫می‬‫در‬‫کاهش‬‫افت‬‫و‬‫خيزها‬‫موثر‬‫باشند‬
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

108. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
108
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫دیودها‬‫و‬‫کاربردهای‬‫آن‬
–‫کاربرد‬‫ديودها‬‫در‬‫منابع‬‫تغذيه‬
–‫کاربرد‬‫فيلتر‬‫خازنی‬‫در‬‫منبع‬‫تغذيه‬
–‫ولتاژ‬‫ري‬‫پ‬‫ل‬،‫تغييرات‬‫ولتاژ‬‫خروجی‬‫منبع‬‫تغذيه‬‫که‬‫در‬‫اثر‬‫شارژ‬‫و‬‫دشارژ‬‫خازن‬‫د‬‫ر‬‫فيلتر‬‫خازنی‬‫اتفاق‬‫افتد‬‫می‬
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

109. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
109
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫دیودها‬‫و‬‫کاربردهای‬‫آن‬
–‫کاربرد‬‫ديودها‬‫در‬‫منابع‬‫تغذيه‬
–‫کاربرد‬‫فيلتر‬‫خازنی‬‫در‬‫منبع‬‫تغذيه‬
–‫ضريب‬‫ريپل‬،‫ضريب‬‫ريپل‬‫مشخص‬‫کننده‬‫کيفيت‬‫فيلتراسيون‬‫باشد‬‫می‬
DC
r
V
V
r 
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

110. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
110
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫دیودها‬‫و‬‫کاربردهای‬‫آن‬
–‫کاربرد‬‫ديودها‬‫در‬‫منابع‬‫تغذيه‬
–‫کاربرد‬‫فيلتر‬‫خازنی‬‫در‬‫منبع‬‫تغذيه‬
–‫اگر‬‫ورودی‬‫يکسو‬‫کننده‬‫بصورت‬Vin=VP,in sin2πft‫باشد‬
–F=f‫در‬‫يکسو‬‫ساز‬‫نيم‬‫موج‬‫و‬F=2f‫در‬‫يکسو‬‫ساز‬‫تمام‬‫موج‬
inP
l
r V
CFR
V ,
1

inP
l
DC V
CFR
V ,
2
1
1 






‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

111. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
111
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫دیودها‬‫و‬‫کاربردهای‬‫آن‬
–‫کاربرد‬‫ديودها‬‫در‬‫منابع‬‫تغذيه‬
–‫کاربرد‬‫مقاومت‬Surge‫در‬‫منبع‬‫تغذيه‬
–‫خطر‬‫سوختن‬‫ديودها‬‫در‬‫هنگام‬‫راه‬‫اندازی‬‫مدار‬
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

112. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
112
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫دیودها‬‫و‬‫کاربردهای‬‫آن‬
–‫کاربرد‬‫ديودها‬‫در‬‫محافظت‬‫از‬‫سيم‬‫ها‬‫پيچ‬
–‫موقعی‬‫که‬‫بار‬‫از‬‫نوع‬‫سلفی‬‫باشد‬،‫قطع‬‫ناگهانی‬‫جريان‬‫موجب‬‫شود‬‫می‬‫ولتاژ‬‫در‬‫نقطه‬B‫باال‬‫رود‬‫و‬‫باعث‬‫صدمه‬‫ديدن‬
‫سوئيچ‬‫و‬‫يا‬‫سوختن‬‫سوئيچ‬‫ترانزيستوری‬‫گردد‬
–‫جهت‬‫جلوگيری‬‫از‬،‫صدمه‬‫اغلب‬‫از‬‫يک‬‫ديود‬‫محافظ‬‫به‬‫موازات‬‫بار‬‫سلفی‬‫استفاده‬‫شود‬‫می‬
BA
+Vs
Inductive Load
Inductive Load
Free
Wheeling
Diode
BA
+Vs
IL
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

113. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
113
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫دیودها‬‫و‬‫کاربردهای‬‫آن‬
–‫محدود‬‫کردن‬‫ولتاژ‬
𝑉𝑜𝑢𝑡 =
𝑅 𝐿
𝑅1 + 𝑅 𝐿
𝑉𝑖𝑛
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

114. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
114
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫دیودها‬‫و‬‫کاربردهای‬‫آن‬
–‫محدود‬‫کردن‬‫ولتاژ‬
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

115. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
115
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫دیودها‬‫و‬‫کاربردهای‬‫آن‬
–‫محدود‬‫کردن‬‫ولتاژ‬
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

116. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
116
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫دیودها‬‫و‬‫کاربردهای‬‫آن‬
–‫افزايش‬‫دهنده‬‫ولتاژ‬
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

117. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
117
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫دیودها‬‫و‬‫کاربردهای‬‫آن‬
–‫کاهش‬‫دهنده‬‫ولتاژ‬
–‫چند‬‫برابر‬‫کردن‬‫ولتاژ‬‫ورودی‬
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

118. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
118
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫دیودها‬‫و‬‫کاربردهای‬‫آن‬
–‫ديود‬‫زنر‬،‫يک‬‫اتصال‬PN‫سيليکونی‬‫است‬‫که‬‫برای‬‫عملکرد‬‫در‬‫ناحيه‬‫شکست‬‫معکوس‬‫طراحی‬‫شده‬‫است‬
–‫تنظيم‬‫ولتاژ‬‫منابع‬‫تغذيه‬DC
–‫موقعی‬‫که‬‫يک‬‫ديود‬‫زنر‬‫به‬‫ولتاژ‬‫شکست‬‫معکوس‬‫می‬،‫رسد‬‫ولتاژ‬‫آن‬‫تقريبا‬‫ثابت‬‫شده‬‫و‬‫جريان‬‫را‬‫از‬‫خود‬‫عبور‬‫م‬‫ی‬‫دهد‬
–‫اگر‬‫ديود‬‫زنر‬‫به‬‫صورت‬‫مستقيم‬‫تغذيه‬،‫شود‬‫همانند‬‫يک‬‫ديود‬‫يکسو‬‫کننده‬‫عمل‬‫می‬‫کند‬
AK
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

119. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
119
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫دیودها‬‫و‬‫کاربردهای‬‫آن‬
–‫ديود‬‫زنر‬
–‫مشخصه‬‫های‬‫الکترونيکی‬‫ديودهای‬‫زنر‬
–‫ولتاژ‬‫نامی‬‫زنر‬
–‫جريان‬‫زانوی‬‫زنر‬
–‫جريان‬‫تست‬‫زنر‬
–‫جريان‬‫بيشينه‬‫زنر‬
–‫امپدانس‬‫تست‬‫زنر‬
–‫توان‬‫ديود‬
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

120. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
120
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫دیودها‬‫و‬‫کاربردهای‬‫آن‬
–‫ديود‬‫زنر‬
–‫تحليل‬‫مدارهای‬‫حاوی‬‫ديود‬‫زنر‬
–‫با‬‫فرض‬‫آنکه‬‫ديود‬‫در‬‫مدار‬‫بصورت‬‫تغذيه‬‫معکوس‬‫نصب‬‫شده‬‫باشد‬‫مراحل‬‫طراحی‬‫آن‬‫بصورت‬‫زير‬‫می‬‫باشد‬
–‫در‬‫صورتی‬‫که‬‫ولتاژ‬‫دو‬‫سر‬‫ديود‬‫زنر‬(V)‫کمتر‬‫از‬VZ(‫و‬‫بزرگتر‬‫از‬‫صفر‬)‫باشد‬(VZ>V>0)،‫ديود‬‫زنر‬«‫خاموش‬»‫است‬‫و‬
‫به‬‫صورت‬‫مدار‬‫باز‬‫عمل‬‫می‬‫نمايد‬
≡- +
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

121. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
121
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫دیودها‬‫و‬‫کاربردهای‬‫آن‬
–‫ديود‬‫زنر‬
–‫تحليل‬‫مدارهای‬‫حاوی‬‫ديود‬‫زنر‬
–‫اگر‬‫ولتاژ‬‫دو‬‫طرف‬‫ديود‬‫زنر‬‫بيشتر‬‫از‬Vz،‫باشد‬‫ديود‬«‫روشن‬»‫است‬(‫تنظيم‬‫ولتاژ‬‫انجام‬‫شود‬‫می‬).‫در‬‫اين‬‫حالت‬‫ديود‬‫با‬‫ي‬‫ک‬
‫منبع‬‫ولتاژ‬Vz‫جايگزين‬‫شود‬‫می‬‫به‬‫گونه‬‫ای‬‫که‬‫پالريته‬‫مثبت‬‫آن‬‫سمت‬‫کاتد‬‫و‬‫پالريته‬‫منفی‬‫آن‬‫سمت‬‫آند‬‫دي‬‫ود‬‫باشد‬
≡
VZ
- +
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

122. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
122
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫دیودها‬‫و‬‫کاربردهای‬‫آن‬
–‫ديود‬‫زنر‬
–‫تحليل‬‫مدارهای‬‫حاوی‬‫ديود‬‫زنر‬
–‫در‬‫حالتی‬‫که‬‫ولتاژ‬‫دو‬‫سر‬‫ديود‬‫مشخص‬‫نيست‬،‫ابتدا‬‫ديود‬‫زنر‬‫در‬‫حالت‬«‫مدار‬‫باز‬»‫در‬‫نظر‬‫گرفته‬‫شود‬‫می‬‫و‬‫ولتا‬‫ژ‬‫دو‬‫سر‬
‫ديود‬‫محاسبه‬‫می‬‫شود‬‫و‬‫سپس‬‫مانند‬‫مراحل‬‫قبل‬‫عمل‬‫شود‬‫می‬.
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

123. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
123
•‫دیودها‬‫و‬‫کاربردهای‬‫آن‬
–‫ديود‬‫زنر‬
–‫تحليل‬‫مدارهای‬‫حاوی‬‫ديود‬‫زنر‬
–،‫مثال‬‫هدف‬‫طراحی‬‫يک‬‫تنظيم‬‫کننده‬‫ولتاژ‬‫با‬‫خروجی‬v 15‫است‬.‫در‬‫اين‬‫مدار‬‫از‬‫يک‬‫ديود‬‫زنر‬v 15‫استفاده‬‫شود‬‫می‬.
‫مطلوبست‬:
–‫الف‬)‫تعيين‬Vout‫در‬Izk‫و‬Izm
–‫ب‬)‫محاسبه‬‫مقدار‬R‫مناسب‬.
–‫ج‬)‫حداقل‬RL‫که‬‫تواند‬‫می‬‫استفاده‬‫شود‬.
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
IR IL
RL
24V
R
Vout
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

124. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
124
•‫دیودها‬‫و‬‫کاربردهای‬‫آن‬
–‫ديود‬‫زنر‬
–‫تحليل‬‫مدارهای‬‫حاوی‬‫ديود‬‫زنر‬
–،‫جواب‬‫با‬‫توجه‬‫به‬‫اينکه‬‫هدف‬‫يک‬‫تنظيم‬‫کننده‬‫ولتاژ‬15‫ولتی‬،‫است‬‫از‬‫جدول‬‫مشخصات‬‫ديود‬‫زنر‬1N4744‫که‬‫ولتاژ‬
‫زنر‬‫آن‬15‫ولت‬‫است‬‫انتخاب‬‫شود‬‫می‬.‫مشخصات‬‫اين‬‫ديود‬‫طبق‬‫جدول‬‫بصورت‬‫زير‬‫بدست‬‫آيد‬‫می‬:
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
VVZ 15
mAIZT 17
14ZTZ
mAIZK 250/
mA
V
P
I
Z
D
ZM 766
15
1
/
max,

‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

125. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
125
•‫دیودها‬‫و‬‫کاربردهای‬‫آن‬
–‫ديود‬‫زنر‬
–‫تحليل‬‫مدارهای‬‫حاوی‬‫ديود‬‫زنر‬
–،‫جواب‬‫الف‬)‫برای‬‫حالت‬‫حداقل‬‫بار‬‫يا‬‫که‬‫موقعی‬‫جريان‬Izk‫است‬:
–‫برای‬‫حالت‬‫حداکثر‬‫بار‬‫يا‬‫موقعی‬‫که‬‫جريان‬Izm‫است‬
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
VZIIV ZTZKZTloadout 76141410)25017(15)(15 /
3
/)(min  
VZIIV ZTZTZMloadout 7151410)17766(15)(15 /
3
/)(max  
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

126. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
126
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫دیودها‬‫و‬‫کاربردهای‬‫آن‬
–‫ديود‬‫زنر‬
–‫تحليل‬‫مدارهای‬‫حاوی‬‫ديود‬‫زنر‬
–،‫جواب‬‫ب‬)‫مقاومت‬R‫به‬‫گونه‬‫ای‬‫بايد‬‫انتخاب‬‫شود‬‫که‬‫در‬‫حالتی‬‫که‬‫بيشترين‬‫جريان‬‫از‬‫ديود‬‫زنر‬‫می‬،‫گذرد‬‫جريا‬‫ن‬‫ديود‬
‫از‬‫جريان‬‫بيشينه‬‫بيشتر‬‫نشود‬




 124
766
71524
/
/)(max
ZM
loadoutin
I
VV
R
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

127. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
127
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫دیودها‬‫و‬‫کاربردهای‬‫آن‬
–‫ديود‬‫زنر‬
–‫تحليل‬‫مدارهای‬‫حاوی‬‫ديود‬‫زنر‬
–،‫جواب‬‫کمترين‬‫مقدار‬‫مجاز‬‫بار‬‫هنگامی‬‫است‬‫که‬‫کمترين‬‫جريان‬‫از‬‫ديود‬‫زنر‬‫بگذرد‬
–‫جريان‬‫بار‬‫برابر‬‫است‬‫با‬
–‫حداقل‬‫مقاومت‬‫بار‬RL‫برابر‬‫است‬‫با‬
mA
R
VV
I
loadoutin
R 71
130
761424 /)(min





mAIII ZKRL 757025071 // 
 209
7570
7614
(min)
/
/)(min
(min) L
L
loadout
L R
I
V
R
14.76 V
IZK
IR= 71mA
IL= 70.75 ARL24V
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

128. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
128
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫دیودها‬‫و‬‫کاربردهای‬‫آن‬
–‫ديود‬‫نوری‬LED
–‫ديود‬‫نوری‬‫است‬‫که‬‫در‬‫حالت‬‫روشن‬‫از‬‫خود‬‫نور‬‫ساطع‬‫کند‬‫می‬
–‫های‬‫ديود‬‫نوری‬‫فقط‬‫در‬‫حالت‬‫تغذيه‬‫مستقيم‬‫روشن‬‫شوند‬‫می‬
–‫هنگام‬‫نصب‬‫آنها‬‫در‬‫مدار‬‫يک‬‫مقاومت‬‫در‬‫حد‬‫چند‬‫کيلو‬‫اهم‬‫بايد‬‫با‬‫آن‬‫سری‬
‫شود‬‫تا‬‫جريان‬‫را‬‫محدود‬‫کند‬
+Vcc
R
i
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

129. ‫کاربردی‬ ‫مکاترونیک‬۱
faradars.org/fvmec105
129
‫اول‬ ‫فصل‬:‫اجزاء‬‫الکترونیکی‬
•‫دیودها‬‫و‬‫کاربردهای‬‫آن‬
–‫نمايشگر‬LED‫هفت‬‫قسمی‬
–‫با‬‫استفاده‬‫از‬‫هفت‬LED‫با‬‫مقطع‬‫مستطيل‬‫می‬‫توان‬‫يک‬‫نمايشگر‬‫هفت‬‫قسمتی‬‫برای‬‫نمايش‬‫اعداد‬‫تهيه‬‫کرد‬ ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org