بررسی راه انداز ال ای دی [LED]

بسیاری از دستگاه های الکتریکی قابل حمل امروزی به راهکارهای راه انداز «لد» با نور پشتی نیاز دارند. این راه انداز، باید دارای ویژگی های زیر باشد. کنترل مستقیم جریان، بازدهی بالا، نور ضعیف pwm، حفاظت اضافه- ولتاژ، قطع بار، کوچکی اندازه و سهولت کاربری.
این مقاله به بررسی هر کدام از این ویژگی ها و چگونگی دستیابی به آنها می پردازد و با یک مدار الکتریکی نمونه که هر کدام از این ویژگی ها را به کار می برد، نتیجه گیری می کند.
- کنترل مستقیم جریان
LEDها دستگاه های تحریک جریان هستند که روشنایی شان متناسب با جریان مستقیم آنها می باشد. جریان مستقیم به دو روش کنترل می شود. روش اول استفاده از منحنی LED.V-I می باشد که برای تعیین ولتاژ مورد نیاز برای ایجاد جریان مطلوب در LED به کار می رود. همان طور که در تصویر نشان داده شده است، این روش عموماً به واسطه ی به کارگیری یک منبع ولتاژ و استفاده از یک مقاومت تثبیت، انجام می شود. به هر حال، این روش معایبی هم دارد. هرگونه تغییری در ولتاژ LED، باعث تغییر جریان LED می شود. در تصویر شماره یک، چنانچه ولتاژ مستقیم 6/3 باشد، جریان 20 میلی آمپر است. چنانچه رقم این ولتاژ به v4 تغییر پیدا کند، - که در محدوده ی تحمل پذیری ولتاژ به خاطر تغییرات دما و یا تغییرات کارخانه ای می باشد- جریان مستقیم به 14 میلی آمپر کاهش پیدا می کند. این 11% تغییر در ولتاژ مستقیم، باعث تغییر بیشتری در جریان مستقیم یعنی حدود 30% می شود. همچنین، بسته به ولتاژ ورودی موجود، میزان ولتاژ کاهش پیدا کرده، توان مصرفی مقاومت تثبیت، انرژی را هدر داده و عمر باتری را کاهش می دهد. دومین روش، روش بهتر تنظیم جریان LED، یعنی راه اندازی LED با یک منبع جریان ثابت می باشد. منبع جریان ثابت، تغییرات ایجاد شده در جریان را که به واسطه ی نوسانات ولتاژ مستقیم به وجود آمده است، حذف می کند و آن را به روشنایی ثابت LED بدل می سازد. ایجاد یک منبع جریان ثابت کاملاً ساده است. علاوه بر تنظیم ولتاژ خروجی، منبع تغذیه ورودی، ولتاژ را در مقاومت الکتریکی تنظیم می کند. تصویر 2، این طرح را نشان می دهد. ولتاژ مرجع منبع تغذیه و مقدار جریان مقاومت الکتریکی، میزان جریان LED را تعیین می کند. چندین LED، باید به صورت سری به هم متصل شوند تا شارش جریان را در هر LED به طور یکسان حفظ شود. راه اندازی LED به روش موازی، مستلزم یک مقاومت تثبیت در هر رشته LED می باشد که منجر به کاهش بازدهی و تطبیق ناهماهنگ جریان می شود.

انواع رادار و کاربرد آنها

اصول کلی رادار و عملکرد آن
رادار یک سیستم الکترومغناطیسی است که برای تشخیص و تعیین موقعیت هدفها به کار می رود. این دستگاه بر اساس یک شکل موج خاص به طرف هدف برای مثال یک موج سینوسی با مدولاسیون پالسی(Pulse- Modulated) و تجزیه وتحلیل بازتاب (Echo) آن عمل می کند. رادار به منظور توسعه توانایی حسی‏های چندگانه انسانی برای مشاهده محیط اطراف مخصوصاً حس بصری به کار گرفته شده است. ارزش رادار در این نیست که جایگزین چشم شود بلکه ارزش آن در عملیاتی است که با چشم نمی توان انجام داد. رادار نمی تواند جزئیات را مثل چشم مورد بررسی قرار دهد و یا رنگ اجسام را با دقتی که چشم دارد تشخیص داد بلکه با رادار می توان درون محیطی را که برای چشم غیر قابل نفوذ است دید مثل تاریکی، باران، مه، برف و غبار و غیره. مهمترین مزیت رادار، توانایی آن در تعیین فاصله یا حدود هدف می باشد.
یک رادار ساده شامل آنتن فرستنده، آنتن گیرنده و عنصر آشکارساز انرژی یا گیرنده می‏باشد. آنتن فرستنده پرتوهای الکترومغناطیسی تولید شده توسط نوسانگر (Oscillator) را منتشر می کند. بخشی از سیگنال ارسالی (رفت) به هدف خورده و در جهات مختلف منعکس می گردد. برای رادار انرژی برگشتی در خلاف جهت ارسال مهم است.

آنتن گیرنده انرژی برگشتی را دریافت و به گیرنده می دهد. در گیرنده بر روی انرژی برگشتی عملیاتی، برای تشخیص وجود هدف و تعیین فاصله و سرعت نسبی آن، انجام می‌شود. فاصله آنتن تا هدف با اندازه گیری زمان رفت و برگشت سیگنال رادار معین می‌شود. تشخیص جهت، یا موقعیت زاویه ای هدف توسط جهت دریافت موج برگتشی از هدف امکان پذیر است. روش معمول بری مشخص کردن جهت هدف، به کار بردن آنتن با شعاع تشعشعی باریک می باشد. اگر هدف نسبت به رادار دارای سرعت نسبی باشد، تغییر فرکانس حامل موج برگشتی (اثر دوپلر) (Doppler) معیاری از این سرعت نسبی (شعاعی) میباشد که ممکن است برای تشخیص اهداف متحرک از اهداف ساکن به کار برود.در رادارهایی که بطور پیوسته هدف را ردیابی می کنند، سرعت تغییر محل هدف نیز بطور پیوسته آشکار می‌شود.
نام رادار برای تاکید روی آزمایشهای اولیه دستگاهی که آشکارسازی وجود هدف و تعیین فاصله آن را انجام می داده بکار رفته است. کلمه رادار (RADAR) اختصاری از کلمات: Radio Detection And Ranging است، چرا که رادار در ابتدا به عنوان وسیله ای برای هشدار نزدیک شدن هواپیمای دشمن به کار می رفت و ضدهوائی را در جهت مورد نظر می گرداند. اگر چه امروزه توسط رادارهای جدید و با طراحی خوب اطلاعات بیشتری از هدف، علاوه بر فاصله آن بدست می آید، ولی تعیین فاصله هدف (تا فرستنده) هنوز یکی از مهمترین وظایف رادار می باشد. به نظر می رسد که هیچ تکنیک دیگری به خوبی و به سرعت رادار قادر به اندازه گیری این فاصله نیست.
معمولترین شکل موج در رادارها یک قطار از پالسهای باریک مستطیلی است که موج حامل سینوسی را مدوله می کند. فاصله هدف با اندازه گیری زمان رفت و برگشت یک پالس، TR به دست می آید. از آنجا که امواج الکترومغناطیسی با سرعت نور در فضا منتشر می شوند. پس این فاصله، R، برابر است با:
(1-1)
به محض ارسال یک پالس توسط رادار، بایستی قبل از ارسال پالس بعدی یک مدت زمان کافی بگذرد تا همه سیگنالهای انعکاسی دریافت و تشخیص داده شوند.
بنابراین سرعت ارسال پالسها توسط دورترین فاصله‏ای که انتظار می رود هدف در آن فاصله باشد تعیین می گردد. اگر تواتر تکرار پالسها (Pulse Repetiton Frequency) خیلی بالا باشد، ممکن است سیگنالهای برگشتی از بعضی اهداف پس از ارسال پالس بعدی به گیرنده برسند و ابهام در اندازه گیری فاصله ایجاد گردد. انعکاسهایی که پس از ارسال پالس بعدی دریافت می شوند را اصطلاحاً انعکاسهای مربوط به پریود دوم (Second-Time-Around) گویند چنین انعکاسی در صورتی که به عنوان انعکاس مربوط به دومین پریود شناخته نشود ممکن است فاصله راداری خیلی کمتری را نسبت به مقدار واقعی نشان بدهد.
حداکثر فاصله ای که پس از آن اهداف به صورت انعکاسهای مربوط به پریود دوم ظاهر می گردند را حداکثر فاصله بدون ابهام (Maximum Unambiguous Range) گویند و برابر است با:
(2-1)
که در آن =تواتر تکرار پالس بر حسب هرتز می باشد. در شکل زیر حداکثر فاصله بدون ابهام بر حسب تواتر تکرار پالس رسم شده است.
اگر چه رادارهای معمولی یک موج با مدولاسیون پالسی(pulse-Modulated Waveform) ساده را انتشار می دهند ولی انواع مدولاسیون مناسب دیگری نیز امکان پذیر است حامل پالس ممکن است دارای مدولاسیون فرکانس یا فاز باشد تا سیگنالهای برگشتی پس از دریافت در زمان فشرده شوند. این عمل مزایایی درقدرت تفکیک بالا در فاصله (High Range Resolution) می‌شود بدون این که احتیاج به پالس باریک کوتاه مدت باشد. روش استفاده از یک پالس مدوله شده طولانی برای دسترسی به قدرت تفکیک بالای یک پالس باریک، اما با انرژی یک پالس طولانی، به نام فشردگی پالس (Pulse Compression) مشهور است.
در این مورد موج پیوسته (CW) را نیز می توان به کاربرد و ازجابجایی تواتر دوپلر. برای جداسازی انعکاس دریافتی از سیگنالرفت و انعکاسهای ناشی از عوامل ناخواسته ساکن(Cluttre) استفاده نمود. با استفاده از موج CW مدوله نشده نمی توان فاصله را تعیین کرد و برای این کار باید مدولاسیون فرکانس یا فاز به کار رود.
2-1-فرم ساده معادله رادار
معادله رادار برد رادار را به مشخصات فرستنده، گیرنده، آنتن، هدف و محیط مربوط می سازد. این معادله نه تنها جهت تعیین حداکثر فاصله هدف تا رادارمفید است بلکه برای فهم عملکرد رادارو پایه‏ای برای طراحی رادار به کار می رود.
در این قسمت فرم ساده معادله رادار ارائه می گردد.

فهرست مطالب:
فصل اول
مقدمه:
1-1-اصول کلی رادار و عملکرد آن
فصل دوم
رادارهای ردیاب و انواع آنها
1-2-ردیابی با رادار
2-2-سوئیچ کردن شعاع آنتن (Sequential lobing)
3-2-مرور مخروطی (Conical Scan)
4-2-مولد باکسار (Boxcar Generator)
فصل سوم
رادار ردیاب تک پالس
1-3-اصول عملکرد رادار ردیاب تک پالس
2-3-مقایسه گر دامنه تک پالسی
3-3-سیستم ردیابی هایبرید
4-3-ردیابی تک پالس با مقایسه گر فاز
فصل چهارم
شبیه سازی رادار مونوپالس
1-4-بلوک دیاگرام شبیه سازی رادار مونوپالس
2-4-شبیه‌سازی مسیر هدف
3-4- شبیه سازی سیگنال دریافتی
4-4-شبیه سازی آنتن منو پالس :

پروژه استاتیک

سوالات:
مطلوبست رسم دیاگرام لنگرخمشی و نیروی برشی سیستم های نشان داده شده :
یک کامیون به وزن روی یک کلک قرار دارد . فرض کنید هر یک از چرخهای جلو وزن کامیون و هر یک از چرخهای عقب وزن کامیون را حمل می کنند . این کلک دارای دو تیر طولی می باشد که به فاصله متر از یکدیگر قرار دارند و هر یک نصف وزن کامیون را تحمل می کنند این دو تیر طولی خود در روی دو دسته چوب به هم بسته شده که شناوری کلک را تامین می کنند تکیه دارند . اگر فرض کنیم که نیروهای عکس العمل تکیه گاهی به صورت گسترده یکنواخت در روی سطح تماس وارد شوند .
مطلوبست رسم دیاگرام لنگر خمشی و نیروی برشی برای هر یک از تیرها .
تنش های موجود بر روی یک المانی از سطح مطابق شکل زیر می باشد مطلوبست :
الف-تنش های اصلی و صفحات اصلی و نمایش تنش ها بر روی المان سطح
ب-تنش برشی حداکثروضخامت مربوطه و تنش های قائم همراه با آن و نمایش تنش ها بر روی سطح المان
ج-تنش های قائم و برشی بر روی صفحه ای که با افق زاویه می سازد .
د-نتایج بدست آورده از طریق محاسبه بر روی مومبر تشریح گردد .
حالتهای الف ، ب ، ج ، د سوال 3 را برای المانهای سطح شکلهای زیر محاسبه کنید .
برای حالت تنش سطح در شکل مقابل مطلوبست تعیین ماکزیمم تنش برشی وقتی که :
در نقطه از جسم کرنشهای ، ، اثر می کند مطلوبست :
الف)کرنشهای محوری اصلی و صفحات اصلی .
ب)کرنشها را روی صفحه که با محور x ها زاویه می سازد .
ج)نتایج را با استفاده از دایره مومبر تشریح نمائید .
کرنش های اصلی در یک نقطه در یک جسم به صورت و می باشد مطلوبست :
الف)حداکثر کرنش برشی و صفحه آن .
ب)کرانش را در صفحه ای که زاویه با محور کرنش اصلی می سازد بدست آورید و نتایج را روی دایره دایره مومبر نمایش دهید .
در یک ماده تحت کرنش صفحه ای خطی در جهت X برابر و در جهت y برابر اندازه گیری شده است . همچنین گوشه پائین سمت چپ به اندازه رادیان بزرگ شده است مطلوبست :
الف)تعیین صفحات اصلی و کرنش های اصلی مربوطه
ب)تعیین کرنش های برشی ماکزیمم و کرنش های خطی همراه آن و صفحات مربوط به آن
ج)تانسور کرنش در دستگاه مختصات جدید به طوریکه به اندازه در جهت عقربه های ساعت نسبت به دستگاه zy چرخیده باشد .
اجسام زیر در سطوح ABCD به یک سقف صلب متصل می باشند مطلوبست تغییر مکان مرکز سطح تحت اثر وزن خویش
در شکل مقابل مطلوبست تعیین فاصله x بطوریکه سطح B بر E منطبق شود .
-در شکل مقابل مطلوبست : ، مجاز
الف)تعیین حداکثر مقدار نیروی F .
ب)به ازای این نیرو تغییر مکان نقطه B چقدر خواهد بود ؟
در شکل مقابل مطلوبست :
الف)تعیین عکس العمل ها در نقاط B و A
ب)ترسیم دیاگرام تغییرات نیروی محوری
ج)تعیین عکس العملها در A و B هرگاه : EAC=2EBC
د)تعیین عکس العملهای A و B در صورتیکه جسم فقط تحت تاثیر درجه حرارتی قرار گیرد .
-تیر صلب ABC مطابق شکل مفروض است . چنانچه تنش مجاز در کابلها به ترتیب برابر ، و می باشد .
الف)حداکثر بار P را که می توان به سیستم اعمال نمود چقدر است ؟
ب)حداکثر تغییر مکان در تیر در کجا و چه مقدار می باشد ؟

- هرسه خرپای زیراز یک نوع مصالح E ساخته شده اند مطلوبست:
الف)تعیین تنش در میله ها
ب)تعیین تغییر مکان افقی و قائم نقطه A
ستون کوتاه بتن آرمه زیر مفروض است :
الف)مطلوبست حداکثر بار محوری که ستون می تواند تحمل کند .
ب)اگر بخواهیم دو برابر این بار محاسبه شده را به ستون وارد کنیم ، سطح مقطع میلگردهای لازم را محاسبه کنید .
یک پروفیل سپری T به صورت کنسول مفروض است مطلوبست حداکثر طولی که پروفیل می تواند داشته باشد چنانچه تنش مجاز خمشی فولاد در کشش و فشار بر باشد.