صفحة 1 من 2 1 2 الأخيرةالأخيرة
النتائج 1 إلى 10 من 16

الموضوع: وحدات التغذية الكهربية ثابتة الجهد – مثبتات الجهد و التيار

  1. #1
    مشرف قسم تقنية الالكترونيات
    تاريخ التسجيل
    Jun 2008
    الدولة
    القاهرة - مصر
    المشاركات
    3,181

    افتراضي وحدات التغذية الكهربية ثابتة الجهد – مثبتات الجهد و التيار

    دورات الكهرباء والطاقة الشمسية المقدمة من المدرب المهندس فهد رفاعي:

    🔴• رابط كورس محركات مولدات

    https://www.udemy.com/course/dc-machines/?referralCode=1ED48909B4E899C75F7B

    🔴رابط كورس مولدات الديزل الاحتياطية والطواريء

    https://www.udemy.com/course/backuppower/?referralCode=4FE3F1901CB88565592D

    🔴رابط كورس المحولات

    https://www.udemy.com/course/transformers/?referralCode=9BC4E057DC3155D12900

    🔴• رابط كورس توليد الكهرباء

    https://www.udemy.com/course/electricity-generatin/?referralCode=F21C3555AEB345739B2E

    🔴• رابط كورس اساسيات الخلايا الشمسية

    https://www.udemy.com/course/101pvsolar/?referralCode=A10599DD30023F0B48A9

    🔴رابط كورس الانظمة الشمسية المتصلة بالشبكة

    https://www.udemy.com/course/pvsolar2/?referralCode=5CB93ADBDB342EADC3DF

    🔴• رابط كورس كهرباء المنازل

    https://www.udemy.com/course/homeelectrical/?referralCode=20B83657C140B0460C41

    🔴• رابط كورس التعريف بتخصص الهندسة الكهربائية

    https://www.udemy.com/course/101eleeng/?referralCode=A687E69B7A1908D546EE


    🔴رابط كورس محطات التحويل الكهربائية

    https://www.udemy.com/course/powerplant/?referralCode=DDC59253B2F4F6CD0FBC



    🔴للاشتراك في باقة التسعة كورسات جميعا بسعر مخفض تفضل من هنا

    https://fahraf1.com/products/8fc27d39-b638-4498-b575-ed04e6e67675

    وحدات التغذية الكهربية ثابتة الجهد – مثبتات الجهد و التيار
    فى هذه السلسلة سنحاول بإذن الله مناقشة وحدات التغذية من حيث
    ضرورتها و الحاجة إليها – دوائر التقويم و خرجها – تثبيت الخرج – المثبتات الخطية – المثبتات التقطيعية – رفع و خفض الجهد – محولات الفرايت – الوحدات المتعددة الخرج – مثبتات التيار و محددات التيار
    تتكون وحدات التغذية من مجموعة من الدوائر و التجهيزات لتأخذ الطاقة الكهربية من المصدر المتاح وقد يكون مستمر أو متردد، لتخرج جهدا واحدا أو أكثر بقدرة تغذية – "تيار" - حسب الحمل المراد تغذيته، لهذا قد يكون المصدر المتاح هو 110 أو 220 أو قيم أخرى بتردد 50 هرتز أو 60 هرتز أو أى تردد آخر مثلا 400 ذ/ث فى بعض الأجهزة المحمولة جوا و قد يكون بطارية أو لوحدة تغذية مستمر من ضوء الشمس.
    فى الحالة الأولى حيث المصدر متردد، سنستخدم دوائر تقويم للحصول على جهد مناسب و بعد ذلك سيكون لدينا مصدر جهد مستمر و لكنه غير ثابت لأنه يعتمد على قيمة خرج المحول وجهد المصدر وشكل موجة الخرج فى المتردد وعلى تيار الحمل أيضا، أما فى حالات المصدر المستمر فيتغير الفولت بحسب جهد المصدر فالبطاريات تتغير بحسب شحنتها و المصادر الشمسية بحسب الشمس و الجميع يتأثر أيضا بتيار الحمل.
    يجب هنا أن نفرق بين الجهد الثابت و المستمر فالجهد المستمر هو الذى لا يتغير فى زمن قليل مثل جهد البطاريات و الخلايا الشمسيه لكنه غير ثابت، فالخلايا و البطاريات يتغير خرجها كما ذكرت سابقا. طبعا وضح أن الجهد الثابت هو الذى لا تتغير قيمته ولا طبيعته بتغير الحمل أو الوقت ولذا فمن الشائع تعبير مثبت الجهد المتردد وهو الذى يثبت الجهد المتردد وكذا يثبت تردده مع تغير الحمل و تغير المصدر.
    الأحمال تتباين فى احتياجاتها فبعضها لا يتأثر بالتغيير فى الفولت و الآخر قد يتأثر تأثر شديد و مباشر فمثلا دوائر عائلة TTL الرقمية يتراوح جهد التغذية من 4.75 إلى 5.25 فولت أى 5 فولت +/- ربع فولت و خارج هذا النطاق فالأداء غير مضمون، و كذا بعض أنواع الميكرو كونترولر بعضها متسامح من 3 إلى 5 فولت و الآخر لا يقبل هذا التفاوت.
    هناك مشكلة أخرى هامه وهى التداخل بين المراحل عبر وحدة التغذية فلو نظرنا للوحدات فى الرسم التالى

    سنجد أن الوحدات بالرسم العلوى ستسحب تغذيتها من المصدر +/-V وهو له مقاومة داخلية صغيرة جدا لكنها موجودة كما بالرسم وبقيمة Rs و هذا التيار يسبب ظهور فولت عليها يؤثر فى الثلاثة الباقية – أى أن كل واحدة تؤثر فى الثلاثة الأخريات، و لو كان هذا التيار نبضى بتردد عالى، سيكون له القدرة على الإنتقال لدخوله عبر السعات الشاردة وقد يظهر مباشرة فى خرج دائرة أخرى.
    فى الرسم السفلى حيث تكون وحدات متتابعة، فالتغير فى جهد التغذية يجد طريقة لدخول أحد المراحل فيكبر فيها و ينتقل للتالية و هكذا مما يسبب تشويه الخرج و عدم الإستقرار حيث يكون أحد الأسباب فى تحويل المكبر إلى مذبذب.
    مما سبق نشأت الحاجة لتثبيت الجهد فى الخرج بدقة تزداد حسب حاجة التطبيق و هى وسائل منذ بدء استخدام الصمامات المفرغة ولكنها طورت بحسب التقنية المتاحة.
    الصور المرفقة الصور المرفقة
    • نوع الملف: png PSfeedBack.PNG‏ (4.0 كيلوبايت, 2813 مشاهدات)

  2. #2
    مشرف قسم تقنية الالكترونيات
    تاريخ التسجيل
    Jun 2008
    الدولة
    القاهرة - مصر
    المشاركات
    3,181

    افتراضي دوائر التقويم و خرجها

    دوائر التقويم و خرجها
    لا شك أن الجميع يعلم هذه الدوائر لكن فقط من وجهة موحد 50ذ/ث وجه واحد موجة جيبية و لكن هل تعلم أن بعض لوحات الحاسب الآلى عليها مثبت متعدد الأوجه؟ نعم و يأخذ من مستمر أيضا....
    هذه دائرة تقويم نصف موجة و دائرة موجة كاملة
    دوما نتناولها بحيث دخلها هو موجة جيبية

    نرى هنا المتردد باللون الأسود و المتوسط الحسابى باللون الأخضر و الفولت الفعلى باللون الأحمر و التيار المار فى الثنائيات باللون الزهرى.
    نلاحظ هنا أن المتوسط الحسابى يعتمد على الموجة الداخلة و يتغير فقط إن تغير جهد الدخل
    متوسط الجهد المستمر لنصف الموجة = الجهد الأقصى ÷ 3.14 = 0.318 الجهد الأقصى
    جذر متوسط التربيع لنصف الموجة = الجهد الأقصى ÷ 2 = 0.5 الجهد الأقصى
    متوسط الجهد المستمر للموجة الكاملة = الجهد الأقصى ×2÷ 3.14 = الجهد الأقصى
    جذر متوسط التربيع لنصف الموجة = الجهد الأقصى ÷ جذر2 = 0.707 الجهد الأقصى
    لهذا وضع مكثف بالخرج كما بالصورة يجعل جهد الخرج يتراوح ما بين القيمة العظمى و قيمة الجهد المستمر الممكن الحصول عليه بدون مكثف (من تحليل فورير الذى يقول أن هذا الشكل يكافئ أو يمكن تحليله أو إعادة تكوينه من هذه المركبة من الجهد المستمر إضافة للعدد من الترددات التوافقية كل بقيمته). و نلاحظ أيضا أننا نتحدث عن الجهد الأقصي بدلا من القيمة الفعلية و المسماة جذر متوسط التربيع RMS وذلك لأنه ما سيمكننا الحديث عنه فقط فى الوحدات النبضية، حيث كلما تغير عرض النبضة تتغير معادلة الحساب لقيمة RMS و يصعب إيجادها لكل قيمة،لكننا سنعرف دوما قيمة النبضة العظمى.
    و نلاحظ أيضا أن تغيير التردد لا يوثر فى الخرج إلا فى وجود المكثف لأنه يخزن بعض الطاقة لما بين النبضتين.
    قبل أن نترك هذا الموضوع يجب أن نعرض للفازات المتعددة، حيث نرى هنا تقويم 3 فاز نصف موجة حيث نلاحظ هنا تداخل قمم الموجات مما يرفع جهد الخرج المستمر لقيمة 0.82719 من القيمة العظمى وهى أعلى من قيمة RMS حيث تبلغ 1.17 القيمة الإسمية أى أننا لو استخدمنا 3 من محولنا العادى 220/12 فولت فسنحصل على خرج مستمر 12×1.17= 14.04 فولت و تقل الحاجة لوجود مكثف أيضا و تصبح الحاجة إلية لترشيح نبضات التداخل من ضوضاء المصدر أكثر من وظيفة التنعيم

    وهنا نجد موجة كاملة 3 فاز حيث يصبح المستمر الخارج 2.34 من القيمة الإسمية أى 1.65438 من القيمة العظمى فيكون المثال السابق له خرج 28.08 فولت

    نلاحظ هنا أيضا عدة نقاط هامة وهى أن الجهود لا تتساوى لحظيا فى الفازات و من ثم دوما هناك دايود واحد فى تقويم نصف الموجة أو موجة كاملة موصل لحظيا و يتحمل التيار كله وقتيا لكن لفترة زمنية أقل وهذا يزيد من تحمله لحصوله على فرصة أكبر ليبرد.
    أيضا تردد الجزء الباقى من المصدر يزداد بازدياد عدد الأوجه حيث ينتج تقويم الموجة الكاملة ضعف عدد الفازات فنجد ان تقويم وجه واحد نصف الموجة يعطى نفس تردد المصدر، تقويم موجة كاملة يعطى 2×تردد المصدر، نصف موجة 3 فاز يعطى 3×تردد المصدر و موجة كاملة 3 فاز يعطى 6×تردد المصدر و كلما زاد التردد كان أفضل فى التخلص منه حيث نفس المكثف تزداد كفاءته لإنخفاض مقاومته بنفس نسبة التردد.
    و سنرى الدخل النبضى المرة القادمة إن شاء الله
    الصور المرفقة الصور المرفقة
    • نوع الملف: jpg Rect01.jpg‏ (13.1 كيلوبايت, 2901 مشاهدات)
    • نوع الملف: jpg Rect3P.jpg‏ (9.7 كيلوبايت, 2719 مشاهدات)
    • نوع الملف: jpg Rect3PB.jpg‏ (11.7 كيلوبايت, 2757 مشاهدات)

  3. #3
    مشرف قسم تقنية الالكترونيات
    تاريخ التسجيل
    Jun 2008
    الدولة
    القاهرة - مصر
    المشاركات
    3,181

    افتراضي

    هنا نجد نفس الدائرة ولكن بدخل نبضى و بنفس الألوان

    نجد هنا أن تغيير عرض النبضة أصبح ممكنا و من ثم كل القيم السابقة قابلة للتغيير حسب عرض النبضة، و يلزم إعادة حساب كل نسبة عرض لإرتفاع بمفكوك فورير لتحديد الترددات و قيمها، لكن حساب الجهد المستمر أصبح سهلا لكونها مستطيلة الشكل و متوسطها الحسابى سهل، ببساطه:
    الإرتفاع × العرض ÷ المسافة بين النبضتين أى
    الفولت × زمن عرض النبضة ÷ الزمن بين النبضتين.
    هنا أيضا يجب مناقشة الأوجه المتعددة، فلو نظرنا هنا للدائرة 3 فاز سنجد أن تغيير عرض النبضة من السهل جدا أن يتعدى زمن نبضة الوجه الآخر و يصبح زوج من الدايودات مفتوح فى أن وهذا يجعل الحمل مشتركا لحظيا بينهما مما يزيد من قدرة الخرج.

    من المقدمة السابقة نجد أنه عندما يسحب الحمل تيار، سيتغير جهد الخرج بسبب تفريغ المكثف أولا ثم أن عندما يزداد السحب يدخل تأثير دائرة المصدر مثل المحول و هبوط الجهد على الثنائيات الخ.
    أعلم أن هناك العديد من القراء الأعزاء سيعترضون لأن جهد الثنائى 0.6 فولت لكن بعضهم سيقول 0.7 و سينشأ جدال، حسنا لماذا لا نحتكم لمن صنع هذه الأشياء؟
    هذه صورة من الداتا شيت للثنائى الشهير 1N4004 و آخر شهير ولكنه سريع يستخدم فى دوائر التقطيع

    نلاحظ أن الثنائى 1N4004 بالجدول السفلى يكون عليه 1.1 فولت أثناء مرور 1 أمبير و الثانى بالجدول العلوى عليه فولت بحسب رقمه فالرقم المناسب للجهود 50 إلى 300 عليه 1 فولت ثم الأعلى 1.3 و أخيرا 1.7 فولت!
    و السبب اختلاف نسبة الشوائب و أسباب أخرى.
    إذن لننسى قصة 0.6 هذه و نعتمد الداتا شيت دوما فالمسألة بالغة الخطورة حيث لو لدينا 3 أمبير تمر فى دايود باعتبار 0.6 سنتوقع حرارة 1.8 وات بينما حسب الداتا شيت هى 1.7×3= 5.1 وات وهذا إن لم يبرد سيتلف الدايود.
    أرجو أن نلاحظ أن هناك شروط مذكورة أيضا بالداتا شيت منها درجة الحرارة حيث ينخفض الفولت بارتفاع الحرارة و العكس.
    مما سبق نجد أن أسباب تغير الفولت عديدة و غير ثابتة أى من المستحيل تصميم دائرة تغذية لها جهد ثابت لا يتأثر بجهد الدخول و تيار الحمل و تغير الحرارة.
    الحل أن نستخدم دائرة لتثبيت الجهد وهى ببساطة دائرة تستشعر جهد الخرج و تقارنه بجهد مرجعى ثابت ثم تضبط الخرج بناء على ذلك
    الصور المرفقة الصور المرفقة
    • نوع الملف: jpg Rect02.jpg‏ (14.0 كيلوبايت, 2444 مشاهدات)
    • نوع الملف: jpg Rect3P-Pulse.jpg‏ (6.7 كيلوبايت, 2578 مشاهدات)
    • نوع الملف: jpg Rect03.jpg‏ (29.0 كيلوبايت, 2761 مشاهدات)

  4. #4
    مشرف قسم تقنية الالكترونيات
    تاريخ التسجيل
    Jun 2008
    الدولة
    القاهرة - مصر
    المشاركات
    3,181

    افتراضي مثبت الجهد الخطى

    مثبت الجهد :
    تتكون مثبتات الجهد من المكونات الثلاث المبينه بالصورة:
    الجهد المرجعى و مكبر الخطأ و المتحكم

    الجزء الأيسر و الممثل بالقنطرة و المرشح هو جزء اختيارى بحت فقد لا يكون موجودا مثلا فى أنظمة الطاقة الشمسية ووحدات التحويل من مستمر لمستمر DC-DC وقد يكون جزء من المتحكم كما فى وحدات تغذية موتورات التيار المستمر. لكن المهم هو فهم الأجزاء الباقية.
    يتكون المتحكم من صمام تحكم و دائرة موائمة، و أقول هنا صمام تحكم لكونه يصلح أن يكون أى من أغلب وسائل التحكم فى التيار فهو قد يكون ثايريستور أو ترانزيستور أو موسفيت أو IGBT ولهذا تكون دائرة الموائمة هى للتنسيق بين خرج المكبر و متطلبات هذا الصمام و الهدف المراد تحقيقه.
    الهدف المراد تحقيقه هنا إما تحكم تدريجى فيسمى منظم خطى أو التحكم النبضى فيسمى "مفتاحى – تقطيعى" أو سمه ما شئت.
    قبل أن نناقش التركيب يجب أن نعلم ما نبحث عنه وهو ما يسمى خصائص المثبت:
    1- تثبيت الخرج ضد الدخول. وهو عندما يكون الحمل ثابتا، كم يتغير جهد الخرج عندما يتغير الدخول من أقل قيمة مسموحة لأعلى قيمة، و يتكرر هذا مرة و الحمل أقل ما يكون و مرة عندما يكون أعلى ما يكون.
    2- تثبيت الخرج عندما يطبق الدخل فجأة، فالبعض يسمح بارتفاع لحظى كبير قبل احكام السيطرة مما قد يكون خطرا على الحمل.
    3- كم يظهر من هذا الدخل فى الخرج لو كان هذا التغير من جهد متردد؟
    4- كم يتغير الخرج عندما يزداد حمل الخرج تدريجا من صفر أمبير إلى حمل كامل.
    5- كم يتغير الخرج لو طبق هذا الحمل فجأة.
    6- كم يكون هذا التغير فى حال رفع الحمل فجأة (الحالة 4 و الحالة 5).
    7- ما هو تأثير درجة الحرارة على القيم السابقة.
    ألآن لنرى كيف تترجم هذه المكونات لدائرة واقعية

    سنجد أن الزينر هو الجهد المرجعى و مكبر الخطأ هنا هو الترانزيستور Q2 و صمام التحكم هو Q1 و دائرة الموائمة Interface هى المقاومة R1
    كيف تعمل؟
    المقاومة R1 تمد الترانزيستور Q1 بتيار انحياز يكفى ليكون مفتوح و موصل بكامل طاقته – أعلم أنك ستقول حال التشبع ولكنى قد أخالفك الرأى و قريبا سنرى لماذا!!
    الزينر لا خلاف عليه وكونه فى دائرة المشع Emitter للترانزيستور Q2 يجعل Q2 فى وضعية بحيث يجب أن يرتفع جهد قاعدته Base لأعلى من جهد الزينر على الأقل بقيمة 0.5 فولت وهو جهد الفتح Cutin voltage لكى يبدأ العمل، و 0.6 ليكون فاعلا وهذه هى المقارنة بالمرجع و تكبير جهد الخطأ.
    لنفترض أن المقاومة المتغيرة عند المنتصف تماما أى أن الجزء R1=R2 وهنا متى بلغ الخرج ضعف قيمة الزينر+ 0.5 سيبدأ الترانزيستور Q2 فى سحب تيار من المقاومة R1 و سيكون عاملا عند 0.6 فولت ساحبا تيار من المفترض ذهابه إلى قاعدة Q1 و الذى يسبب توصيله، هكذا يقل توصيل Q1 و يمنع الخرج من الازدياد لأن كلما زاد الخرج زاد جهد النقطة Vs و من ثم تيار قاعدة Q2 و الذى يضرب فى بيتا Q2 و يظهر مسحوبا من R1 مقللا من توصيل Q1 حتى لو وصل Q2 "نظريا" للتشبع سيصبح جهد قاعدة Q1 هو جهد الزينر أى أن الخرج سيكون أقل من Vs
    لنعطى للزينر قيمة 4.4 لنرى بالحساب كيف تسير الأمور وهى قيمة غير عملية لكن أسهل حسابيا
    جهد القاعدة = جهد الزينر + جهد القاعدة باعث 0.6 فولت
    4.4 + 0.6 = 5 فولت أى عند 5 فولت سيسحب Q2 تيار من قاعدة Q1 متحكما فى كميه التيار الخارج للحمل
    بما أن جهد القاعدة Vs هو 5 فولت إذن الخرج 10 فولت لإفتراضنا أن المقاومة المتغيرة فى المنتصف تماما.
    لو زاد الحمل فى الخرج أى زاد التيار سيحاول خفض جهد الخرج، مما يقلل من قيمة 10 فولت و من ثم نصفها الـ 5 فولت على قاعدة Q2 فيقل تيار القاعدة و من ثم تيار مجمع Q2 تاركا مزيد من التيار من المقاومة R1 لكى يذهب للترانزيستور Q1 لكى يمرر تيار أكثر.
    لو قل الحمل فى الخرج، وارتفع الفولت عن 10 فولت سيرتفع بالتالى النصف الـ5 فولت و بالتالى تيار قاعدة Q2 و من ثم تيار مجمعه و الذى يسحبه من R1 أى من الذاهب لقاعدة Q1 فيقل توصيله ليخفض الخرج.
    من الشرح يمكن أن نغير قيمة الخرج بتغيير وضع المقاومة المتغيرة، فلو حركنا المنزلق لأسفل تصبح مثلا R2 = ضعف R1 إذن سيظل 5 فولت على R1 ولكن على R2 الضعف أى 10 فولت و بالتالى الخرج يصبح 15 فولت.
    ولو صار Q2 فى حال التشبع "نظريا" أى سحب أعلى تيار، أو تلف كقصر سيكون جهد قاعدة Q1 هو جهد الزينر أى 4.4 و يطرح منه جهد القاعدة باعث للترانزيستور Q1 فيكون الخرج 3.8 فولت. هذا فقط لتوضيح كيف كلما زاد توصيل Q2 قلل من الخرج.
    الصور المرفقة الصور المرفقة
    • نوع الملف: jpg Reg01.jpg‏ (13.1 كيلوبايت, 4379 مشاهدات)
    • نوع الملف: gif RegLin01.GIF‏ (5.8 كيلوبايت, 4823 مشاهدات)

  5. #5
    مشرف قسم تقنية الالكترونيات
    تاريخ التسجيل
    Jun 2008
    الدولة
    القاهرة - مصر
    المشاركات
    3,181

    افتراضي

    لنناقش الان ما هى عيوب هذه الدائرة الخطية و كيف نحسنها و ما هى حدود عملها
    أظن أن الغالبية ستفترض مثالية المكونات ، حسنا لنناقش كل منها و دوره. لنبدأ بالترانزيستور Q1 والذى يعتبره الغالبية حجر الزاوية فى هذه الدائرة.
    لو نظرنا للأحمال ذات التيارالقليل حتى 1 أمبير سنجد أن هذه الدائرة تفى بالغرض لكن لو أردنا تيار حمل 20 أمبير مثلا سنختار ترانزيستور يتحمل تيار أعلى من هذا مثلا 30 أمبير مثل 2N3771 أو 2N3772 أو ربما أكثر، سنجد أن المشكلة الأساسية أن هذه الترانزيستورات لها معامل تكبير "بيتا" منخفض أى حتى 40 مقارنة بالرقم 100 و اكثر للترانزيستورات الصغيرة وتنخفض حتى 15 عند التيار العالى 20 أمبير.
    ليست المشكلة فى التكبير ولكن فى قيمة تيار القاعدة ، هنا 20 ÷ 15 = 1.33 أمبير
    بالرجوع للداتا شيت ستجد انه عند تيار أقرب للقيمة العظمى تقل بيتا أكثر وهذا يتطلب منا تقليل قيمة المقاومة R1 أكثر للحصول على أقل جهد ممكن بين المجمع و الباعث CE. فالفاقد كحرارة = هذا الفولت × تيار الحمل 20 أمبير ولو الفولت = 5 سيكون الفقد 100 وات .. أليست كبيرة؟!!
    حسنا ولماذا لا نقترب من التشبع أو حتى نستغله؟؟
    هذه دائرة مجمع مشترك Common Collector أى تابع الباعث Emitter Follower ولا تدخل فى حال التشبع لأن الشرط أن يرتفع جهد القاعدة عن جهد المجمع للدخول فى التشبع.
    لاحظ أن كلما قلت قيمة R1 قرب جهد القاعدة من المجمع لكنه سيبقى دوما أقل
    جهد القاعدة = جهد المجمع "وهو هنا جهد مصدر التغذية" – حاصل ضرب المقاومة × تيار القاعدة.
    أيضا تيار القاعدة للترانزيستور Q1 سيمر عبر الترانزيستور Q2 و بالتالى خلال الزينر و حاصل ضرب هذا التيار 1.33 × الجهد الذى اخترناه 4.4 سيكون 5.852 وات أى يجب أن يكون 6 وات ليتحمل و عند زيادة تيار القاعدة سيزداد فى الزينر و ربما نحتاج لقدرات أكبر – تذكر لا يجوز توصيل الزينر على التوازى فضلا عن ارتفاع ثمنه وحاجته لمبرد.
    سيكون الحل اختيار ترانزيستور ذو تيار أعلى حتى لا نقترب كثيرا من منطقة انخفض بيتا القريبة من التشبع وهذا يرفع ثمنه كثيرا.
    إذن الحل أن نستخدم دارلنجتون كما بالصورة

    من الشرح السابق نجد أن كلاهما لن يصل للتشبع و الفائدة الوحيدة المحققة هى ارتفاع قيمة R1 و الحاجة لزينر ذو تيار أقل نتيجة انخفاض تيار القاعدة وهذا فى حد ذاته خطوة جيدة.
    الآن ما هو مدى الدخول الذى يظل يعطى خرجا ثابتا؟؟
    لاشك أن أعلى جهد هو تحمل Q1,Q3 فلو كانا يتحملا 60 فولت إذن نتوقع أن يكون أعلى جهد للدخول 60 فولت..
    البعض سيدعى 70 لأن الخرج = 10 و التحمل 60 لكن حتى لو كان الخرج ثابت عند قيمة 10 ولا يتغير بالمقاومة، فلا نخاطر بتعدى الحدود عند البدء حيث الخرج = صفر و لم يبدأ العمل بعد و أيضا عند زيادة الحمل أو قصر الخرج.
    حسنا الخرج 10 فولت و نقطة التقاء R1 بقاعدة Q3و مجمع Q2 سيكون عليها 13.1 فولت كما بالرسم، كما اتفقنا سننسى 0.6 فولت و نقرأ الداتا شيت الذى يقول أن 2N3772 عند 20 أمبير سيكون جهد القاعدة/باعث 2.7 فولت أما الترانزيستور الآخر فهو 2 أمبير وممكن أن يكون جهده مقارب للقيمة0.6 فولت .
    من قانون أوم 60- 13.1 – 0.6 = 46.3 فولت و نقسمها على قيمة R1 يكون التيار المار فيها و الذى يجب أن يذهب لمكان ما البعض لقاعدة Q3 و الباقى مجمع Q2.
    لكى يكون تيار الحمل 20 أمبير يجب أن يكون تيار قاعدة Q3 = 20 ÷ حاصل ضرب بيتا1 × بيتا3
    لو بيتا3= 40 سيكون 40×15 = 600 و بالتالى
    20÷600 = 33 مللى أمبير و بالتالى
    قيمة المقاومة R1 = 46.3 ÷ 0.033 = 1403 أوم على أقصى تقدير و بقدرة 46.3 × 0.033 = 1.5279 وات على الأقل .... المعادلة 1
    عندما يكون الحمل = صفرا سيمر هذا التيار فى الترانزيستور Q2 إلى الزينر و الذى أصبح لا يشكل أى مشكلة.
    الآن ما هو أقل فولت يصلح ؟
    سيكون عندما يصبح Q2 مغلقا Off و كل تيار R1 يمر للدارلنجتون إلى الحمل أى
    الخرج 10 فولت مطروحا منها 2.7 و 0.6 = 6.7 فولت على قاعدة Q3 أو نسمها نقطة R1Q3
    المقاومة R1 كانت 1400 أوم بالكاد تكفى عند دخول 60 فولت، الآن لا يمر تيار كافى، لذا يجب أن نقلل قيمتها لنقبل جهد دخول أقل.
    احتاج الدارلنجتون 33 مللى لكى يعمل، إذن لنبقى هذا التيار. ماتزال نقطة R1Q3 عند 6.7 فولت إذن لو أردنا 30 فولت ستكون R1 = (30-6.7) ÷ 0.033 = 23.3 فولت ÷ 0.033 أمبير = 706 أوم ... هذا رائع لنخفض أكثر إلى 15 فولت
    ستكون R1 = (15-6.7) ÷ 0.033 = 8.3 فولت ÷ 0.033 أمبير = 252 أوم
    هل راجعنا حال القيمة العظمى؟ المعادلة1؟
    التيار أصبح فولت46.3 ÷ 252 أوم سيصبح 184 مللى أمبير وهو سيمر فى الزينر ليصبح 0.8 وات أى 1 وات و المزيد من خفض جهد الدخول يعنى المزيد من التيار مما قد يضطرنا لإضافة ترانزيستور ثالث للدارلنجتون.
    نلاحظ أن جهد الخرج يجب ان يزداد أو يقل حتى يتغير جهد قاعدة Q2 و من ثم التيار الخ وهذا يسمى جهد الخطأ و كلما زاد كسب الترانزيستور Q2 مع كسب باقى الترانزيستورات Q1,Q3 قل هذا الخطأ و تحسن تثبيت الخرج.
    نظرا لعدم وجود مكثفات بالدائرة فنتوقع إستجابة فورية لكن لو الدخول به مركبة مترددة نتيجة التقويم أو غيره، فهذا التغير سيمر عبر R1 لقاعدة الترانزيستور للخرج و الذى يستجيب مقلللا من تأثيره لكنه سيظل موجودا بنسبة هذا الخطأ الذى تحدثنا عنه الفقرة السابقة. أيضا يمكن تقليله باستخدام مكثفات على قاعدة الترانزيستور حتى لا تنتقل. هذا يعطى نتائج جيدة لكنه سيؤخر استجابة المكبر ككل لتغير الخرج مما قد يسبب ارتفاع الخرج قبل استقراره .
    الترانزيستور الثالث قد لا يكون مجديا كسابقيه ولكن سيكون عمليا إن استخدمنا PNP بدلا من NPN هكذا

    حيث نرى أننا يمكننا أن ندفع بالترانزيستور Q4 للتشبع كاملا فيوفر التيار اللازم لقيادة Q3 Q1 بينما نتحكم فقط فى تيار قاعدته وهو أقل بكثير.
    لكن هناك أمر قد اختلف، وضع PNP يجعله باعث مشترك CE و الخرج من المجمع C و هذا يعكس اداؤه، هنا لن تعمل الدائرة فلو حاول الخرج الزيادة سيزداد توصيل Q2 مما يزيد السحب من قاعدة B Q4 مما يزيد من تياره الذاهب ليكبر فى Q3 Q1 فيزداد الخرج أكثر مما يجعله يقف عند الحد الأعلى أو بالعكس فيقف عند الحد الأدنى. لذا يجب أن نضيف عاكس وجه أخر مناظر له على الجانب الآخر هكذا

    الآن لو ارتفع الخرج سيظهر هذا الارتفاع مكبرا على مجمع Q2 النقطه 1 و معكوسا أى سيظهر انخفاض فى جهد النقطة 1 وهو على قاعدة Q5 فيقلل توصيله و يقل تياره المسحوب من Q4 و بالتبعية يقلل الخرج
    الآن لنحسن الخرج يجب أن نزيد التكبير أو الكسب للترانزيستور Q2 و Q5 و هذا سيعقد الأمور..
    إذن لماذا لا نستخدم مكبر عمليات؟؟ وهذا موضوعنا القادم إن شاء الله
    الصور المرفقة الصور المرفقة
    • نوع الملف: jpg RegLin02-Darl.jpg‏ (13.0 كيلوبايت, 2630 مشاهدات)
    • نوع الملف: jpg RegLin03Wrong-Darl.jpg‏ (13.3 كيلوبايت, 2563 مشاهدات)
    • نوع الملف: jpg RegLin03Correct-Darl.jpg‏ (13.3 كيلوبايت, 2792 مشاهدات)

  6. #6
    مشرف قسم تقنية الالكترونيات
    تاريخ التسجيل
    Jun 2008
    الدولة
    القاهرة - مصر
    المشاركات
    3,181

    افتراضي استخدام مكبر العمليات فى مثبتات الجهد الخطية

    استخدام مكبر العمليات:
    لو أردنا زيادة كسب المكبر يمكن إضافة أى دوائر بالترانزيستور المعروفة لكن أسهلها هى استخدام مكبر عمليات حيث يمكنك أن تحدد الكسب بسهولة فهو
    الكسب = المقاومة Rf مقسومة على Rs و كل ما عليك مراعاته أن تكون Rs تساوى 10 أمثال المقاومة المتغيرة حتى لا تؤثر على قيمتها.

    طبعا باستخدام 3 ترانزيستور سيكون تيار قاعدة Q4 فى حدود بضع مللى أمبير وهو ما يمكن لأى مكبر عمليات أن يوفره.
    ما يجب أن نهتم به فى اختيار المكبر هو
    1- أن يكون جهد التغذية مناسب لتشغيله فمثلا 741 لا يعمل بأقل من 9 فولت بينما LM358 يبدأ من 3 فولت.
    2- أن يصل جهد الخرج لقرابة الصفر و 741 لا ينزل خرجه لأقل من 2.5 فولت بينما LM358 يصل إلى 0.2 فولت.
    3- أن لا يكون سريع الإستجابة فيسبب اهتزاز الدوائر و الخرج فمثلا LM358 أقصى تردد له 1 ميجا بينما LM318 يصل لأكثر من 15 ميجا.
    الآن أين نوصل Vcc,Vzz بالدائرة
    يمكننا أن نوصلهما بالخرج الثبت لكن لو الخرج متغير سيحد ذلك من الجهد الأدنى الممكن الوصول إليه، لذا يمكن توصيله بجهد الدخول، ولو كان أعلى مما تتحمله هذه الدوائر فيمكن استخدام مثبت آخر لهذا الغرض فقط.
    استخدام مكبر عمليات لا يقتصر فى الحقيقة على زيادة الكسب ولكنه يوفر سهولة كبيرة فى إضافة دوائر حماية متنوعه مثل الحد من التيار المار للحمل و الحماية ضد القصر الخ.
    الصور المرفقة الصور المرفقة
    • نوع الملف: jpg RegLin04-Opamp.jpg‏ (16.1 كيلوبايت, 3293 مشاهدات)

  7. #7
    مشرف قسم تقنية الالكترونيات
    تاريخ التسجيل
    Jun 2008
    الدولة
    القاهرة - مصر
    المشاركات
    3,181

    افتراضي استخدام الموسفيت و igbt فى مثبتات الجهد

    استخدام موسفيت و IGBT
    مشكلة الترانزيستور الرئيسى Q1 هى انخفاض بيتا فى التيارات العالية لكن الموسفيت لا يعانى من هذا القصور فغالبية وحدات موسفيت القدرة تبدأ التوصيل عند جهد بين البوابة و الباعث Vgs حوالى 2 إلى 4 فولت و تصبح تامة التوصيل عند 6 إلى 8 فولت و كل الخواص تعطى عند 10 فولت و أقصى تحمل هو 20 إلى 24 فولت بحسب رقم الترانزيستور، غنى عن الذكر أن هناك وحدات صممت لجهد 5 فولت و لكنها صممت أصلا للتعامل مع الوحدات الرقمية و من هذا لا نتوقع التصرف الأمثل فى الدوائر الخطية مالم ينص على ذلك فى الداتا شيت.
    أذكر هنا بالقيم السابقة " حوالى 2 إلى 4 فولت " الخ، هذا التراوح بين الوحدات ذات نفس الرقم حتى لا نفترض قيم مقدسة مثل 0.6 فولت للترانزيستور العادى.
    استخدام موسفيت سيغنينا عن الحاجة لدائرة دارلتجتون و المقاومة R1 يمكن ببساطة أن تكون بضع كيلو أوم بلا مشاكل مما يتيح استخدام ترانزيستور ذو تيار قليل و كسب عالى فى Q2 كما يتيح استخدام وحدات تيار عالى مباشرة كالدائرة بالرسم.

    لكننا كنا نتحدث عن التيار و الآن نحن نتحدث عن الفولت، هل تغيرت الأمور؟
    لو ارتفع الخرج سيرتفع جهد قاعدة Q2 فيزيد تياره و ينخفض جهد نقطه المجمع / بوابه مما يزيد جهد البوابة / مصدر Vgs للموسفيت فيزيد توصيله وهذا عكس ما نريد، لذا يجب استخدام إما ترانزيستور PNP تابع مهبطى فى Q2 و نخسر الكسب أو نضيف ترانزيستور عاكس هكذا.

    الآن لو ارتفع الخرج سيزيد توصيل Q3 فيقل جهد المجمع C و من ثم جهد قاعدة Q2 فيقل توصيله و تياره فيقل جهد البوابة / مصدر فيقل توصيل Q1 مقلللا من الخرج.
    بالنسبة لمكبر العمليات فالأمر أصبح أسهل كما بالرسم

    لو ارتفع الخرج سيرتفع خرج المكبر بنسبة التكبير المذكورة فيرتفع جهد البوابة فيقل الفرق بين البوابة و المصدر فيقل توصيل الموسفت مخفضا الخرج.
    نلاحظ هنا مشكلة الموسفيت أن جهد البوابة / مصدر يجب أن يكون من 4 إلى 8 فولت وهو المدى العامل للموسفيت من القطع للتوصيل وهذا يحد من أقل قيمة بين الدخول و الخروج لذا فهو ليس الأنسب لوحدات LDO و لكنه لا يشكل عائق فى الوحدات النبضية كما سنرى لاحقا.

    ما يجب مراعاته عند اختيار الموسفيت
    1 – أن يتحمل 1.5 مرة مثل الفولت الأقصى للدخول تحسبا للطوارئ (راجع الداتا شيت).
    2 – أن يتحمل على الأقل 1.5 مرة مثل التيار الأقصى للحمل و الأفضل الرجوع للداتا شيت لمنحنى التحميل و الذى يربط فرق الجهد بالتيار.
    بالطبع يمكن اختيار سالب N-ch للوحدات العادية أو موجب P-ch لوحدات LDO ذات الإنخفاض الأقل لكن لكثرة استخدام الأول قد تجده أقل سعرا و يتحمل فولت أعلى.

    استخدام IGBT
    ما يجب مراعاته فى IGBT أنه ترانزيستور عادى NPN يفتح باستخدام MOSFET فى تركيبة دارلنجتون وقد كان يرجى منه التفوق على كلاهما لكن الواقع أثبت عكس ذلك فجهد التشبع بين طرفى الترانزيستور يكون 2 فولت و احيانا أعلى مما يسبب فقدا كبيرا فى الحرارة فتركيبة الوحدة كدارلنجتون لا تسمح بجعل وصلة القاعدة / مجمع للترانزيستور بأن تكون أمامية Forward Biased مما يجعل الفولت بين المجمع و الباعث عالى نوعا ما ولن يصل لقيمة التشبع المتوقعة. و إذا قورن بمقاومة الموسفيت عند الفتح و التى وصلت بضع مللى أوم سنجد أن الموسفيت أصبح أفضل.
    أعتقد أن IGBT كان ضرورة و حلم تحقق فى فترة ما لكنه فقد بريقة بتطور الموسفيت الحالى.
    هذا فضلا عن سهولة توصيل الموسفيت على التوازى وصعوبة ذلك فى IGBT و قد كانت الحاجة ماسة عندما لم يتوافر موسفيت بتيار عالى و فولت عالى لكن حاليا يمكن أن تجد 1000 فولت بتيارات عشرات الأمبير أو فولت متوسط مع تيارات مئات الأمبير – فقط قوم بزيارة لأحد مواقع الشركات المنتجة ستجد ما لم تتصوره.
    الصور المرفقة الصور المرفقة
    • نوع الملف: gif RegMOS01.GIF‏ (3.1 كيلوبايت, 2944 مشاهدات)
    • نوع الملف: jpg RegMOS02.jpg‏ (14.1 كيلوبايت, 2741 مشاهدات)
    • نوع الملف: gif RegMOS03.GIF‏ (3.2 كيلوبايت, 2704 مشاهدات)

  8. #8
    مشرف قسم تقنية الالكترونيات
    تاريخ التسجيل
    Jun 2008
    الدولة
    القاهرة - مصر
    المشاركات
    3,181

    افتراضي الجهد المرجعى فى مثبتات الجهد

    الجهد المرجعى :
    وهو إما زينر أو دائرة متكاملة و الزينر كما يعلم الجميع مجرد دايود له جهد انهيار محدد لكن مالا يعلمه الكثير أنه غير دقيق، فالجهد عليه يتغير بتغير التيار المار فيه كما يثبت منحنى الخواص له كما بالشكل،

    المنحنيات لمجموعة الزينر المبينة أرقامها وهى عائلة بقدرة 5 وات.
    كل خط رأسى يمثل رقم من السلسلة وله فولت محدد وتبدأ بأقلها فولت على أقصى اليسار تدريجا. نلاحظ أن المحور الرأسى يمثل التيار المار به، فنجد أن الوحدات الأقل فولت قد يتغير الفولت عليها بتغير التيار حتى 1 أو 2 فولت وهو يكاد يكون ضعف قيمة الزينر، فمثلا رابع خط من اليسار يبدأ من 2.5 إلى 4.5 فولت، فضلا عن أن الوحدات ذات التيار العالى مكلفة جدا ولا تناظر الدقة المتدنية التى نحصل عليها منها، ولا ننسى تاثرة بدرجة الحرارة.

    البعض قد يظن أننا لو وضعنا زينر ذو وات أعلى فى دائرة يمر بها تيار كبير سيجعله يعمل دون مشاكل.
    رجاء ان لا ننسى أن القدرة الحرارية المتولدة به و المطلوب التخلص منها إما بالإشعاع فى الهواء أو التوصيل بمبرد كافى تخضع لنفس القانون:
    التيار × الفولت و التيار هنا الفعلى المار به و الذى يزيد لو رفع الحمل عنه فجأة وهذه الحرارة ستجعله يبدأ بقيمة فولت ما و تتغير عندما يسخن.

    لذا إقتصر استخدام الزينر على دوائر الحماية و دوائر القص حيث فى دوائر الحماية لو ارتفع الجهد ينهار الزينر فيقدح ثايريستور للتيار المستمر أو تراياك للمتردد فيكون قصر على خط التغذية ليحرق فيوز فيما هو معروف بدائرة Crawbar أو "العتلة" أو قضيب الحماية تشبها بذلك المسمى بذات الإسم و المستخدم فى دوائر الضغط العالى عند الخطر وهو متصل جيدا بالأرضى للأمان، فيلقى على خطوط التيار لتفعيل دوائر الحماية لتفصل التيار أسرع من الذهاب لمفتاح القطع و فصل التيار عند الطوارئ.

    طبعا لاحاجة للتوضيح أن لو كان الحمل مثلا TTL أى 5 فولت يكون الزينر 5.1 أو 5.6 فولت و لو كان الحمل مثلا 2 أمبير يكون الثايريستور 8 أمبير أو أعلى و الفيوز 3 أمبير حتى نضمن أن قصر الثايريستور لا يسبب تلفه – فقط يتلف الفيوز، و تيار الفيوز لا يسبب احتراق مصدر التغذية أيضا.
    أما الدقة فالخرج هنا ثابت وليس من النوع المتغير القابل للضبط فضلا عن أن المطلوب الحماية منه هو انهيار الترانزيستور المتحكم فيمر الدخل بكامله للخرج وهو فرق عادة كبير.
    دوائر القص هى ببساطة مقاومة و زينر للأرضى أو بين خطين فإن زاد الجهد عن المسموح يحمى الزينر مدخل الجهاز أو الميكرو أو يقى من التشويه فى مكبر نتيجة إرتفاع جهد الدخل الخ كما بالرسم الأيسر.

    أما بالنسبة للجهد المتردد فيمكن وضع 2 زينر متعاكسين كما بالرسم الأيمن و المسماة Back to Back بنفس القيمة و يفضل استخدام مقاومتين متساويتين ليكون الخرج متماثلا حول الصفر.
    لعدم دقة و ثبات جهد الزينر ففى الوحدات ذات الدقة العالية تستخدم متكاملة مثل TL431 و سنشرحها فى المرة القادمة إن شاء الله.
    الصور المرفقة الصور المرفقة
    • نوع الملف: gif Zener02.gif‏ (1.6 كيلوبايت, 2366 مشاهدات)
    • نوع الملف: gif CrawBar.gif‏ (1.7 كيلوبايت, 2499 مشاهدات)
    • نوع الملف: jpg Zener01.jpg‏ (19.3 كيلوبايت, 2478 مشاهدات)

  9. #9
    مشرف قسم تقنية الالكترونيات
    تاريخ التسجيل
    Jun 2008
    الدولة
    القاهرة - مصر
    المشاركات
    3,181

    افتراضي الوحدات المرجعية tl431

    الوحدات المرجعية :TL431
    هذه الوحدات مبنية على فكرة عبقرية نشرها الباحث ديفيد هيلبيبر David Hilbiber عام 1964 حيث أثبت أن لو لدينا وصلتين سيليكون متماثلتين "دايودين مثلا" و يمر فى كل منهما تيار مختلف، فرغم أن قيمتى التيارين ستتغير بالحرارة و سيتغير الفولت إلا أن التغير فى الفرق بينهما لو اختير بدقة سيلاشى كل منهما الآخر، وعليه فإن الدائرة المبينه بالرسم ستعطى جهدا ثابتا قرابة 1.25 فولت لا يتأثر بالفولت او الحرارة وهما من المشاكل الرئيسية فى الزينر.
    الوصلتين هنا هما القاعدة/باعث BE للترانزيتورين T1,T2 و المقاومات تحدد الفرق بين تياراتهما لذا فالفرق بينهما نتيجة الطرح بمكبر العمليات سيعطى المرجع الثابت.

    هذه النظرية استخدمت لبناء متكاملة المرجع الثابت و التى لايخلو منها وحدة تغذية حاسب أو مصدر تغذية جيد.

    تتكون هذه المتكاملة كما بالصورة اليسرى من مولد الجهد المرجعى السابق شرحه مع مكبر عمليات لتوفير التيار اللازم لتشغيل ترانزيستور الخرج الذى يسمح بتيار حتى 100 مللى أمبير وللمتكامله ثلاث أطراف:

    1- ألمرجع Reference وهو مدخل لتغير قيمة الجهد على طرف الكاثود. لو وصل بالكاثود، سيكون الخرج هو الجهد المرجعى 2.44 إلى 2.55 فولت.
    2- الكاثود حيث يكون جهد الخرج.
    3- الأنود ويوصل عادة بالأرض أو السالب


    سيقول البعض حسنا هناك 0.11 فولت بين الصغرى و العظمى، أجل و لكنها أولا توازى 4.5% بدلا من 10 % أو أكثر للزينر و ثانيا قيمة لا تتغير لكل وحدة بتغير التيار و الحرارة على خلاف الزينر.

    الدائرة اليسرى تبين التوصيل للجهد المرجعى و اليمنى تيبن كيف يمكنك زيادة الخرج وليس الجهد المرجعى، فمازال الجهد المرجعى ثابتا بين الطرف 1 المسمى reference و الأنود كما بالصورة.
    الداتا شيت به عديد من التطبيقات الأخرى لهذه المتكاملة كمرجع متغير و مصدر تيار ثابت حتى أنها تستخدم كمكبر صوت ذو قدرة صغيرة.
    الصور المرفقة الصور المرفقة
    • نوع الملف: jpg TL431.jpg‏ (19.8 كيلوبايت, 3348 مشاهدات)
    • نوع الملف: jpg TL431 theory.jpg‏ (9.9 كيلوبايت, 2433 مشاهدات)
    • نوع الملف: gif TL431cct.gif‏ (4.3 كيلوبايت, 2929 مشاهدات)

  10. #10
    مشرف قسم تقنية الالكترونيات
    تاريخ التسجيل
    Jun 2008
    الدولة
    القاهرة - مصر
    المشاركات
    3,181

    افتراضي المتكاملات الخطية

    المتكاملات الخطية :
    بدلا من هذه الدوائر المعقدة، صنعت الشركات دوائر متكاملة لتثبيت الفولت منها الثابت مثل عائلة LM78xx للجهود الموجبة حتى 1 أمبير و منها حتى 3 أمبير و السالبة مثل LM79xx و منها المتغير الموجب مثل LM317 حتى 1 أمبير و LM338 حتى 3 أمبير و LM350 حتى 5 أمبير فقط و منها السالب أيضا LM337.
    هذه المتكاملات تحتوى أكثر من 20 ترانزيستور لتحقيق عدة مزايا لا يوفرها الزينر، فإضافة لمرجع مثل TL431 دائره لتوفير التيار و دوائر حماية متعددة ضد الحرارة و الحمل الزائد و تتلخص مزاياها فى:
    1- تثبيت خرج جيد 22 مللى فولت ضد تغير الدخل على المدى الكامل.
    2- تثبيت خرج جيد 0.3% ضد تغير الحمل على المدى الكامل.
    3 – تثبيت خرج جيد 0.4 فولت ضد تغير الحرارة لأقصى درجة (80 مئوية) وعند ارتفاع حرارة جسمها تقلل من تيار الحمل آليا لتقليل الحرارة المتولدة.
    4- محمية ضد زيادة الحمل حيث لا يزيد التيار عن حده الأقصى كثيرا .
    5- محمية ضد القصر فلو حدث قصر على الحمل لا تتلف الوحدة ولا يزيد التيار عن حده كثيرا.
    6- خاصية التلف الآمن حيث تلف القطعة لا يعطى أى خرج (الخرج = صفر) عوضا عن وضع كل جهد الدخول على الحمل متلفا إياه مالم نستخدم دائرة العتله السابقة.
    هذا فضلا عن رخص ثمنها مما يجعلها خيارا ممتازا لكافة التطبيقات المحلية أى على البوردة ذاتها بالمقارنة بتوزيع الطاقة من لوحة أم لبوردات عديدة مركبة عليها.
    من أهم النقاط الواجب ملاحظتها أن هناك حد أدنى للفرق بين الدخول و الخروج لتوفير هذه المزايا وهو هنا 2.5 فولت، أى أن باستخدام 7805 لدوائر منطقية يجب أن لا يقل التغذية عن 7.5 فولت.
    الكثير يسأل ، لماذا تسخن؟ حسنا القدرة (الحرارة المتولدة) = فرق الفولت × التيار
    ولو اخذنا الحد الأدنى سنجد 2.5 فولت × 1 أمبير = 2.5 وات وهذا كثير
    لكن غالبا ما لا يلاحظ ارتفاع فى الحرارة لكوننا نستخدم دوائر تستهلك تيار قليل مثلا 0.1 أمبير مما يجعل الحرارة المتولدة غير محسوسة.
    لكن لا تنسى أنها هناك ، ولا تخضع للعواطف ولا للمفاجئات، زادت الحرارة ، قم بقياس فرق الجهد و التيار إن كانت القدرة 1 وات أو اكثر استخدم مبرد دون تساؤل.
    من الطبيعى أن تزداد الحرارة عندما نفكر فى استخدام 12 فولت للحاجة لريلاى أو غيره مع ميكرو يحتاج 5 فولت وهذا سيزيد من الحرارة لا شك إلا لو كان 7805 لا يغذى سوى الميكرو، لكن أحيانا نضع RS232 و بضع حساسات أخرى مما يزيد التيار المطلوب و من ثم الحرارة المتولدة. استخدم الآفو تعلم ما يجرى ولا تقول لى محاكاة.
    البعض يقترح تخفيض الفولت بزينر هكذا

    تذكر أن نفس التيار يمر فى الزينر و المتكاملة و ما تريد حذفه من الحرارة المتولدة فى 7805 سيذهب الآن للزينر و الأخير لا يسهل تبريده بينما 7805 يمكن بسهولة.
    مما سبق نستنتج أن من الأفضل أن نستخدم هذه الوحدات لفروق قليلة بين الدخل و الخرج لكن زيادة الفرق سيتبعها حرارة كبيرة يجب مراعاتها.
    لو اردنا فولت غير تقليدى مثلا 5.6 فولت أو 13 فولت الخ يمكننا وضع دايود بين طرف المرجع و الأرض كما بالصورة

    فمازالت المتكاملة تضع 5 فولت بين الخرج و المرجع ولكن المرجع الآن أعلى من الأرض بقيمة الدايود لذا أصبح الخرج هو المجموع.
    لو أضفت LED سيرتفع الخرج بقيمة حسب لونه و لو أضفت زينر (عكس التوصيلة المبينه) سيضاف جهد الزينر للمثبت ، استخدم 7812 مع دايود ضوئى LED تحصل على شاحن 13.7 فولت / 1 أمبير للبطاريات الحامضية.
    لو أردت جهد متغير فيمكن وضع الطرف المرجعى على مجزئ جهد كما بالصورة السفلى مكون من R1 و Rs
    دوما تكون قيمة R1 ثابتة ولا تتغير و تختار بحيث لا تستهلك كثيرا من الطاقة و تسحب تيار كبير بدون داعى، ولا تنسى أن عليها 5 فولت مثبتة من المتكاملة ولو وضعتها 5 أوم ستستنفذ كل تيار المتكاملة واحد أمبير ولا يبقى شيء للحمل.
    لذا يجب أن نبدأ مثلا بقيمة 500 أوم أو أكثر وهى تسحب
    5 فولت ÷ 500 أوم = 10 مللى أمبير و تستهلك 50 مللى وات وهذا لا بأس به. هذا التيار لا مسار له سوى أن يمر فى المقاومة الثانية من مجزئ الجهد Rs مسببا عليها فولت مناظر لما على المقاومة الأولى...
    إذن كل 500 أوم أخرى تضعها كقيمة للمقاومة Rs يكون عليها 5 فولت و يضيف للخرج 5 فولت
    أى كل 100 أوم تضيف 1 فولت وهكذا
    إذن القانون هو فولت الخرج (5فولت) مقسوما على مقاومة الخرج R1 مضروبا مجموع المقاومتين يعطى جهد الحمل


    حسنا لماذا إذن هذه الدائرة ليست مشهورة؟؟
    ببساطة لعدة أسباب
    أولا لن تعطى أقل من المرجع (هنا 5 فولت)
    ثانيا يجب اختيار مقاومة بحيث لا تفقد كثيرا من تيار المتكاملة
    ثالثا وهو الأهم أن تيار طرف المرجع كبير نسبيا و غير مستقر و يتأثر بتيار الحمل لكون هذه المتكاملة أصلا لم تصمم للجهد المتغير وهذا التيار يسبب خطأ فى الخرج ستجدة مكتوبا فى الداتا شيت
    جهد الخرج = نفس المعادلة + تيار المرجع Io مضروبا فى Rs وهو لا يشكل خطرا لو كان ثابتا.
    لكن لو شئت استخدم TL431 بدلا من المقاومة المتغيرة تحصل على جهد متغير.
    لما سبق صممت الشركات المنتجة متكاملة أخرى راعت فيها هذه الأمور وهى LM317 حيث جعلت خرجها أقل ما يمكن 1.2 فولت و جعلت تيار طرف المرجع أقل ما يمكن 50 ميكروأمبير وهو ثابت لا يتأثر بالحمل و أسمته "الضبط" Adjust و اختصارا Adj و جعلت معظم تيارات المتكاملة تعود للحمل بدلا من هذا الطرف لذا فلها حد أدنى من تيار الحمل ما لم يسحب منها يختل التثبيت ولكنه قليل جدا 5 مللى أمبير فقط.

    كما بالصورة من الداتا شيت سنجد نفس المعادلة و نفس الإضافة هنا ستجدها
    I adj * R2
    ولكن هنا هذا التيار كما ذكرت 50 ميكرو و ثابت القيمة
    فلو كان أعلى قيمة له وهى 50 ميكرو مع مقاومة 5 ك وهى أعلى قيمة يمكن إضافتها سيكون الخطأ لا يتعدى 0.25 فولت عند أعلى قيمة وهى 30 فولت أى خطأ بسيط 0.8 %

    الآن لو أردنا أكثر من 5 أمبير ماذا نفعل؟
    هذا موضوعنا القادم بإذن الله
    الصور المرفقة الصور المرفقة
    • نوع الملف: gif Zener03.gif‏ (1.0 كيلوبايت, 2331 مشاهدات)
    • نوع الملف: gif 78xx01.GIF‏ (2.4 كيلوبايت, 2746 مشاهدات)
    • نوع الملف: gif 78xx02.GIF‏ (1.9 كيلوبايت, 2281 مشاهدات)
    • نوع الملف: jpg 317.jpg‏ (14.9 كيلوبايت, 2582 مشاهدات)

صفحة 1 من 2 1 2 الأخيرةالأخيرة

المفضلات

ضوابط المشاركة

  • لا تستطيع إضافة مواضيع جديدة
  • لا تستطيع الرد على المواضيع
  • لا تستطيع إرفاق ملفات
  • لا تستطيع تعديل مشاركاتك
  •  

https://fahraf1.com/wp

https://electricstuffs.com

http://www.tkne.net/vb/announcement.php?f=2