-[:باب ونقفله (5)] :‏ «~~||© (smps--> نظره هندسيه اكثر عمقاً وتفصيلاً) ©||~~»

[peipo]

-[:باب ونقفله (5)] :‏ «~~||© (smps--> نظره هندسيه اكثر عمقاً وتفصيلاً) ©||~~»



الجميع يتحدث عن كيفيه حساب عدد لفات المحول الـ Chopper خصوصاً انه ذو قلب من الفرايت وليس من الحديد السليكونى المعزول مع ان هذه الخطوه هى اسهل ما فى الموضوع ولكن أثناء عمليه تصميم دائره تعمل وفقاً لنظام الـ SMPS لن يكون ذلك هو التحدى الاكبر فالتحدى هنا اكبر من ذلك بكثير فالمحول ماهو الا لاعب فى خط المنتصف يستقبل الكره ويعيد تمريرها من جديد ،، لك ان تتخيل ان دائره الـ SMPS تتصرف كانها قطعه واحده كل منها يكمل الاخر ولا يستطيع ان يعمل بدونه و لكن اؤكد لك عزيزى القارىء ان تصميم مثل تلك الدوائر ممتع الى اقصى درجه ليس ذلك بسبب حبى للـ SMPS الـ من طرف واحد و السابق الحديث عنه فى الجزء السابق من هذا الموضوع لكننى سادعك تستكشف تلك المتعه بنفسك ،،

المرحلة الأولى من التصميم :-
تقصى الحقائق وجمع المعلومات

• مقدمه.

• تحديد القدرة المطلوب تأمينها في الخرج
  

- ( Maximum output power (PO

• تحديد القدرة المطلوب تأمينها في الدخل -
  

-(Maximum input power (Pin-

• تحديد حيز او مدى الدخل الذى ستعمل عليه الدائره

-AC Voltage Range-

• • النظام العالمي أو الشامل - universal input range
  • النظام الاوربى - European input range
  
  
• تحديد قيمه مكثف الدخل CDC
  

DC link capacitor- او الـ Large Filter Capacitor

• تحديد القيم القصوى والدنيا للتيار المستمر
  

minimum & maximum DC link voltage

• • • تحديد اقل قيمه حسابياً - minimum DC link voltage
    
    
    • تحديد اقصى قيمه حسابياً- maximum DC link voltage
    
    

المرحلة الثانيه من التصميم :-

• تحديد القيمة المناسبة من الـ dutey cycle للدائرة --> (Dmax)
  
  

1. نظام الـ dcm) discontinuous conduction mode)
2. نظام الـ CCM) continuous conduction mode)
3. حالات الموسفت فى الدائره
4. تحديد قيمه جهد الارتداد Vro

• كيفيه حساب حث الملف الابتدائى للمحول

primary side inductance - Lm

• تحديد تيارات الموسفت المناسبه

maximum peak and RMS current

1. تحديد تيار (القيمه العظمى)
   peak drain current
2. تحديد تيار Rms

• طريقه تحديد عدد لفات الملف الابتدائي للمحول
• طرقه حساب عدد لفات الملف الثانوي

[peipo]

• تقصى الحقائق وجمع المعلومات :-

• > مقدمه :-

اعدكم باذن الله اننى لن اترك احد لديه الرغبه الحقيقه فى تصميم دائره من هذا النوع الا وسأساعده حتى انجازها على اكمل وجه واعدكم ايضاً ان تصميم دوائر الباور النبضيه SMPS سيكون اسهل من الخطيه LPS خصوصاً بعد وعد اخونا مراد بتصميم البرامج اللازمه لتساعد الجميع وتجعل الموضوع اكثر متعه و سهوله ،،
---------------------

ان عمليه تصميم باور من نوع SMPS يحتاج الى خطوات منظمه حتى يتم انجاز المهمه بنجاح ونصل الى افضل النتائج فى اقصر وقت ممكن ولذا قمت بترتيب الخطوات تصاعدياً فكل خطوه تعتمد على الخطوه التى تسبقها اعتمادا كاملاً لذا

ارجو كل الرجاء عند تصميم دائره من هذا النوع لأول مره ان تلتزم اولاً بالقيم العالميه الموصى والتى سوف اقوم بادراجها تباعاً وذلك حتى يتم او تصميم لك بنجاح وبالتاكيد البقيه سوف تأتى تباعاً عندما تصبح محترفاً باذن الله ولذا سنعتمد الدائره الاساسيه العالميه صاحبه النصيب الاعلى فى التصميم كما بالرسم التالى :-

الدائرة السابقة بأعلى هي المرجع المبنى على أساسه دوائر الباور سبلاى النبضيه كل قطعه من القطع المستخدمه بالدائره السابقه مكتوب عليها اسمها الذى سنستخدمه فى العلاقات الرياضية المتعلقة بها خلال هذا الموضوع ،،

هيا بنا نحزم الامتعه ونتوكل على الله :-

• > تحديد القدرة المطلوب تأمينها في الخرج -

(Maximum output power (Po :-

لنفترض أن الدائرة ذات مخرج واحد ونحتاج منها 12 فولت بقوه 5 أمبير هذا يعنى قدره مقدارها 60 وات إذن ألقدره المطلوب تأمينها في الخرج (Po) هي 60 وات هنا نتحدث عن أقصى قدره ممكنه . . تمت أول خطوه بنجاح ما هذه السهولة ،،

• > تحديد القدرة المطلوب تأمينها في الدخل

(Maximum input power (Pin:-

بعد أن قمنا بالحصول على قدره الخرج المطلوبة الآن يمكننا الحصول على قدره الدخل المطلوبه بدلاله قدره الخرج وذلك من خلال العلاقة ألرياضيه الاتيه :

حيث أن الـ pin هي قدره الدخل المطلوبة والـ po هي قدره الخرج ألمعروفه مسبقاً في الخطوة الاولى اما الـ (Eff) فهو معامل الكفاءه المقدره ،، عموماً القيم العالميه والموصى بها تقول أن هذا المعامل يحسب بقيمه Eff = 0.7~0.75 وذلك اذا ما كانت الفولتيات المطلوبه صغيره القيمه 5 فولت 3 فولت 12 فولت 30 فولت الخ اما ذا ما كانت الفولتيات المطلوبه عاليه القيمه فتعتمد له
القيمه الاتيه Eff = 0.8~0.85 الان اصبحت العلاقه الرياضيه بدون اى مجهول وانتهت ألخطوه الثانية بنجاح ايضاً،،،،

• > تحديد حيز او مدى الدخل الذى ستعمل عليه الدائره

AC voltage range:-

طبعاً يمكننا تحديد الحيز الذى نريده كيفما نشاء لكن كما قلنا سابقاً فى اول تصميم لنا يجب ان نعتمد القيم العالميه الموصى بها حتى نحصل على اول تصميم لنا يعمل بنجاح ويكون هو بدايه الانطلاق وهنا توجد طريقتين معروفتين وهما :

أ- النظام العالمي أو الشامل - universal input range :- :-

وهنا يتم اعتماد التصميم على أن اقل قيمه لفولت الدخل Vline min هي 85 فولت وأقصى قيمه لفولت الدخل Vline max هي 265 فولت اى ان هذا المدى من
--- (85-265Vrms) و قيمه الـ RMS تعنى القيمه الفعليه وليس العظمى اى القيمة التى تقاس بالافو فعلياً ،، نعرف أن جهد الشبكة المعتاد هو 220 فولت لكن ان اعتمدنا هذا النظام فان الدائرة ستعمل حتى لو انخفض جهد الشبكه الى 85 فولت دون ان تدخل فى مشاكل تتعلق بالحمايه او تلف اى قطع منها ومن المفترض انها ستؤدى واجبها على اكمل وجه وايضاً ستعمل اذا ما ارتفع جهد الشبكه وتخطى قيمه الـ 220 فولت ووصل حتى 265 فولت دون ان تدخل ايضاً فى اى مشكله من مشاكل الحمايه او تلف اى قطعه من القطع الخاصة بها وستؤدى ايضا واجبها على أكمل وجه .. هل راينا كم هو واسع هذا المدى ،،
.....

ب- النظام الاوربى - European input range :-

وهنا يتم اعتماد التصميم على ان اقل قيمه للفولت Vline min هي 195 فولت وأقصى قيمه له Vline max هى 265 فولت ايضاً اى ان هذا المدى من
---> (195V-265Vrms ) – بحسب خبرتى ومطالعتى لعدد كبير من دوائر الـ SMPS أجدها تعمل ما بين 185 او 195 وحتى 265 لأسباب تجاريه منها انها تقلل فى حجم المحول وايضا المكثف وبالتالى التكلفه وما يجدر الاشاره له ايضاً ان زياده التردد تؤدى الى تقليل حجم المحول كما سنعرف ذلك لاحقاُ،،

[peipo]

• تحديد قيمه مكثف الدخل
  

DC link capacitor -> CDC او الـ Large Filter Capacitor



إذا ما كنا سنعتمد النظام العالمى أو الشامل universal input range فى تصميمناً فانه هنا يتم اختيار المكثف على ان يكون من 2-3 مايكرو لكل 1وات من القدره المطلوب تامينها فى الجانب الابتدائى مما يعنى انه اذا ما كنا نحتاج قدره مقدارها 60 وات تكون اقل قيمه مطلوبه لسعه المكثف هى 60*2=120 مايكرو وهذا هو الحد الادنى الذى يمكن استخدامه ويجب ان لا نقل عنه باى حال من الأحوال او 60*3 = 180 مايكرو ،، طبعا اذا لم نجد نفس القيمه فى السوق المحلى فاننا يجب ان نختار اقرب اكبر قيمه لها يعنى الـ 120 نختار لها 150 مثلاً عموما اذا لم يكن حجم المكثف يشكل عائق امامك فاختار قيم اكبر من القيم الموصى بها هذا سيوفر لك تيار مستمر فى الخرج ذو كفائه وحاله جيده جداً ،،
-------
اما اذا ما كنا سنعتمد النظام الاوربى European input range فى تصميمناً فانه هنا يتم اختيار المكثف على ان يكون 1 مايكرو لكل 1 وات من القدره المطلوب تامينها فى الدخل يعنى الـ 60 وات يقابلها مكثف بسعه 60 مايكرو فارد ،،،

اعلم جيداً ان فى حد صاحى ومذاكر كويس انا شايفه دلوقتى هيقولى دا كدا انا لو عرفت من بيانات الجهاز مثلا لو كان رسيفر ومكتوب عليه من 195 حتى 265 فولت ووجدت مكثف الباور 60 مايكرو علطول اعرف ان قدره الدائره في حدود 60 وات أقول
له برا فوا عليك اخى الحبيب ،،

اذا اختار النظام الذى يناسبك و حسب ظروف الكهرباء الموجوده لديك وايضاً حسب حجم المحول المتوفر لديك لكن في البداية اعتمد على القيم العالمية ثم بعد ذلك افعل ما يحلوا لك ،،

• > تحديد القيم القصوى والدنيا للتيار المستمر

maximum & minimumDC link voltage

لقد ان الأوان الآن ان نعرف كم ستكون قيمه الجهد المستمر على اطراف مكثف الـ CDC اذا انخفض جهد الشبكه ووصل عند الحد الادنى له Vline min او ان حدث و ارتفع عند
الحد الاقصى له Vline max وذلك لاحتياجنا لتلك المعلومات فى خطوات
اخرى قادمه مهمه .

أ- تحديد اقل قيمه حسابياً

the minimum DC link Voltage

يمكننا تحديد ذلك مباشره من خلال استخدام العلاقة الرياضية الاتيه :-



بالنظر إلى العلاقة السابقة نجد اننا نعرف مسبقاً الـ vline min وايضاً الـ CDC وذلك من خلال الخطوات السابقه الخطوه رقم 4 و 3 وايضاً نعرف جيداً الـ pin من الخطوه رقم 1 ،،،، و الـ fL هى قيمه تردد المنبع Line frequency وهى اما ان تكون 50 او 60 هيرتز حسب كل دوله اما الـ Dch فهى قيمه الـ duty ratio لشحن المكثف
duty cycle capacitor charging
وهى النسبه بين Dch = T1 / T2



وهى تساوى 0.2 =Dch = T1 / T2 اى اننا نعوض عنها بقيمه 2. في العلاقة السابقة اعلاه ،،

ب- تحديد اقصى قيمه حسابياً

the maximum DC link voltage

يمكننا تحديد ذلك مباشره من خلال استخدام العلاقة الرياضية الاتيه :-



بالنظر الى العلاقه الرياضيه السابقه نجد ان جميع اطرافها معروفه لدينا مسبقاً ولا جديد بها فالـ vline max تم الحصول عليها فى الخطوه 3 اما الـ vdc max فهى اقصى قيمه للجهد المستمر حسابياً ،،

[peipo]

• > تحديد القيمة المناسبة من الـ dutey cycle للدائرة -->الـ (Dmax)

ان دوائر الـ smps تعتمد على رفع وخفض الخرج عن طريق اما تغير التردد او تغير عرض النبضه هذا ما عرفناه من خلال الجزء الاول من سلسله هذا الموضوع لكن الجديد هنا هو انه يمكننا عمل ذلك وفقاً لنظامين أساسين وهما إما الـ (CCM) وهو اختصار
لـ continuous conduction mode
او الـ (DCM) وهو اختصار
لـ discontinuous conduction mode
كل من هذان النظامين له ما يميزه وله ما يعيبه كما سنرى من خلال السطور المقبلة :-
------------

أ- نظام الـ DCM

discontinuous conduction mode

هذا النظام يوفر جو اكثر ملائمه لعمليه التبديل بين الوصل والفصل لتكون اكثر ملائمه ومريحه لديودات التوحيد , ايضاً باستخدمنا هذا النظام يصبح حجم المحول الـ CHOPPER اقل وذلك لان متوسط الطاقه المختزنه فى محول الـ chopper تكون اقل مقارنه بالنظام الاخر ولكننا هنا لن نعتمد فقط على الـ dutey cycle فى التحكم فى الخرج بل ايضاً على حاله تيار الحمل مما يجعل دوائره اكثر تعقيداُ عن النظام الاخر من نوع الـ CCM،،

ب- نظام الـ CCM

continuous conduction mode

هنا النسبه بين فولت الدخل وفولت الخرج تعتمد فقط على الـ dutey cycle والدائره تكون اكثر سهوله فى التصميم عن دائره النظام الاخر من نوع الـ DCM،،

الخلاصه : - مميزات نظام الـ DCM تجعله مناسباُ للاستخدام فى التطبيقات ذات الفولت المرتفع والتيار الاقل اما نظام الـ CCM فيوصى به عند استخدام تطبيقات تتطلب فولت منخفض وتيار مرتفع //

يا اخ ايهاب (بيبو) صدعت دماغنا بالنظامين دول هنعمل بيهم ايه يعنى ؟ الاجابه فى النقطه القادمه :-

ج- حالات الموسفت فى الدائره :-

تعالوا كدا مع بعض نتخيل حال صاحبنا الموسفت عند وصول نبضه ON او نبضه OFF الى بوابته :_

الحاله الاولى :-

عندما يكون الموسفت فى الوضع ON فانه يمر تيار فى الملف الابتدائى للمحول وتحدث مغنطه لقلب الفيرايت شىء طبيعى طبعاً لكن ليس ذلك فحسب بل يمر تيار ايضاً فى الملف الثانوى للمحول لكن التيار فى الملف الثانوى يكون معكوساً بالنسبه للديودات ولن يمر ولكنه سيشكل ضغطاً كبيراً عكسياً عليهم ،،

الحاله الثانيه :-

عندما يكون الموسفت فى الوضع OFF هنا يتم تفريغ الشحنه المغناطسيه من قلب الفيرايت فيمر تيار فى الملف الثانوى ويسلك طريقه المعتاد و لكن ايضاً يمر تيار فى الملف الابتدائى ولكن التيار المار فى الملف الابتدائى يكون معكوساً هذه المره بالنسبه لمكثف
DC link capacitor فيصبح كانه بطاريه متصله معه على التوالى فتضاف قيمه فولته الى قيمه فولت المكثف ليصبح بذلك الفولت على طرف الـ Drain الخاص بالموسفت يساوى جهد المكثف + جهد الارتداد وجهد الارتداد هذا يعرف رياضياً باسم Vro وبالطبع هذا يشكل ضغطاً وحملاً زائداً على الموسفت نفسه مستكترين نفسهم على الموسفت 2 على واحد بقى انتوا فاهمين ..

لذا كان لابد لنا من معرفه قيمه هذا الجهد المسمى باسم الارتداد حتى يتثنى لنا اتخاذ الإجراءات اللازمه والمناسبه معه اولاً وقبل كل شىء وهذا ما سنقوم به بالفعل فى الخطوه القادمه ،،

د- تحديد قيمه جهد الارتداد Vro :-

يتم تحديد قيمه هذا الجهد من خلال استخدام العلاقه الرياضيه الاتيه :



العلاقة السابقة لا جديد بها سوى اننا لم نحدد بعد قيمه الـ Dmax المناسبة ولكن نلاحظ من العلاقة السابقة انه بزيادة قيمه الـ Dmax تزداد قيمه جهد الارتداد الـ Vro والعكس صحيح مما يعنى ان الفولت الذى يسبب قلق للموسفت يمكن تقليله عن طريق تخفيض قيمه الـ Dmax ولكن ذلك سيرهق ديودات الخرج بكل تأكيد لذا عند اختيارنا للموسفت يجب ان نختار قيمه اسميه لفولت الـ drain اكبر من اقصى قيمه يمكن ان يصل اليها جهد المكثف عند اعلى قيمه للـ Vline مضافاً اليها قيمه جهد الارتداد وبالتالى يمكن حسابها كما بالعلاقه الاتيه :



حيث ان الـ Vds nom قيمه جهد drain الموسفت والـ Vdc max اقصى جهد يمكن ان يصل له الفولت بعد التوحيد وسبق الاشاره له من قبل والـ Vro هى قيمه جهد الارتداد ونحاول فى اختيارنا للموسفت بقدر الامكان الزياده من جهد الموسفت حتى يوفر لنا هامش امان محترم نستطيع استخدامه لنقلل الضغط على ديودات الخرج
فمثلاً اذا ما كان جهد الارتداد 100 فولت وقيمه اقصى جهد يمكن ان تصل الى
الدائره Vdc maxهى 375 مثلا وقد سبق من قبل تحديد كيفيه حساب هذه القيمه فهذا يعنى ان الموسفت لابد وان يتحمل جهد اعلى من 475 فولت ،،

هذا لا يعنى مطلقاً ان اقوم و على الفور باحضار موسفت يتحمل 475 فولت هل يعقل ذلك هل يعقل ان نجعل الموسفت يعمل عند اقصى قيمه له طول الوقت نعرف ان الموسفت يجب ان يعمل عند قيمه تساوى 65~70% من قيمه جهده القصوى فلنقوم بذلك اذاً حتى نقوم بتوفير هامش امان جيد للموسفت اذا ما قمنا بعمل ذلك فانه يوصى باعتبار قيمه الـ Dmax تساوى 0.45~0.5 وايضاً دائماً ما يوصى باعتبارها لاتزيد عن 0.5 مطلقاً فى الحسابات , الان اصبحنا نعلم قيمه الـ Dmax وتم الانتهاء من هذه الخطوه بنجاح وذلك بعد ان قامت بكشفت لنا الكثير والكثير ،، الان فقط تم وضح حجر الاساس الذى سنقف عليه لنصل الى المرحله الثانيه من التصميم ،،،

[peipo]

• كيفيه حساب حث الملف الابتدائى للمحول

transformer primary side inductance -Lm



لكى يمكن حساب قيمه حث هذا الملف فاننا نستخدم العلاقه الرياضيه الاتيه
:-



بالنظر الى العلاقه السابقه سنجد اننا نعرف الكثير من اطرافها مسبقاً وهذا هو سبب قيامي بترتيب الخطوات فالـ Vdc min والـ Dmax والـ Pin قد مرو علينا من قبل وبينا وبينهم معرفه قديمه اما الـ Fs فهو التردد الذى ستعمل عليه الدائره switching frequency وغالباُ هو بقيمه 50 الى 70 كيلو هيرتز او أكثر إذا ما اقتضت الضرورة ذلك أما الوافد الجديد علينا فهو الـ Krf وهو معامل التموجات ripple وذلك عندما يكون الحمل كاملاً وفولت الدخل عند اقل قيمه له minimum input voltage ,,

يتضح من العلاقه الرياضيه السابقه انه بزياده قيمه هذا المعامل فانه يقل حث الملف وبالتالى تقل معه قيمه عدد اللفات وبالتالي حجم المحول والعكس صحيح لذا قد نحتاج ذلك فى المستقبل اذا ما وجدنا ان محول الـ chopper لن يستطيع احتواء اللفات التى قمنا بحسابها فنعود مباشره الى هنا من جديد ونزيد من قيمه هذه المعامل قليلاً مع مرعاه انه يؤثر ايضاً على قيمه الـ RMS لتيار الموسفت لذا نأخذ ذلك ايضاً في الاعتبار ،،

القيم العالمية الموصى بها تحث على استخدام قيمه 0.25- 0.5= KRF وذلك عند استخدامنا النظام العالمى او الشامل فى الدخل اما اذا ما كنا سنستخدم النظام الاوربى فيجب اعتماد
قيمه 0.4- 0.8=KRF لاحظ ان هناك حيز يمكن التحرك فيه دو مشاكل //

• > تحديد تيارات الموسفت المناسبه :

maximum peak and RMS current

بعد تحديدنا السابق لقيمه حث الملف اصبح الجو مناسباً الان لتصبح معالم الموسفت اكثر وضوحاً فقد علمنا من خلال مرحله سابقه كيفيه تحديد الفولت المناسب والمطلوب من الموسفت تحمله الان سنعرف طريقه تحديد التيار المناسب والمطلوب من الموسفت تحمله ايضاً :-

أ- تحديد تيار (القيمه العظمى)

peak drain current
يمكن ذلك باستخدام العلاقه الرياضيه الاتيه :

ب - تحديد تيار Rms
يمكن تحديده عند القيمه الفعلية Rms باستخدام العلاقه الاتيه:-

حيث ان الـ Iedc يتم تحديده بالعلاقه الاتيه :




ومعدل التغيير فى في قيمه التيار I∆ يحسب بالعلاقه الاتيه ايضاً :



وعليه فاننا عند اختيار الموسفت يجب ان نختار له قيمه
للـ pulse-by-pulse current
اى الـ (I over) من الداتا شيت تكون اعلى من قيمه Idspeak وذلك ايضاُ مع مرعاه نسبه الخطأ المسموح بها tolerance و حسب رقم الموسفت يمكنك مراجعه هذا الموضوع لتعرف المزيد من المعلومات عن الموسفت هنا .

[mourad3d]

الله ينور عليك ويجزك الله خيرا ومتابع معاك

[peipo]

• > طريقه تحديد عدد لفات الملف الابتدائي للمحول

minimum primary turns

فى البداية اخوانى أود أن أقول أن المحول ذو القلب الفيرايت اسهل بكثير فى التعامل عن المحول ذو القلب من الحديد السليكونى فمحول الفيرايت له داتا شيت مثله فى ذلك مثل اى قطعه اليكترونيه وله اكواد غالبا ما تبدأ بـ E or EI or ER or ETD or Ror EC الخ وتكون متبوعه برقم معين فانا مثلاُ الان لدى قلب مكتوب عليه E-28 مباشره اقوم بالبحث على الشبكه على داتا شيت لهذا الـ chopper وبعد البحث وجدت الاتى:-

الصوره باعلى توضع القدرات التى يمكن الحصول عليها من المحول مقابل التردد الذى سيعمل عليه ونلاحظ انه بارتفاع التردد تدريجياً تزداد قيمه القدره التى يمكن الحصول عليها ثم فى موضع اخر من الداتا شيت نجد المزيد والمزيد من المعلومات ,,

المعلومات بالصوره اعلاه سوف نحتاجها فى الخطوات القادمه ليس موضعها لان ،،

عموما كان ذلك نبذه سريعه عن مثل هذه المحولات ولنا معها فى الموضوع القادم تفاصيل اكثر لاننا بالفعل سنقوم بتصميم دائره كاملة منذ البداية وحتى النهاية ،،

نعود الى موضوعنا الاساسى وهو كيفيه تحديد عدد لفات الملف الابتدائى يتم تحديد عدد لفات الملف الابتدائى بعد تحديد المحول الموجود لديك ومعرفه كافه البيانات الخاصه به من خلال الداتا شيت ثم نقوم بعد ذلك باستخدام العلاقه الرياضيه الاتيه :

حيث ان الـ Np min هى العدد الأقل للفات الملف الابتدائي و الـ lm هو حث الملف الابتدائى وقد سبق الحصول عليه و الـ Iover سبق الاشاره له ايضاً اما الوافد الجديد علينا فهو الـ Bsat يتم احضارها من الداتا شيت وستجدها باسم

the saturation flux density in tesla
وهى قيمه غير ثابته فبزياده درجه الحراره تقل قيمتها والعكس صحيح وسنستفيد من تلك الخاصيه فى امر مهم جداً ويتعب الكثير ولكن فى الموضوع القادم ان شاء الله و كما هو موضح من خلال الصوره التاليه وهى من داتا شيت للقلب

( TDK (PC40

طبعاً الموجود فى الداتا شيت يعنى اقصى قيمه اى قيمه التشبع اى التى سيتشبع عندها القلب لذا لن نختارها بل تختار قيمه اقل منها بالطبع ،، الداتا شيت بالصوره القادمه مثلا تقول

ان قيمه الـ Bsat 380 ميلى تسلا وفى العلاقه الرياضيه باعلى نستخدم التسلا وليس الملى تسلا يعنى هتصبح 380. دا التشبع بالتاكيد نحاول البعد عنه فالبعد عنه غنيمة كبرى ونختار قيمه اقل ،،

عموما يوصى دائما حتى ان لم تكن تعلم هذه القيمه او لم تجدها فى الداتا شيت يمكنك وضع قيمه للـ 3.~0.35 = Bsat او اقل حتى تتجنب تشبع قلب الفيرايت

اما الـ Ae فانك تجدها صراحتا فى الداتا شيت كما بالشكل التالى :-

وهى تعنى الـ
Effective cross-sectional area


ويقصد بها هذه المنطقه





كما يمكن ايضا حساب عدد اللفات للملف الابتدائي بعلاقة رياضيه أخرى بطريقه اخرى و قد قمت بالتجربه فوجدت ان النتائج قريبه جدا من بعضها ولا غبار عليها



حيث ان الـ Vin nom هى اقصى قيمه يمكن أن يصل إليها الفولت والـ f هو التردد اما الـ Ac فهي نفسها الـ Ae السابق شرحها لكن بالـ cm2 وليس بالملى متر

العلاقه الاولى اكثر دقه والأفضل عند استخدام step down اى خفض للجهد عموماً يمكننا ملاحظه ان عدد اللفات يختلف باختلاف قيمه الـ Bmax المختارة يعنى ممكن تزود او تقلل من عدد اللفات حسب الحاجه وحسب هذه القيمة ولكن احترس بحيث لاتتجاوز او تقترب باى حال من الاحوال من قيمه التشبع الموجوده داخل الداتا شيب لنفرض ان عدد اللفات مثلا هو 45 لفه وان هذا العدد كبير بالنسبة للمحول الذى لدينا يمكننا هنا تقليل هذا العدد عن قيمه 45 ثم العوده مره أخرى للمعادلة وفحص قيمه الـ Bmax اذا ما وجدنا انفسنا فى الجانب الأمن نكمل عادى دون مشاكل اما اذا ما اقتربنا من حد الخطر نتراجع فوراً عن اتخاذ هذا الإجراء .

[peipo]

• طرقه حساب عدد لفات الملف الثانوي

بعد معرفتنا لعدد لفات الملف الابتدائى ولنفترض انها 45 لفه مثلاً يمكننا الان حساب عدد لفات الملف الثانوى ولكن اولاً و للتسهيل علينا خصوصاً اذا ما كان عدد المخارج كثير يجب ان نعرف نسبه اللف بين الملف الابتدائى والملف الثانوى مع مرعاه انه محكوم بواسطة التغذية الراجعة و لحساب هذه النسبه نستخدم العلاقه الاتيه :-



حيث ان الـ Vro معروف لدينا مسبقاً والـ Vo1 قيمه فولت الخرج المطلوب والـ Vf1 هو جهد الهبوط على طرفي الموحد وهو من 5 . وقد يصل في بعض الأحيان الى 1.2 فولت والدتا شيت هى الفيصل فى ذلك (عموماً سنعرف كيفيه اختيار الموحد المناسب بعد ذلك ) والـ Np هى عدد لفات الملف الابتدائى والـ Ns1 هى عدد لفات الملف الثانوي المحكوم بالتغذيه الراجعة فمثلاً اذا ما قمنا باتخاذ التغذيه الراجعه من على طرف الـ 3.3 فولت وكان الهبوط على الدايود هو 5 . فولت وعدد لفات الملف الابتدائى هى 45 لفه فان :



وهو ما يعنى ان Ns1 تساوى 2 وهو فى نفس الوقت سيصبح النسبه المستخدمه لدينا فاذا ما اردنا خرج مقداره 12 فولت وكان الهبوط على جهد الدايود هو مثلا 1.2 فولت فان الخرج بذلك يصبح مقداره 12+1.2= 13.2 فولت والفولت المرجعى ماخوذ من 3.8 فولت كما سبق وان قلنا فتصبح النتيجه



اى 6.9 لفه اى تقريبا 7 لفات وهكذا مع باقى المخارج ,, والسابق ذكره هو اختصار للعلاقه الرياضيه الاتيه المستخدمه لتحديد عدد لفات كل ملف من الملفات الثانويه



هناك طريقه اخرى لتحديد عدد لفات الملف الثانوى قد تكون اكثر سهوله وتعطى نتائج قريبه جدا وهى كالتالى :



من المفترض انه عند اقل فولت تكون الـ dutey cycle عند اعلى قيمه لها لتعويض هذا الفاقد وللامان نريدها الا تزيد مثلاً عن 95% اذا ما كنا نستخدم النظام العالمى الذي حده الأدنى 85 فولت فانه يصبح بعد التوحيد 92 فولت وذلك حسب العلاقة المستخدمة فى الخطوة رقم 3 وعليه فان مقام العلاقة السابقة يصبح دائماً هكذا مع كل فولتيات الخرج كما بالصوره الاتيه :



وهنا لنفترض اننا نريد 12 فولت فى الخرج مثلاً مع هبوط جهد مقداره 1.2 على الدايود حسب داتا شيت الخاصه به فان الحسابات تكون كالاتى :-



اى حوالي 7 لفات أيضا .. عموما استخدم ما تريد لكنى انصح بالاولى مع ان الثانيه اكثر انتشارا وسهوله لكن الاولى اكثر دقه ،،

انظر جيداً اخى الحبيب الى هذه الصوره وتمعن وتذكر ما حدث فى الخطوات السابقه خطوه خطوه ،،



ارى ان نتوقف قليلا لالتقاط الأنفاس ومناقشه ما جاء فى هذا الموضوع ونطلب بكل ادب واحترام من اخونا المهندس المحترم مراد بتصميم لنا برنامج واحد او حزمه من البرامج تخدم كل خطوه من الخطوات السابقه وتسهل التعامل معها وجزاه الله كل خير ثم نعود مره اخرى وفى موضوع منفصل لنكمل ما بدأنا ونرى كيفيه اختيار ديودات التوحيد ومكثفات الترشيح ودوائر ترشيح التيار المستمر وحسابات التغذيه العكسيه وكيفيه تصميم دوائر الاخماد الخ

اتمنى من الله ان اكون قد وفقت فى توصيل ولو جزء من المعلومه

تقبلوا تحياتى اخوكم / ايهاب محمد peipo

• كتب فى هذه السلسه حتى الان :

1-..::باب ونقفله (1) ::..‏ «~~||© ترانسيستور الـ (MOSFET—> D-MOSFET) دراسه اكاديميه وعمليه موسعه .

2-[:باب ونقفله (2)] :‏ «~~||© ترانسيستور الـ (MOSFET—> E-MOSFET) ©||~~»

3- [:باب ونقفله(3)::..‏‏«~~||©(Switch Mode Power Supply (SMPS) intro->p_1)©||~~»

5--[:باب ونقفله (5)] :‏ «~~||© (smps--> نظره هندسيه اكثر عمقاً وتفصيلاً) ©||~~»

• المزيد من الابوابالتى لم يتم غلقها حتى الان:

1- الاشعه تحت الحمراء – التحكم اللاسلكى (الريموت كنترول ) – للمبتدئين خطوه بخطوه ..

2-[تعلم] : كيفيه صناعه جهاز لقياس سعه المكثفات باحتراف بالبك - (16F628A)

3-[ المرجع الشامل] : احتراف بث قنوات داخل الشبكه المحليه (Lan) اوخارجها (Wan)-