كود تفعيل العضوية - الابلاغ عن روابط لاتعمل - صيانة التلفزيون - الحاسبة - الأعضاء المتميزين - البرامج و المخططات - بث مباشر للقنوات الفضائية - إذاعة - تردد القنوات - بحث
|
التسجيل | اجعل كافة المشاركات مقروءة |
منتدى الإلكترونيات قسم الالكترونكس لمناقشة الافكار والمعلومات المتعلقة بالهندسة الالكترونية للمبتدئين والهواة والفنيين - Electronics |
![]() |
|
أدوات الموضوع |
![]() |
#1 |
نائب المشرف العام
الدولة: القاهرة - مصر
المشاركات: 12,214
معدل تقييم المستوى: 408
|
![]() قنطرة الترانزيستور H-Bridge يطلق لفظ القنطرة على أى دائرة مكونة من أربعة أذرع، كل ذراع يحتوى على مكون واحد على الأقل بدون حد أقصى، و أشهرها قنطرة هويتستون التى تستخدم فى عيار أو قياس كثير من الأمور و تستخدم فى كثير من المذبذبات، و يليها قنطرة التوحيد بأربعة دايودات و غيرهما الكثير. رغم أن كلها متشابهة شكلا إلا أن هذا الإسم اطلق بكثرة على دائرة بأربعة ترانزيستورات إما للتحكم فى سرعة و لإتجاه دوران موتور أو ألتحويل من مستمر إلى متردد. رغم أنها تبدو سهلة إلا أن هناك الكثير من النقاط الواجب مراعاتها عند تصميم دائرة القنطرة هذه. أبسط أمثلتها هى ![]() لنمر سريعا على فكرتها ثم نناقش مشاكلها لاحقا، أيضا نبدأ بوحدات حيث جهد التغذية مساويا لجهد التحكم ثم ننتقل بعد فهم مشكلاتها للوحدات الأكثر تعقيدا. هى ببساطة اربعة ترانزيستورات كما بالصورة . لو الطرفين A,B فى وضع صفر منطق أى صفر فولت لن يكون هناك تيار فى قاعدة اى ترانزيستور و بالتالى كلهم فى وضع القطع – لا توصيل – و بالتالى الموتور متوقف. لو الطرف A وحده فى وضع واحد منطق أى +5 فولت و الطرف B كما هو = صفر، يقال دوما أن التيار سيمر عبر المقاومتين 1،4 مسببا تشبع الترانزيستورين 1،4 فيمر التيار من المصدر +5فولت عبر الترانزيستور 1 ثم الموتور من اليسار لليمين عكس السهم ثم عبر الترانزيستور 4 للأرض. و لو الطرف B وحده فى وضع واحد منطق أى +5 فولت و الطرف A كما هو = صفر، يقال دوما أن التيار سيمر عبر المقاومتين 2،3 مسببا تشبع الترانزيستورين 2،3 فيمر التيار من المصدر +5فولت عبر الترانزيستور 3 ثم الموتور من اليمين لليسار مع السهم ثم عبر الترانزيستور 2 للأرض. دور الدايودات هو الحماية من حث ملفات الموتور فلو افترضنا مثلا الحالة الأخيرة حيث التيار يمر مع السهم الأخضر، ثم أردت إيقاف الموتور فقطعت التغذية بجعل الطرفين فى وضع صفر منطق أى صفر فولت، (أو كنت تستخدم دائرة التحكم فى السرعة بتغيير عرض النبضة PWM فتكرر هذا عدة مرات فى الثانية) لابد لهذا التيار فى ملفات الموتور أن يستمر فى المرور فى نفس الإتجاه إلى أن يحدث أمرين الأول : إضمحلال و تلاشى المجال المغناطيسى فى الملفات. الثانى : توقف دوران الجزء المتحرك، فتسمية "موتور" هى قاصرة لأن اسمه العلمى هو DC-Machine أى آلة التيار المستمر و ربما سمعت المقولة الشهيرة "اعطها تيار تعطيك حركة و اعطها حركة تعطيك تيار" وهى صحيحة 100%. هذه الحركة و إضمحلال المجال يدفعان التيار للمرور فى إتجاه السهم الأحمر من الدايود 4 عبر الموتور للدايود 1 للتغذية. هل يسير التيار عكس التغذية؟ كلا انه يسير مع التغذية لأن التغذية هى "فرق الجهد" و ليست "قيمة الجهد" و المتولد هنا أعلى من المصدر كما سبق أن لاحظنا مع كل ملف سابقا. وهذه الظاهرة تستخدم كفرملة "مكابح" فى كثير من القطارات الكهربية لرد الطاقة للشبكة عند هبوط المرتفعات حيث تميل القطارات لزيادة السرعة بالجاذبية و أيضا عند استخدام المكابح الميكانيكية تولد الموتورات هذا الجهد المرتفع. ربما سمعت عن تحريك العربة اتلف الترانزيستورات و السبب عدم وجود هذه الدايودات ليمر فيها التيار. لا تتميرز هذه الدائرة بالأمان حيث لو كان كلا المدخلين = صفر سيكون الأربعة ترانزيستورات فى حال الفصل ولكن لو كانا فى حال 5 فولت ستكون كل الترانزيستورات فى حال التوصيل مما يسبب قصر على التغذية. كثيرا ما تعالج هذه الحالة بإضافة عاكس على أحد المدخلين لضمان حال التشغيل الملائم. الآن انت تريد التأكد تماما أن هذا الكلام صحيح فتضع الدائرة فى محاكى إن لم تجدها فعليا فى دوائر الأمثلة، و تجدها تعمل 100% فتطمئن و تبدأ التنفيذ و عند التجربة إما تكون سرعة الموتور بطيئة جدا أو لا يقاوم أى حمل. تبدأ القلق و المحاولة ثم تضع فى عدد من المنتديات طالبا حلا لهذه الظاهرة أو تفسيرا لها. حسنا لنبدأ بالحساب الموتور يحتاج مثلا 200 مللى امبير لكى يعمل بسرعته الكاملة عند الحمل. الطرف A عليه 5 فولت و بالتالى المقاومة 4 عليها فولت المقاومة = 5 - 0.6 (فولت القاعدة-باعث) أى 4.4 فولت هذا الفولت مقسوما على المقاومة 1 ك يكون التيار 4.4 مللى أمبير (قانون أوم) و بضرب هذا التيار فى معامل التكبير بيتا 4.4 × 100 = 440 مللى أمبير و نظرا لكون الموتور يسحب فقط 200 إذن سيكون بالتأكيد هذا الترانزيستور فى حال التشبع. اما المقاومة 1 فعلى الطرف الأيسر منها 5 فولت (ولن أقول الحقيقة أن خرج أى دائرة تحكم ستكون على الأقل 0.2 فولت أقل من التغذية أى 4.8 فولت أو أقل)، لكن طرف المقاومة الأيمن؟!! حسنا لنحسبه نبدأ من الأرضى. الترانزيستور 4 فى حال التشبع إذن على المجمع 0.2 فولت و يليه الموتور لو على الموتور 5 فولت اللازمة، من أين ستأتى وقد حذفنا 0.2 ؟ لنفترض مثاليا الترانزيستور عليه صفر و الموتور عليه 5 فولت سيكون باعث الترانزيستور Q1 عليه 5 فولت و بما أن جهد القاعدة أيضا = جهد النقطة A = 5 فولت إذن لا يمر تيار فى المقاومة 1 ، لا يوجد تيار قاعدة و من ثم كيف للترانزيستور 1 أن يكون موصلا أصلا - ناهيك عن حال التشبع؟؟ الموتور كما قلنا يحتاج مثلا 200 مللى مقسومة على الكسب 100 يجب أن يكون تيار القاعدة 2 مللى أمبير (قانون الترانزيستور) و هذا التيار يسبب فولت على المقاومة 1 = 2 مللى × 1 ك = 2 فولت أى أن فولت القاعدة يجب أن يكون 5-2=3 فولت نخصم منها أيضا 0.6 بين القاعدة و الباعث. هذا هو السبب فى أن الموتور لن سير بالسرعة الكاملة رغم أنف المحاكى. البعض يحاول الحل بتقليل قيمة المقاومة 1 مما يحسن الحال قليلا لكن لن يحل المشكلة. الحل طبعا أن يكون جهد النقطتين A,B أعلى من جهد تغذية الموتور (هنا 5 فولت فى هذا المثال) أو تستخدم موتور يعمل بكامل طاقته عند 3 فولت . هل استخدام موسفيت يحل المعضلة؟؟ و ما هو الحل إذن هذا هو موضوعنا القادم بإذن الله روابط بى دى اف PDF رابط 4shared رابط drop box
__________________
مقالات المهندس ماجد عباس محمد التعديل الأخير تم بواسطة : ماجد عباس محمد بتاريخ 01-12-2017 الساعة 07:34 AM. |
![]() |
![]() |
احصائية الشكر والاعجاب - 12 شكراً, 0 عدم اعجاب, 11 اعجاب |
![]() ![]() |
|
اعلانات |
![]() |
#2 |
مهندس متميز
![]() الدولة: سوريا
المشاركات: 471
معدل تقييم المستوى: 0
|
![]() ونحن بالانتظار.
سلمت يداك |
![]() |
![]() |
اعلانات اضافية ( قم بتسجيل الدخول لاخفائها ) | |||
|
![]() |
#3 |
نائب المشرف العام
الدولة: القاهرة - مصر
المشاركات: 12,214
معدل تقييم المستوى: 408
|
![]() شكرا أسعدنى مروركم الكريم
__________________
مقالات المهندس ماجد عباس محمد |
![]() |
![]() |
![]() |
#4 |
مهندس متميز
![]() الدولة: مصر
المشاركات: 1,523
معدل تقييم المستوى: 0
|
![]() سلام عليكم
جزاك الله كل خير أستاذي الكريم متابع كل مواضيع حضرتك |
![]() |
![]() |
![]() |
#5 |
نائب المشرف العام
الدولة: القاهرة - مصر
المشاركات: 12,214
معدل تقييم المستوى: 408
|
![]() أشكركم جميعا و أرجو أن تكون السلسلة عند حسن ظنكم
__________________
مقالات المهندس ماجد عباس محمد |
![]() |
![]() |
![]() |
#6 |
نائب المشرف العام
الدولة: القاهرة - مصر
المشاركات: 12,214
معدل تقييم المستوى: 408
|
![]() H-Bridge باستخدام الموسفيت: الآن سنستبدل الترانزيستورات الثنائية بموسفيت فى نفس الدائرة و جدير بالذكر أن الدايودات هنا مدمجة مع الموسفيت فى كل القدرات. سنفترض أولا اننا سنستخدم جهد تغذية 5 فولت مع الموسفيت المخصص لدوائر المنطق (جهد بوابة 5 فولت) فيمكننا أن نقول نفس الكلام السابق حيث الترانزيستور 4 فى حال التوصيل و عليه مثاليا صفر فولت و من ثم يحتاج الموتور إلى 5 فولت ثم يحتاج الموسفيت لخمسة فولت إضافية بين المصدر و القاعدة ليفتح إذن الدائرة لن تعمل إلا لو كان جهد النقطة A,B يصل إلى 10 فولت على الأقل. نظرا لأن أغلب الموسفيت يحتاج 10 فولت ليفتح فرغم أنه يمكننا أن نقول نفس الكلام على الدائرة بالموسفيت العادى ![]() أى أن هذه الدائرة باستخدام 12 فولت سيكون الموتور لا يأخذ تغذيته الكافية. لذا استبدلت الترانزيستورات العلوية فى كثير من الدوائر بالقطبية المعاكسه أى فى الترانزيستور الثنائى يكون PNP أو م س م و الموسفيت يكون من النوع الموجب أى P-channel ![]() لو افترضنا المثال الأول و الذى كانت حساباته لا تبشر كثيرا، سنطبق هذا المنهج على هذه الدائرة. نلاحظ أن الجانب الأيمن من ترانزيستورين 3،4 وهما كما سبق Q4 هو BC337 و مكمله Q3 هو BC327 و الجانب الأيسر من ترانزيستورين 2،1 وهما كما سبق Q2 هو BC337 و مكمله Q1 هو BC327 . سنلاحظ أيضا اختلاف التوصيل حيث كل جانب معا بدلا من التوصيل العكسى فى السابق. أول ما نلاحظه أن الدائرة تنعم بالأمان فلو كلا الطرفين بجهد صفر سيكون كلا الترانزيستورين 2،4 مغلقين ولا يمر تيار فى الموتور. و لو كلا المدخلين بجهد التغذية سيكون كلا الترانزيستورين 1،3 مغلقين ولا يمر تيار أى لا يمكن تفعيل الإتجاهين معا. لو الطرف الأيمن بجهد التغذية 5 فولت و الأيسر صفر، فإن الأيمن سيمرر تيار كما فى المثال السابق و بأخذ ما لم نحتسبه سابقا وهو الهبوط على مصدر الإشارة (مخرج الميكرو أو أى دائرة تحكم لن يكون مطلقا 5 فولت ولكن ربما على أفضل حال 4.8 فولت - راجع الداتا شيت) سنجد ما يلى جهد التحكم الأيمن وهو خرج ميكرو او دائرة ما سيكون مثلا 4.8 فولت 4.8 – 0.6 جهد القاعدة للترانزيستور 4 = 4.2 فولت مقسوما على المقاومة 4 بقيمة 1ك سيمر 4.2 مللى أمبير . و بضرب هذا فى بيتا سيعطى 420 مللى تكفى لتشغيل الترانزيستور 4 بينما الترانزيستور 3 فى حال الفصل ولا يمرر تيار الجانب الأيسر سيكون صفر منطق ومن الداتاشيت أيضا قد يكون 0.2 فولت، وهو أقل من 0.6 اللازمة لتشغيل الترانزيستور 2 لذا فهو فاصل ولا يمرر تيار . بينما الخرج صفر منطق أو 0.2 فولت فنجد أن الترانزيستور 1 باعثه عند +5 فولت و من ثم قاعدته 5-0.6 =4.4 فولت و بذلك سيكون جهد المقاومة 1 = 4.4 فولت – 0.2 أى 4.2 فولت مقسوما على المقاومة بقيمة 1ك تعطى 4.2 مللى أمبير بضرب هذه القيمة فى بيتا نجد أنه يمرر 420 مللى أمبير أكثر من التيار المطلوب للموتور، و بهذا تكون القنطرة فاعلة و جيدة ![]() بالنسبة للدائرة بالموسفيت، فلو ستستخدم طراز بوابة 5 فولت مع مصدر تغذية 5 فولت أو مصدر 12 فولت مع موسفيت 10 فولت فلا فرق. لو الجانب A عند صفر فالعلوى موصل و السفلى مغلق و لو عند منطق واحد أى جهد التغذية سيكون العلوى مغلق و السفلى موصل و لن نتمكن من تفعيل الجهتين معا أيضا و ستكون الدائرة رائعة. لاشيء بدون ثمن، إذن ما هى الخدعة فى الموضوع؟!! معك حق فالترانزيستور PNP أو السالب فى التيارات العالية أغلى بكثير من نظيره NPN كما أنه ابطأ و أيضا سواء فى الترانزيستور الثنائى أو الموسفيت ففى التيارات العالية سيكون الهبوط عليه أكبر عند التوصيل الكامل سواء للتركيب كما فى الترانزيستور الثنائى أو لأن مقاومة التوصيل أعلى بكثير فإن هذا ينعكس على كفاءة الدائرة و أيضا الحاجة لمبرد أكبر – ثمن قليل لحل المشكلة. حسنا لنضع كل الأمور معا و لنرى دائرة كاملة تعمل – المرة القادمة إن شاء الله
__________________
مقالات المهندس ماجد عباس محمد |
![]() |
![]() |
احصائية الشكر والاعجاب - 3 شكراً, 0 عدم اعجاب, 3 اعجاب |
|
![]() |
#7 |
نائب المشرف العام
الدولة: القاهرة - مصر
المشاركات: 12,214
معدل تقييم المستوى: 408
|
![]() دائرة H-bridge كاملة : حسنا سنوصل القنطرة بميكرو و سنحاول أن نجعل خرج الميكرو يتحكم فى القنطرة. فى البدء سنوصلها كما يلى ولا نلقى بالا للتغذية و الوصلات، فقط المهم ان تكون متواجدة ![]() المفاجئة أن الدائرة لا تعمل و إن عملت فهناك الكثير من المشاكل مثل عدم التحكم فى السرعة أو فى حال الميكرو أنه يقوم بعمل Reset بدون سبب مفهوم أو يحدث له تعليق "يهنج" Hange ولا يستكمل العمل. البعض يبذل مجهودا كبيرا فى معالجة المشكلة و يذهب فى كل طريق و أخيرا يجد الحل فى احد المنتديات "استخدم أوبتو كبلر" و السبب أنه يعزل المشكلة أو يعزل الموتور الخ. لو بذلنا ربع هذا المجهود فى فهم المشكلة لوجدنا الحل أسهل كثيرا. كلنا نعلم تركيب الموتور من الداخل ، لكن ربما لم نفهمه جيدا. هذا هو الموتور من الداخل. ![]() سنجد الملف متصل بالتغذية الخارجية عبر قطعتين تسميان Brushes أو الفرش أو الشربون (لآنهما من الكربون وهى تسمية فرنسية) أو "الفحمة" لكونها سوداء و من الكربون و سنسميها هنا "الفرشة". فى الصورة مشار إليهما بالسهم الأخضر و الذى يبين مسار التيار أيضا. المشكلة الغائبة الحاضرة هى كيفية توصيل التيار للملفات. عادة ما يكون عرض القطعة كما بالرسم تلامس عند الدوران أكثر من قطعة نحاس (خاصة بملف) فنبدأ وهى متصلة بالملف مثلا رقم 1 ثم تتصل معه بالملف رقم 2 فيمر فيه تيار أيضا ثم تقطع التيار عن الملف 1. هنا سيحاول الملف 1 فرض مرور التيار و ربما يسبب شرارة صغيرة فى الهواء لو موتور كبير و تياره مناسب. هذه الشرارة ستقفز بلا شك إلى الفرشة و منها إلى مصدر التغذية. الموتور الصغير قد لا يحتوى كربون و تكون سلك معدنى مرن ولكن نفس الأحداث تتكرر. هذه الشرارة من فولت عالى و بها طاقة و زمنها قصير أى ترددها عالى و قادرة على الشوشرة على الأجهزة الإلكترونية فى الموتورات 100 وات ، لكن الموتورات الصغيرة على البوردة ستؤثر على الإلكترونيات بالتأكيد. الحل أن تخمدها فى منبعها و تتخلص من باقى أثرها. لو تمكنا من وضع مكثف على طرفى الموتور سيكون هذا رائعا ولو كنت ستستخدم تغيير الإتجاه يمكنك استخدام مكثفين على التوالى عكس بعضهما أو مكثفات أقل من 1 ميكرو بلا قطبية أو لو الفولت ربما عالى استخدم هذه الحلول هذه الحلول ليست بديلة لكن ربما تحتاج اكثر من حل معا ![]() لاحظ هنا أننا وضعنا مكثف مباشرة عند مدخل التغذية للبوردة، هذا ليعزل هذا الكارت عن ما حوله. أنا استخدم بطارية كبيرة وهى تكفى. ربما لكن السلك الموصل من البوردة للبطارية يشكل كابل توصيل و خط نقل قدرة و مصدر مشاكل فله مقاومة و حث . ثانيا وضعنا C2 وهو على طرفى القنطرة لا على مدخل الكارت ولا على طرفى الميكرو ولا فى أى مكان آخر. رجاء لا تنظر للمكثفين 1،2 على أنهما على التوازى، هذا من جهة التيار المستمر فقط وهو ما لسنا بصدده الآن، فنحن بصدد تردد عالى يرى الوصله بينهما على أنها ربما تكون هوائى إن لم تكن ملف. الآن اعزل الميكرو بملف و مكثف أو مقاومة صغيرة و مكثف أو الإثنين معا. لآحظ الوصلات الغليظة فهى تقلل أثر الحث و المسار من المصدر للقنطرة أولا هام جدا فهنا يمكنك أن ترشح ما ينتج من ضوضاء قبل أن تصل للميكرو أو دائرة التحكم، لكن لو كان الميكرو أولا ربما يحتاج ترشيح أكثر فما يسببه الموتور سيمر بهذه الطريقة لا محالة على الميكرو – تجنب هذا. كم تكون سعة المكثفات؟!! لا أعلم فكل حالة ولها ظروفها لكن هكذا تعلم ما تريد. استبدل الموتور بلمبة ، هنا ستكون مشكلة التقطيع فقط وهى أهون من مشكلة الحث و ضع مكثف كبير مثلا 47 ميكرو فإن عملت الدائرة جيدا فخيرا و إلا استخدم مكثف أكبر 100 أو 220 ميكرو. أخيرا ضع الموتور و انت تعلم أن كل ما يحدث بسبب الحث، يمكنك إضافة مكثفات أما الملف فهو لحذف الترددات العالية ولا يشترط أن يكون كبيرا. أيضا استخدام مكثف كيماوى كبير على التوازى مع مكثف صغير يساعد فى التخلص من مدى كبير من التداخلات. قبل أن نترك هذه النقطة فأرجو أن اؤكد على أن الحوار الخاص بترشيح خط التغذية لا علاقة له بالموتور ولكنه بأى حمل حثى، و الموتور فقط أحد صوره و أشهرها و ربما أكثرها تداولا لكن تذكر المشكلة فى عمل الإنفيرتر لتحويل من 12 فولا إلى 220 فولت – نعم هما ترانزيستوران فقط لكن التقطيع لتيار فى حمل حثى هو السبب المباشر فى أن هذه النبضات تعبر التغذية ثم تدخل من طرف VDD لمتكاملة المهتز و تسبب تغيير تردده وعدم استقراره. الدوائر السابقة تميزت بكون التغذية مساوية لجهد التحكم و كلاهما 5 فولت أو كلاهما 12 فولت هل يمكننى التحكم فى موتور 12 فولت من مخرج 5 فولت؟؟ هذا هو موضوعنا القادم إن شاء الله
__________________
مقالات المهندس ماجد عباس محمد |
![]() |
![]() |
احصائية الشكر والاعجاب - 3 شكراً, 0 عدم اعجاب, 3 اعجاب |
|
![]() |
#8 | |
مهندس متواجد
![]()
المشاركات: 85
معدل تقييم المستوى: 0
|
![]() اقتباس:
|
|
![]() |
![]() |
![]() |
العلامات المرجعية |
أدوات الموضوع | |
|
|