 |
|
|
|
||||||
السلام عليكم ورحمه الله
|
| اعلانات |
|
|||||
|
|
| اعلانات اضافية ( قم بتسجيل الدخول لاخفائها ) | |
|
|
|
|||||
|
الطاهى الحثى
الطاهى الحثى الطراز الأول : هذا الشرح مستقى من وثيقة لشركة STMicroelectronics وهى فرنسية إيطالية مقرها جنيف بسويسرا. الوثيقة كود AN2383 باسم A single plate induction cooker with the ST7FLITE09Y0 وهذا رابطها https://www.st.com/content/ccc/resou...CD00115561.pdf سأحاول نقلها كما هى و سأنوه حين أضيف شيئاً ، طبعا هذا طراز من عديد ولكن الفكرة واحدة و يمكن استغلال المخططات لحصر العطل فى أى طراز آخر. فكرة عمله : الطاهى بالحث أو المجال المغناطيسى ليس ابتكارا جديدا ولكنه نوع خاص من المحولات. فى أول هذه السلسلة ذكرنا أن الملف يولد مجالا مغناطيسا و يزداد بوجود الحديد بداخله و يولد تيار فى ملف من السلك حوله أو أى مادة موصلة للكهرباء. أيضا أكدنا أن المجال يولد تيارات فى الملفات و فى القلب ذاته و سمى تيارات دوامية تسبب إرتفاع حرارة القلب الحديدى تمتص الطاقة من الملفات ، و لتقليلها جعلنا القلب من شرائح رقيقة معزولة لتقليلها لأدنى حد ثم ابتكرنا استخدام برادة الحديد التى طورت لمواد الفرايت. الآن سنستغل هذه الخاصية بدلا من تلافيها فسنضع ملف يمر به تيار نبضى و عند وضع إناء من الحديد عليه سيتولد به تيارات دوامية ترفع من حرارته. استخدام مواد أخرى يقلل من نسبة التحويل. مزايا السخان: • السرعة : فالحرارة تتولد فى كامل الوعاء و من ثم تنتقل أسرع و بالتساوى لما بداخله. • الأمان : لا يوجد لهب مكشوف يسبب الحريق و لا ينطفئ فيسرب غاز كما أنه لو لم يلامس الوعاء سطح الموقد ، لن يكون ساخنا فيؤذى الأطفال. • الكقاءة : حيث تصل إلى 90% لكون الحرارة تتولد مباشرة فى الوعاء ولا تنتقل إليه من لهب أو سطح آخر ساخن حيث تصل إلى 55% أو 65% للأنواع الأخرى بسبب انتقال الحرارة من سطح لآخر. و أضيف هنا التحكم الإلكترونى و الذى لا يتوافر فى مواقد مثل الغاز. تبنى نظرية عمله على دوائر الرنين التوالى ل س series L-C resonant circuit حيث الحث هنا هو الوعاء ذاته، و بتغيير تردد دائرة القيادة المكونه من نصف قنطرة ذات جهد عالى ، يتغير التيار و من ثم الحرارة. دوائر الرنين مشروحة تفصيلا فى سلسلة تصميم الدوائر الإلكترونية – الأساسيات. جهد التغذية المعزول يأتى مباشرة من العمومى 220 فولت لتوليد 15 فولت لقيادة ترانزستورات IGBT و 5 فولت لباقى الدوائر بما فيها المتحكم المستخدم. الميكرو ST7FLITE09Y0 يتحكم فى العملية بكاملها من لوحة مفاتيح و شاشة عرض و التحكم فى IGBT و المروحة و الريلاى و يستقبل إفادة من الملف (إختصاراً فى الرسم Plate و الشرح لوح التسخين)  المرة القادمة إن شاء الله نتحدث عن الدوائر |
|
|||||
|
الدوائر : على الرغم من بساطة الدائرة إلا أنه و لتسهيل الشرح وضعت فى عدة أجزاء • التغذية من التيار العمومى و الربط بالمستمر بالدائرة و القدح عند عبور نقطة الصفر • مصدر التغذية المعزول • مرحلة القدرة • التغذية العكسية • أطراف وحدة المتحكم الارتباط بالشاشة و أزرار التحكم يأتى لاحقا. التغذية من التيار العمومى و الربط بالمستمر بالدائرة و القدح عند عبور نقطة الصفر  ترشح التغذية للتخلص من دخول ضوضاء أو خروج ما يتولد داخليا للخارج ثم لدواعى الأمان يوصل الدخول لريلاى يفصل التغذية عن دائرة التقويم و لهذا لا يوصل التيار المستمر للترانزيستور IGBT حال الجهاز مغلق. الريلاى يعمل بجهد 14 فولت و يفعل بواسطة الترانزيستور BC337 و معه ليد للبيان. عند تشغيل النظام ، يتم تفعيل الريلاى و يوصل التيار المتردد بقنطرة القدرة للحصول على 325 فولت و الذى يمر من خلال مجموعة مقاومات مجزئ جهد لتوصيل عينة باسم VLINK للمتحكم و مسار آخر من القنطرة لأوبتوكبلر لتجهيز موجة مربعة بتردد 50 ذ/ث للمتحكم أيضا للتزامن مع المتردد. مصدر التغذية المعزول: تتصل وحدة التغذية المعزولة مباشرة بالدخول و ليست عبر الريلاى فهى ستمد المتحكم بالطاقة لكى يفعل الريلاى و كذا الريلاى ذاته. تعتمد الوحدة على متكاملة تقبل مستمر بجهد عالى و بها دائرة تحكم كاملة لتثبيت الفولت و ذلك عن طريق موسفت بداخلها يتولى تقطيع المستمر عبر محول فرايت و لها طرف دخول يأخذ من خرج المحول لضبط قيمتع و بذلك نحصل على +15 فولت و +5 فولت. يدخل 235 فولت من أعلى يسار الصورة عبر مرشح من ملف و مكثفين يسمى مرشح باى أو  -Filter للترددات العالية و منه إلى المحول و الذى يحمى بثنائين زينر طرفى 3 و 4 (لاحظ ربما تختلف باختلاف الطراز وهذا للرجوع للرسم) و يكون له ملفين خرج أولهما على الطرفين 1 و 2 مع دايود سريع BAR64 لتغذية خرج أوبتوكبلر "رابط ضوئى" و الثانى على طرفى 5 و 6 لتوليد +15 فولت و يوحد خرجه نصف موجة بالدايود 10 لتوليد 15 فولت و الذى يرجع للمتكتملة عبر الأوبتو لضبط قيمته و تضبط من خلال مجموعة المقاومات R38 و R39 مع المرجع TL431الجهد +15 فولت يذهب للريلاى و أيضا عبر مثبت 7805 للإمداد بجهد +5فولت للمتحكم و دوائرة. يلاحظ أن خرج المحول +15 فولت و +5 فولت لهم أرضى معزول عن الأرضى من الدخول 220 و الخاص بالنظام أى وحدة القدرة و فى الرسم وضحت ذلك باللون الأزرق. و ستجد رمزين مختلفين لعلامة الأرضى هما   هذه المتكاملة رقمها VIPer22A و لو رجعنا للرسم سنلاحظ أن لها 4 أطراف متصلة معا وهى 5 و 6 و 7 و 8 و مكتوب عليها Drain 1,2,3,4 و من الداتاشيت تجد أنهم متصلين معا بمصب الموسفيت أى ببساطة طرف واحد وله 4 مسارات لتشتيت الحرارة. أيضا طرفين 1 و 2 للمصدر Source و طرف تغذية VDD و طرف تغذية عكسية FB لضبط الخرج. هذا ببساطة يعنى متكاملة بأربعة أطراف فقط و لذا تجد عديد من المتكاملات التى تقوم بعملها لو لم تتوافر لديك وستجدها فى كثير من الشواحن بأرقام أخرى و لكنها قد لا تكون بديل طرف بطرف أو نفس الغلاف و لكن بمعنى أن تقوم بالعمل كما يجب فقط تحتاج تنسيق لأطرافها. المرة القادمة إن شاء الله نتحدث عن وحدة القدرة |
|
|||||
|
وحدة القدرة
وحدة القدرة : سنلاحظ هنا علامة الأرضى و التى تبين أنه "حى" أى متصل بالمصدر العمومى 220 فولت لذا يجب الحرص فى التعامل معه أو يمكن استخدام محول عزل 1:1 لتجنب الصعق.  يدخل التيار المستمر 325 فولت من أعلى يسار الصورة عبر مرشح C10 - L2 لدائرة نصف قنطرة لتوفير كلفة الترانزستورات و تقليل الفقد وهى مكونة من 2 ترانزستور Q1,Q2 يشكلان نصف القنطرة مع مكثفان C11 , C12 و الحمل هو الملف موضوع على القطر بينهما و ملون باللون الأحمر و على التوالى معه محول تيار current transformer على التوالى وهو بنسبة 1:200 لقياس التيار المسحوب من الحمل. هذه القنطرة مشروحة تفصيلا فى سلسلة دوائر التغذية حيث أنها مستخدمة فى كل وحدات تغذية الحاسب الآلى، يمكن الرجوع لها لمزيد من التفاصيل. بإختصار ، عند قدح Q1 يمر التيار عبره إلى الحمل ثم ليشحن المكثف C12 و يتوقف التيار. و بعدها عند قدح Q2 يمر التيار عبر C11 إلى الحمل ثم Q2 و عندما يشحن المكثف C11 يتوقف التيار. لذا يجب أن يكون المكثفات يتحملان الجهد العالى و التيار الكافى للحمل. وهنا نقطة يجب ملاحظتها أنه لا يجب فتح الترانزستورين معا و إلا سيحدث قصر على التغذية 220 فولت. نلاحظ أيضا أن الترانزستور Q1 موضوع فوق الآخر مما يجعل باعثه مرفوع إلى نصف التغذية أى 325/2=162 فولت لذا نبضه القدح يجب أن تزيد عن هذا بعشرة فولتات كاملة ، ليس من السهل توفير هذا الجهد. لذا صممت شركات كثيرة متكاملات متخصصه لهذه الوظيفة منها المستخدمة هنا برقم L6384 وهى ذات 8 طرف  تدخل لها نبضة القدح على طرف 1 و تغذى +15 فولت على الطرف 2 و المقاومة و المكثف على طرف 3 لضبط الزمن الفاصل بين القدح العلوى و السفلى Dead Time حتى لا يفتحا معا فيحترق الترانزيستوران معا. الطرف 4 للأرضى و الطرفين 5 و 6 لقدح الترانزستور السفلى و الطرفات 7 و 8 لقدح العلوى. نبضات القدح تدخا من اليمين الطرف PWMO و المولدة من المتحكم بنسبة دوام 50% بتردد يتراوح ما بين 19 ك و 60 ك المرة القادمة إن شاء الله نتحدث عن القياسات و التغذية العكسية |
|
|||||
|
ألقياسات و التغذية العكسية
ألقياسات و التغذية العكسية: أهم هذه الإشارات هى إشارة I-CTRL باللون البرتقالى فى وسط الصورة حيث تمد المتحكم بنسخة من التيارات المارة فى الملف  تؤخذ عينة من التيار المار فى الملف بواسطة محول التيار المشار إليه بالسهم البنى يسار الصورة برمز T2 ثم تقوم تقويم موجة كاملة بأربعة موحدات فائقة السرعة 200 فولت – 1 أمبير فى المربع الأصفر. لاحظ هنا المقاومة R18 بقيمة 100 أوم ضرورية لتحميل المحول و بدونها يختل عمله و من ثم الجهاز بكامله. خرج هذه القنطرة يذهب لمسارين ، و جدير بالذكر أنه لا يوجد مكثف تنعيم للحصول على جهد مستمر . المسار الأول عبر مجزئ جهد R32 و R34 وهنا نجد مكثف التنعيم C18 و الذى يمد المتحكم بالإشارة I-CTRL فى المربع البرتقالى وسط الصورة للتحكم فى التيار المار حسب المطلوب. المسار الثانى عبر مجزئ جهد R35 و R36 و مكثف التنعيم C19 ثم نقطة الإختبار TP20 و الذى يمد مكبر عمليات LM258 و هو النسخة الصناعية من الشهير LM358 متصل كمقارن حيث يقارن هذا الجهد على الطرف العاكس رقم 2 بجهد مرجعى على الطرف 3 الغير عاكس من مجزئ جهد PT1 على نقطة اختبار TP18 و الخرج على الطرف 1 يذهب للمتحكم باسم إنذار ALARM فى المربع الأحمر يمين الصورة. يوجد مقاومة ذات معامل حرارى سلبى NTC أسفل يسار الصورة بالرمز NTC4 لون فستقى مع مقاومة R69 كمجزئ جهد من +5 فولت و مكثف للضوضاء C44 للمتحكم باسم TMP1 و هى مثبته على المبرد بين الترانزستورين لقياس الحرارة و إخطار المتحكم أن الترانزستورات بخير أم حرارتهما مرتفعة. و أخيرا أعلى يمين الصورة باللون السماوى حساس حرارة بلاتينى PT1000 مع مقاومة R41 كمجزئ جهد من +15 فولت و مكثف ضوضاء C31 للدخول الغير عاكس رقم 5 للمتكاملة للشق الثانى منها و يمكن قياسه من نقطة الاختبار TP19 و الكسب حوالى 17 مرة و يذهب من الخرج الطرف 7 للمتحكم باسم TMP2 وهو مثبت داخل الملف ليقيس حرارته مباشرة و يمكن المتحكم من ضبط درجة الحرارة أو التصرف بما يجب. المرة القادمة إن شاء الله نتحدث عن المتحكم |
|
|||||
|
المتحكم
المتحكم و دائرته : المتحكم المستخدم هنا هو ST7FLITE09 و هذه العائلة من أقوى المتحكمات لشمولها على محول تماثلى رقمى و مؤقتين و عديد من الخواص منها 4 أطراف للمقاطعة الخارجية و ذاكرة EEPROM و عديد من الخواص الأخرى فضلا عن مجموعة تعليمات غنيه و قوية و سريعة التنفيذ لكنه غير مشهور مثل البيك و أتميل وهو قابل للبرمجة فى البوردة. هنا يتولى كافة المهام حيث يدخل كافة الإشارات السابق الحديث عنها على الأطراف 4 ، 5 ،6 ، 7 ، 8 و توصل 9،10،11 مع الريسيت رقم 3 لمقبس البرمجة باللون الوردى و له خرج للتحكم فى المروحة عن طريق موسفيت Q5 باللون الأصفر .  فى البدء يتأكد من فعالية الدوائر ثم ينتظر الضغط على زر البدء و مجموعة الأزرار متصلة على مجزء جهد يقيس الفولت محول تماثلى رقمى ليحدد أى الآزرار تم الضغط عليه. فى الصورة كيفيه توصيلة مع المقاومات وقيم الفولت عند الضغط على أى منها. عند التشغيل يعمل على تردد 60 ك هرتز بتعديل اتساع للتحكم فى الطاقة المعطاه للملف. عند ضغط زر البدء يتم توصيل التيار على أقل مستوى للملف و عند وضع وعاء فوقه يستشعر السحب فى التيار و يبدأ فى التعديل للطاقة التى يضبط عليها المستخدم .  الشاشة المستخدمة متصلة بمتكاملة تقبل البيانات من المتحكم على التوالى و تتعامل مع الشاشة  وهذا هو الشكل الداخلى للجهاز حيث ترى مكثفات الرنين باللون الأزرق  المرة القادمة إن شاء الله سنعرض لطراز آخر بترانزستور واحد و المتحكم Highway09A |
|
|||||
|
الطاهى الحثى الطراز الثانى
الطاهى الحثى الطراز الثانى: هذا الطراز يعمل بالمتحكم Highway09A و للأسف لم أجد له داتا شيت فقط صورة لأطرافه وهى  و الدائرة شبيهة بالسابقة إلا أنها تعمل بترانزيستور IGBT واحد بدلا من نصف قنطرة المستخدمة فى التصميم السابق.  من الدائرة يتضح لنا أن الفكرة واحدة فيما عدا اختصار بعض المكونات لتخفيض الكلفة. تدخل الكهرباء أعلى يسار الصورة مباشرة للقنطرة بدون مرشح ضوضاء ولا وسائل حماية كما فى السابق. يليه مرشح للمستمر من ملف و مكثف يكمل دائرته عبر المقاومة R17 وهى 7 مللى أوم 3 وات تستشعر التيار المار فى IGBT و تعطى إشارة للمسار المشار إليه بالنجمة الزرقاء و للأسف لا يبدو واضحا أين يذهب. أيضا عبر الدايودات D3 و D4 للأسفل لدائرة شبيهة بالسابقة باستخدام ذات المثبت VIPer22 باللون الأصفر و التى تولد من محول شبيه بالسابق جهد +15 فولت مميز بالدائرة البنفسجى و أيضا لمثبت 7805 لتوليد + 5 فولت للمتحكم . أيضا تحتوى دائرتين تحسس حرارى واحدة بمقاومة حرارية فى المربع باللون الأخضر الفاتح و أخرى على الملف فى المربع باللون الأخضر الغامق. أيضا دائرة إنذار تفعل زامور و وصله لريلاى أو جهاز آخر خارجى فى المربع الأحمر. نبضات الخرج من المتحكم من الطرف 3 على الخط البنفسجى لترانزستور مكبر للتعامل مع +18 فولت و آخر عاكس يقود 2 ترانزيستور دفع و جذب لتوفير القدرة الكافية لقيادة IGBT و الذى بدوره يقطع التيار المار فى الملف حسب هذه النبضات و ت. المرة القادمة إن شاء الله نعرض للدائرة الثالثة وهى نموذج وسطى بين السابقين. |
