 |
|
|
|
|||||
دوائرالإرتداد أو Fly back
دوائرالإرتداد أو Fly back : فى القدرات المنخفضة كشواحن الهواتف و غيرها يكفى ملف ابتدائى واحد و ثانوى واحد و دايود واحد لتوفير القدرة الكافية.  من المهم أن نعلم أن هذا النسق يستخدم من قدرات قليله كشاحن جوال حتى قدرات تصل إلى أكثر من 150 وات فمعظم دوائر التلفاز و شاشات الحاسب تعمل بهذه الطريقة. الفكرة ببساطة أن المفتاح يغلق فيزداد التيار فى الملف الإبتدائى مختزنا طاقة كمجال مغناطيسى، و بعد فترة مناسبة و قبل أن يصل الملف لحالة التشبع ، يفتح المفتاح فيرتفع الجهد فجأة محاولا الإبقاء على مرور التيار بالملف وهذا قد يتلف السويتش، لذا يجب وضع دوائر كبح Snubber لضمان مرور التيار. دائرة الكبح هذه قد تكون كما بالرسم دايود و مكثف أو مقاومة و مكثف و أحيانا دايود  مرور التيار فى الملف الإبتدائى يولد جهد و تيار فى الثانوى معاكسين لملاشاة كل منهما الآخر و من ثم نجد أن اتجهاه لف السلك معكوسا كما توضح النقطة بأعلى الملف الإبتدائى و أسفل الثانوى، و الدايود فى الخرج للتقويم و يشحن المكثف للتنعيم. الآن كيف نوفر النبضة الملائمة؟؟ هل 555 تصلح؟ نعم واحدة تفى بالغرض كما يلى  تعتمد هذه الدائرة على خصائص المحول حيث تعمل بنظرية PFM أو تعديل التردد. لو ارتفع التردد اقترب من التردد المثالى للمحول و زاد الخرج و العكس بالعكس. عندما يحاول الحمل خفض جهد الخرج، يقل التيار المار إلى ثنائى الأبتو و من ثم يرتفع جهد المجمع للترانزيستور و الذى بدوره يرفع جهد طرف التحكم للمهتز 555 رافعا تردد الخرج. هذه الطريقة سهلة و فعالة فى حدود لكن عندما تزداد الأمور قد تتوقف 555 كليا فيمتنع الخرج ثم تعود للعمل مرة أخرى و هكذا. لو أردت استخدام تعيل عرض النبضة يمكنك استخدام وحدتين 555 واحدة لتوليد نبضات و الأخرى تعدل عرضها كما يلى  هنا نلاحظ أن U2 تولد نبضة واحدة كل نبضة قدح، عرض النبضة يعتمد على المقاومة و المكثف كما تعودنا إضافة للتغير فى الجهد على طرف التحكم Control و المتكاملة U1 توفر هذا السيل من نبضات القدح. لا يخفى استخدامنا ترانزيستور MJE13005 أى يمكننا استخدام دائرة توحيد من 220 مباشرة و المحول يوفر العزل إلا أنه لا يخفى ضرورة ضبط تردد الأولى مع عرض نبضة الثانية مع تردد المحول وهى مهمة شاقة، فضلا عن كون 555 لا تتعدى بسهولة 100 ك هرتز لذا فمن الأفضل استخدام إحدى المتكاملات المتخصصة و السابق ذكرها، لنرى TL494 وهى مساوية (وليست بديل) للأخرى LM3253A و نفس مسميات الأطراف المرة القدمة بإذن الله. |
| اعلانات |
|
|||||
|
المتكاملات فى دوائر الإرتداد Fly back
استخدام المتكاملات فى دوائر الإرتداد Fly back : لتشابه مكونات هذه مع السابقة فلا داعى لتكرار الشرح – فقط اختلاف الأطراف فى المتكاملة TL494 طرف إضافى هو Dead Time أى الوقت الخامل حيث يوقف تشغيل المتكاملة عندما يكون موجبا و بذلك يمكن توصيله بمكثف للمرجع Vref فيوقف المتكاملة عند البدء فترة شحن المكثف الرئيسى فى الدائرة ثم تعمل بعد ذلك حتى يمكن لباقى الدوائر ان تستقر. [IMG]  [/IMG]نلاحظ هنا وكما فى السابقة أن كل ترانزيستور خرج يعطى نبضة وحده لذا صممت المتكاملة أن لن يصل دوام أى منهما إلى 50% حتى لا يفتح أحدهما بينما يغلق الآخر. و لكن فى دوائر الإرتداد نحتاج للوصول إلى 99% ، لذا جمعنا ترانزيستورى المخرج المجمع بالمجمع و الباعث بالباعث ولا خطأ فى ذلك لأن كل منهما يعمل بينما الآخر مغلق. عند حسابنا أو اختيارنا لقيم RC الخاصة بالتردد نلاحظ أن لدينا الآن نبضتين أى التردد صار الضعف. مازالت هذه الدوائر معقدة و تحتاج كثير من المكونات و أشياء تحسب و تضبط، لذا صنعت الشركات لنا متكاملة باسم LNK و أخرى TOP لا تحتاج أى من هذا لتوفير حتى 150 وات مثبتات الجهد مثل TOP – LNK و غيرها: صنعت شركة Power Integration متكاملة من 4 أطراف فقط و اسمت عائلتها LNK61x – غاية فى البساطة طرف أرضى و طرف مصب Drain لموسفيت داخلى و طرف تغذية عكسيى لتحدد جهد الخرج و طرف فلتر داخلى يوصل بمكثف 1 ميكرو للأرضى. [IMG]  [/IMG]الدائرة قد تبدو معقدة لكن على العكس ، الجزء الأحمر على اليسار هو لتقويم الجهد العمومى 110 أو 220 فولت و الجزء الأصفر فى المنتصف هو المتكاملة و ما فوقها دايود و مقاومتان و مكثف دائرة الكبح Snubber ثم المحول و دائرة تقويم الخرج. هذه المتكاملة تعطى حتى 5.5 وات لذا تناسب الشواحد و الأدابتور. تردد المذبذب مثبت داخليا حول 75 ك هرتز. نلاحظ هنا أن خرج المحول له ملف ثالث لتوفير العزل ولو مصدر الدخول معزول كأن يكون بطارية جهد عالى أو ما شابه فيمكن الأخذ من الخرج مباشرة. للحصول على قدرات أعلى انتجت نفس الشركة عائلة أخرى برقم TOP22x تعطى قدرة حتى 150 وات عندما يكون الدخول 110 فولت أو 220 أما للمدى كاملا من 85 فولت حتى 240 فولت متردد بدون تحويل فتقل القدرة حتى 90 وات. هذه العائلة 3 أطراف فقط، أرضى و مصب Drain و تحكم و كسابقتها المذبذب مثبت داخليا حول 100 ك هرتز و مزودة داخليا بحماية ضد الحرارة و الحد من زيادة التيار نبضة بنبضة Cycle by cycle و الدائرة بسيطة أبسط من سابقتها. الملف الثالث لتوفير جهد مناسب لطرف التحكم لضبط الخرج. أظن لم يعد أبسط من ذلك لكن هل يمكن بدون متكاملات نهائيا ؟ أظن أن المتكاملات لتقليل المكونات وبدونها ستكون الأمور بالغة التعقيد!! حسنا للمفاجئة التالية المرة القادمة بإذن الله. |
| اعلانات اضافية ( قم بتسجيل الدخول لاخفائها ) | |
|
|
|
|||||
|
مثبت ذو ترانزيستور واحد
دائرة الترانزيستور الواحد : لا تقل أنك لا تعرف هذه الدائرة فهى فى 90% من شواحن المحمول وهى مبنية على فكرة المذبذب المانع Blocking Oscillator  حيث تمد المقاومة R1 بتيار البدء لقاعدة الترانزيستور فيمر تيار المجمع فى الملف الإبتدائى مولدا تيار فى ملف القاعدة للترانزيستور مما يزيده و يزيد تيار المجمع مرة أخرى حتى التشبع و هنا تتوقف الزيادة فيقل الخرج للقاعدة مقللا تيارها و من ثم تيار المجمع حتى القطع و هكذا يتوالى القطع و التوصيل مولدا موجة مربعة فى هذا الملف والذى هو الإبتدائى للمحول وله 2 ملف ثانوى أحدهما للقاعدة _تغذية عكسية موجبة كما ذكرنا) و الثانى للخرج فنحصل على خرج منها على هذا الملف والذى يغذى دائرة التقويم ثم الخرج. الثنائى مع المكثف D1,C1 للكبح Snubber و الثنائى D2 لحماية القاعدة من الجهود السالبة و المكثف C2 يشحن فيبقى القاعدة فترة فى حال التوصيل أو القطع و إلا فالملف يشكل قصر عليها ما لم يولد جهدا. يمكن الحصول منها على تيار مقبول لكن التثبيت غير جيد كغيرها من الدوائر و فى الهواتف يكتفى بثنائى واحد فى دخول 220 وواحد أيضا للخروج لتقويم نصف موجة لتقليل الكلفة فقط. للحصول على تيار أكبر تعدل لما يسمى المحول الإلكترونى Electronic Transformer وهو مشروح تفصيلا فى سلسلة المحولات و كيف تضيف له دائرة تقويم و مشاكله. ملف واحد مع ترانزيستور واحد له حدوده من حيث القدرة، للوصول لقدرات أكبر يفضل استخدام أكثر من ترانزيستور كما يفضل عكس اتجاه التيار لتجنب تراكم المغناطيسية فى جهة واحدة لذا نناقش المرة القادمة إن شاء الله كيف نستخدم محول بدون نقطة وسطية مع قنطرة. |
|
|||||
|
مثبت المحول مع قنطرة تغذية
محول مع قنطرة تغذية: لزيادة قدرة النقل يمكن استخدام قنطرة فهى توزع الحمل على أكثر من ترانزيستور كما تعطى كل منهم فترة راحة و تمرر التيار فى اتجاهين متعاكسين تماما كتوصيله على المصدر العمومى فتلغى كل نبضة ما تبقى من مغناطيسية النبضة السابقة.  الرسم العلوى هو لقنطرة كاملة أى من 4 ترانزيستور وهى شهيرة فى عالم المحركات باسم H bridge لكون الترانزيستورات تكون جانبى حرف H و الحمل (ابتدائى المحول) هو العصب فى المنتصف. فى نبضة يتم تشغيل أو فتح Q1 مع Q3فيمر التيار كما بالمسار الأحمر ، ثم تنتهى النبضة و يتوقف التيار لكن ملف الإبتدائى لا يسمح بذلك لذا يجب أن تكون الترانزيستورات مزودة بدايودات داخلية، أو توصل الدايودات خارجيا حتى لا تتلف الترانزيستورات بسبب الجهد العالى المتولد من ملف المحول الإبتدائى لحظة القطع. عندما تتوقف النبضة يستمر التيار الناجم عن حث الملف كما بالمسار الأحمر المتقطع عبر دايودى Q2,Q4 كما بالرسم. الآن جاء دور النبضة الثانية فيتم تشغيل أو فتح Q2 مع Q4فيمر التيار كما بالمسار الأخضر ، ثم تنتهى النبضة و يتوقف التيار لكن ملف الإبتدائى لا يسمح بذلك أيضا فيستمر التيار الناجم عن حث الملف كما بالمسار الأخضر المتقطع عبر دايودى Q3,Q1 كما بالرسم و هكذا. جدير بالذكر هنا أن الإبتدائى سيتعرض لجهد التغذية كاملا. المكثف Cc يحمى من توقف النبضات فى وضع ما فيستمر التيار دون إعاقة فيتلف المحول و الترانزيستورات لذا يجب أن يتحمل التيار كاملا مع التردد العالى. الملف الثانوى يمكن أن يكون ملف واحد مع قنطرة توحيد لكن كما بالرسم يوزع التيار على ملفين و موحدين بينما فى الملف الواحد سيتحمل التيار كله و من ثم يكون قطر السلك أكبر و يكون الفقد على دايودين متتاليين ولا يخفى كلفة الدايودات السريعة ذات الأمبير العالى. قد يعترض البعض أننا قلنا ما شرحناه على قنطرة الدايودات و لم نطبقه على قنطرة الترانزيستورات و لهم الحق فى ذلك لكن ترانزيستورات الدخول هنا تعمل على جهد التغذية وهو 220 إلى 300 فولت (110 إلى 155 فولت فى نظم 110 فولت) بعد التقويم و التيار أقل بنسبة فولت الدخول إلى الخروج. لكن على أى حال ففى القدرات المتوسطة يمكن استخدام نصف قنطرة كما بالرسم.  هنا نستبدل زوج من الترانزيستورات بمكثفين حيث تشكل نقطة +V/2 نصف الجهد و يتولى الترانزيستورين توصيل الطرف الأخر من الملف مرة بالموجب و أخرى بالأرضى. عندما تأتى النبضة الأولى، يتم تشغيل أو فتح Q1 فيمر التيار كما بالمسار الأحمر ليشحن C1 فيرفع جهد هذه النقطة نحو نصف قيمة التغذية أى V/2 ، ثم تنتهى النبضة و يتوقف التيار لكن ملف الإبتدائى لا يسمح بذلك لذا يجب أن تكون الترانزيستورات مزودة بدايودات داخلية، أو توصل خارجيا حتى لا تتلف الترانزيستورات. عندما تتوقف النبضة يستمر التيار الناجم عن حث الملف كما بالمسار الأحمر المتقطع عبر دايود Q2 كما بالرسم. عندما تأتى النبضة الثانية، يتم تشغيل أو فتح Q2 فيمر التيار كما بالمسار الأخضر ليشحن C2 فيرفع جهد هذه النقطة نحو نصف قيمة التغذية أى V/2 ، ثم تنتهى النبضة و يتوقف التيار لكن ملف الإبتدائى لا يسمح بذلك لذا يستمر التيار الناجم عن حث الملف كما بالمسار الأخضر المتقطع عبر دايود Q1 كما بالرسم. الآن جهد الإبتدائى نصف جهد التغذية. جدير بالذكر هنا أن المكثفات تشكل حماية ضد استمرار التيار لأن المكثف لا يمرر المستمر، و أن المكثفات أيضا هنا تحدد القدرة الكلية فلو ثم شحن المكثف لا يمر تيار حتى لو استمرت النبضة. نلاحظ هنا أن جهد المكثف هو نصف جهد التغذية وهذا يخفض حجمه ووزنه و كلفته، لكن عند البدء من يضمن أن تكون النقطة + V/2عند هذه القيمة فعلا؟ بل العكس كلاهما مفرغ وجهدة = صفر و من ثم جهد C1 = صفر فالجهد على C2 سيكون الضعف أو V+ كاملا مما يتلفه فورا، استخدام مكثفات بضعف الفولت سيزيد الحجم و الكلفة لذا توضع مقاومة 100ك أو أعلى حتى 300 ك بقدرة مناسبة على التوازى مع كل مكثف منهما لتعملان كمجزء جهد يضع النقطة + V/2عند جهدها الصحيح. هذه الدائرة فى كل وحدة تغذية حاسب و كثير من الشواحن ذات القدرات المتوسطة. رغم جودة كل هذه الوحدات السابقة إلا أن دخولها هو مكثف كبير للتنعيم فضلا عن أن التيار المار نبضى و يسبب توافقيات عديدة، هل هذا الحمل السعوى و النبضى مشكلة على مصادر التغذية ؟ |
|
|||||
|
مثبتات تحسين معامل القدرة FAN4803
مثبتات تحسين معامل القدرة FAN4803 8-Pin PFC and PWM Controller Combo وحدات التغذية قد تتراوح ما بين 2 وات كشاحن لهاتف إلى قيم لا حد لها فبعضها يكون 500 وات و يتزايد لبضع كيلو وات. لا تتعجب فلو لديك محطة إرسال إذاعى مثلا أو يو بى اس قدرة عالية ستجد ببساطة أن قدرة وحدة التغذية قد تصل لبضع مئات كيلو وات. بالوضع السابق شرحه فى السؤال السابق، بالتأكيد ستكون هناك مشكلة و مشاكل عديدة تابعة، فالنبضات ذات التيار المتمركز فى جزء من الدورة سيزيد عن تيار الحمل المستمر لذا فالتداخل الإلكترو مغناطيسى بين الأجهزة لا هروب منه كما أن هذا النمط ضار بمحطات التغذية الحكومية و بالتأكيد ستشترط على العميل إتخاذ إجراءات تحسين معامل القدرة.  لو لدينا مقاومة و لتكن 1 ك أوم ثم وضعناها فى دائرة قياس، بالتأكيد ستقرأ قيمة 1 ك، لكن لو وضعنا مفتاح يغلق و يفتح بمعدل سريع لا تستشعرة دائرة القياس، فلو كان زمن التوصيل مساوى لزمن القطع فسيرى المقياس هذه المقاومة نصف الوقت فقط و من ثم تساوى 2ك و بتغيير فترة دوام (توصيل المفتاح إلى زمن قطعه) يمكنك أن تغير قيمة المقاومة من 1 ك إلى أى قيمة أخرى تريدها أعلى من 1ك أوم. و لو كانت المقاومة مشعاع حرارى و أضفنا مصدر تيار و جعلنا المقياس يقيس الحرارة أو القدرة المنبعثة من المقاومة ستجد القدرة تتغير تبعا لتغير فترة الدوام. هذه التقتية مستخدمة فى التحكم فى حرارة الأفران و غيرها. نفس الأمر سيحدث لو استبدلنا المقاومة بمكثف أو ملف، أليس رائعا أن تحصل على ملف متغير هكذا بدون مشاكل ميكانيكية و فحمات متحركة ( البعض يسميها شربون من الفرنسية) الخ... هكذا يمكن أن تكون الدائرة  لهذا صنعت متكاملات مثل UCC28063A لهذا الغرض حيث بإضافة ملف كبير نوعا ما فى دائرة مستقلة فى مدخل التغذية بين القنطرة و مكثف التنعيم (داخل المربع الأصفر) و من خلال التحكم فى زمن توصيله بين طرفى القنطرة بالموسفيت و الذى تتحكم فيه دائرة (باللون الأزرق) يتم تصحيح معامل القدرة. هذه الدائرة يمكن إضافتها لأى دائرة أخرى تغذى أى نوع من الأحمال كما يمكن تركيب مجموعة لعمل 3 فاز . دائرة مشابهة لهذه تمت إضافتها لدائرة PWM عادية كالسابقة لتوفر تثبيت جهد الخرج مع تحسين معامل القدرة فى متكاملة واحدة ذات 8 طرف فقط برقم FAN4803 من انتاج فيرتشايلد و تصلح لقدرات عديدة باستخدام موسفيت ملائم.  هذه الدائرة موجودة فى الداتا شيت للمتكاملة وهى هنا فقط بغرض تقديم بعض الشرح، إن شئت التحقق من قيم المكونات – برجاء الرجوع للداتا شيت. الدخول من أعلى يسار الصورة حيث قنطرة التقويم و يلاحظ أن موجبها يتجه يمينا نحو دائرة التصحيح و سالبها يعود للطرف Zero من خلال مقاومة صغيرة ذات وات كبير لإستشعار التيار و فى نفس الوقت يعود للطرف 3 للمتكاملة و المسمى I sense أى مستشعر التيار. استشعار الفولت على الطرف 4 و القادم من الخرج. يتجه الموجب من خلال مقاومة صغيرة و ملف تحسين معامل القدرة و الذى يوصله لحظيا بالأرضى Zero عدد 2 موسفيت يأخذان مباشرة من الطرف 1 للمتكاملة و المسمى PFC أى تصحيح معامل القدرة. باقى المكونات سبق شرح مثيلها فى الدوائر الأخرى مثل الخرج من طرف 8 و المسمى PWM لموسفيت Q3 يوصل مصدرة بمقاومة صغيرة R15 لتحديد تيار الحمل و يوصل مصبه بمحول الخرج. يؤخذ عينة من الخرج و يقارن بالمرجع LM431 السابق شرحه و الفرق ينقل من خلال اوبتو كبلر U3 لضبط الخرج. كيف نحسب المحول؟؟ |
|
|||||
ترانزوستر دارلنغتون له اربع اطراف
|
|
|||||
|
|
|
|||||
|
