نظرا لإستفسارات البعض سأضيف إن شاء الله كيفية قراءة الداتاشيت لكل من MOSFET, IGBT

رجاء من له ملاحظات أو طلبات ان يتكرم مشكورا بإضافتها

قراءة الداتاشيت للموسفيت

ما يهمنا عادة فى قراءة الخواص هو الفولت و التيار ، ولكن هذا ليس كل ما هنالك لنعلمه ، بل هناك أمور أخرى و خاصة عند محاولة إيجاد بديل، يجب أخذها فى الحسبان.
لنقارن سنستخدم رقمين قريبين لنحدد علاقة المكونات ببعضها و ليكن مثلا IRF1404,IRF1407 و كلاهما سالب القناة ولكن 04 يتحمل 40 فولت بينما 07 يتحمل 75 فولت. أول ما نجد أن التيار قد انخفض من 162 أمبير إلى 130 أمبير وهذا ناتج من طريقة تصنيع أشباه الموصلات عامة و المشروح سابقا فى السلسلة فى الثنائيات و الترانزستور ، لكى نرفع الفولت يجب أن تقل نسبة الشوائب و من ثم تعلو مقاومة السيليكون الباقى خارج الوصلة و ترتفع المقاومة الداخلية و الحرارة المتولدة.
سنلاحظ أيضا أن التيار معطى عند جهد بوابة / مصدر بقيمة 10 فولت وهذا هام جدا. فبعض أرقام الموسفيت صممت للتعامل مباشرة مع المتحكمات و تفتح بجهد بوابة 5 فولت فقط. بعد التيار الكلى المذكور سابقا سنجد التيار النبضى وهو فى 04 يرتفع من 162 إلى 650 أمبير وفى 07 يرتفع من 130 إلى 520 أمبير قرابة أربعة أمثال القيمة و قد تقل فى أرقام أخرى خاصة لو كانت ذات جهد عالى 600 فولت مثلا. هذه القيمة مشروطة بأنها نبضية و ستجد بجوار القيمة دائرة صغيرة بداخلها رقم 1 و اسفل الجدول تجد هذه الملاحظة رقم 1 و التى تقول أن هذه القيمة تعتمد على كمية الحرارة الآمنة المتولدة أثناء التشغيل أى أن التيار يكون لفترة و ينقطع بنسبة دوام تكفى لتشتت الحرارة.

تحت قيم الفولت و التيار ستجد قيمة المقاومة أثناء فتح الترانزستور وهى فى 04 بقيمة 4 مللى أوم وفى 07 بقيمة 7.8 مللى أوم وفى الوحدات ذات الفولت العالى قد تصل لكسر من الأوم و بعض الأرقام القديمة كانت بضع أوم وهذه خاصية هامة جدا فالحرارة المتولدة كما نعلم = مربع التيار × قيمة المقاومة هذه. فلو تريد بديل ، راعى أن تكون مساوية أو أقل حتى لا ترتفع الحرارة فتتلف الموسفيت.
قيمة الفولت و التيار و المقاومة من أهم القيم التى نتعامل معها لكن لو تريد بديل يجب أن تفهم الدائرة جيدا فبعض الدوائر تستخدمه كمكبر خطى فى دوائر الصوت أو كمقاومة متغيرة وهنا حدود تشغيل البوابة قد تصبح هامة فنجد فى المثال السابق نجد قيمة VGSin أى جهد بدء التشغيل هو من 2 إلى 4 فولت أى لو اشتريت 100 قطعة ستتراوح جهود بدء التوصيل من 2 إلى 4 فولت و هذه الشركة IR لا تذكر حد التشبع لكن بالنظر لذات الرقم من إنتاج شركة أخرى قد تجد فيها أنه من 6 إلى 8 فولت . أيضا من القيم الهامة هى Gm وهى معامل التكبير للموسفيت .
عندما يكون التطبيق نبضى يجب مراعاة جهد البوابة / مصدر ففى الغالب يكون +/- 20 فولت لكن كثير من الوحدات الحديثة تصل إلى +/- 30 فولت و هنا يجب الحيطة فلو كان جهد التحكم يتعدى 20 فولت سيكون هذا من دواعى سرعة تلف البديل.
لو التطبيق يعمل بتردد عالى أو نبضات قصيرة العرض فإن الحرارة المتولدة تعتمد إلى حد كبير على سرعة الفتح و الغلق و قد سبق مناقشة هذا فى الترانزستور العادى و أذكرك بهذا الرسم

حيث الموجة المستطيلة باللون الأسود هى الاستجابة المطلوبة و الحمراء هى ما يحدث فى الواقع ، لذا فالجزء الملون بالأصفر هو طاقة حرارة مفقودة نتيجة ضرب الفولت اللحظى فى التيار اللحظى.
بافتراض أن زمن الصعود مساوى لزمن الهبوط فتكون الحرارة = الفولت (ارتفاع المثلثين ) فى التيار المار فى الحمل فى عرض زمن التأخير باعتبار مثلثين معا يكونا مستطيل.
هذا لنبضة واحدة و بالضرب فى عدد النبضات فى الثانية ينتج كم الحرارة الناتج من التقطيع.
هذا نجده فى الداتاشيت tr وهى زمن الصعود tf زمن الهبوط و td(OFF) ….n.s تأخير غلق الموسفيت و td(ON ) …. n.s وهى تأخير فتح الموسفيت. بجمع القيم الأربعة تحدد لك الزمن الأدنى المطلق لأى نصف ذبذبة و من ثم التردد الأقصى لكن الحرارة من جمع زمنى الصعود و الهبوط معا و قسمته على 2 أى أخذ متوسط القيمتين.
نقطة أخرى هامة وهى عندما تقود الموسفيت ، عندما يرتفع التيار نحتاج عادة لجمع أكثر من موسفيت على التوازى و الغالب يعتبر أن الموسفيت ذو دخول قريب من ما لا نهاية و من ثم يمكن جمع ما يكفى بلا مشاكل.
نعم المقاومة عالية جدا لكن المعاوقة ؟ كلا فلو عدت للموسفيت ستجد أن بين البوابة و المصدر سعة قدرها 7360 بف للرقم 04 و 5600 بف للرقم 07 . هذا يعنى سعة ليست بالصغيرة فقيمة 7 نانو تجعل بناء الشحنة من صفر إلى 10 فولت بالسرعة الكافية أمر ليس بالهين. عندما توصل عدد على التوازى يضرب هذا الرقم فى هذا العدد، لذا فالدائرة مصممة على قيادة هذه السعة بالتيار الكافى. ولو اخترت سعة أكبر سيبطئ الانتقال و من ثم يبطئ الفتح و الغلق.
هنا لا يفوتنا أن كما ذكرنا فى الشرح أن التقنية تفرض وجود دايود داخل الموسفيت و البعض يجعله زينر و البعض يجعله دايود سريع القطع.
الآن نقطة أخرى بالغة الأهمية ، لو لديك حمل حثى و تحتاج الدايود، ستجد خواصه فى الداتاشيت فى جدول مستقل أسفل خواص الموسفيت. لو تكفيك من حيث الزمن و الحرارة المتولدة فيه الخ ، فنعم و يكتفى به و إلا يجب استخدام دايود خارجى أسرع منه مع مراعاة أن يكون جهد التوصيل له أقل من جهد توصيل الثنائى الداخلى و إلا فلن يقوم بأى وظيفة ولا جدوى منه. من الداتاشيت نجد أنه 1.3 فولت لهذا الرقم ولكنه يختلف لأرقام أخرى بحسب تيار و فولت و نوع كل منها.

السلام عليكم استاذ ماجد
لدي استفسار حول Vrms & Vp
اولا
هل نفس المعادله التي تربط بين القيمتين في حال الموجه الجيبيه
vp= 2vrms
تطبق في الاشكال الاخري كالمربعه المتماثله حول الصفر وسن المنشار وغيرها?

ثانيا
ناخذ مثال الدايود ذو 50 فولت
1N4001
لانك تطرقت اليه هنا
هل 50 فولت للموحد
Vrms او Vp
معذره هل يمكن ان تشرح النسبه 3.14
لم افهمك تماما (عذرا لطلب شرح ما هو مشروح )
ايضا
هل القيم Vrms او Vp تنطبق علي بقيه العناصر حين يذكر ان جهدها الاقصي كذا
او ما هو التمثيل العام المتفق عليه في كتب الداتا شيت
حتي في حساب القدره لمقاومه وغيرها
هنالك من يضع مشتت حراري لعنصر لكنه ايضا يتلف هل يمكن ان تكون اختلاف القيم Vrms او Vp هي السبب
وشكرا سلفا

أخى
لو رجعت للشرح لوجدت أن حساب هذه المعادلة ثم بحساب التكامل الذى يحسب القدرة لأجزاء الموجة ثم حساب المتوسط و مطابقته بالمقابل من المستمر
لذا كل شكل حسب طبيعته
لا تقل لى أن نبضة حادة ذات دوام 1% توازى أخرى 99% ولا مثلثلة توازى المربعة وواضح أنها النصف
أتمنى لو انك وضعت الرابط فعندما عدت للأصل وجدت كثير من الأخطاء ليست موجودة فيه وهذا ما وجدته عندى و المفترض أنه ما قد رفع هنا
=======
عند تصميم وحدة التغذية ، ستبدأ باختيار الموحدات وعليك إنزال ملف البيانات الخاص بها خاصة إن كنت تتعامل مع تيارات أعلى من خمسة أمبير ، ثم قارن لتعرف ما إذا كانت مناسبة وإلا – خذ الموحد الأعلى قيمة
ماذا عن الفولت ، القصة لم تتغير ، اختار أقصى جهد عكسى أعلى من الجهد المستخدم – لاحظ أنه قد يصل لأكثر من ثلاثة أضعاف جهد الحمل فلو وحدت 24 فولت مثلا سيكون الجهد على الموحد طبقا لأول دائرة (وجه واحد موجة كاملة) هو 3.14 مضروبا فى 24 أى 75 فولت وعلية لا يجب استخدام الموحد 1n4001 ذو 50 فولت
هيه ، أخذنا فى هذه الدائرة أن الجهد العكسى على الموحد هو ضعف المنبع – كيف تقول 3.14
لاحظ أن جهد الحمل المستمر أقل من جهد المنبع نتيجة للتوحيد و التنعيم (بواسطة مكثف أو ملف) و النسبة هنا لجهد الحمل وليست المنبع
=======
Vp أعلى فولت طبعا لأنه لو زاد عن ذلك قد ينهار الدايود
المفروض أن المحول يعطى عكس الوجه و 24 فولت تعطى 48 فولت * 1.414 = 67 فولت
أى انك ضربت فى 2*1.4 أى قرابة 3
لكن القيم هذه بالنسبة لجهد الحمل الذى تهتم بتحقيقة و الذى هو أيضا أقل بنسبة ما من 24 فولت أقل من 0.9 + جهد الدايودات و الذى قد يصل إلى 3 فولت طبقا للداتاشيت + هبوط على الملفات الخ

أيضا قد تحتاج لنسبة أعلى من هذه لو أخذت فى الاعتبار أن جهد الدخول قد يهبط
أى قيمة سواء فولت أو تيار أو قدرة لها rms و قيمة أعظمية
يجب أن تفهم جهازك كى تتعامل مع هذه القيم
القيمة العظمى مثل شد بقوة لفترة قصيرة ولكنها تتكرر بعد فترة استراحة
القيمة rms هى المكافئ لو أن هذه القدرة اعطيت بشكل مستديم غالبا سيكون محتمل
يصبح السؤال هل كل شيء يتحمل هذه النبضات السريعة
البعض نعم و الآخر لا و فى الترانزيستورات المخصصة كمفتاح يعطى بوضوح هذه القيم فمن المعتاد فى الرادار أن تأخذ نبضة زمنها ميكرو ثانية بقدرة 50ك وات لكن تكرارها بنسبة 1:1000 أى كل مللى ثانية فيكون المتوسط 50 وات
لكن هل كل ترانزيستور يتحمل هذه النبضة؟؟ لهذه الفترة؟
بالتأكيد لا فالترانزيستور يحتاج لزمن ما لتسريب هذه الحرارة من حيث تولدت لباقى البللورة و من ثم لجسم الترانزيستور المعدنى قبل أن نفكر فى المشتت ، و هنا فقط نبدأ التحدث عن المشتت هل يقدر على تبديدها أم لا
المشتت يعتمد على القدرة بالوات ثانية يستطيع تشتيت كذا وهو مشروح فى السلسلة كمصدر حرارى و المشتت مقاومة فى طريق التسريب تماما مثل قانون أوم

المكثفات لا تتحمل فولت أعلى مما صممت عليه كما أنها أيضا لا تتحمل تردد أعلى مما صممت عليه
لكن المقاومات كما هو مشروح تتحمل

معذره تاخر الرد بسبب قطوعات الكهرباء
شكرا استاذ ماجد
حسنا ان لم استطيع اشتقاق المعادله هل يمكن تقويم الموجه وحسابها كقيمه مستمره بفرض المطابقته بالمقابل من المستمر
هي ماخوذه من اخر تحديث pdf ,
اذا القيم عظمي , بارك الله فيك هذا ما ابحث عنه
كل هذه القيم لحساب الجهد المتوقع وجوده وبه نختار الدايود ؟
معذره ان كان هذا لاختيار الجهد هل تقصد قد يرتفع لذا استخدم النسبه السابقه 3
ام
اني قد اقيس جهد وهو " هابط" فاتفاجا في لحظه ما بالجهد الحقيقي!! لذا استخدم النسبه السابقه 3
التوضيح رائع جزيت خيرا

يبدو أن الشرح لم يفى بالغرض و تحتاج للعودة لفهم دوائر التقويم .
الآن شخص ما طلب دائرة فوجدت أنها تحتاج تغذية 24 فولت 1.2 أمبير

لو استخدمت تقويم نصف موجة ستحتاج محول كبير لذا ستفضل تقويم موجة كاملة فكل دايود سيتحمل 75% من الحمل نتيجة للتوافقيات و نصف الموجة و بالتالى 2 موحد كفاية
أولا قبل أى كلام نتيجة التقويم و التنعيم سيكون الخرج 24 * 1.414 = 34 فولت بدون سحب و عند تمام الحمل سيكون المستمر 0.9 * 24 = 21.6 فولت و كم من جهد التعرجات بحسب المكثف
إذن للحصول على 24 فولت للحمل يجب أن نرفع الجهد إلى 24/ 0.9 ليكون 26.67 فولت أى 27 فولت بجهد أقصى 27*1.414 = 38 فولت
الآن هل تستخدم محول 220:24 فولت مع قنطرة أم 220 / 24-0-24 مع 2 دايود
لو استخدمت الأول ستحتاج فرق جهد دايودين أى 39 إلى 40 فولت و الدايود عليه جهد عكسى 40 فولت فقط
أما لو استخدمت 2 دايود فستضيف جهد دايود واحد مثلا 39 فولت لكن الدايود عليه ضعف الفولت كجهد عكسى أى 78 فولت

الآن 78 فولت = كم بالنسبة للقيمة المطلوبة 24 فولت

هذا ولم نضيف بعد أى احتمال لتغير فولت 220 عن قيمته الدقيقة

للاسف يظهر ذلك
ساعود
شكرا علي الشرح استاذي الفاضل

هل شرحى الأخير لم يوضح الأمر؟