المحول الإلكترونى Electronic Transformer

المحول الإلكترونى هو أحد التطبيقات العبقرية للمحول الفرايت حيث يستخدم كمحول للمبات الهالوجين بقدرات من 60 وات و حتى 250 وات و خرج 6 فولت أو 12 أو 24 فولت ولكن يمكن بناء وحدات بقدرات متنوعة و أكبر من ذلك.
المحول يستخدم الفرايت مع تردد 100ك هرتز لتوليد الخرج المطلوب و هذه صورة التركيب الداخلى له


دائرته بسيطة وهذا شرحها من شركة ST وهذا موقعها و الوثيقة المحتوية هذه المعلومات
http://www.st.com

APPLICATION NOTE 13707 by P. Fichera, R. Scollo

فكرة هذا المحول مبنية على نصف القنطرة كما سبق الشرح وهى مكونة من الترانزيستورين TR1,TR2 مع المكثفين C3,C2


عند البدء نلاحظ أن الترانزيستورين فى حال القطع فلا يوجد أى تغذية لقاعدة أى منهما.
يتم توحيد التيار العمومى موجة كاملة و تدخل أنصاف الموجات الموجبة على الدائرة فيكون المجمع TR1 موجبا و المكثفان C3,C2 يبدأن فى الشحن كما أن الدائرة R,C1 تبدأ أيضا و عندما يتعدى جهد C1 جهد انهيار الثنائى القادح Trigger Diode فينهار و يفرغ المكثف فى قاعدة TR2 فيفتح و يمر التيار حسب المسار المبين باللون الأحمر، من الموجب عبر C2 ثم محول الخرج T-Out عبر الملف الابتدائى للمحول الصغير T1 إلى TR2 ثم الأرضى
نلاحظ هنا أيضا أن المكثفات تتدخل لحد كبير قى قدرة الوحدة لذا كما سنجد فى الوحدات 60 وات قد يكون 0.01 ميكرو بينما 0.1 ميكرو فى وحدات 160 وات و تصل إلى 330 ميكرو فى وحدات الحاسب.
الملف الابتدائى للمحول الصغير T1 عبارة عن نصف لفة و له ملفان ثانويان لتغذية قاعدتى الترانزيستورين كل منهما خمسة لفات تقريبا و حسب القطبية المبينة و ملفوفة على قلب حلقى من الفرايت بقطر 5 مم تقريبا، فيبقى TR2 فى حال التوصيل و يبقى TR1 فى حال القطع.
يزداد التيار المار، فيدخل المحول T1 فى حال التشبع فلا ينقل مزيدا من التغذية لقاعدتى الترانزستورين فيبدأ TR2 فى العودة للقطع مرة ثانية، هذا التناقص فى التيار خرج المحول الصغير T1 من التشبع مسببا جهد عكس السابق فيساعد TR2 على القطع بينما يبدأ فى دفع TR1 للتوصيل فيمر التيار فى المسار المبين باللون الأخضر.
مما سبق نرى أن الدائرة تعمل على الاهتزاز الحر المحدد بتردد يعتمد على تشبع الملف الفرايت للمحول الصغير.

من الشرح السابق نجد أن الدائرة تعطى خرج متردد وتردده حوالى 100ك هرتز و لكنه متقطع فى صورة حزمات من التردد كما بالرسم فى الوقت من الذبذبة حيث يزيد فولت الدخل عن حد القدح للثنائى وهو يستخدم فى الإنارة باللمبات الهالوجين و غيره من الأحمال ذات صبغة المقاومة و خالية من المعاوقة سواء الحثية أو السعوية.


يمكنك إعادة لف محول الخرج للحصول على جهد مناسب لو تحتاج إلى جهد غير المصمم له.
المرة القادمة إن شاء الله استخدامات أخرى له.

ماذا لو أردت أن تحصل منه على جهد مستمر؟؟
المشكلة تكمن فى التردد حيث أن بعض الثنائيات العادية تعمل فى هذا التردد لكن غالبا ما ستحتاج لثنائيات ذات استجابة سريعة أو ثنائيات شوتكى.
هذا ليس كل الموضوع فالمحول يعتمد على تيار الحمل وهو الذى ينقله المحول الصغير T1 ليفتح ويقفل به الترانزستورات، لذا لو كان الحمل قليلا مثلا LED واحد ، لن يكفى لأن تعمل الدائرة ولن تجد لها خرج سوى نبضة فى البدء فقط ثم تتوقف.
لو راجعت الصورة السابقة ستجد مكتوب عليه 20-60Watt و عادة ما يكتب القيمة الفعلية فقط و لكن كتابة القيمة الصغرى هى لتوضيح ذلك، أى أن الحمل لو قل عن حد معين لا يكون الأداء مستقرا. لهذا لو فكرت فى هذا الاستخدام ، يجب أن يكون حملا مستديما كوحدة تغذية لجهاز يبدأ السحب عند الفتح و ليس كمحول خارجى تضعه فى الكهرباء ثم تصل الحمل لأنه لن يعطى خرج إلا بعد توصيل الحمل (الجهاز) و تشغيله فيسحب منه تيار يكفى لبدء العمل.
أيضا استخدام تقويم نصف موجة سيضع نفس المشكلة على الدائرة، إذ سيسحب تيار فى نصف الموجة و يمتنع النصف الآخر ، ولهذا ستضطرب الدائرة وقد يسخن أحد الترانزيستورين وقد تتوقف عن العمل، لذا فالأفضل استخدام تقويم موجة كاملة.
لو نذكر فى سلسلة الدوائر الإلكترونية، سنجد أن أشباه الموصلات عموما لا تتواءم مع الأحمال الحثية و السعوية، ولكنها يمكن أن تتعامل مع الأحمال الحثية لو كان التيار أقل من تحملها الأقصى، لذا فبعد التقويم ستحتاج لمكثف تنعيم. هذا يشكل مشكلة بالنسبة لثنائيات التقويم فترتفع درجة حرارتها و ينقلها المحول أيضا للترانزستورات التى تسخن بدورها جدا بصورة غير طبيعية ثم تتلف.
الحل أن تفصل بين خرج الثنائيات و المكثف بملف يلف أيضا على قلب من الفرايت ولو كان تيار الحمل كبيرا يفضل استخدام سلك غليظ لأن تأثير السطح أو تأثير القشرة Skin Effect هنا له فعل ملحوظ وتلاحظ ارتفاع حرارة سلك هذا الملف.
كم يكون مكثف الخرج؟
كما ذكرنا فى الرسم الموضح للخرج سابقا، أن الخرج سيكون حزمات من التردد و الذى بعد التقويم سيكون نبضات متحدة الاتجاه بتردد ضعف التغذية أى 100 ذ/ث، هذا يتطلب مكثفات كبيرة الحجم لتنعيمها وهو غير مقبول بالنسبة للدائرة، وهذه أيضا لها حل، وهو أن نضع مكثف مناسب مثلا 10 ميكرو أو 22 أو حتى 220 ميكرو 400 فولت بعد دائرة التقويم الأولى و ذلك بالطبع حسب تيار الحمل فوحدة 60 وات لن تسحب تيار مثل 600 وات.



هذا المكثف سيجعل خرج المحول تردد ثابت القيمة تقريبا و إن كان سيعانى بعض التعرجات نتيجة أن المكثف ليس بالكبر الكافى، هذا سيجعل الخرج بعد التقويم جهدا مستمرا تقريبا إلا من بعض من هذه التعرجات الطفيفة.
أيضا يمكن إضافة دائرة لتحسس التيار و عند وصوله لقيمة محددة تتوقف الدائرة كحماية لها وللحمل، والفكرة من شركة ST فى الملف السابق الإشارة إليه وهى



إضافة مقاومة صغيرة بين باعث الترانزيستور و السالب RE يظهر عليها فولت مساوى لضرب قيمتها فى تيار الترانزيستور.
عندما يصل هذا الفولت لقيمة 1.2 فولت وهى جهد انحياز الثنائى Ds ، سيبدأ الجهد فى شحن المكثف Cs، و عندما يصل جهد المكثف لقيمة 0.6 الكافى لتشغيل الترانزيستور TRs ، سيفتح هذا الترانزيستور ساحبا التيار من ثنائى القدح و بالتالى من قاعدة الترانزيستور TR2 فتتوقف الوحدة عن العمل لحظيا ثم بعد تفريغ المكثف تعود للعمل مرة أخرى.

المرة القادمة إن شاء الله نتحدث عن وحدة تغذية الحاسب فهى ضمن هذا النوع من القنطرة.

وحدة تغذية الحاسب الآلى:

تعتبر وحدات تغذية الحاسب الآلى من أشهر وحدات التغذية و أكثرها تنوعا من حيث القدرات و الثمن أيضا إلا أنها أقلها كلفة و أكثرها توافرا و شيوعا و يمكن استخدامها فى كثير من التطبيقات و لولا محول الفرايت ما كان يسهل توفيرها إلا فى حجم قد يكون أكبر من حجم الحاسب نفسه.
كما سبق الذكر فهى تعتمد نصف القنطرة و هو أنسب للتيارات العالية لكون الخرج متردد فيوزع على موحدين فى تقويم موجة كاملة بدلا من واحد و ترانزستورين بدلا من واحد و مسارين من الأسلاك بدلا من واحد الخ.
لتسهيل الشرح، سنجد صورة للمنظور و أخرى للدائرة و رجاء المتابعة و التنقل بينهما حسب الحاجة.
يدخل التيار العمومى 220 فولت لموحد موجة كاملة عبر مقاومة صغيرة أقل من 10 أوم حتى لا يندفع التيار لو تصادف توصيل الوحدة عند قمة الموجة فيتلف دائرة التقويم، وفى الوحدات القيمة تمر من خلال مرشح (فلتر) لمنع خروج ناتج التقطيع خارج الوحدة لكن فى الوحدات الاقتصادية تحذف كما بالصورة. نتيجة التقويم يشحن المكثفان C3,C4 وهما نصف القنطرة، و لضمان تساوى توزيع الجهد عليهما، توصل المقاومتان R1,R2 على التوازى معهما. جهد التقويم الآن 311 فولت و يتناقص بالتحميل إلى 200 فولت أو أقل.
مكونات القنطرة موضحة باللون الأحمر، لذا نتوقع أن يكون نصف القنطرة الآخر من الترانزيستورين Q1,Q2 ، و من ثم T1 باللون الأخضر هو المحول الرئيسى كما سبق الشرح و خرجه هنا لمجموعة من موحدات الموجة الكاملة لتوليد كافة الجهود المطلوبة و كلها إما سريعة أو شوتكى و غالبيتها على المبرد المخصص لهم.


الثنائى المزدوج D11 و أيضا D12 ثنائيان فى عبوة شبيهة بالترانزيستور حسب التيار فبعضها تعطى 2 × 10 أمبير أى 20 أمبير و البعض قد يصل 60 أمبير فى الحجم الكبير. باقى الثنائيات من النوع 3 أمبير أو 5 أمبير و هى أيضا تثبت على نفس المبرد أحيانا.




خرج الثنائيات كما سبق لابد من أن يكون لملف وهو فى المربع الأصفر و موجود بالصورة على قلب حلقى.
كل خرج بعد ذلك يوصل لملف مستقل ثم مكثفات الترشيح و أطراف الخرج.
هذا لتوليد كافة الجهود 12 ، -12 ، 5 ، -5 ، 3.3 فولت المطلوبة لتشغيل الحاسب بتياراته المتعددة.
الآن من أين تعمل ترانزستورات نصف القنطرة؟؟
بالعودة للون الأحمر سنجد أن قاعدتى الترانزستورين متصلتين بمحول فرايت آخر T2 تماما كما سبق الشرح ولا جديد حتى الآن، إلا أن دخل أو الملف الابتدائى لهذا المحول يأخذ من ترانزستورين Q7,Q8.
من أين يتغذى Q7,Q8 ؟ حسنا هنا بدأ الاختلاف!!
قاعدتى الترانزيستورين تأخذان من المتكاملة U4 أسفل يمين الصورة و هناك عديد من الأرقام متكافئة فى الأداء ولكنها ليست بدائل إما لاختلاف الأطراف أو قيم الأداء الخ مثل 7500 و غيرها.
وظيفة هذه المتكاملة أن تعطى نبضات ذات تردد ثابت 100ك هرتز تحددها داخليا بدون أى مكونات خارجية وهذا فلا يمكن تغييره، ولكن عرضها يتغير حسب طرف دخول التحسس رقم 17 ، لو زاد الجهد تقلل العرض و العكس بالعكس، ببساطة مثبت جهد للخرج، لكنها مزودة بعدم مداخل تستكشف هبوط الجهد فتستشعر حمل زائد فتوقف العمل مثل طرف 2 لتحسس 3.3 فولت و طرف 3 لتحسس 5 فولت و طرف 7 لتحسس 12 فولت.
أيضا هذه المتكاملة مزودة بتحسس لانقطاع التيار فتعطى إنذار للحاسب كى يحفظ ما يريد فبل انقطاع التيار و ربما متكاملات أخرى لا تحتوى هذه الخاصية، أيضا الطرف 1 للتشغيل و الإيقاف ليمكن التحكم فيه آليا.
هيه، هنا مشكلة، فى البدء لا يوجد تغذية فمن أين ستعمل هذه المتكاملة لكى تولد باقى الجهود؟!!
حسنا هذا موضوع المرة القادمة إن شاء الله

بعد اذن المهندس ماجد و لكن لكى تعم الفائده
لقد جمعت الموضوع فى ملف
http://www.mediafire.com/?azdn37gno8ql1u7
و جزاك الله كل خير على مواضيعك الهامه التى نتعلم منها و جعلها فى ميزان حسناتك ان شاء الله

أخى
الموضوع لم يكتمل بعد، و عندما يكتمل سأرفعة إن شاء الله بصورة PDF مرتب و مكتمل

شكرا على مجهودك

الاستاذ القدير ماجد تحية طيبة وبعد

لدي محول أبعاد قلبه الداخلي (البلاستيك اللي ملفوف عليه السلك) 9 سم * 7 سم والارتفاع 5.5 سم

وأبعاد الحديد الخارجي له 10.5 سم * 5 سم والارتفاع 9 سم

الدخل الو 0.185.220.255 والخرج 15.0.15.27 يعني الو تلاته دخل وتلاتة خرج غير الصفر ..
سلك ال 220 فولت قطره تقريبا 1 ملم وسلك ال 15 فولت قطره تقريبا 2 ملم.

ممكن تحسبلي قدرته بالوات ؟؟ وكم امبير بكون هادا المحول تقريبا على جهد الخرج ال 15 فولت لاني بدي اعملو شاحن بطارية 12 فولت 105 امبير ؟؟

صورة توضيحية للأبعاد



ملاحظة : الأبعاد جميعها بالسنتيمتر.

ارجو الافادة وشكرا جزيلا لك

اخى
فى السلسلة الشرح الكافى
اضرب ارتفاع فتحة البكرة فى عرضها يكون مساحة المقطع
اضرب المساحة × نفسها تعطى القدرة
سلك ال15 فولت 2 مم اقسمها على 0.8 يكون جذر التيار
اضربه فى نفسه تعرف التيار

يعني قدرة المحول عندي راح تكون 5.5*6.8 تربيع

يعني 1400 وات تقريبا.

بس ما فهمت كيف اجيب الامبير تبع ال 15 فولت ممكن تحسبلي ياه انت ؟!