تعلم تصميم الدوائر الالكترونية من البداية حتى الاحتراف

[احمدسعد]

الدوائر الإلكترونية من الالف الى الياء سيتم طرحها على عدة مواضيع


المصهر Fuse


كيف تختار فيوز Fuse لدائرتك

يستخدم الفيوزFuse لحماية الدائرة الكهربية من خطر التيار الزائد عن طريق عمل فتح فى مسار الدائرة، فينقطع مرور التيار وتتوقف الدائرة عن العمل، حتى يتم البحث عن سبب زيادة التيار عن قيمته الطبيعية واصلاحه، ولذلك فهو يحافظ على الدائرة من التلف، ولذلك فمن الضرورى اختيار الفيوز المناسب بعناية.

والصور التالية توضح بعض أنواعه

والشكل التالى يوضح رمز الفيوز Fuse فى الدوائر الكهربية

والفيوزFuse يتكون من شريط معدنى أو سلك يتحمل تيارا محددا، فإذا زاد التيار المار به انصهر السلك، ويتوقف مرور التيار، ويتم توصيله عند مدخل الدائرة المراد حمايتها على التوالى كما يوضح الشكل التالى

مصطلحات خاصة بالفيوز Fuse

قيمة الامبير Ampere Rating

يمثل مقدار أقصى تيار يمكن ان ينقله الفيوز، وعندما يتعرض الفيوز لأمبير أعلى من ذلك لفترة زمنية معينة، فإنه يتحول الى open circuit وينقطع مرور التيار. ويتم كتابة قيمته على الفيوز بوحدة الامبير أو بوحدة الملى أمبير، وفى حالة عدم كتابة الوحدة، فانها تعتبر بالامبير. كما يوضح الشكل التالى

فالقيمة المكتوبة 5 فقط، وهى تعنى 5 أمبير.

والصورة التالية توضح تيار الفيوز بالاضافة الى جهده على الغطاء المعدنى للفيوز.

قيمة الفولت Voltage Rating

أقصى جهد يمكن أن يتحمله الفيوز بأمان أثناء الفتح (قطع مسار الدائرة) دون حدوث شرارة كهربية، ويتم كتابته على الفيوز، ووحدته بالفولت، سواء كان جهد متردد AC او جهد مستمر DC.

Interrupting Rating - Breaking Capacity - Short circuit rating

يوضح أقصى تيار يمكن للفيوز ان يتحمله عند فتح الدائرة بأمان بحيث لا يحدث تلف أو شرارة كهربية تؤدى الى احتراق جسم الفيوز والمكان المركب به، وتكون وحدته امبير،وذات قيمة عالية، ويتم كتابة قيمة الامبيرفى صفحة البيانات الخاصة بالفيوز، وتوجد منه الانواع التالية:

LBC = Low Breaking Capacity
HRC =High Breaking Capacity
EBC = Enhanced Breaking Capacity

Fast Acting Fuse - Fast Blow Fuse




هو أحد أنواع الفيوز حيث يقوم بالفتح (قطع مسار الدائرة) سريعا، عند زيادة التيار، حيث لم يتم تصميم هذا النوع من الفيوز للصمود فترة من الزمن أمام الارتفاع المؤقت للتيار، ويستخدم فى الاغراض العامة.

High Speed Fuse

هو أحد أنواع الفيوز الذى يقوم بالفتح بأقصى سرعة ممكنة، ويستخدم هذا النوع غالبا لحماية أشباه الموصلات Solid State.

Slow Acting Fuse - Slow Blow Fuse

صمم هذا النوع من الفيوز بحيث يسمح بمرور الارتفاع فى التيار المؤقت وغير الضار Inrush Current (وهو تيار عالى لحظى، يحدث عند لحظة تشغيل الاجهزة حتى تصل الى وضع الاستقرار Steady State).

والشكل التالى يوضح أحد انظمة تكويد الفيوز

كيفية تحديد قيمة أمبير الفيوز الذى سيتم اختياره ليحمى الدائرة


لنفترض أن قيمة الامبير المكتوبة على الفيوز current rating هى 10 امبير، نقوم بخصم 25% من هذه القيمة (تسمى هذه العملية de-rating ) فتصبح القيمة المتبقية 7.5 أمبير هى قيمة تيار الدائرة التى سيركب عليها الفيوز، وذلك عند درجة حرارة 25 مئوية.


أو بعبارة أخرى اذا كانت الدائرة تقوم بسحب تيار قيمته 7.5 أمبير، فلكى نحسب قيمة أمبير الفيوز current rating ، نقوم بقسمة تيارالدائرة 7.5 على 0.75 فنحصل على 10 امبير، هى قيمة اممبير الفيوز.


أما اذا كانت درجة الحرارة التى سيعمل فيها الفيوز أعلى من 25 مئوية،فان الفيوز سيقوم بالاستجابة أسرع لأى زيادة مفاجئة ولحظية فى التيار ويقطع مسار الدائرة، لذلك نقوم بعمل re-rating باستخدام خريط الفيوز الموجودة بصفحة بياناته الخاصة بالشركة المصنعة، وهى موضحة بالشكل التالى



مثال

نحتاج ان نختار فيوز نوعه Fast Acting Fuse لدائرة تسحب تيار قدره 15 أمبير عند درجة حرارة 105 مئوية.

من الخريط السابقة نجد ان عند درجة حرارة 25 مئوية تكون النسبة المئوية على الخظ الرأسى هى 100%، بينما عند درجة حرارة 105 مئوية تكون 88% (ممثلة بالخط ذو اللون الاخضر)، ثم نستخدم العلاقة التالية

حيث
Normal Operating Current: هو تيار الدائرة التى ستعمل على درجة الحرارة الاعلى من 25 مئوية.
Re-rating: قيمتها من على الخريطة السابقة 88%.
De-rating: تمثل 75%.

ثم نقوم بالتعويض

وبالتالى تكون قيمة تيار الفيوز المطلوب 22.73 أمبير

بكده نكون قد انتهينا من الالف الى الياء لأول عنصر بالدائرة الالكترونية

يارب تكون وصلة المعلومة لجميع

استودعكم الله
وفى
امان الله
وتحية وشكر وتقدير للباشمهندس

محمد يوسف

وانتظرونى فى عنصر أخر بأزن الله

[احمدسعد]

الفاريستورVaristor

كلمة varistor تتألف من كلمتين هما variable resistor أى مقاومة متغيرة، إلا أن هذا النوع من المقاومات لايخضع لقانون أوم ولا يستخدم فى الإستخدامات التى تستخدم فيها المقاومات العادية، بل تستخدم أساسا فى حماية الدوائر من الإرتفاع الزائد واللحظى فى الجهد excessive transient voltage.

ويطلق على هذا النوع أيضا المقاومة المعتمدة على الجهد voltage dependant resistor - VDR.

وفيما يلى صورتها والرمز المستخدم

ويتم توصيله بالتوازى مع الدائرة المراد حمايتها كما بالشكل التالى

وعندما يكون الجهد المسلط على المقاومة فى المستوى الطبيعى والموضح بصفحة البيانات الخاصة بها فإن قيمة المقاومة تكون مرتفعة جدا وتمثل دائرة مفتوحة open circuit ، وعندما يرتفع الجهد عن الجهد المقنن ويسمى clamping voltage فإن قيمة المقاومة تصبح صفر أوم وبالتالى تمثل دائرة قصر short circuit فتصبح طريقا سهلا لمرور التيار خلالها دون مروره خلال الدائرة.

مع ملاحظة أنه إذا كان الجهد اللحظى كبيرا جدا فإن ذلك قد يؤدى الى تلف الفاريستور وتدميره كليا ، ويمكن تجنب هذه الحالة عن طريق توصيل أكثر من فاريستو بالتوازى .

ويجب أن تلاحظ أنه فى حالة إنفجار الفاريستور فإن الدائرة ستعمل بشكل طبيعى ولكن دون حماية. ولذلك يجب إستخدام دائرة أخرى أو مكون أخر للحماية مثل المصهر fuse للحماية من مرور التيار الزائد.

وفيما يلى صفحة بيانات فاريستور لاحدى الشركات

وعند إختيار جهد الفاريستور varistor voltage يجب أن يكون أكبر من أقصى قيمة للجهد المتصل به Vm وليس القيمة الفعالة للجهد Vrms. فمثلا إذا كان الجهد المنزلى 220 فولت فإن جهد الفاريستور يجب أن يكون اكبر من الجهد المحسوب كالتالى

Vm = 220 * 1.414 = 311 volts

ويمكن إختيار الموديل التالى من الجدول السابق

اتمنى تكون وصلة المعلومة لجميع
انتظرونى فى عنصر أخر بأزن الله

وتحية وشكر للباشمهندس

محمد يوسف

[احمدسعد]

الصمام الثنائي



الصمام الثنائي عنصر إليكتروني يحتوي على طرفين (المصعد والمهبط)، يسمح الصمام الثنائي بمرور التيار الكهربي في اتجاه واحد وذلك عندما يكون جهد المصعد موجب بالنسبة للمهبط (توصيل أمامي)، ولا يمر إلا تيار ضئيل جداَ عندما يكون جهد المصعد سالباَ بالنسبة للمهبط (توصيل عكسي)، وهكذا يمكن اعتبار الديود كمفتاح جهد يوصل في أحد الاتجاهات ولا يوصل في الاتجاه الآخر.

يتكون الصمام الثنائي من شريحتين من مواد نصف ناقلة، إحداهما سالبة والأخرى موجبة.

يفصل الشريحة الموجبة (P) والتي تحتوي على الفجوات الموجبة كحاملات للشحنة، عن الشريحة السالبة (N) والتي تحتوي على الالكترونات السالبة كحاملات للشحنة، بمنطقة فاصلة تدعى المنطقة المجردة، وتشير الأسهم الموضحة إلى اتجاه حركة كل من تيار الفجوات وتيار الإلكترونات.




تجد دائماً خط دائري حول الصمام الثنائي وهي علامة توضيحية تدل على مسار التيار من المصعد إلى المهبط

خواص الصمام الثنائي

يمرر الصمام الثنائي تياراً عندما يكون موصلاً في الاتجاه الأمامي، ولا يمرر تياراً عندما يكون موصلاً في الاتجاه العكسي. ويوضح الشكل منحنى خواص الصمام الثنائي في الحالتين والذي يمكن إيجازه في النقاط التالية:

1- يمرر التيار الكهربائي: يسمح الصمام الثنائي للتيار بالمرور في الاتجاه الأمامي عندما يتعدى الجهد الأمامي ما يسمى بالجهد الحاجز والذي يبدأ بعده الصمام الثنائي في التوصيل، وتكون قيمتا الجهد الحاجز 0.7 فولط في ثنائيات السليكون و0.3 فولط في ثنائيات الجرمانيوم.

2- لا يمرر التيار الكهربائي: الجزء السفلي من المنحنى يمثل حالة التوصيل العكسي حيث يبقى التيار تقريبا مساويا للصفر إلى أن يصل الجهد إلى جهد الانهيار حيث يمر تيار عكسي شديد إذا لم يحد يمكنه أن يتلف الصمام الثنائي.












دارة الحماية بواسطة الصمام الثنائي

أنواع الصمامات الثنائيات

ثنائي الجرمانيوم (Ge Diode)
هو الصمام الثنائي المصنوع من الجرمانيوم ومحقون بشوائب تكون ذات بلورة موجبة مع شوائب أخرى تكون ذات بلورة سالبة، بحيث تكون البلورتان الموجبة والسالبة متجاورتين.

ثنائي السليكون (Se Diode)
هو الصمام الثنائي المصنوع من السليكون ومحقون بشوائب تكون ذات بلورة موجبة مع شوائب أخرى تكون ذات بلورة سالبة، بحيث تكون البلورتان الموجبة والسالبة متجاورتين


وهذا
ثنائي الجرمانيوم من القطع المشهورة وتستعمل دائما في دارات القدرة مثل دارات التقويم ومن أشهرها 1N4001 والخط الفضي دائما يدل على المهبط.



واليكم جدول يبين مواصفات بعض الصمام الثنائيات الشائعة الاستخدام

جدول يبين مواصفات بعض الصمام الثنائيات الشائعة الاستخدام
الجهد الكهربائي المعاكس القصوي
شدة التيار القصوية
الصمام الثنائي
50V
1A
1N4001
100V
1A
1N4002
1000V
1A
1N4007
100V
3A
1N5401
1000V
3A
1N5408

الصمام الـثنائي زينر (Zener Diode)

يعمل الزينر كثنائي عادي إذا إذا تم توصيله أمامياً أما إذا وصل توصيلاً عكسياً فانه عند قيمة معينة في الجهد العكسي سوف يزداد التيار العكسي بصورة مفاجئة وشديدة، ويسمى الجهد العكسي الذي يتسبب في حدوث تيار عكسي "جهد الانهيار" أو "جهد الزينر"، ويعتمد جهد الانهيار أو جهد الزينر أساساً على كمية الشوائب التي طعمت بها المادة التي صنع منها ثنائي الزينر. والنقاط التالية جديرة بالذكر:

• يُستغل جهد الانهيار العكسي لثنائي الزينر كجهد مرجعي في دارات تثبيت الجهد.
• يوصل ثنائي الزينر دائما عكسياً أما إذا وصل توصيلاً أمامياً فان خواصه تكون مثل الصمام الثنائي العادي.
• عند دخول ثنائي الزينر منطقة الانهيار فإنه لن يتلف أو يحترق حيث أن الدارة الخارجية الموصلة به تحد التيار ليكون أقل من القيمة التي تسبب تلفه.

تنظيم الجهد بواسطة ثنائي زينر


يوضح الشكل دائرة بسيطة تشرح كيفية استخدام ثنائي الزينر في تنظيم الجهد.
المقاومة R تحد من قيمة التيار، جهد الخرج ثابت ويساوي جهد انهيار الزينر، بغض النظر عن تغير جهد الدخل أو تغير التيار المسحوب بواسطة الحمل




مثال:
الجهد الكهربائي الناتج هو 5V،

شدة التيار الناتجة هي 60mA.

1. Vz = 4.7V (أقرب قيمة متوفرة)

1. Vs = 8V (يجب أن تكون أكبر بقليل من الجهد Vz)
2. Imax = 66mA (شدة التيار الكهربائي الناتجة زائد 10%)
3. Pz > 4.7V × 66mA = 310mW، اختر Pz = 400mW
4. R = (8V - 4.7V) / 66mA = 0.05KOhm = 50Ohm،اخترR = 47Ohm
5. نطاق قوة المقاومةP > (8V - 4.7V) × 66mA = 218mW،اخترP = 0.5W

دارة تنظيم تستخدم ثنائي زينر:
نحن نعلم أن ثنائي زينر يستخدم في التوصيل العكسي لتثبيت الكمون، فعندما يكون فرق الكمون بين طرفيه أقل من الكمون زينر (كمون الانهيار) يكون فرق الكمون بين طرفي مقاومة الحمل معطى بالعلاقة:
Rv. I - VL = Vz = Vs - Vrv = Vs
I = IL +IZ













حيث :
IL : تيار الحمل.
IZ : التيار المار في ثنائي الزينر ويساوي في هذه الحالة الصفر.
VL = Vs – ( IL+ Iz ) Rv
VL = Vs – IL. Rv
ومع ازدياد الكمون الداخل يزداد فرق الكمون بين طرفي ثنائي الزينر حتى يصبح مساوياً إلى كمون زينر ( كمون الانهيار VZ) فعندها يمر تيار عكسي (IZ) في الزينر، ويزداد التيار العكسي بازدياد فرق الكمون المطبق على ثنائي زينر، لذلك يبقى فرق الكمون بين طرفي ثنائي الزينر مساوياً للكمون المطبق زينر، ويساوي هذا الكمون فرق الكمون بين طرفي مقاومة الحمل ويعطى بالعلاقة :
RV VL = VS – ( IL+ IZ)
تستخدم المقاومة (RV ) لحماية ثنائي الزينر من التلف وذلك بالحد من التيار القصوي الذي يمر فيه وذلك عند تغير كمون الداخل بين أقل وأعلى قيمة له.
من أهم مساوئ دارة تنظيم الكمون بواسطة ثنائي الزينر هو عدم إمكانية تنظيم الكمونات التي تقل عن كمون زينر.

ثنائى الانبعاث الضوئي (LED)

يشع الضوء عندما يثار بإشارة كهربائية. ويوصل ثنائي الانبعاث الضوئي كما في الشكل في الاتجاه الأمامي وتعتمد نظرية عمل هذا الصمام الثنائي على أن الطاقة الكهربائية المعطاة له بالتوصيل الأمامي تعمل على تحريك حاملات الشحنة مما يؤدي إلى توليد فوتونات حرة تنبعث في كل الاتجاهات مسببة إشعاع الضوء.

ملاحظة: LED هي اختصار لجملةLight Emitting Diode.

وتوصل دائما مقاومة قيمتها مابين 680 أوم إلى 1 كيلو أوم لتحمي الصمام الثنائي الباعث للضوء LED.




الصمام الثنائي ثلاثي الألوان
يصدر هذا النوع ثلاثة ألوان: أحمر، أخضر وأصفر. وهو مبين في الشكل جانباً.
في داخله يتكون من صمامين ثنائيين باعثين للضوء أحدهما أحمر والآخر أخضر. وعند اشتعال الاثنين معاً يتكون اللون الثالث وهو الأصفر. النقطة الوسطى هي المهبط المشترك والقطب a1 للون الأحمر في حين أن a2 للون الأخضر.





R = (VS - VL) / I

النوع
اللون
IF
max.
VF
typ.
VF
max.
VR
max.
شدة السطوع الصمام الثنائي
زاوية الرؤية
طول الموجة
الإعتيادي
أحمر
30mA
1.7V
2.1V
5V
5mcd @ 10mA
60°
660nm
الإعتيادي
أحمر فاتح
30mA
2.0V
2.5V
5V
80mcd @ 10mA
60°
625nm
الإعتيادي
أصفر
30mA
2.1V
2.5V
5V
32mcd @ 10mA
60°
590nm
الإعتيادي
أخضر
25mA
2.2V
2.5V
5V
32mcd @ 10mA
60°
565nm
شدة ضوء عالية
أزرق
30mA
4.5V
5.5V
5V
60mcd @ 20mA
50°
430nm
سطوع قوي
أحمر
30mA
1.85V
2.5V
5V
500mcd @ 20mA
60°
660nm
تيار منخفض
أحمر
30mA
1.7V
2.0V
5V
5mcd @ 2mA
60°
625nm

IF max : التيار القصوي الأمامي المار في الصمام الثنائي.
VF typ : الجهد الأمامي النموذجي من اجل تشغيل الصمام الثنائي.
VF max : الجهد الأمامي القصوي الذي يمكن للثنائي أن يتحمله.
VF max : الجهد العكسي القصوي الذي يمكن للثنائي أن يتحمله.
Luminous intensity : شدة السطوع للثنائي mcd = millicandela.
Viewing angle : زاوية انعكاس الرؤية للإضاءة.
Wavelength : طول موجة الضوء الصادر nm = nanometer.

الصمام الثنائي الضوئي (Diode Photo)
يتكون الصمام الثنائي الضوئي من شبه موصل موجب P وآخر سالب N ونافذة شفافة منفذة للضوء كما يتضح من الشكل جانبه.


عندما يسقط الضوء على الصمام الثنائي الضوئي، يقوم الضوء بكسر الروابط البلورية ويتحرر عدد من الشحنات التي تسمى بـشحنات الأقلية، ويزداد هذا العدد بزيادة الضوء الساقط مكوناً تياراً يسمى بتيار التسريب ويستخدم في الدارات الالكترونية. يوصل الصمام الثنائي الضوئي توصيلاً عكسياً كما في الشكل :


الصمام الثنائي السعوي (Varactor)
تستخدم الصمام الثنائيات السعوية كمكثفات متغيرة اعتماداً على الجهد الواقع عليها. والصمام الثنائي السعوي أساساً عبارة عن وصلة ثنائية PN من السيليسيوم موصلة في الاتجاه العكسي كما هو موضح في الشكل جانبه. وتلعب السعة الذاتية التي تتشكل في منطقة الكمون الحاجز دوراً كبيراً في استخدام الصمام الثنائي السعوي، وقد تصل قيمة السعة الذاتية إلى 2500pF.

يلعب الكمون العكسي المطبق من منبع خارجي الدور الرئيسي في تحديد قيمة السعة الذاتية، فمع ازدياده تزداد سماكة منطقة الكمون الحاجز (d) فتنقص السعة الذاتيةcd. إن السعة الذاتية cd تتناقص بازدياد الكمون العكسي المطبق، ويجب ملاحظة عدم الوصول إلى كمون الانهيار العكسي وإلا تلف الصمام الثنائي السعوي. تتأثر قيمة السعة الذاتية cd بارتفاع درجة الحرارة حيث تزداد مع صغر الكمون العكسي المطبق وتقل مع كبره.

تستخدم الصمام الثنائيات السعوية في دارات رنين أجهزة الاستقبال العاملة على التعديل الترددي FM وفي دارات الترددات فوق العالية UHF وخاصة في أجهزة التلفزيون كما يمكن استخدامه كأي ثنائي عادي.

ثنائي شوتكي (Schottky)
هذه الصمام الثنائيات تُستَعملُ لتقويم التيار المتناوبِ إلى التيارِ المستمر. وذلك عندما يكون ترددَ التيار المتناوبِ عالي جدا.





الصمام الثنائي النفقي (Tunnel diode)
يصنع الصمام الثنائي النفقي بشكل عام من الجرمانيوم وتكون مساحة الوصلة في منطقة الكمون الحاجز صغيرة.
يتصرف الصمام الثنائي النفقي في التوصيل العكسي تماماً كالصمام الثنائي العادي، أما في التوصيل العكسي فانه يتصرف بطريقة مختلفة يبينها منحني الخواص.
ضمن مجال محدد يتناقص التيار الأمامي مع ازدياد الكمون الأمامي المطبق أي أن الصمام الثنائي النفقي يبدي مقاومة سالبة ضمن هذا المجال المحدد.

يستخدم الصمام الثنائي النفقي كثيراً في دارات المذبذبات ذات الترددات العالية جداً ويكون دائماً في التوصيل الأمامي، وتراعى كثيراً قيمة الكمون العكسي المطبق للحصول على مقاومة سالبة.


رموز الصمامات الثنائية
صمام ثنائي عام
الثنائي زنير
الثنائي النفقي
ثنائي شوتكي
الثنائي السعوي
ثنائي Gun
الثنائي الباعث للضوء
الثنائي الضوئي









ثنائي عام
ثنائي الزينر
ثنائي النفق
ثنائي شوتكي
ثنائي سعوي
ثنائي جان
ثنائي مشع
ثنائي ضوئي
الصمام الثنائيات الجسرية
يتكون الصمام الثنائي الجسري (جسر التقويم) من أربعة ثنائيات عادية موصلة مع بعضها بشكل جسري.

يحتوي الصمام الثنائي الجسري على أربعة نقاط يكون مشاراً عليها بالرموز التالية ( + و - و ~ ).

• إشارة (~) الموجودة على القطبين هي مدخل المقوم الجسري (تيار متناوب).
• إشارتي (+ و - ) هي مخارج المقوم.

يتم فحص المقوم الجسري كما لو أننا نفحص الصمام الثنائي المقوم بأخذ كل نقطتين بالنظر إلى الشكل السابق، أي أننا سنفحص الصمام الثنائيات الأربعة (باستخدام الآفومتر). تستخدم هذه الصمام الثنائيات في دارات التقويم.




1 Amp
4 Amp
14 A/ 400 V
6 Amp
علاقات دارة تقويم موجة كاملة جسرية











دارات التقويم والترشيح
المخطط الصندوقي لتصميم دارت تقويم متكاملة







يمكن حساب سعةC1 عن طريق العلاقة التالية:

C1=(IL× t /Vrip)×106 (uF)

C1=(0.5A×0.00833/0.92V)×106
= 0.00453 × 106
= 4529 uF



دارة تقويم نصف موجة















Single diode rectifier

Output: half-wave varying DC


الترشيح

Smoothing capacitor for 10% ripple C = (5 × Io) / (Vs × f)
Io = التيار المولد من منبع التغذية.

Vs = الجهد الكهربائي (peak value of unsmoothed DC).

f = تردد التيار الكهربائي المتناوب عند التغذية (50Hz في إنجلترا).



مراحل دارة تقويم موجة كاملة


Transformer + Rectifier



Transformer + Rectifier + Smoothing



Transformer + Rectifier + Smoothing + Regulator



علاقات دارة تقويم موجة كاملة نقطة مشتركة

علاقات دارة تقويم موجة كاملة نقطة مشتركة











منظمات الجهد وتطبيقاتها


تستخدم منظمات الجهد في الدارات الإلكترونية عندما نحتاج جهود خرج ثابتة ودقيقة. وإن أشهر أنواع هذه المنظمات هي العائلتين78XX و79XX، حيث تستخدم العائلة 78XX من أجل تنظيم الجهود الموجبة، وتستخدم العائلة 79XX من أجل تنظيم الجهود السالبة. لمنظم الجهد ثلاثةأقطاب(مدخل، ومخرج، وأرضي).







ملاحظة هامة: دائماً نضع على مدخل ومخرج المنظم مكثفات من رتبة النانوفاراد من أجل حماية المنظم من ارتفاع الجهد المفاجئ ومن الحالات العابرة للتيار.


يبين الجدول التالي جهود التنظيم للعائلتين 78XX و 79XX:





مثال تطبيقي



الدارة السابقة تحوي منظم جهد 8 فولط تيار مستمر، كما أن الجهود تعطى بالعلاقات التالية :


من الجدول السابق فإن المنظم 7808 يحتاج في دخله إلى جهد اصغري 10.5V، بالإضافة إلى هبوط الجهد على المقوم الجسري 0.7+0.7 وبالتالي فالجهد الثانوي من القمة للقمة للمحول 10.5+0.7+0.7=11.9V.

أما القيمة الفعلية للجهد على الطرف الثانوي 8.145 Vrms = 11.9 / 1.41.


بالإضافة إلى العائلتين 78XX و 79XX يوجد عائلات أخرى تنتظم جهود متغيرة مثل المنظمات LM317

دارات تغذية عملية




الصمام الثنائي 1N4004 يظل منحازاً أثناء التشغيل الطبيعي وهو يستخدم لحماية المنظم في حال تم توصيل جهد بقطبية معكوسة إلى الخرج.








دارات تغذية متغيرة موجبة للتيار المستمر


دارات تغذية متغيرة موجبة للتيار المستمر

الدارة التالية عبارة عن دارة تغذية منظمة من (1.25 TO 25V) فولط، باستخدام المنظم LM317، ومن أجل تغيير الجهد في الخرج ندور المقاومة المتغيرة 5KOhm، ومن اجل الحصول على جهد 25 فولط في الخرج فإنه يجب أن يكون الجهد على دخل المنظم 28 فولط.


شرح الدارة :
الصمام الثنائيات D1-D4 تكون جسر تقويم بهدف تحويل جهد الدخل المتناوب AC إلى جهد مستمر DC.
المكثف C1 يقوم بترشيح وتنعيم جهد خرج جسر التقويم المستمر، في حين المكثف C2 يمنع مرور الترددات العالية.
الدارة LM317 هي دارة تنظيم جهد قابل للضبط بهدف الحصول على جهد الخرج المطلوب.
الصمام الثنائي D5 يظل منحازاً أثناء التشغيل الطبيعي وهو يستخدم لحماية المنظم في حال تم توصيل جهد بقطبية معكوسة إلى الخرج.

يقدم المنظم جهداً مرجعياً اسمياً قدره 1.25V بين الخرج ومآخذ الضبط، يتم تطبيق هذا الجهد عبر المقاومة R1 وهو يسبب مرور تيار ثابت.
يمر هذا التيار الثابت عبر المقاومة المتغيرة VR1، ومن خلال ضبط المقاومة VR1 ستتغير قيمة الجهد وبالتالي يتم ضبط جهد الخرج.
وجهد الخرج يعطى بالمعادلة :
VOUT = 1.25 ( 1 + VR1 / R1)
يتحسس المكثف C3 من ممانعة الإشارة للمنظم في حين يؤمن المكثفان C4 و C5 منعاً لمرور الترددات العالية والمنخفضة على التوالي.

يشير الصمام الثنائي الضوئي إلى وجود الجهد على الخرج، التيار المار عبر هذا الصمام الثنائي الضوئي يجب أن يكون بين 5mA و 20mA ويتم تحديده من خلال R2، وقيمة R2 تتغير تبعاً لقيمة جهد الخرج المطلوبة وتحسب بـالعلاقة:
R2 = (VOUT – VLED) / (10 × 0.001)
حيث : VLED ≈ 2V



+/-15V Preamplifier Power Supply





وحدة تغذية متغيرة ( 1.2 To 25 V ) ثنائية القطبية

انتظرونى والقادم اجمل بأزن الله

[احمدسعد]

ما معنى الـ Power Rating للمقاومات ؟

تعتبر معيار القدرة في المقاومات من الخصائص التي تخبرنا ما هي كمية القدرة العظمى التي يمكن ان تتحملها المقاومة. وبالتالي فقولنا ان مقاومة ما معيار القدرة لها هو1/4 وات ، اي انها القدرة القصوى لتحملها هي 1/4 وات.

عندنا يمر تيار كهربي خلال المكونات او العناصر الالكترونيةفانها عادة تنشئ حرارة. وتتناسب هذه الحرارة مع مقدار التيار المار في الدائرة. فاذا كان التيار صغيرا فان الحرارة الناتجة ستكون مهملة وصغيرة ولكن ان كان التيار كبيرا فان الحرارة ستكون اكبر بحيث انها في بعض الاحيان تسبب ذوبان للعناصر وعطل الدائرة الكهربية. لهذا السبب تُعطى المقاومات ما يسمي بمعيار القدرة (Power Rating). والتي يجب ان تُؤخذ بعين الاعتبار من قبل مصممي الدوائر ويتم اختيارها بحيث تتناسب مع التيار وقدرة الدارة.

دعنا نعرف في البداية ما هي القدرة لكي يتسنى لنا كيف نفهم اختيار المقاومات الصحيحة. فالقدرة في تلك الطاقة الكهربية التي تستطيع الدائرة اعطاءها او استهلاكها ويتم حسابها من خلال P=VI حيث V هو فرق الجهد و I هو التيار الكهربي.

لنلق الان الضوء على مثال حي لنفهمها عمليا جيدا.. دعنا نقول ان لدينا مقاومة 800 اوم ومصدر جهد 12 فولت وتسعى هذه الدائرة لاضائة مشع ضوئي LED. على اعتبار ان ال LED سياخذ مصيبه وهو 1.5 فولت فان الباقي ستاخذه المقاومة وبالتالي تكون القدرة على المقاومة هي

P=V2/R

P=(12-1.5)2/800=0.138W

وبالتالي فعند اختيارنا مقاومة ذات قدرة 0.25 وات فيكون اختيار صحيح

لكن عندما تكون المقاومة مثلا 150 اوم فان القدرة ستكون وقتها :

P=(12-1.5)2/150=0.735W

وبهذا نتوقع الاختيار السابق للمقاومة سوف يعرضها للحرارة العالية وبالتالي الاحتراق ويجب اختيار قدرة مقاومة اعلى وتكون 1 وات هي الافضل في هذه الحالة.

واخيرا نحب ان نذكر ان هناك قيم عديدة لقدرة المقاومة مقل 0.25W, 0.5W, 1W, 2W, 5W, and 25W . ويجب عليك كمصمم ان تختار المناسب لك دائما .. وليس من الذكاء اختيار الاعلى دائما لضمان تحملها لقدرة اكبر لانه القدرة تتناسب مع السعر وهنا يجب ان تسعى ايضا لتقليل سعر دائرتك وتصميمك.

[hassanelaiwa]

السلام عليكم
الله ينور اخى احمد تسلم ايدك ياغالى
مثبت ليكون مراجع شامل واصل بدون فواصل
تقبل تحياتى

[م \ رامى الاسناوى]

الله ينور اخى احمد تسلم ايدك ياغالى