ألقنطرة H-Bridge نظرة تفصيلية

ماجد عباس محمد

عضو جديد
إنضم
3 سبتمبر 2006
المشاركات
5,325
مجموع الإعجابات
197
النقاط
0
قنطرة الترانزيستور H-Bridge
يطلق لفظ القنطرة على أى دائرة مكونة من أربعة أذرع، كل ذراع يحتوى على مكون واحد على الأقل بدون حد أقصى، و أشهرها قنطرة هويتستون التى تستخدم فى عيار أو قياس كثير من الأمور و تستخدم فى كثير من المذبذبات، و يليها قنطرة التوحيد بأربعة دايودات و غيرهما الكثير.
رغم أن كلها متشابهة شكلا إلا أن هذا الإسم اطلق بكثرة على دائرة بأربعة ترانزيستورات إما للتحكم فى سرعة و لإتجاه دوران موتور أو ألتحويل من مستمر إلى متردد.
رغم أنها تبدو سهلة إلا أن هناك الكثير من النقاط الواجب مراعاتها عند تصميم دائرة القنطرة هذه.
أبسط أمثلتها هى
cache.php

لنمر سريعا على فكرتها ثم نناقش مشاكلها لاحقا، أيضا نبدأ بوحدات حيث جهد التغذية مساويا لجهد التحكم ثم ننتقل بعد فهم مشكلاتها للوحدات الأكثر تعقيدا.
هى ببساطة اربعة ترانزيستورات كما بالصورة . لو الطرفين A,B فى وضع صفر منطق أى صفر فولت لن يكون هناك تيار فى قاعدة اى ترانزيستور و بالتالى كلهم فى وضع القطع – لا توصيل – و بالتالى الموتور متوقف.
لو الطرف A وحده فى وضع واحد منطق أى +5 فولت و الطرف B كما هو = صفر، يقال دوما أن التيار سيمر عبر المقاومتين 1،4 مسببا تشبع الترانزيستورين 1،4 فيمر التيار من المصدر +5فولت عبر الترانزيستور 1 ثم الموتور من اليسار لليمين عكس السهم ثم عبر الترانزيستور 4 للأرض.
و لو الطرف B وحده فى وضع واحد منطق أى +5 فولت و الطرف A كما هو = صفر، يقال دوما أن التيار سيمر عبر المقاومتين 2،3 مسببا تشبع الترانزيستورين 2،3 فيمر التيار من المصدر +5فولت عبر الترانزيستور 3 ثم الموتور من اليمين لليسار مع السهم ثم عبر الترانزيستور 2 للأرض.
دور الدايودات هو الحماية من حث ملفات الموتور فلو افترضنا مثلا الحالة الأخيرة حيث التيار يمر مع السهم الأخضر، ثم أردت إيقاف الموتور فقطعت التغذية بجعل الطرفين فى وضع صفر منطق أى صفر فولت، (أو كنت تستخدم دائرة التحكم فى السرعة بتغيير عرض النبضة PWM فتكرر هذا عدة مرات فى الثانية) لابد لهذا التيار فى ملفات الموتور أن يستمر فى المرور فى نفس الإتجاه إلى أن يحدث أمرين
الأول : إضمحلال و تلاشى المجال المغناطيسى فى الملفات.
الثانى : توقف دوران الجزء المتحرك، فتسمية "موتور" هى قاصرة لأن اسمه العلمى هو DC-Machine أى آلة التيار المستمر و ربما سمعت المقولة الشهيرة "اعطها تيار تعطيك حركة و اعطها حركة تعطيك تيار" وهى صحيحة 100%. هذه الحركة و إضمحلال المجال يدفعان التيار للمرور فى إتجاه السهم الأحمر من الدايود 4 عبر الموتور للدايود 1 للتغذية.
هل يسير التيار عكس التغذية؟ كلا انه يسير مع التغذية لأن التغذية هى "فرق الجهد" و ليست "قيمة الجهد" و المتولد هنا أعلى من المصدر كما سبق أن لاحظنا مع كل ملف سابقا. وهذه الظاهرة تستخدم كفرملة "مكابح" فى كثير من القطارات الكهربية لرد الطاقة للشبكة عند هبوط المرتفعات حيث تميل القطارات لزيادة السرعة بالجاذبية و أيضا عند استخدام المكابح الميكانيكية تولد الموتورات هذا الجهد المرتفع. ربما سمعت عن تحريك العربة اتلف الترانزيستورات و السبب عدم وجود هذه الدايودات ليمر فيها التيار.
لا تتميرز هذه الدائرة بالأمان حيث لو كان كلا المدخلين = صفر سيكون الأربعة ترانزيستورات فى حال الفصل ولكن لو كانا فى حال 5 فولت ستكون كل الترانزيستورات فى حال التوصيل مما يسبب قصر على التغذية.
كثيرا ما تعالج هذه الحالة بإضافة عاكس على أحد المدخلين لضمان حال التشغيل الملائم.

الآن انت تريد التأكد تماما أن هذا الكلام صحيح فتضع الدائرة فى محاكى إن لم تجدها فعليا فى دوائر الأمثلة، و تجدها تعمل 100% فتطمئن و تبدأ التنفيذ و عند التجربة إما تكون سرعة الموتور بطيئة جدا أو لا يقاوم أى حمل.
تبدأ القلق و المحاولة ثم تضع فى عدد من المنتديات طالبا حلا لهذه الظاهرة أو تفسيرا لها.
حسنا لنبدأ بالحساب
cache.php

الموتور يحتاج مثلا 200 مللى امبير لكى يعمل بسرعته الكاملة عند الحمل. الطرف A عليه 5 فولت و بالتالى المقاومة 4 عليها
فولت المقاومة = 5 - 0.6 (فولت القاعدة-باعث) أى 4.4 فولت
هذا الفولت مقسوما على المقاومة 1 ك يكون التيار 4.4 مللى أمبير (قانون أوم) و بضرب هذا التيار فى معامل التكبير بيتا
4.4 × 100 = 440 مللى أمبير و نظرا لكون الموتور يسحب فقط 200 إذن سيكون بالتأكيد هذا الترانزيستور فى حال التشبع.
اما المقاومة 1 فعلى الطرف الأيسر منها 5 فولت (ولن أقول الحقيقة أن خرج أى دائرة تحكم ستكون على الأقل 0.2 فولت أقل من التغذية أى 4.8 فولت أو أقل)، لكن طرف المقاومة الأيمن؟!! حسنا لنحسبه نبدأ من الأرضى.
الترانزيستور 4 فى حال التشبع إذن على المجمع 0.2 فولت و يليه الموتور
لو على الموتور 5 فولت اللازمة، من أين ستأتى وقد حذفنا 0.2 ؟
لنفترض مثاليا الترانزيستور عليه صفر و الموتور عليه 5 فولت سيكون باعث الترانزيستور Q1 عليه 5 فولت و بما أن جهد القاعدة أيضا = جهد النقطة A = 5 فولت إذن لا يمر تيار فى المقاومة 1 ، لا يوجد تيار قاعدة و من ثم كيف للترانزيستور 1 أن يكون موصلا أصلا - ناهيك عن حال التشبع؟؟
الموتور كما قلنا يحتاج مثلا 200 مللى مقسومة على الكسب 100 يجب أن يكون تيار القاعدة 2 مللى أمبير (قانون الترانزيستور) و هذا التيار يسبب فولت على المقاومة 1 = 2 مللى × 1 ك = 2 فولت
أى أن فولت القاعدة يجب أن يكون 5-2=3 فولت نخصم منها أيضا 0.6 بين القاعدة و الباعث.
هذا هو السبب فى أن الموتور لن سير بالسرعة الكاملة رغم أنف المحاكى.
البعض يحاول الحل بتقليل قيمة المقاومة 1 مما يحسن الحال قليلا لكن لن يحل المشكلة.
الحل طبعا أن يكون جهد النقطتين A,B أعلى من جهد تغذية الموتور (هنا 5 فولت فى هذا المثال) أو تستخدم موتور يعمل بكامل طاقته عند 3 فولت .
هل استخدام موسفيت يحل المعضلة؟؟ و ما هو الحل إذن
هذا هو موضوعنا القادم بإذن الله

رابط 4shared

رابط Drop box
 

المرفقات

  • h-bdg00a.png
    h-bdg00a.png
    2.1 KB · المشاهدات: 145
  • h-bdg00.png
    h-bdg00.png
    1.8 KB · المشاهدات: 165
  • h-bdg05.png
    h-bdg05.png
    4.2 KB · المشاهدات: 118
التعديل الأخير:

ماجد عباس محمد

عضو جديد
إنضم
3 سبتمبر 2006
المشاركات
5,325
مجموع الإعجابات
197
النقاط
0
Bridge‏ باستخدام الموسفيت

Bridge‏ باستخدام الموسفيت:‏

الآن سنستبدل الترانزيستورات الثنائية بموسفيت فى نفس الدائرة و جدير بالذكر أن الدايودات هنا مدمجة مع ‏الموسفيت فى كل القدرات.‏
سنفترض أولا اننا سنستخدم جهد تغذية 5 فولت مع الموسفيت ‏
المخصص لدوائر المنطق (جهد بوابة 5 فولت) فيمكننا أن نقول نفس الكلام السابق حيث الترانزيستور 4 فى ‏حال التوصيل و عليه مثاليا صفر فولت و من ثم يحتاج الموتور إلى 5 فولت ثم يحتاج الموسفيت لخمسة فولت ‏إضافية بين المصدر و القاعدة ليفتح إذن الدائرة لن تعمل إلا لو كان جهد النقطة ‏A,B‏ يصل إلى 10 فولت ‏على الأقل.‏
نظرا لأن أغلب الموسفيت يحتاج 10 فولت ليفتح فرغم أنه يمكننا أن نقول نفس الكلام على الدائرة ‏بالموسفيت العادى
‏ ‏
attachment.php

أى أن هذه الدائرة باستخدام 12 فولت سيكون الموتور لا يأخذ تغذيته الكافية.‏
لذا استبدلت الترانزيستورات العلوية فى كثير من الدوائر بالقطبية المعاكسه أى فى الترانزيستور الثنائى ‏يكون ‏PNP‏ أو م س م و الموسفيت يكون من النوع الموجب أى ‏P-channel‏ ‏
attachment.php

لو افترضنا المثال الأول و الذى كانت حساباته لا تبشر كثيرا، سنطبق هذا المنهج على هذه الدائرة.‏
نلاحظ أن الجانب الأيمن من ترانزيستورين 3،4 وهما كما سبق ‏‎ Q4‎‏ هو ‏BC337‎‏ و مكمله ‏Q3‎‏ هو ‏BC327‎‏ و الجانب الأيسر من ترانزيستورين 2،1 وهما كما سبق ‏Q2‎‏ هو ‏BC337‎‏ و مكمله ‏Q1‎‏ هو ‏BC327‎‏ . سنلاحظ أيضا اختلاف التوصيل حيث كل جانب معا بدلا من التوصيل العكسى فى السابق.‏
أول ما نلاحظه أن الدائرة تنعم بالأمان فلو كلا الطرفين بجهد صفر سيكون كلا الترانزيستورين 2،4 مغلقين ‏ولا يمر تيار فى الموتور. و لو كلا المدخلين بجهد التغذية سيكون كلا الترانزيستورين 1،3 مغلقين ولا يمر ‏تيار أى لا يمكن تفعيل الإتجاهين معا.‏
لو الطرف الأيمن بجهد التغذية 5 فولت و الأيسر صفر، فإن الأيمن سيمرر تيار كما فى المثال السابق و بأخذ ‏ما لم نحتسبه سابقا وهو الهبوط على مصدر الإشارة (مخرج الميكرو أو أى دائرة تحكم لن يكون مطلقا 5 ‏فولت ولكن ربما على أفضل حال 4.8 فولت - راجع الداتا شيت) سنجد ما يلى
جهد التحكم الأيمن وهو خرج ميكرو او دائرة ما سيكون مثلا 4.8 فولت
‏4.8 – 0.6 جهد القاعدة للترانزيستور 4 = 4.2 فولت مقسوما على المقاومة 4 بقيمة 1ك سيمر 4.2 مللى ‏أمبير . و بضرب هذا فى بيتا سيعطى 420 مللى تكفى لتشغيل الترانزيستور 4 بينما الترانزيستور 3 فى حال ‏الفصل ولا يمرر تيار
الجانب الأيسر سيكون صفر منطق ومن الداتاشيت أيضا قد يكون 0.2 فولت، وهو أقل من 0.6 اللازمة ‏لتشغيل الترانزيستور 2 لذا فهو فاصل ولا يمرر تيار . بينما الخرج صفر منطق أو 0.2 فولت فنجد أن ‏الترانزيستور 1 باعثه عند +5 فولت و من ثم قاعدته 5-0.6 =4.4 فولت و بذلك سيكون
جهد المقاومة 1 = 4.4 فولت – 0.2 أى 4.2 فولت مقسوما على المقاومة بقيمة 1ك تعطى 4.2 مللى ‏أمبير
بضرب هذه القيمة فى بيتا نجد أنه يمرر 420 مللى أمبير أكثر من التيار المطلوب للموتور، و بهذا تكون ‏القنطرة فاعلة و جيدة ‏
attachment.php

بالنسبة للدائرة بالموسفيت، فلو ستستخدم طراز بوابة 5 فولت مع مصدر تغذية 5 فولت أو مصدر 12 فولت ‏مع موسفيت 10 فولت فلا فرق.‏
لو الجانب ‏A‏ عند صفر فالعلوى موصل و السفلى مغلق و لو عند منطق واحد أى جهد التغذية سيكون العلوى ‏مغلق و السفلى موصل و لن نتمكن من تفعيل الجهتين معا أيضا و ستكون الدائرة رائعة.‏

لاشيء بدون ثمن، إذن ما هى الخدعة فى الموضوع؟!!‏
معك حق فالترانزيستور ‏PNP‏ أو السالب فى التيارات العالية أغلى بكثير من نظيره ‏NPN‏ كما أنه ابطأ و ‏أيضا سواء فى الترانزيستور الثنائى أو الموسفيت ففى التيارات العالية سيكون الهبوط عليه أكبر عند ‏التوصيل الكامل سواء للتركيب كما فى الترانزيستور الثنائى أو لأن مقاومة التوصيل أعلى بكثير فإن هذا ‏ينعكس على كفاءة الدائرة و أيضا الحاجة لمبرد أكبر – ثمن قليل لحل المشكلة.‏

حسنا لنضع كل الأمور معا و لنرى دائرة كاملة تعمل – المرة القادمة إن شاء الله
 

المرفقات

  • h-bdg01.png
    h-bdg01.png
    2.2 KB · المشاهدات: 114
  • h-bdg02.png
    h-bdg02.png
    5.2 KB · المشاهدات: 114
  • h-bdg03.png
    h-bdg03.png
    2.1 KB · المشاهدات: 114
التعديل الأخير:

ماجد عباس محمد

عضو جديد
إنضم
3 سبتمبر 2006
المشاركات
5,325
مجموع الإعجابات
197
النقاط
0
دائرة H-bridge كاملة

دائرة H-bridge كاملة:

حسنا سنوصل القنطرة بميكرو و سنحاول أن نجعل خرج الميكرو يتحكم فى القنطرة.
فى البدء سنوصلها كما يلى ولا نلقى بالا للتغذية و الوصلات، فقط المهم ان تكون متواجدة
attachment.php

المفاجئة أن الدائرة لا تعمل و إن عملت فهناك الكثير من المشاكل مثل عدم التحكم فى السرعة أو فى حال الميكرو أنه يقوم بعمل Reset بدون سبب مفهوم أو يحدث له تعليق "يهنج" Hange ولا يستكمل العمل.
البعض يبذل مجهودا كبيرا فى معالجة المشكلة و يذهب فى كل طريق و أخيرا يجد الحل فى احد المنتديات "استخدم أوبتو كبلر" و السبب أنه يعزل المشكلة أو يعزل الموتور الخ.

لو بذلنا ربع هذا المجهود فى فهم المشكلة لوجدنا الحل أسهل كثيرا.
كلنا نعلم تركيب الموتور من الداخل ، لكن ربما لم نفهمه جيدا.
هذا هو الموتور من الداخل.
attachment.php

سنجد الملف متصل بالتغذية الخارجية عبر قطعتين تسميان Brushes أو الفرش أو الشربون (لآنهما من الكربون وهى تسمية فرنسية) أو "الفحمة" لكونها سوداء و من الكربون و سنسميها هنا "الفرشة". فى الصورة مشار إليهما بالسهم الأخضر و الذى يبين مسار التيار أيضا.
المشكلة الغائبة الحاضرة هى كيفية توصيل التيار للملفات.
عادة ما يكون عرض القطعة كما بالرسم تلامس عند الدوران أكثر من قطعة نحاس (خاصة بملف) فنبدأ وهى متصلة بالملف مثلا رقم 1 ثم تتصل معه بالملف رقم 2 فيمر فيه تيار أيضا ثم تقطع التيار عن الملف 1. هنا سيحاول الملف 1 فرض مرور التيار و ربما يسبب شرارة صغيرة فى الهواء لو موتور كبير و تياره مناسب. هذه الشرارة ستقفز بلا شك إلى الفرشة و منها إلى مصدر التغذية.
الموتور الصغير قد لا يحتوى كربون و تكون سلك معدنى مرن ولكن نفس الأحداث تتكرر.
هذه الشرارة من فولت عالى و بها طاقة و زمنها قصير أى ترددها عالى و قادرة على الشوشرة على الأجهزة الإلكترونية فى الموتورات 100 وات ، لكن الموتورات الصغيرة على البوردة ستؤثر على الإلكترونيات بالتأكيد.
الحل أن تخمدها فى منبعها و تتخلص من باقى أثرها.
لو تمكنا من وضع مكثف على طرفى الموتور سيكون هذا رائعا ولو كنت ستستخدم تغيير الإتجاه يمكنك استخدام مكثفين على التوالى عكس بعضهما
attachment.php

أو مكثفات أقل من 1 ميكرو بلا قطبية أو لو الفولت ربما عالى استخدم هذه الحلول



هذه الحلول ليست بديلة لكن ربما تحتاج اكثر من حل معا
attachment.php

لاحظ هنا أننا وضعنا مكثف مباشرة عند مدخل التغذية للبوردة، هذا ليعزل هذا الكارت عن ما حوله.
أنا استخدم بطارية كبيرة وهى تكفى. ربما لكن السلك الموصل من البوردة للبطارية يشكل كابل توصيل و خط نقل قدرة و مصدر مشاكل فله مقاومة و حث .
ثانيا وضعنا C2 وهو على طرفى القنطرة لا على مدخل الكارت ولا على طرفى الميكرو ولا فى أى مكان آخر.
رجاء لا تنظر للمكثفين 1،2 على أنهما على التوازى، هذا من جهة التيار المستمر فقط وهو ما لسنا بصدده الآن، فنحن بصدد تردد عالى يرى الوصله بينهما على أنها ربما تكون هوائى إن لم تكن ملف.
الآن اعزل الميكرو بملف و مكثف أو مقاومة صغيرة و مكثف أو الإثنين معا.
لآحظ الوصلات الغليظة فهى تقلل أثر الحث و المسار من المصدر للقنطرة أولا هام جدا فهنا يمكنك أن ترشح ما ينتج من ضوضاء قبل أن تصل للميكرو أو دائرة التحكم، لكن لو كان الميكرو أولا ربما يحتاج ترشيح أكثر فما يسببه الموتور سيمر بهذه الطريقة لا محالة على الميكرو – تجنب هذا.
كم تكون سعة المكثفات؟!! لا أعلم فكل حالة ولها ظروفها لكن هكذا تعلم ما تريد.
استبدل الموتور بلمبة ، هنا ستكون مشكلة التقطيع فقط وهى أهون من مشكلة الحث و ضع مكثف كبير مثلا 47 ميكرو فإن عملت الدائرة جيدا فخيرا و إلا استخدم مكثف أكبر 100 أو 220 ميكرو.
أخيرا ضع الموتور و انت تعلم أن كل ما يحدث بسبب الحث، يمكنك إضافة مكثفات أما الملف فهو لحذف الترددات العالية ولا يشترط أن يكون كبيرا.
أيضا استخدام مكثف كيماوى كبير على التوازى مع مكثف صغير يساعد فى التخلص من مدى كبير من التداخلات.
قبل أن نترك هذه النقطة فأرجو أن اؤكد على أن الحوار الخاص بترشيح خط التغذية لا علاقة له بالموتور ولكنه بأى حمل حثى، و الموتور فقط أحد صوره و أشهرها و ربما أكثرها تداولا لكن تذكر المشكلة فى عمل الإنفيرتر لتحويل من 12 فولا إلى 220 فولت – نعم هما ترانزيستوران فقط لكن التقطيع لتيار فى حمل حثى هو السبب المباشر فى أن هذه النبضات تعبر التغذية ثم تدخل من طرف VDD لمتكاملة المهتز و تسبب تغيير تردده وعدم استقراره.

الدوائر السابقة تميزت بكون التغذية مساوية لجهد التحكم و كلاهما 5 فولت أو كلاهما 12 فولت
هل يمكننى التحكم فى موتور 12 فولت من مخرج 5 فولت؟؟
هذا هو موضوعنا القادم إن شاء الله
 

المرفقات

  • h-bdg04.png
    h-bdg04.png
    4.3 KB · المشاهدات: 112
  • H-B DC motor brushes.jpg
    H-B DC motor brushes.jpg
    20.4 KB · المشاهدات: 112
  • h-bdg05-caps.PNG
    h-bdg05-caps.PNG
    486 بايت · المشاهدات: 110

ماجد عباس محمد

عضو جديد
إنضم
3 سبتمبر 2006
المشاركات
5,325
مجموع الإعجابات
197
النقاط
0
التحكم بالقنطرة فى جهد أعلى من جهد التغذية

التحكم فى جهد أعلى من جهد التغذية:
فى الشرح السابق كانت مشكلة الدائرة بالترانزيستورات الموحدة (الشكل الأيمن) لأن فولت التحكم لا يكفى لفتح التراتزيستورات العلوية 3،1 و هو بالتأكيد الآن لن يفتح الترانزيستورات العلوية إطلاقا.
attachment.php

بإستخدام الدائرة بالترانزيستورات العكسية (الرسم الأيسر) سنجد أن الترانزيستورين 1،3 لن يغلقا على الإطلاق فعندما يكون جهد التحكم = 5 فولت و يفترض إغلاق أى منهما سيكون جهد القاعدة = 12 فولت – 0.6 = 11.4 فولت و بالتالى سيكون الفولت على المقاومة المتصلة بالقاعدة = 11.4 – 5 = 6.4 وهو يمرر تيار كافى لإبقاء الترانزيستور مفتوحا.
نفس الكلام ينطبق على الموسفيت إلا أن الحوار حول الفولت و ليس التيار.
ما الحل إذن؟
أول حل أن نستخدم ترانزيستور يعمل كمرحل مستوى Level Shift
attachment.php

نلاحظ هنا أننا أضفنا ترانزيستورين 5،6
أولا: لو كلا المدخلين = صفر، سيفصل الترانزيستورات 2،4،5،6 و نظرا لعدم مرور تيار فى 5،6 لا يكون هناك تيار قاعدة لكل من الترانزيستورين 1،3 و من ثم فالكل غير موصل و الموتور متوقف.
ثانيا: المدخلان فى حال 1 منطق أو +5فولت، سيمرر المدخل الأيسر تيار فى قاعدتى الترانزيستورين 4،6 فيصبحا فى التشبع و من ثم يمرر الترانزيستور 6 تيار قاعدة للترانزيستور 1 فيتشبع أيضا و نفس الشئ على الجانب الآخر مسببا تشبع باقى الترانزيستورات مما يضع قصر على التغذية وهذا الخطر الذى شرحناه سابقا.
أما فى حال أحد الجانبين +5 فولت و الآخر = صفر فإما المسار الأحمر سيكون موصلا أو المسار الأخضر سيكون موصلا و بهذا يمكن أن يتحرك الموتور فى أى من الإتجاهين.

هنا نقطة يجب أن لا نفوتها أخذا فى الإعتبار أن القنطرة تستخدم فى تغذية أحمال بالجهد المتردد أى تحويل المستمر لمتردد مثل أفران الحث و العواكس "إنفيرتر" حيث يكون جهد التحكم موجة مربعة وليست نبضات، لذا يجب الحرص من هذه الدوائر التى يمكن أن تسبب قصر على التغذية لأن فى فترات الإنتقال تصبح الترانزيستورات كلها موصلة مما يسبب تحميل زائد على الترانزيستورات وأيضا نبضات ضوضاء على خط التغذية تربك دوائر التحكم و انخفاض فى كفاءة الدائرة، أما فى النبضات ذات دوام أقل من 50% فالخوف لا مبرر له لأن طاقم يفتح ثم يقفل قبل أن يفتح الآخر أى أن هناك "فترة صمت" إن شئت التعبير.
حساب قيم المقاومات يعتمد على تيار الحمل و قيمة الكسب “بيتا” للترانزيستور المستخدم وهنا أكرر أن هذا الكلام سيكون صحيحا فقط لقيم المقاومات 5،6 أما المقاومات الباقية و المتصلة بقاعدة ترانزيستورات القدرة فالقيمة الصحيحة التى تعتمد فى الحساب يجب أن تؤخذ من الداتا شيت عند التيار الفعلى للحمل فقد تنخفض كثيرا بصورة غير متوقعة، و هذه الخاصية تسبب انخفاض الكفاءة و ارتفاع الحرارة المتولدة فى الترانزيستورات. هذه الخاصية يمكن تجنبها باستخدام الموسفيت.
باستخدام الموسفيت نجد
attachment.php


الدائرة لم تعد غريبة ، فعند وجود إشارة عند الطرف A يمرر تيار فى قاعدة الترانزيستور 6 فيكون فى التشبع مما يجعل المقاومة 6 متصلة بالأرضى و تعمل مع م1 مجزئ جهد يضع على بوابة الموسفيت 1 ما بين 10 إلى 20 فولت فيفتح ويصير موصلا، وفى نفس الوقت يكون على قاعدة الموسفيت 4 فيفتح بينما لا يوجد جهد فى الجانب B ومن ثم الترانزيستور 5 فى حال القطع و من ثم المقاومة 4 غير متصلة بالأرضى و من ثم بوابة الموسفيت 3 Gate مرتبطة بمصدرة Source ما يجعله غير موصل ولا يمرر تيار – نفس التحذير بخصوص الموجة المربعة و أفضلية تجنب التغيير المتزامن للجانبين معا.
هنا نقطة يجب أن نلاحظها من النقاش السابق، أن الجهد على أى من الجانبين يجب أن يكون كافيا لتفعيل الموسفيت المناظر (2 أو4) لذا إما تستخدم الموسفيتات القابلة لجهود 5 فولت على البوابة و المسماة Logic Gate Control أو تستخدم بوابات ذات خرج 12 فولت مثل عائلة CD4xxxB مع الميكرو ستحتاج لدائرة إزاحة مستوى Level shifter و هناك العديد منها إما متكاملة متخصصة أو من عائلة ULN2xxx
حساب قيم المقاومات: فبالنسبة للمقاومات 5،6 فهى كما سبق من بيتا فقط مع مقاومة مجمع Collector مجموع م1+م3 أما قيمة م3 أو م4 فيجب مراعاة قيمة جهد التغذية كما فى الجزء الأيمن من الصورة حيث عندما يكون الترانزيستور 5 موصلا يجب أن يكوّن م2 مع م4 مجزء جهد بنسبة لا تضع على بوابة الموسفيت أكثر من 20 فولت المسموح بها من الداتا شيت
هل هناك حل لمشكلة أن تفعيل المدخلين معا يسبب قصر على مصدر التغذية؟ موضوعنا القادم بإذن الله
 

المرفقات

  • h-bdg06.png
    h-bdg06.png
    7.8 KB · المشاهدات: 107
  • h-bdg07.png
    h-bdg07.png
    3.6 KB · المشاهدات: 106
  • h-bdg08.png
    h-bdg08.png
    4.1 KB · المشاهدات: 107

ماجد عباس محمد

عضو جديد
إنضم
3 سبتمبر 2006
المشاركات
5,325
مجموع الإعجابات
197
النقاط
0
تجنب القصر فى H-Bridge

طريقة أخرى
لتجنب القصر الذى يحدث عند تفعيل الطرفين معا ، نقلت تغذية الترانزستورات السفلية من طرف التحكم إلى نقطة على خرج القنطرة كما بالرسم.
attachment.php

عندما يكون كلا الدخلين = صفرا ، سيكون كلا الترانزستورين BC337 رقمى TR6,5 فى حال الفصل ولا يمر تيار فى ترانزستورات القدرة العليا م س م PNP رقمى TR1,3 و بالتالى طرفى المجمع لهما و من ثم طرفى الموتور لا يكون عليهما فولت و بالتالى لا يمر تيار للترانزيستورات السفلية.
فى حال وجود +5 فولت على طرف التحكم A مثلا، سيمر تيار فى المسار الأحمر عبر الترانزيستور رقم 5 فيسحب تيار قاعدة من الترانزستور 1 و بالتالى يصير رقم 1 فى حال التشبع و من ثم يكون جهد المجمع أقل بقيمة 0.2 فولت من التغذية و هو نفس طرف A للموتور ، و يمرر هذا الفولت تيار قاعدة للترانزستور 4 فيكون فى التشبع واضعا 0.2 فولت على الطرف B للموتور فيدور فى اتجاه ما نسميه AB .
نفس الكلام يقال عن الطرف B و المسار الأخضر ليدور الموتور فى الإتجاه المعاكس BA .
الآن لا يمكن للطرفين أن يتحركا معا فى آن فلو ربطنا المدخلين A,B معا فإن استجابة أحد الترانزيستورين 5،6 ستكون أسرع ولو نانو ثانية من الآخر أو أحد مكونات باقى مسار أحد المدخلين، فلو افترضنا أن المدخل A موجب ، سيكون كما سبق الشرح الجهد عند جانب الموتور الأيسر موجب و الأيمن أرضى، لنفترض أن الطرف الثانى B قد ارتفع أيضا إلى +5 فولت، سيمر التيار فى المسار الأخضر ولو قليل عبر المقاومة 470 أوم إلى قاعدة TR2 فيبدأ فى التوصيل (المسار الأخضر المنقط) خافضا جهد طرف الموتور A و مقللا تيار قاعدة TR4 فيرتفع جهد مجمعه و طرف B للموتور فيزيد تيار المقاومة 470 ثم قاعدة TR2 وهكذا.
هذا بالطبع ليس الحل المثالى ولكنه بالقيمة المناسبة للمقاومة 470 أوم تحمى الدائرة من القصر على التغذية.
لا يجب أن ننسى دور الدايودات 1و2و3و4 فى معالجة تأثير التقطيع خاصة لو كان التحكم فى السرعة مستخدم و لو استبدل الموتور بحمل يتطلب تردد عالى كمحول انفيرتر أو مسخن بالحث، سيكون استخدام دايودات سريعة القطع ضرورى.

استخدام الموسفيت سيتيح مزايا الموسفيت فضلا عن كونها بطبيعتها تناسب الجهود الأعلى من 5 فولت لكون البوابة تفتح بجهد +10 فولت.
attachment.php

عندما يكون الدخلين A,B فى وضع = صفر ، فالترانزيستورات 1،4 فى حال الفصل و من ثم الموسفيت 2 ، 5 وهما كما بالرسم من النوع P-Chanel أو الموجب، سيكونا فى حال الفصل أيضا لوجود المقاومة 10ك التى تربط بوابة كل منهما بمصدره Gate-Source و من ثم لا تغذية للباقى.
عند وجود +5 فولت على مدخل وليكن A فإن تيار قاعدة الترانزستور 1 يجعله فى التشبع و من ثم يجذب بوابة الموسفيت 2 للأرض فيفتح و يمر التيار من التغذية عبر الموسفيت 1 ثم الطرف + للموتور و أيضا يفتح الموسفيت السالب N-Chanel رقم 3 جاعلا الطرف "-" للموتور أرضى فيدور فى الإتجاه الطبيعى.
نفس الكلام لو طرف التحكم B عليه +5 فولت سيجعل الترانزستور4 فى التشبع و الموسفيت 5 موصل و جهد التغذية يوضع على الطرف "-" للموتور و يفتح الموسفيت 6
عند وضع +5 فولت على كلا المدخلين قد يكون من الصعب أن يحدث ما حدث فى الدائرة السابقة و ذلك لأن الموسفيت يبدأ التوصيل عند 4 فولت و ليس 0.5 كالترانزستور الثنائى ولذا استخدم 2 دايود هما 1،2 لمنع هذه الظاهرة.
عندما يكون مثلا الطرف A موجبا سيكون مجمع الترانزيستور رقم1 متصل بالأرضى مما يجعل الدايود 1 يشكل قصرا على المدخل B فحتى لو أصبح +5فولت فالدايود 1 يسرب تيار القاعدة للأرض.
هذا نظريا صحيح 100% لكن عمليا القيم المرفقة بالرسم لا تصلح لأن جهد الدايود هو تقريبا مثل جهد القاعدة / باعث Emitter Base و من ثم بإضافة جهد التشبع أيضا له يجعل الأمر لا يعمل، لذا إما نستخدم دايود شوتكى أو جرمانيوم ليكون جهده 0.3-0.4 فولت أى أقل من القاعدة / باعث أو نقسم مقاومة القاعدة لكل مدخل تحكم بدلا من 10 ك نستخدم مثلا مقاومتان 5 ك على التوالى و نقطة المنتصف يخرج منها الدايود
attachment.php

أو ببساطة أضف مقاومة كما بالصورة . دايودات الغاء تأثير التقطيع 3،4،5،6 يمكن اعتبارها الدايودات بداخل الموسفيت لكن هنا لا يفوتنا أنه وضع الدايودات على طرفى الموتور لتقليل تأثير مرورهما فى اسلاك التوصيل على باقى أجزاء الدائرة كما وضع أيضا مكثف على طرفى الموتور. و الأفضل طبعا وضع الأربع دايودات على طرفى الموتور وليس فقط 2 منها.
الآن لماذا لا نستخدم أوبتو حتى الآن؟
 

المرفقات

  • h-bdg09.png
    h-bdg09.png
    10 KB · المشاهدات: 106
  • h-bdg11.PNG
    h-bdg11.PNG
    10.1 KB · المشاهدات: 106
  • h-bdg10.png
    h-bdg10.png
    8.3 KB · المشاهدات: 105

ماجد عباس محمد

عضو جديد
إنضم
3 سبتمبر 2006
المشاركات
5,325
مجموع الإعجابات
197
النقاط
0
قنطرة الأوبتو

استخدام أوبتوكقنطرة:

الكثير يفضل استخدام الأوبتوكبلر مع القنطرة بدعوى أنها تعزل الضوضاء و تحسن الأداء، ناقشنا سبب التداخلات التى تحدث و أسبابها و كيفية تلاشيها لكن لا يجدر أن نترك مناقشتها دون دراسة.
الآن لماذا نستخدمها؟ و أين نضعها؟.
أساس استخدام الأوبتو كبلر التحكم فى مكون مثل ترانزيستور أو دايود أو حمل من أى نوع مع وجود ظروف تشغيل لا تسمح بالتوصيل المباشر إما لإختلاف الفولت فأحدهما مثلا 200 فولت و المتحكم دوائر رقمية أو ميكرو لا تتعدى 12 فولت أو الرغبة فى توفير العزل الضرورى و المسمى "جلفانى" بين دوائر متصله بالتيار العمومى و دوائر التحكم التى يلامسها البشر لمنع الصعق الكهربى و الذى يؤذى كلا من الإنسان و الجهاز معا.
قد يبدو مفاجئا أننا يمكن أن نستخدمها مباشرة للحصول على حمل يصل إلى 30 مللى أمبير و بقدرة 200 مللى وات وهى ربما تكفى بعض الموتورات الصغيرة أو كثير من التطبيقات الأخرى التى تحتاج لخرج متردد حتى بضع كيلو هرتز.
attachment.php

فى هذه الدائرة تم توصيل 4 وحدات من PC817 الشهيرة والتى حلت كثيرا بديلا عن 4N35 لصغر حجمها وسهولة توصيلها. لاحظ هنا ان كل 2 من الليدات متصلة على التوالى طاقم فى المسار الأزرق و الاخر فى المسار البنى. هذا يصلح للتغذية 5 فولت فأعلى أما لو التغذية 3.3 فولت فربما سيكون من الأوفق توصيل كل ليد بمقاومته من المصدر للترانزيستور أى على التوازى لأن مجموع جهدى 2 ليد سيكون أكبر من 3.3 فولت(راجع الداتا شيت).
عند وجود +5فولت على الدخل 1 يمر تيار فى المقاومة 4 إلى الترانزستور 3 فيفعل الأوبتو 2،3 فيمر التيار من +30 فولت عبر ترانزستور أوبتو2 للخرج OUT1 للحمل و منه إلى OUT2 فترانزستور أوبتو 3 إلى الأرض.
الآن لماذا لا نواجه المشاكل السابقة؟ ببساطة لأن الأشعة المنبعثة من الليد هى المسؤولة عن تشبع الترانزستور بدلا من تيار القاعدة القادم من الخارج.
نفس الكلام يقال لو وضعنا +5 فولت على المدخل 2 لكن لا تضع كلا المدخلين معا حتى لا تضع قصر على التغذية.
الآن استخدمناه كقنطرة و سندرس استخدامه مع القنطرة المرة القادمة إن شاء الله
 

المرفقات

  • h-bdgOpto00.png
    h-bdgOpto00.png
    11 KB · المشاهدات: 105
  • h-bdgOpto04.png
    h-bdgOpto04.png
    3.4 KB · المشاهدات: 104
  • H-Bdg L293-03.png
    H-Bdg L293-03.png
    23.4 KB · المشاهدات: 103
التعديل الأخير:

ماجد عباس محمد

عضو جديد
إنضم
3 سبتمبر 2006
المشاركات
5,325
مجموع الإعجابات
197
النقاط
0
الأوبتو مع القنطرة

الأوبتو مع القنطرة :
عندما يكون جهد الحمل أعلى من جهد دائرة التحكم، نلجأ عادة لإستخدام أوبتو كبلر للتحكم فى الترانزيستورات ذات الجهد العالى بصورة آمنة.
كثيرا ما تستخدم بهذه الطريقة حيث المدخل A يسبب تشبع الترانزستور 6 فيفعل الأوبتو 1 ليفتح Q1 و معه الترانزستور Q4 ليدور فى اتجاه و المدخل B للإتجاه المعاكس
attachment.php

لكننا نندهش كثيرا لسخونة الترانزستورات العلوية أكثر من السفلية.
السبب أرجو أن نتذكر ما سبق عن توصيلة الدارلنجتون وهى بهذه الطريقة لن تدفع الترانزيستور Q1 (و أيضا Q3 مثله) حقا فى حال التشبع وهو ما يسبب الحرارة.
يلجأ البعض لإستبدال Q1 بدارلنجتون وهو لن يحل شيئا. الحل الوحيد أن يكون مصدر تغذية ترانزستور الأوبتو أعلى 1 فولت على الأقل من تغذية الحمل (الموتور هنا) .
مع استخدام الموسفيت سيكون الأمر أسوأ،
attachment.php

فإن فعلت المدخل A مثلا سيكون الموسفت Q4 موصل ومن ثم جهد الجانب الأيمن للموتور صفر و أيضا Q5 فى التشبع فيفعل أوبتو 2 فيكون جهد بوابته Gate = جهد مصبه Drain = 24 فولت.
يجب أن يكون جهد البوابة Gate أعلى من جهد المصدر Source على الأقل 4 فولت ليبدأ التوصيل و لهذا سيكون جهد المصدر Source أقل من جهد مصبه Drain بهذه القيمة و من ثم يسخن الترانزستور بشدة.
الحل أن نستخدم أى من الطرق السابق شرحها و أن يكون الأوبتو لعزل الدخول عن وحدات القدرة سواء ثنائية أم موسفت.

لو أمكن حذف هذا الترانزستور من الأوبتو ثم وضعنا دايود ضوئى – من النوع الذى يستخدم كمصدر تيار أو خلية ضوئية، ألا يكن ذلك رائعا؟ الثنائى المشع يضع ضوءه على الدايود المولد للجهد و نستخدم هذا الجهد للتحكم فى موسفيت مثلا؟؟
هو ما فعلته شركة توشيبا و انتجت الأوبتو TLP590B حيث استخدموا ثنائيات تولد فولت عند تعرضها للأشعة من الدايود الباعث لذا فى الداتا شيت وضعت دايودات ولم تضع ترانزستورات كما يلى
attachment.php

وهو بحجم المتكاملة القديمة 4N35 ولكنها ذات 5 أطراف فقط حيث الطرف 5 محذوف.الدايود الباعث كأى أوبتو آخر و الإختلاف فقط فى الخرج حيث يكون 7 إلى 8 فولت على الأقل و بهذا يكفى وصلها بين البوابة و المصدر Gate/Source و عند إمرار من 10 إلى 20 مللى أمبير فى الدايود سيتولد فى الخرج ما يكفى لفتح الموسفت.
attachment.php

ولكن لا يوجد شيء مثالى فللأسف التيار الممكن الحصول عليه فقط 10 ميكرو أمبير وهذا يجعل المقاومة بين البوابة و المصدر Gate/Source يجب أن تكون من 100ك إلى 1 ميجا أوم ولذا يفضل وضع الأوبتو قريبا من الترانزيستور لكى لا يلتقط من الوسط المحيط جهودا شاردة.
نقطة أخرى هى بطئ هذه الوحدات فالتردد الأقصى لها حوالى 800 هرتز وهو مناسب للتحكم فى سرعة موتور تيار مستمر لكن لا يناسب ترددات أعلى لتشكيل موجة جيبية فى إنفيرتر مثلا.
إن شئت تحكم أسرع ، يمكنك استخدام وسيلة تقطيع ذات سرعة عالية مكان حرف × فى الدائرة.
أعلم أنك قد تحتج حيث يبدو مغريا أكثر أن يكون الوضع الأنسب هو طرف الأرض (أسفله) ذو اللون البنفسجى يدلا من مكان × فى الدائرة ، لكن عند لحظة القطع سيرتفع جهد النقطة التى كانت أرضى لكامل جهد التغذية واضعا هذا الجهد كجهد عكسى على القاعدة للموسفيت 2،4 فيتلفا و يرتد من خلال التوصيل لدخل دائرة التحكم نقطتى A,B فيتلف دائرة التحكم.
ولو تفحصنا الدائرة سنجد أن هذه الطريقة تصلح لأى جهد تغذية من 3 فولت إلى 1200 فولت وهو أقصى ما يتحمله موسفيت واحد الآن، ولكن لا توفر العزل الجلفانى، إن شئت العزل يمكنك استخدام 4 وحدات أوبتو.
هل هناك متكاملات لهذه المهمة؟ موضوعنا القادم بإذن الله.
 

المرفقات

  • h-bdgOpto01.PNG
    h-bdgOpto01.PNG
    2.8 KB · المشاهدات: 105
  • h-bdgOpto02.PNG
    h-bdgOpto02.PNG
    3.5 KB · المشاهدات: 105
  • h-bdgOpto03.PNG
    h-bdgOpto03.PNG
    890 بايت · المشاهدات: 105
التعديل الأخير:

ماجد عباس محمد

عضو جديد
إنضم
3 سبتمبر 2006
المشاركات
5,325
مجموع الإعجابات
197
النقاط
0
متكاملات القنطرة H-Bridge

متكاملات H-Bridge :
درسنا التفاصيل السابقة لنعرف أداء هذه القنطرة و مشاكلها و ما يجعلها لا تعطى ما نتوقعه منها، وهذا العلم سارى سواء قمت أنت بالتجميع أم استعنت بمتكاملة مصنعة لهذا الغرض – الفرق أن المتكاملة توظف القطع ذاتها فى الدائرة ذاتها ولكن بكفاءة أفضل.
المتكاملة L 293:
تتكون من 4 وحدات للتحكم فى سرعة 4 موتورات فى إتجاه واحد أو موتورين فى السرعة و الإتجاه. يجب أن نلاحظ هنا أن هذه المتكاملة تأتى برقم L293A و حتى الرقم L293E و هناك فارق فى عدد الأطراف بينها فهنا نجد طرازين B,E
attachment.php

الأول B من 16 طرف فقط و بها 4 أطراف للأرضى و التبريد محاطة باللون الأصفر بينما الأخرى من 20 طرف و بها 4 أطراف للأرضى و التبريد محاطة باللون الأصفر و لها 4 أطراف Sense محاطة باللون البرتقالى لتحديد أقصى تيار يمر بالموتور
وهنا نجد طرازين أيضا أحدهما بدون حرف أى L293 و الآخر L293E و أيضا هناك فارق كبير بينهما و أيضا بين الأخيرة و السابقتين
attachment.php

سنلاحظ أن كلتا المتكاملتين 16 طرف و متطابقتان لكن الثانية مختلفة عنهما حيث لها 28 طرف و بها أيضا 4 أطراف للأرضى و التبريد محاطة باللون الأصفر و ليس لها أطراف Sense.
هذه المتكاملة تتحمل 1 أمبير
لفهم كيف تعمل قمت بتلوين مسارات بعض الإشارات و التغذية حتى يسهل تتبعها و فى النهاية قمت بتلوين مخرج واحد منها ذو الرقم 4 باللون البرتقالى.
هذه ليست قنطرة و لكنها 4 مخارج مستقلة كما سبق القول، يمكنك أن تستخدم أى منها للتحكم فى أى حمل مستقلا عن غيره كما يمكنك أن تجمع أى مخرجين و مدخليهما لتكون منهم قنطرة وبذلك تتيح لك هذه المتكاملة تكوين قنطرتين للتحكم فى موتورين.
attachment.php

الأطراف مرقمة برقمين الأول فى دائرة و يخص المتكاملة ذات 16 طرف و الآخر بين قوسين للمتكاملة 28 طرف ، و سنذكر هنا ارقام الأولى فقط ، فالثانية تزيد طرفى أرضى و أطراف بدون توصيل لا غير.
أولا سنلاحظ أن للمتكاملة مصدرين للتغذية:

الأول هو Vcc1 أعلى يمين الصورة الطرف رقم 16 باللون الأحمر وهو يعبر داخل المتكاملة ليغذى دائرة التحكم فى النصف العلوى من الرسم و إلى المداخل فى الجزء الأسفل من الصورة.
من الداتا شيت نجد ان هذا المصدر خاص بالدوائر المنطقية وهو من 4.5 فولت حتى 7 فولت فى الوحدات

L239,L239D أما فى الوحدات L239B,L239E من 4.5 إلى 36 فولت، لذا يجب الحيطة عند استبدال أو استخدام إحداها. و يخص مداخل الإشارة و التحكم.

الثانى هو Vcc2 يمين منتصف الصورة باللون البنفسجى رقم 8 وهو يغذى المخارج و جزء من المداخل ولذا سيغذى هذا المصدر الموتورات أو الحمل. وهو لكل الوحدات من قيمة Vcc1 إلى 36 فولت أى يجب أن يكون مساويا أو اعلى من Vcc1 الخاص بالمداخل.
يدخل الفولت و التيار من Vcc1 عبر 3 مثبتات تيار G1,G2,G3 وهى مثل دوائر الترانزيستور و الدايود السابق شرحها و هدفها تكوين مصدر تيار ثابت ذو مقاومة داخلية عالية جدا لتحسين أداء مكبرى التفاضل Differential Amplifier من الترانزستورين T2,T3 و أيضا T4,T5 أما G1 فلكى يثبت جهد الزينر ومن ثم الجهد المرجعى على باعث T1 وهو باللون البنى و يكون الجهد المرجعى لكل من T2 و T4. مكبرات التفاضل المذكورة لرفع قيمة مقاومة الدخول للطرفين En1 و En2 ، أيضا ينزل فى وسط الصورة ليكون جهد مرجعى للتراتزيستورات T9,T20,T23,T34 و المتصلة بدخول الإشارات الأربع للمخارج الأربعة.
لتسهيل الشرح عزلت قناة من الإثنتين أى نصف المتكاملة و أحطت أحد المسارين بمربع أصفر لكى نعزل من دخل 4 وحتى خرج 4 و مثله الباقى
attachment.php


الخرج كما وجدنا من النقاش السابق يفضل أن يكون ترانزستورين متكاملين أى س م س مع م س م أى PNP-NPN وهما الترانزستوران T28 و T29
و نقطة المجمعين Collectors هى الخرج. تحسس تيار الخرج فى المتكاملة L293E فقط و يكون من طرف باعث E الترانزيستور T29 أو يكون متصل بالأرض فى الباقى كما بالرسم.
من خواص المكبر التفاضلى أن دخول منطق1 على الطرف 15 عبر المقاومة 22 (ربما 5 فولت مثلا) كما بالرسم سيزيد التيار فى مجمع T35 و يقل بنفس القدر فى T34 وهذا يسحب تيار من قاعدة T28 فيفتح (يكون موصلا) بينما يقل التيار فى T34 و الذى يسحب من T21 وهو م س م PNP فيقل التيار من مجمعة و المغذى لقاعدة الخرج T29 فيغلق أو يفصل.
العكس بالعكس لو الدخول صفر فولت سيكون
T35 فى القطع ولا يمر فيه تيار و من ثم يكون T28 أيضا قاطعا ولا يمر فيه تيار للخرج بينما يكون التيار كله مارا فى T34 و الذى بدوره يسحب من قاعدة T21 و الذى بدوره يغذى قاعدة ترانزستور الخرج T29 فيكون موصلا جاعلا الخرج 0.2 فولت.
الآن دور T33 ، عندما يكون الطرف EN2 أعلى يمين الصورة فى وضع منطق 1 أى مثلا 5 فولت، فسيكون مجمع الترانزستور T4 أيضا عليه نفس القيمة تقريبا لذا ستمر عبر المسار الأزرق لقاعدة الترانزستورين T33 و مثيله فى القناة الأخرى T24 وهذا يجعلهما ناشطين Active أى يعملان كمكبران وهو يكمل منظومة المكبر التفاضلى لكل قناة فيسمح للدخول أن يعبر للترانزيستور الآخر، أما لو كان الطرف EN2 فى وضع منطق صفر فإن جهد مجمع الترانزستور T4 أيضا عليه نفس القيمة أى صفر و من ثم ستمر عبر المسار الأزرق لقاعدة الترانزستورين T33 و مثيله فى القناة الأخرى T24 وهذا يجعلهما فى وضع الفصل فلا يعبر جهد الدخول للترانزيستور الآخر.
كيفية التوصيل فى المرة القادمة إن شاء الله
 

المرفقات

  • H-Bdg L293-02.png
    H-Bdg L293-02.png
    10.9 KB · المشاهدات: 103
  • H-Bdg L293-01.png
    H-Bdg L293-01.png
    3.6 KB · المشاهدات: 103
  • H-Bdg L293-00.png
    H-Bdg L293-00.png
    6.6 KB · المشاهدات: 104

ماجد عباس محمد

عضو جديد
إنضم
3 سبتمبر 2006
المشاركات
5,325
مجموع الإعجابات
197
النقاط
0
شكرا جزيلا أسعدنى مروركم الكريم
 

المرفقات

  • H-Bdg L298-04.png
    H-Bdg L298-04.png
    5.3 KB · المشاهدات: 31
  • Caps.png
    Caps.png
    458 بايت · المشاهدات: 13
التعديل الأخير:

ماجد عباس محمد

عضو جديد
إنضم
3 سبتمبر 2006
المشاركات
5,325
مجموع الإعجابات
197
النقاط
0
دوائر l293

توصيل L293فى دائرة:

كما ذكرت سابقا تتكون من 4 وحدات لكل وحدتين منهما خط "إتاحة" أو "تفعيل" أو "تمكين" مشترك، لذا لو تنوى استخدام هذه الخاصية فمن الأفضل أن تراعى ذلك بجمع الوحدتين المشتركتين على ذات الموتور و إن لم تنوى استخدام هذه الخاصية أن تجعلها متاحة دوما بتوصيلها بتغذية التحكم Vss.
attachment.php

هذه دائرة الأنواع التى لا تحتوى خاصية تحسس التيار و من هذا نرى أننا يمكن أن تنحكم بأربع موتورات متصلة بالأطراف 3 أو 6 أو 11 أو 14 و الرسم يضع مثالين لموتورين متصلين بالطرفين 11 و 14 و يمكن إتاحتهما أو إيقافهما معا بالطرف 9 و الدخول كما بالرسم من الطرفين 10 للخرج 11 و 15 للخرج 14 و طبيعى أن دخل = 1 منطق (مساوى فى القيمة أو أقل قليلا من الجهد Vcc2 أو كما هنا Vss فولت) أو صفر سيسبب تحرك الموتور من جهد التغذية الخاص به وهو Vcc1 أو Vs.
الدائرة هنا لإيضاح ضرورة توصيل دايودات الإخماد و الموضحة على التوازى مع الموتور و بهذه القطبية. كما أن الموتور العلوى الأيمن نلاحظ أنه متصل بالأرض لذا دخول 1 يسبب حركته و الصفر لإيقافه.
الموتور السفلى الأيمن نلاحظ أنه متصل بالتغذية لذا دخول صفر يسبب حركته و الواحد منطق لإيقافه دون الحاجة لعاكس خارجى لعكس منطق التحكم فى الحركة.
الجانب الأيسر يوضح كيفية جمع مخرجين لتكوين القنطرة و من ثم التحكم فى الإتجاه. أيضا يجب مراعاة توصيل الدايودات الأربع كما بالرسم.
هنا لو الدخلين متساويين لا يتحرك الموتور فكلا الخرجين سيكونا إما + فولت أو أرضى، لكن جعل أحد المدخلين مخالفا للآخر يسبب الدوران و عكس الدخلين يسبب عكس الدوران.
جدير بالذكر هنا أن جعل المدخلين متساويين يوقف الموتور فجأة فيما يسمى توقف سريع Fast Motor Stop و فى غالبية الأحوال عندما يوقف الموتور بالتحكم من طرف الإتاحة Enable يترك الموتور ليتوقف بحرية Free Running Motor stop و فى طراز واحد من المتكاملات يكون أيضا التوقف سريعا، هذا متوقف على إماكنية جعل الخرج ذو إعاقة عالية بفصل كل ترانزيستورات الخرج ( جعلها فى حال الفصل) . لو هذه الخاصية تهم دائرتك، إرجع للداتا شيت وتأكد من صحة الحرف الأخير فى الداتا شيت لتختار ما يحقق هدفك.
الدايودات يجب أن تتحمل فولت الموتور و تياره أى على الأقل 1 أمبير. أيضا لا تنسى المكثفات و ستجدها فى الداتا شيت.

تحسس التيار:

فى المتكاملات المجهزة بهذا الطرف Sense يمكن وضع مقاومة بين هذا الطرف و الأرض و الداتاشيت تحدد له 2 فولت لذا يجب أن تحسب على أساس أن قيمة تسار الموتور × قيمة المقاومة أقل من 2 فولت لكن لا تذكر أنه يسبب حماية ذاتية و يذكر دوما دائرة خارجية.
attachment.php

أيضا الصورة توضح التوصيلات المختلفة كما فى السابق. بعضها لموتور فى إتجاه واحد و الآخر للإتجاهين. هذه المتكاملة بأرقام L293B - L293E توفر خاصية التوقف الحر.

كما نعلم أن للمتكاملة 4 أو 6 أطراف للأرض و التبريد، لذلك ينصح الصانع عند الحاجة لتيار قريب من نصف إلى 1 أمبير ، أو استخدام أحمال مع التقطيع، توفير التبريد الكافى وهو إما باستخدام مساحة من البوردة ملحومة بهذه الأطراف كما بالرسم الأيسر أو تثبيت مبرد فوقها و لحامه على الأطراف من السطح العلوى للبوردة منا بالرسم الأيمن وهو الحل الأفضل.
attachment.php


المتكاملة L298N لتيار 2 أمبير وهى موضوعنا القادم إن شاء الله
 

المرفقات

  • H-Bdg L293-04.png
    H-Bdg L293-04.png
    3.7 KB · المشاهدات: 29
  • H-Bdg L293-05.png
    H-Bdg L293-05.png
    5.4 KB · المشاهدات: 30
  • H-Bdg L293-06.png
    H-Bdg L293-06.png
    7.1 KB · المشاهدات: 31

ماجد عباس محمد

عضو جديد
إنضم
3 سبتمبر 2006
المشاركات
5,325
مجموع الإعجابات
197
النقاط
0
المتكاملة l298n ذات 2 أمبير

المتكاملة L298N ذات 2 أمبير :
أول ما يلفت الإنتباه هنا أن العبوة قد اختلفت لتوفر سطح يمكن تثبيته على مبرد كبير بسهولة ولا يخفى أثر ذلك فى تيسير أعمال الصيانه لاحقا بدلا من قك لحام المبرد كما فى السابقة لتغيير المتكاملة – لا تنسى وضع معجون التبريد بين المتكاملة و المبرد.
attachment.php

أيضا جدير بالذكر أن العبوة بالشكل الايمن أقل قدرة على إشعاع الحرارة و من ثم لا تتحمل ذات التيار.

ايضا من الدائرة يتضح أن التحكم يتم بالبوابات عوضا عن الترانزيستورات وهو ليس بالفارق الكبير سوى أنه أيسر فهما من التفصيل بالترانزستورات السابقة. التحكم له مصدر تغذية مستقل كما سبق بإسم Vss بينما ترانزيستورات الخرج لها مصدر تغذية أعلى جهدا باسم Vs.
attachment.php

الوحدة لها أربعة مخارج كالسابقة ، و استخدامها و دائرتها متشابهة .
هنا لم تغفل الشركة رسم المكثف على طرفى تغذية المتكاملة حتى لا تؤثر على الدائرة المتحكمة، خاصة و أن التيار هنا قد يصل لثلاثة أمبير.
ينص الداتا شيت على أفضلية توصيل التغذية أولا قبل تفعيل طرف الإتاحة، بعبارة أخرى من الأفضل أن توضع النغذية على المتكاملة فى وضع عدم الإتاحة و ذلك لمنحها الفرصة للإستقرار فلا توصل كل ترانزيستورات الخرج بفعل النبضات الشاردة أثناء لحظة وضع الكهرباء.
و بالمثل يجب وضع المتكاملة فى وضع الغير متاح قبل فصل التغذية.
أيضا وضع الإيقاف السريع يتطلب الآ تتعدى حدود التيار الأقصى 2 أمبير.
هذا قد يثير تساؤلا، كيف أفعل ذلك؟
فى الدوائر الرقمية يتم ذلك بمقاومة و مكثف على التوالى "التسلسل" شبيهة بدائرة RESET فى الميكرو كما أن المعتاد عند التصميم هو بهذه الدائرة (مقاومة و مكثف) يفرض وضع RESET عام لتحديد وضع البداية، أما فى دوائر الميكرو فيرجع للداتا شيت لتحديد وضع المنفذ (بورت) عند البدء RESET و جعل هذا يفرض عدم الإتاحة للمتكاملة ثم تتيحها لاحقا من البرنامج.
طبعا لا يخفى عليك أيها القارئ العزيز أن المكثف للتغذية و المقاومة للأرض عندما تكون الإتاحة موجبة و العكس عندما تكون الإتاحة أرضى.

attachment.php

الدائرة تبين توصيلا كاملا لقنطرة مع الدايودات السريعة المفترض توصيلها و المكثفات على كلا مصدرى التغذية.
مقاومة تحسس التيار يمكن أيضا استخدامها لحماية المتكاملة أو تحسس وضع ما فقد شاهدت ماكينات تستخدم هذه الخاصية فى تحديد نهاية المشوار حيث يتوقف الموتور عنوة فيزداد التيار فتعكس الدائرة التغذية لعكس الحركة لحظة ارتفاع التيار. ملحوظة: الموتورات صغيرة و قدرتها محدودة ولا تصلح هذه التقنية للموتورات الكبيرة لوجود قصور ذاتى لا يتيح التوقف الفجائى.
عندما يتطلب الأمر زيادة التيار عن 2 أمبير فيمكن جمع كل مخرجين معا هكذا
attachment.php

لاحظ أن تجمع المسار 1 مع 4 كمدخل واحد و مخرج واحد والمسار 2 مع 3 كمدخل واحد و مخرج واحد.
لا نترك القنطرة دون ذكر هذه الفكرة البسيطة السهلة. إن شاء الله المرة القادمة.
 

المرفقات

  • H-Bdg L298-00.png
    H-Bdg L298-00.png
    5.1 KB · المشاهدات: 30
  • H-Bdg L298-01.png
    H-Bdg L298-01.png
    4.5 KB · المشاهدات: 30
  • H-Bdg L298-03.png
    H-Bdg L298-03.png
    5.2 KB · المشاهدات: 31

ماجد عباس محمد

عضو جديد
إنضم
3 سبتمبر 2006
المشاركات
5,325
مجموع الإعجابات
197
النقاط
0
مشكلة القنطرة مع الجهود ألعالية

مشكلة الجهود ألعالية :
هناك أمران يجب التعامل معهما
الأول جهود الشحن لو ستستخدم بطارية و الثانى جهود تحمل مكونات الدائرة.
الأمر الأول يبدا من 24 فولت لأن شحن بطاريتان لقيمة 13.7 يعنى 27.4 فولت و معظم مثبتات الجهد تتحمل فقط 30 فولت.
لا يخفى عليكم أن لنشحن بقيمة 27.4 نحتاج لفولت أعلى من ذلك و سيزيد عن 30 فولت أو 35 حتما.
يمكن استخدام زينر أو غيره لكن الأفضل إما أن تصمم الشاحن بدائرة تقطيعية تتحمل جهود عالية أو تضع ريلاى يفصل دائرة التحكم عن الشحن طالما مقبس الشاحن متصل أو تستخدم مقبس به سويتش فصل لعزل الدائرة (مشابه لأجهزة الكاسيت أو الراديو التى تننقل بين البطارية و الادابتور بمجرد إدخال المقبس) خاصة لو احتاجنا إلى 36 فولت أو 48 كحال غالبية الموتورات لعربات الجولف و أوناش الشوكة.

الأمر الثانى هو تصميم القنطرة ذاتها، لنأخذ مثلا المثال السابق و إن كان به تعديل طفيف هو بدلا من توصيل الترانزيستورين للمدخل ، وصلنا أحدهما للمدخل ثم أخذنا من باعثه emitter لقاعدة الثانى لتخفيف الحمل على المدخل. وهذا يفيد فى حال كون Q5,Q6 ترانزيستورى قدرة و تيار القاعدة لكل منهما يحسب له حساب. فيما عدا ذلك فالشرح لا يختلف
attachment.php

شرحنا هذه الدائرة مع جهود تصل 24 فولت لكن لو أردنا أن نرتفع عن هذه القيمة يجب أن نراعى أن المدخل الغير فاعل بفرض فى لحظة كان A سيكون ترانزستور الدخول له Q6 فى حال الفصل كما ذكرنا و بالتالى على مجمعه collector جهد التغذية مطروحا منه فقط جهد قاعدة Q1 وهو 0.6 فولت ولذا يجب أن يتحمل جهد التغذية كاملا شأنه شأن باقى ترانزيستورات القنطرة.
طبعا نفس الكلام ينطبق على الجانب الآخر Q5 .
بالنسبة للموسفيت فالأمر يختلف قليلا لكون الموسفيت يعمل بالفولت وليس التيار كالترانزيستور الثنائى، فلو أخذنا هذه الدائرة مثلا

attachment.php


هنا عندما يفتح الترانزيستور Q5 مثلا فإنه لا يستطيع تمرير تيار فى بوابة الموسفيت Q2 لذا وجب إضافة مقاومة R7 و مقابلتها R8 فى الجانب الآخر ليمر فيها التيار ولذا سنجد أن بالنسبة للموسفيت Q2,Q3 فالمقاومات R2,R4,R7 تمثل مجزئ جهد و يجب أن تضع الجهد المناسب من 10 إلى 20 فولت على بوابة / مصدر الموسفيت وهذا أمر حرج ما لم يكن جهد التغذية مثبت فالبطارية عند تمام الشحن 13.7 وعند فراغها تكون 8 فولت و المشكلة أن عند فراغها قد تكون 10 فولت و تهبط بمجرد التحميل إلى 8 فولت، فلو تستخدم 3 أو 4 بطاريات فالهبوط هنا مازال بنفس النسبة اى الثلث و هذا لا يضع ما يكفى للتوصيل الكامل للموسفيت مما يرفع حرارنه وقد يتلفه، لذا الأفضل أن تضع نسبة تقسيم ترفع الفولت أكثر مما يجب و تثبته بزينر كما بالرسم، هنا عندما ينخفض الفولت يظل الموسفيت يعمل بكفاءة.
لتسهيل هذا الأمر تكون R2=R7 ليكون الفولت عليهما متساوى و يبقى أمر R4 و يكون عليها الباقى فلو على سبيل المثال أخذنا القيمة كما بالرسم (ويمكن اختيار قيم أعلى بالتأكيد) ستكون R7 أيضا 10ك و بالتالى مجموعهما 20 ك عليهما 20 فولت و باقى 220 فولت ستحتاج بالتأكيد 220 ك. لا تنسى هنا ان جهد التحكم يجب أن يكفى لفتح الموسفيت لذا إما من 10 إلى 15 فولت أو نستخدم النوع المناسب للتحكم بجهد 5 فولت مع مراعاة إعادة حسابات المقاومات.

هذه الدوائر تصلح لأعلى قيمة يتحملها الموسفيت أما الترانزيستورات Q5,Q6 فالتى تتحمل الجهد العالى متوافرة و يكفى أن تنظر بداخل أى شاحن ستجد ترانزيستور 13001 يتحمل 600 فولت مع 200 مللى أمبير وهناك ما يتحمل جهود أعلى
هذه الدوائر تصلح للبطاريات فقط فهى لا توفر العزل الجلفانى أى لو ستتغذى من التيار العمومى قد تسبب الصعق لذا فمن الأفضل إضافة أوبتو وهو موضوعنا القادم إن شاء الله.
 

المرفقات

  • h-bdgHV01.png
    h-bdgHV01.png
    8.8 KB · المشاهدات: 29
  • H-bdg-HV00.png
    H-bdg-HV00.png
    11.2 KB · المشاهدات: 29

ماجد عباس محمد

عضو جديد
إنضم
3 سبتمبر 2006
المشاركات
5,325
مجموع الإعجابات
197
النقاط
0
مشكلة الأوبتو مع الجهود العالية

مشكلة الأوبتو مع الجهود العالية :

لو أخذنا دائرة الترانزيستور لسهولتها، يمكننا إضافة وحدتين أوبتو كما بالرسم. طبيعى أن تغذى الدايودات من 5 فولت لدائرة التحكم أوأى قيمة أخرى تناسبها، و ترانزيستورات الموتورات من جهد عالى و ليكن أى قيمة مثلا 240 فولت، قد يبدو من المريح أن نوصل الأوبتو بجهد الموتور، و لكن للأسف جهد تحمل الأوبتو 30 فولت فقط لذا لا يتحمل هذا التطبيق و لا توجد وحدات تتحمل أعلى من 45 فولت سوى وحدات بطيئة الإستجابة حتى 60 فولت و بعد ذلك ثايريستور و تراياك وهى لا تناسب التطبيق بالجهد المستمر.

attachment.php


هذا سيضع تصور وهو وضع وحدة تغذية أخرى للأوبتو، نعم هذا رائع لكن يجب عزله جيدا إما باستخدام محول ذو عزل كافى بين ملفات تغذية الأوبتو و ملفات تغذية التحكم أو باستخدام وحدة محول مستمر/مستمر DC-DC converter ذو أرضى معزول Separate Ground وهو مكلف و يضيف مكونات كثيرة للدائرة. نفس الكلام يقال لوحدات الموسفت لذا لا داعى للتكرار.

حسنا إذا قبلنا بمبدأ وحدة تغذية منفصلة فلماذا التضحية باستخدام النوع السالب من الترانزيستورات لكن هذا سيعقد الأمور أكثر.
الآن من الأفضل استخدام موسفيت و من النوع السالب لتحمله جهود و تيارات أعلى و أقل فقدا للطاقة عند توصيله لذا مما سبق علمنا أن مشكلته الأساسية أنه يحتاج لفولت أعلى من تغذية الحمل بجهد فتح البوابة وهو 10 فولت و هناك خمسة حلول معروفة لهذا الأمر سنناقشها المرة القادمة بإذن الله
 

المرفقات

  • h-bdgHV02.png
    h-bdgHV02.png
    17.9 KB · المشاهدات: 29

ماجد عباس محمد

عضو جديد
إنضم
3 سبتمبر 2006
المشاركات
5,325
مجموع الإعجابات
197
النقاط
0
أساليب التحكم فى الجهود العالية بالقنطرة

أساليب التحكم فى الجهود العالية بالقنطرة:

لإضافة 10 فولت على جهد البطارية، فلحسن الحظ أن التيار ليس كبيرا وهو مما يسهل الأمور قليلا و الأشكال التالية من ملف وضعته شركة International Rectifier و التى انتجت حلولا كثيرة ميسرة لهذه المشكلة
attachment.php


الحل الأسهل هو استخدام وحدة تغذية معلقة – مثلا 15 فولت ، و كلمة معلقة لا تعنى سوى أنها لا تشترك مع وحدة التغذية الأساسية للدائرة فى أى توصيلات – تامة العزل (باللون الأصفر). وهى توصل بين المصدر و البوابة من خلال دائرة قيادة البوابة باللون الأزرق وهى قد تكون مجرد مقاومة أو بوابة أو أى دارة سابقة ولكن ما يعطيها الأمر هو باللون البرتقالى وهو إما رافع للمستوى Level shifterأو ببساطة أوبتو كبلر. قد تعترض أن الأوبتو لا يتحمل الجهد العالى وهذا حقيقى إلا انه لا يرى سوى جهد وحدة التغذية المعلقة. و يمكن أن تصبح الدائرة هكذا
attachment.php

و ليس هذا هو الحل الوحيد ولكن يمكنك تعديل الدائرة كما تشاء
المقاومة R1 يمكن استخدام أى قيمة من 1: وحتى 100 ك.
تتميز هذه الطريقة بإمكانية فتح الموسفيت لوقت طويل لذا تصلح للتحكم المستمر و تعديل عرض النبضة

و عيوبها كلفة التغذية الإضافية حيث تحتاج لوحدة تغذية لكل طاقم ترانزيستورات فلو تحتاج عكس الحركة ستحتاج لوحدتين معزولتين ولو 3 فاز ستحتاج 3 وحدات. أيضا الأوبتو محدود التردد فلا يناسب ترددات أعلى من 10ك هرتز لذا قد لا يناسب أفران الحث عند 3ميجا مثلا.
بدلا من الأوبتو قد تفكر فى حل دوائر رفع الفولت من جهد قليل قد يكون مقلقا لكونه يجب أن يرتفع للفولت العالى و بسرعة و السعات الشاردة تعوق سرعة الإستجابة

الحل الثانى هو محول النبضات Pulse transformer
هذا المحول عادة ما يكون 1:1 و فائدته العزل وهو حل بسيط و سهل لكن مشاكل المحولات قائمة من حيث نطاق ترددى محدود لذا يسبب مشاكل مع نعديل عرض النبضات و زيادة الحجم بإنخفاض التردد كما أنه لا يناسب المستمر أى لا تستطيع فتح الموتورات أو تغذية الحمل فى اتجاه ما بإستدامة.
attachment.php

أيضا عند الترددات العالية تسبب السعات الشاردة و الحث الطفبلى لأسلاك التوصيل مشاكل فى دقة الإستجابة
المرة القادمة إن شاء الله نستكمل باقى الحلول.
 

المرفقات

  • Hi Side 01.png
    Hi Side 01.png
    3.9 KB · المشاهدات: 29
  • Hi Side 01A.png
    Hi Side 01A.png
    2.5 KB · المشاهدات: 28
  • Hi Side 02.png
    Hi Side 02.png
    2.6 KB · المشاهدات: 28

ماجد عباس محمد

عضو جديد
إنضم
3 سبتمبر 2006
المشاركات
5,325
مجموع الإعجابات
197
النقاط
0
ضخ الشحنه فى القنطرة :

يمكناستخدام طريقة ChargePump أو ضخ الشحنات كمابالدائرة
attachment.php

هنا نجد مهتز أو مذبذب يغذى مكثفين من خلال عاكس وجه وهو يعمل بنفس نظرية مضاعف الفولتية المستخدم لتوليد جهد عالى جدا باستخدام المكثفات و الدايودات و تتميز بإمكانية الفتح المستديم للموسفيت و لكن الإستجابة للتقطيع تخضع لمشكلة المواءمة بين زيادة سعة المكثف و التى تسبب البطئ فى الإستجابة و بين صغرها و التى تسبب محدودية عرض النبضة لسرعة تفريغه، وهذا يسبب مشكلة فى تغيير عرض النبضة أحيانا.
كما أن الحاجة لجهد عالى مثل 200 فولت أو أعلى سيحتاج لأكثر من مرحلتين.

طريقة Bootstrap أوالتمهيد أو المصادر الذاتية :

attachment.php



هذهالطريقة رغم كونها بسيطة و غير مكلفة لكن لها قيود مثل المحول النبضى و فترة الدوام (تعديل عرض النبضة) فكلها ترتبط بمعدل تحديث المكثف المستخدم لذا يصعب تنفيذها و لهذا أيضا تعتمد كثيرا على المتكاملات المتخصصة مثل IR2112 وسيلى شرحها لاحقا


طريقةالموجة الحاملة Carrier:

attachment.php


هذه الطريقة تستخدم مولد تردد أعلى بكثير من تردد النبضات و يتم التحكم فيه ليعطى عرض النبضة المطلوب و ينقل خرجه بمحول و دائرة تقويم كما بالرسم وهو يصلح لأى فترة تحكم إلا أنه محدود نوعا ما فى سرعة القطع و الوصل لكن يمكن تحسينه بإضافة مكونات أخرى للدائرة.

المتكاملةالشهيرة IR2112المرة القادمة إن شاءالله.
 

المرفقات

  • Hi Side 03.png
    Hi Side 03.png
    5 KB · المشاهدات: 16
  • Hi Side 04.png
    Hi Side 04.png
    3 KB · المشاهدات: 16
  • Hi Side 05.png
    Hi Side 05.png
    2.1 KB · المشاهدات: 16

ماجد عباس محمد

عضو جديد
إنضم
3 سبتمبر 2006
المشاركات
5,325
مجموع الإعجابات
197
النقاط
0
متكاملات قيادة الموسفيت والترانزيستورات IGBT:

أنتجت شركة InternationalRectifier و اختصارا IR مجموعة من المتكاملات لهذا الغرض منها مثلا IR2117/8 ذات المخرج الواحد للتحكم فى موسفيت مع الحمل و المجوعة IR2110 و حتى IR2113 ذات المخرجين لجانب كامل من القنطرة.
المتكاملة IR2117 لاتختلف عن IR2118 إلا فى نقطة هامة وهى أن الأولى IR2117 الخرج مع الدخل أى أن 1 على الدخول يفتح الموسفيت أو IGBT بينما الثانية IR2118على العكس، صفر على الدخول يفتح الموسفيت أوIGBT ولذلك تم توصيل دخل الأولى بالأرضى والثانية بالموجب.
attachment.php

هذاهو المخطط الصندوقى لهما من الداخل حيث نجد أعلى أقصى اليسار دخل التغذية Vcc وهى مصممة للعمل من 9 فولت إلى 24 فولت و المرجح 15 فولت و تحته دخل التحكم وهو 9 فولت أو أعلى ثم الأرض.
الجانب الأيمن به Vs وهو التغذية الموجبة للحمل و تتحمل حتى 600 فولت ثم طرف HO وهو يوصل بالبوابة و الطرف Vs وهو يوصل بالمصدر (الباعث).
أول الدخل من اليسار يتصل بمكبر/عازل نوع "شميت"حتى يتخلص من أى تذبذبات فى الدخل و يوفرانتقالا سريعا و حادا لبوابة التحكم حيث تتصل بدائرة كشف انخفاض الفولت Under Voltage Detect حيث إنخفاض جهد التغذية Vcc عن 9 فولت يوقف المتكاملة حتى لا تسبب تحكم غير كامل أو خاطىء للخرج.
يلى ذلك وحدة مولد ذبذبات Pulse Generator لتوليد نبضات لتجهيز الخرج اللازم للخرج.
أيضا يلى ذلك مرحلة مرشح للنبضات و دائرة أخرى لكشف انخفاض الفولت Under Voltage Detect حيث إنخفاض جهد تغذية الحمل هذه المرة Vs عن قيمة Vcc+0٫3 فولت يوقف المتكاملة حتى لا تسبب تدمير مكونات المتكاملة.

رائعأن نجد المتكاملة تتحكم حتى 600 فولت أى يمكنك استخدامها بسهولة مع موتورات 48 فولت أو 200 فولت أو 400 مثل انفيرتر موجة جيبية حيث يرفع جهد البطارية إلى 350 فولت ثم يشكل من هذا الموجة الجيبية، لكن هل يناسب ذلك 220 فولت مع تقويم موجة كاملة؟
حسنا نظريا نعم و عمليا هذه المتكاملات مستخدمة فى هذه التطبيقات لكن بحذر حيث لا توفرالعزل الكافى الآمن لذلك كثيرا ما توجد فى وحدات تغيير سرعة موتورات التيارالمتردد حيث يكون الغلاف بكامله و أزرارالتحكم من البلاستيك ولا إمكانية للمس المكونات الداخلية بواسطة البشر.
الدائرة الكاملة لهذه المتكاملة فى الصورة
attachment.php

وواضح أنها ذاتها للمتكاملتين فقط دخول الأولى عكس الثانية وواضح على دخول الثانية خط فوق كلمة IN للدلاله على أنه صفر و ليس واحد.
الدايود1 أمبير لكن يجب أن يكون سريع و المكثف بين طرفى 8 و6 يتحمل جهد التشغيل للحمل و قيمته تعتمد أساساعلى تردد النبضات الداخلة.قانونحسابه فى الداتاشيت و كثير من الدوائرتستخدم 0٫1ميكروفاراد.
attachment.php



المتكاملة2110الشهيرةالمرة القادمة بإذن الله
 

المرفقات

  • 2117 BD.png
    2117 BD.png
    26.7 KB · المشاهدات: 17
  • 2117 CCT.png
    2117 CCT.png
    7 KB · المشاهدات: 15
  • 2117 PIN.png
    2117 PIN.png
    1.8 KB · المشاهدات: 14
أعلى