دارات مصادر التغذية والمنظمات

[Mgh]

============================================================
مصادر التغذية المزدوجة القطبية Dual-polarity regulated supplies :
============================================================

معظم الدارات تحتاج لأن تغذى بجهود مختلفة فى القطبية (سالية أو موجبة) والمثال التالى يوضح كيفية الحصول على +15 فولت و -15 فولت.

[Mgh]

=================================================
المنظمات ذات الإقتفاء المزدوج Dual tracking regulator
=================================================

وتعتمد هذه الدارة على إستخدام الخرج الموجب المنظم كمرجع reference للخرج السالب بمقارنة القيمة المتوسطة لكلا الخرجين مع الأرضى.

وهكذا يكون هناك خرجين أحدهما سالب والأخر موجب بقيمة 15 فولت.

ويمكن أن تكون دائرة الجزء الموجب كأى دارة تنظيم تكلمنا عنها من قبل (وهى فى حالة الدارة التالية دارة بسيطة معتمدة على الزينر)
وسوف يتبع الخرج السالب فيها أى تغير فى الخرج الموجب.

[Mgh]

ودارات الDual tracking regulator و الSingle tracking regulator متاحين فى الأسواق فى دارات متكاملة بإصدارات ثابتة الجهد fixed أو قابلة للضبط adjustable وأرقام بعض تلك الدارات :

                                   Motorola
MC1468L ----- Vout=+/-15V ----- Max Vin=60V
MC1468R ----- Vout=+/-15V ----- Max Vin=60V
                                  
                                   National      
LM325H  ----- Vout=+/-15V ----- Max Vin=60V
LM325N  ----- Vout=+/-15V ----- Max Vin=60V
LM326H  ----- Vout=Adj.   ----- Max Vin=60V
LM326N  ----- Vout=Adj.   ----- Max Vin=60V

                                   Raytheon
RC4194DB ---- Vout=Adj.   ----- Max Vin=70V
RC4194TK ---- Vout=Adj.   ----- Max Vin=70V
RC4195NB ---- Vout=+/-15V ----- Max Vin=60V
RC4195TK ---- Vout=+/-15V ----- Max Vin=60V

                            Silicon General
SG3501AN ---- Vout=+/-15V ----- Max Vin=60V
SG3502N  ---- Vout=Adj.   ----- Max Vin=50V


وبالنسبة للمنظمات 4194 و 4195 من شركة Raytheon والموضح كيفية توصيلها فى الدارة التالية.
فالدارة 4195 مضبوطة من المصنع على خرج +/- 15 فولت .
بينما الدارة 4194 فإن خرجيها المتناظرين يمكن ضبطهما بتغيير قيمة المقاومة R1.
وكلا الدارتين محتويتين داخليا على إمكانية الغلق الأوتوماتيكى عند إرتفاع درجة الحرارة وحماية من التيارات العالية.
ولجعلها تتحمل المزيد من التيار يمكن وضع ترانزستور Pass ttransistor كما سيتم توضيحه لاحقا.

[Mgh]

===================================================
الحماية من القطبية المعكوسة Reverse-polarity protection :
===================================================

معظم الدارات الإلكترونية تتلف عندما يتم عكس طرفى الخرج لمصدر التغذية الموصل بها. وفى بعض الأحيان يتم توصيل موحدات (تيارات عالية) باتجاه عكسى فى أطراف الدارات للحماية من تلك المشكلة.
ومثال على ذلك الموحدات التى تراها فى الخرج على الدارة MGH12

===============================
حماية المنظم من التيارات العالية :
===============================

المنظمات ذات الثلاثة أطراف متاجدة لتتحمل تيار خرج 5 أمبير أو أكثر . فعلى سبيل المثال فإن المنظم LM396 يمكن أن يخرج إلى 10 أمبير.
ولكن العمل مع تيارات كبيرة سيئا بالنسبة للمنظمات لأنها لا تتحمل درجات حراة كالتى تتحملها ترانستورات القدرة ولذلك فإن الحل هو تركيب ترانزستور خارجى مع دارة المنظم كما فى الدارة التالية :

[Mgh]

والدارة السابقة تعمل طبيعيا عندما يسحب الحمل تيار أقل من 100 ملى أمبير. أما إذا سحب أكثر من ذلك فإن الجهد الواقع على المقاومة R1 سيشغل الترانزستور Q1 والذى سيفتح طريقا للتيار للمرور عبر الباعث والمجمع حاميا دارة التنظيم ذات الثلاث أطراف وستظل تلك الدارة تعمل على تثبيت الجهد الخارج.
وفى هذه الدارة يجب أن يكون جهد الخل أكبر من جهد الخرج بمقدار الجهد الساقط على الدارة 78xx (اى 2 فولت) + الجهد بين الباعث والقاعدة.

ولكن الترانزستور Q1 يمكنه تكبير التيار بمقدار hfe وقد يصل التيارالذى يمكن أن يسحبه الحمل إلى 20 أمبير أو أكثر مما قد يدمر الترانزستور.
وللحماية من هذه المشكلة توجد طريقتين موضحتان بالصورة التالية.

[Mgh]

فى الدارتين السابقتين يعمل الترانزستور كممرر للتيار العالى وقد أختيرت المقاومة بين قاعدته وباعثه لتجعله فى وضع ON عندما يسحب الحمل تيار 100 ملى أمبير.

وفى الدارة الأولى (A) يستشعر Q1 تيار الحمل عن طريق الجهد الواقع على المقاومة Rsc موقفة Q2 عن العمل عندما يزيد الجهد على Rsc عن جهد ديود (0.7 فولت) .
ولكن يوجد عيبين فى هذه الدارة (A) وهما :
1- يجب أن يزيد جهد الدخل الغير منظم عن جهد الخرج المنظم بمقدار مجموع الجهود على المنظم ذو الثلاثة أرجل و جهد ديودين (1.4 فولت)
2- يجب أن يستطيع الQ1 تحمل تيارات عالية

والدارة الثانية (B) يمكنها أن تحل هذه المشاكل ولكن ذلك مقابل إضافة المزيد من التعقيد فى تركيبها.

[السفير]

السلام عليكم

بارك الله فيك أخي mgh على هذا الموضوع الثري .

لن أشاركك التفكير بصوت عال '>  لكنني سأحاول متابعة الموضوع , الذي لا شك

انه مفيد جدا .

تحياتي ..

[Electronic boy!]

مشكور جداً على هذا المجهود العظيم ..
----------------------
بالنسبة لمصادر التغذية المزدوجة القطبية ، هل توجد طريقة أخرى للحصول على جهد سالب من نفس مصدر التغذية السابق دون استخدام الدائرة المتكاملة 97xx ؟
هل الدائرة المتكاملة 97xx تقوم بتحويل الجهد الموجب إلى جهد سالب ؟ ( لو أدخلنا لها جهد +5 فولت تعطينا في المخرج -5 فولت )

[Mgh]

أشكرك أخى السفير على المتابعة وأتمنى أن تستفيد
===================
أخى العزيز إلكترونيك بوى . أنا سعيد جدا لتفاعلك مع الموضوع وأتمنى أن تشارك فيه بخبراتك فى تصليح تلك الدارات لو أمكن .
 الدارة التى طلبتها والتى تخرج جهد سالب موجودة فى الشرح السابق وتسمى dUAL tRACKING REGLATOR وهى لا تستخدم 79××
وتوجد دارات أخرى سأتعرض لها فى المرة القادمة .

[Mgh]

=================================
المنظمات الفتاحية Switching regulators
و محولات مستمر-مستمر DC-DC Converters
=================================

فى الشكل التالى الجزء A يوضح نوع المنظمات الخطية (وهى التى تم شرحها من قبل) وفيها يوضع عنصر تحكم خطى (ترانزستور المرور Pass transistor) بالتوالى مع الدخل المستمر الغير منظم لعمل تغذية عكسية Feed back وذلك لضمان خرج ثابت.
ولكن فى هذا النوع يكون الخرج دائما أصغر من الدخل وتفقد طاقة power فى عنصر التحكم.

أما الجزء B فيوضح نوعا أخر من المنظمات وهى المنظمات المفتاحية Switching regulator حيث يعمل الترانزستور كمفتاح (يغلق ويفتح مع نبضات المذبذب) وبذلك فإن الدخل الغير منظم يسلط على الملف لفترات قصيرة وفى هذه الفترات يزيد التيار فى الملف حيث تخزن مقدار l/2 LI^2 من الطاقة فى صورة مجال مغناطيسى ثم يتم تفريغها فى الفترات التى يعمل فيها الترانزستور كمفتاح مفتوح .
ثم يوضع مكثف لتنعيم الخرج .
وكما فى المنظمات الخطية توجد دارة تغذية عكسية تقارن الخرج مع جهد مرجعى Vref بالإضافة إلى المقدرة على التحكم فى الخرج عن طريق تغيير عرض النبضات الخارجة من المذبذب OSC.

وتتميز المنظمات المفتاحية عن الخطية :
1- بأنها لا تشتت dissipation الكثير من الطاقة Power.
2- كما أنها ذات كفاءة عالية خصوصا عندما يكون فرق الجهد كبيرا بين الدخل والخرج.
3- وأيضا يمكن للمنظمات المفتاحية إنتاج جهودا منظمة أعلى من دخولها الغير منظمة.
4- ويمكنها بسهولة إنتاج جهودا منظمة مضادة فى القطبية مع جهود الدخل الغير منظمة.
5- تصمم المنظمات المفتاحية بحيث لا يكون هناك خط (مسار) مباشر بين الدخل والخرج. (وهذا معناه أنها يمكن إستخدامها مباشرة بعد توحيد التيار المتردد فى دارات التغذية دون استخدام محول طاقة عالية Power transformer.)

وبناء على تلك المميزات تستخدم هذه المنظمات فى التطبيقات التى تحتاج إلى خرج منظم دقيق كما فى أجهزة الكمبيوتر.

[Electronic boy!]

شكراً لك .. '>

[فلسطين]

شكراً لك أخي محمد على هذا الجهد الرائع
'>

[Mgh]

أشكرك أختى فلسطين

[Mgh]

===========================================
المنظمات الخافضة للجهد Step-down regulators :
===========================================

تبين الدارة التالية منظم مفتاحى خافض للجهد بسيط bucking وتم حذف دارة التتغذية العكسية للتسهيل (دارة المقارن مع الجهد المرجعى) .

عندما يكون مفتاح الMOS مغلقا فإن الملف يكون مسلط عليه جهدا يساوى الفرق بين الدخل والخرج مما ينتج عنه زيادة خطية فى التيار الموجود بالملف (والذى يمر فى الحمل والمكثف ) .

وعندما يكون المفتاح MOS مفتوحا . يدخل الموحد Diode الخدمة ليكمل الدائرة ويفرغ الملف التيار حتى يصبح الجهد عليه مساويا للفرق بين جهد الخرج و جهد الموحد (= 0,7 فولت).

[Mgh]

وفى الشكل التالى نرى شكل التيارات والجهود فى النقاط المختلفة فى الدائرة .