مقدمه عن دوائر Buck Converters النبضيه لخفض الجهد وتثبيته
سنتحدث اليوم ان شاء الله عن تصميم دوائر Buck Convertersوالذى هو نوع من انواع smps الغير معزوله Non-Isolated
، كثيره هى تلك العائله
 | تم تصغير هذه الصورة. إضغط هنا لرؤية الصورة كاملة. الحجم الأصلي للصورة هو 797 * 319. |
هذا التصميم يقوم بخفض اى بنقل الجهد من قيمه مرتفعه الى قيمه اخرى اقل جهدا اى منخفضه ،
يعنى مثلا وفى مثالنا اليوم سنصمم دائره تعطى 5 فولت وبتيار قيمته5 امبير وخلال حيز دخل متغير من 8 فولت وحتى 30 فولت هذا كمثال ،
· فى البدايه فان السؤال الملح والذى يفرض نفسه على الموقف الان هو لماذا نحتاج دوائر smps لتأديه هذا الغرض ولدينا من الدوائر الخطيه الكثير الذى يمكنه ان يؤدى هذا الغرض بسهوله ويسر ،
· اقول لك يا صديقى لقد اخطأت فان كانت تلك الدوائر الخطيه تصمم بكل سهوله ويسر فانها ليست بالكفائه المطلوبه خصوصا عندما نتحدث عن جهود مرتفعه فى قيم دخلها ومنخفضه
فى قيم خرجها فسنحتاج هنا الى تبديد قدره كبيره جداً فالقدره المبدده تحسب هكذا مثلا ..
| تم تصغير هذه الصورة. إضغط هنا لرؤية الصورة كاملة. الحجم الأصلي للصورة هو 647 * 481. |
و على سبيل المثال لو اردنا عمل دائره لاخراج 5 فولت من جهد دخل 30 فولت 3 امبير مثلاً فاننا و هنا سينتهى بنا المطاف عند قدره مقدارها
75 وات من الحراره الناتجه والتى سنحتاج الى تبديدها ،
| تم تصغير هذه الصورة. إضغط هنا لرؤية الصورة كاملة. الحجم الأصلي للصورة هو 781 * 435. |
وهذا سيسبب تلف المنظم على الارجح واحتراقه ،
بالطبع هناك بعض الحيل التى يمكن ان نتحايل بها
على مثل هذه المواقف لكن فى النهايه و عندما
نتحدث عن المشاريع ذات القدرات العاليه والتكلفه
الاقل سنجد انفسنا على وعد دائماً مع ما يسمى باسم smps وقد سبق ان قمت بشرح طرق
تصميماتها المختلفه فى عده مواضيع متصله ومتتاليه تجدونها
[size=18]دعونا نبدا الشرح اليوم بافتراض مصدر للدخل مقداره 10 فولت ثم نضع معه مفتاح على التوالى هذا المفتاح من الممكن ان يكون مستقبلاً ترانسيستور bjt او ترانسيستور Mosfet او حتى سويتش ميكانيكى وشخص ما يقوم بتبادل عمليه
الضغط عليه باستمرار على سبيل التسليه والمرح مثلاً ،
[/size]
| تم تصغير هذه الصورة. إضغط هنا لرؤية الصورة كاملة. الحجم الأصلي للصورة هو 724 * 390. |
[size][size]
لو قمنا بالتسليه السابق الحديث عنها وصممنا ما سبق مع مفتاح ميكانيكى ثم تبادلنا عمليات الوصل والفصل الميكانيكه على المفتاح بانتظام وعلى فترات متساويه مثلاً فسينتح عندنا موجه مربعه وحسب زمن الضغط وعدد الضغطات كالتالى ،،،
[/size][/size]
| تم تصغير هذه الصورة. إضغط هنا لرؤية الصورة كاملة. الحجم الأصلي للصورة هو 765 * 366. |
[size][size]
سبق وان قلت ان البديل الاليكترونى لعمليه الوصل والفصل الميكانيكيه تلك يعرف علمياً باسم التردد وهو عدد الذبذبات الكامله فى الثانيه الواحده والجديد هنا فى الموجه المربعه هو اضافه جزئيه اخرى الى عدد الذبذبات الكامله فى الثانيه الواحدهتعرف تلك الجزئيه باسم الـ duty cycle
ولو افتراضنا اننا قمنا ومع تبادل عمليات الضغط على السويتشبتوليد تردد ما وجعلنا الـ duty cycle بقيمه 50%(تساوى عمليات الوصل و الفصل في الزمن )وبفرض قيمه الجهد كما سبق وان قلنا 10 فولت تيار مستمر فان مع الموجه المربعه هذا معناه 10 فولت نصف الوقت و صفر فولت النصف الاخر ،ولو قمنا باضافه low-pass filter(ملف ومكثف) مع الدائره السابقهو كما بالشكل التالى ،[/size][/size]
| تم تصغير هذه الصورة. إضغط هنا لرؤية الصورة كاملة. الحجم الأصلي للصورة هو 784 * 318. |
[size][size]
فان ما سيحدث هو ان الملف سيقاوم التغير المفاجىء في التيار والمكثف ايضا سيقاوم التغير المفاجىء في الجهد وبالتالى فان التاثير المشترك والناتج عن تلك التوليفه هو متوسط خرج مقداره 5 فولت ثابتين نسبياً
هذا رائع ولكن الحقيقه لو قمنا بعمل ذلك عمليا فان الصدمه ستكون موجعه ومفاجئه وسنرى ما لايحمد عقباه كما بالصوره التاليه :-
[/size][/size]
| تم تصغير هذه الصورة. إضغط هنا لرؤية الصورة كاملة. الحجم الأصلي للصورة هو 737 * 395. |
[size][size]
لماذا حدث ذلك مع الدائره لماذا احترق المفتاح ؟نتخيل معاً الدائره فى الوضع الاول وهى مغلقه[/size]
[/size]
