الشكل رقم 1أضغط على الصورة لتراها بالحجم الطبيعىومن خصائصهذا النوع من الترانزيستور انة بتغيير التيار iG وهو ما يسمي ب Gate current
يتغير الجهد V (الذي يتعرض لة الموتور)كما بالشكل[B][COLOR=black][FONT=Arial] fig2
[/font][/color][/b]الشكل رقم 2أضغط على الصورة لتراها بالحجمالطبيعىوبعملية حسابية بسيطة نجد ان
Average voltage Va = (t1/T)*t1
f= 1/T
حيث f هو تردد الموجة المربعة الشكل(ان جاز التعبير) square wave ويكون من KHz1 —>10KHz
ومن هنا نلاحظ انة بتغيير عرض الموجة المربعة square wave يتغير الحهدv الذي يتعرض لة الموتورأي كلما ذاد عرض الموجة المربعةتزداد سرعة الموتور و العكس .
طبعا لاحظنا ان اكبر سرعة يمكن ان يصل لها الموتورهي عندما يصبح شكل الموجة المربعة خط افقي دون تقطعاتأي عندMax average value
هنا نصل الي الخطوة الأولي في مشروعنا(خطوة من إجمالي ثلاثخطوات[B][COLOR=black][FONT=Arial]).
[/font][/color][/b]الخطوة الأولي[B][COLOR=black][FONT=Arial]
[/font][/color][/b]الهدف:
تجميع دائرة كهربيةتقوم بتوليد موجة مربعة square wave يمكن التحكم في عرضها بالزيادة اوالنقصانفي البداية سوف اقوم بتوضيح الفكرة ثم نصل الي الدائرةالنهائيةالفكرة ببساطة:
اذا قمنا بدمج موجة مثلثة مع جهد ثابت Dc voltage تنتج موجة مربعة الشكل square wave كما بالشكل[B][COLOR=black][FONT=Arial] fig.3
[/font][/color][/b]الشكل رقم 3أضغط على الصورة لتراها بالحجمالطبيعىوبتغيير قيمة الجهد الثابت بالزيادة او النقصان يتغير عرض ال square wave كما هو موضح بالشكل في الحالتين
case1 & case2 وهو ما يسمي بـ PWM أو Pulse Width Modulation
كيف يمكن تحقيق هذه الفكرة؟هناك طريقتين عمليتينلذلكالطريقة الأولي[B][COLOR=black][FONT=Arial]
[/font][/color][/b]كما في الشكل[B][COLOR=black][FONT=Arial] fig.4
[/font][/color][/b]الشكل رقم 4أضغط على الصورة لتراها بالحجمالطبيعىالمكونات[B][COLOR=black][FONT=Arial]:
- [/font][/color][/b]باستخدام op-amp أو ما يسمي بـ operational amplifier وهو متوفر في الأسواق برقم 741[B][COLOR=black][FONT=Arial]
- [/font][/color][/b]مجزيء للجهد وهو عبارة عن مقاومةمتغيرة و مصدر للجهد بالقيمة الموضحة بالرسم
3)Diodes
4)مقاومةثابتة
5)function generator وذلك لتوليد الموجة المثلثة[B][COLOR=black][FONT=Arial]
[/font][/color][/b]ملحوظةهامة[B][COLOR=black][FONT=Arial]
[/font][/color][/b]هذه الدائرة الصغيرة يمكن استخدامها في تطبيقات اخري غير التطبيق الذينحن بصددةمثل[B][COLOR=black][FONT=Arial] Light dimer
[/font][/color][/b]الطريقة الثانية[B][COLOR=black][FONT=Arial]
[/font][/color][/b]كمابالشكل[B][COLOR=black][FONT=Arial] fig5
[/font][/color][/b]الشكل رقم 5أضغط على الصورة لتراها بالحجمالطبيعىالمكونات[B][COLOR=black][FONT=Arial]:
- Ic [/font][/color][/b]برقم 555
2)باقي المكونات الموضحةبالرسميجب ملاحظة أن
T = 0.7 ( Ra + 2Rb ) C
f = 1/T
ومن ذلك يتماختيار قيم[B][COLOR=black][FONT=Arial] Ra,Rb,C
[/font][/color][/b]ملحوظة:
من الواضح ان الطريقة الثانية أوفر ماديا وأصغر حجما حيث انها لا تحتاج الي[B][COLOR=black][FONT=Arial] Function Generator
[/font][/color][/b]تبقي هنا شيء واحد يجبذكرة حتي تكتمل الصورة و هو كما يلي:-
في بعض الأحيان تكون الموجة المربعالناتجة مشوهة بعض الشء لأسباب لا يتسع المجال هنا لذكرهالذلك نمرر هذه الموجةمرتين داخل Inverter وهو نوع من انواع الـ Digitl ics ييقوم بتغيير قيمةالموجةبجعلها تساوي صفر اذا كانت قيمتها أصلا لا تساوي صفر و العكس و هو متاحبأرقام
TTL7404
أو
TTL7414
انتهينا من الجزء الأول من دائرتنا أرجو منالله ان اكون قد استطعت إفادة اخوانيالسلام عليكم ورحمة اللهمرحبا بكم فيالحلقة الثانية[B][COLOR=black][FONT=Arial]
Interfacing Circuit
[/font][/color][/b]بناء عليما سبق شرحه فإنه بتوصيل الـ output لإحدي الدائرتين السابق شرحهم في الحلقه الأوليبطرفيالترانزيستور (الـ MOSFET ) بالتحديد بالـ Gate & Source نكون قداستطعنا تغيير تيار iG وبالتاليتغيير V ( تم توضيح ذلك في fig.2 ) هنا نكون قدتحكمنا في سرعة الموتور بنجاح ولكن!!!
هل لاحظت يا أخي العزيز ان الدائرة التيقمنا ببنائها للتحكم في الموجة المربعة في الحلقة الأوليتعمل في حدود تياراتصغيرة جدا ( mA ) وفولت في حدود ( 15 volt )؟وكيف يمكن توصيلها بدائرةالموتوروالترانزيستورالتي تعمل عند ( 100 volt )مثلا ؟الأجابة:
أنهيجب القيام يثلاث عمليات قبل ان يكون التوصيلممكن[B][COLOR=black][FONT=Arial]
1)Interfacing
2)Isolation
3)Buffering
[/font][/color][/b]وهو ما تقوم بهالدائرة الموضحة بالشكل[B][COLOR=black][FONT=Arial] Fig.6
[/font][/color][/b]الشكل رقم 6أضغط على الصورة لتراها بالحجمالطبيعىالي هنا نكون قد قمنا ببناء دائرة تتحكم بسرعة الموتور بنجاحتام ولكن كيف سنتحكم في اتجاة دورانالموتور و فرملته؟هذا هو موضوع الحلقةالقادمة إن شاء اللهملحوظة:-
لا اتذكر هل ذكرت رقم الـ ic التي تسميبالـ MOSFET ام لا ؟علي العموم الرقم هو irf840
في الحلقات السابقة قمنابالتحكم في سرعة الموتور بنجاح ولكن ما التعديل الذي يجب إجرائه علي الدائرةإذاأردنا التحكم في اتجاة الدوران و فرملة الموتور أيضا؟الفكرةالأساسية[B][COLOR=black][FONT=Arial]:
[/font][/color][/b]لو تخيلنا ان هناك موتور تم وضعه بين اربع مفاتيح switch كمابالشكل[B][COLOR=black][FONT=Arial] fig7
[/font][/color][/b]الشكل رقم7أضغط على الصورة لتراها بالحجم الطبيعىالوقمنا بإغلاق المفاتيح S1 و S2 و فتح الباقي فإن التيار الذي يمر بالموتور يمر مناليسار لليمين ( الاتجاة المحدد بالأزرق)
ويمر في الأتجاة العكسي إذا قمنابإغلاق المفاتيح S3 و S4 وفتح الباقي (الاتجاه المحدد بالأحمر)
وطبعا يختلفاتجاة الدوران علي حسب اتجاه التيارأما اذا عكسنا اتجاه دوران الموتور لفترةزمنية قصيرة(يتم حسابها علي حسب سرعة الدوران)ثم قمنا بفتح جميع المفاتيحنكونبذلك قد قمنا بفرملة الموتور[B][COLOR=black][FONT=Arial]
[/font][/color][/b]هيا لندخل في صلب الموضوع[B][COLOR=black][FONT=Arial]
[/font][/color][/b]طبعا لننستخدم مفاتيح عادية حيث اننا سوف نستخدم اربع ترانزيستورات (من نوع MOSFET )
(كل ترانزيستور يتم توصيل الـ Gate و الـSource له بدائرة Interfacing Circuit أي نحن بحاجة الي اربع دوائر Interfacing Circuit
التي قمنا بشرحها في الحلقةالسابقة شكل fig.6 )
نحتاج الآن الي دائرة منطقية Logic circuit للتحكم في فتح وغلق الترانزيستورات الأربعة لكي تعمل بنفس فكرة المفاتيح الأربعةالسابق ذكرهافي الفكرة الأساسية،دائرة التحكم[B][COLOR=black][FONT=Arial]
[/font][/color][/b]تعتمد علي بناءدائرة منطقية تقوم بتوليد أربع اشارات ( signals ) هم T1 T2 T3 T4 كما بالشكل[B][COLOR=black][FONT=Arial] fig.8
[/font][/color][/b]الشكل رقم 8أضغط على الصورة لتراها بالحجم الطبيعىمنالواضح انه يمكن بناء تلك الدائرة بعدة طرق الأمر متروك لمهارتك الشخصية.
سأقومبتوضيح إحدي تلك الطرق فإذا لم تعجبك فقم بتصميم داائرتك بنفسك الأمر سهلالشكل Fig.9 يوضح الدائرة التي نبحث عنها[B][COLOR=black][FONT=Arial].
[/font][/color][/b]الشكل رقم 9أضغط على الصورة لتراها بالحجم الطبيعىكل ذلكجميل ولكن ما علاقة هذه الدائرة بباقي الدوائر التي قمنا ببنائها؟ وكيف يمكنتوصيلهم معا لتحقيق الهدف الأساسي للمشروع؟لا تتعجل، الأجابة في الطريق.
الـ input للدائرة المنطقية هو T الذي هو نفسه الـoutput للدائرة التي أستخدمناهالتوليد الموجة المربعة(لنسميها[B][COLOR=black][FONT=Arial] SWG )
[/font][/color][/b]الخلاصة[B][COLOR=black][FONT=Arial]
[/font][/color][/b]اننا نحتاج اليدائرة SWG و دائرة التحكم و اربع دوائر[B][COLOR=black][FONT=Arial] Interfacing Circuit
[/font][/color][/b]تجميع الدائرةالكاملة للمشروع[B][COLOR=black][FONT=Arial]
[/font][/color][/b]وصلنا الي المرحلة الأخيرةالتي سيظهر فيها ثمرة جهدنا حيث سنري مشروعنا مكتملحتي لا نضيع وقتنا الثمينهيا ننهي المشروع[B][COLOR=black][FONT=Arial]
- [/font][/color][/b]نقوم بتوصيل الخرج (output )للدائرة SWG بالدخل (Input )لدائرة التحكم.
2)توصيل كل طرف من أطراف الخرج (output) الأربعة لدائرة التحكمبإحدي دوائر Interfacing Circuit
(أي نصل كل طرف بدائرة Interfacing circuit مستقلة والسبب كما ذكرنا سابقا هو ان دائرة التحكم تعمل عند جهد منخفض جدا بالنسبةلباقي الدائرة لذلك لا نستطيع توصيلها مباشرة)
3)وكما تتوقع تتصل كل دائرة Interfacing circuit بأحد الترانزيستورات الأربعة الموضحة بالشكلFig.7
لوأستبدلنا المفاتيح الأربعة بترانزيستوراتFONT=Arial[/font]برقم[B][COLOR=black][FONT=Arial] irf840 .
[/font][/color][/b]وبذلك نكونقد تحكمنا في سرعة الموتور بتغيير قيمة المقاومة المتغيرةونكون قد تحكمنا فيأتجاة الدوران عن طريق الـ Direction Switch الموجود في دائرة التحكماما عنالفرملة فقد شرحنا المبدأ سابقا
…بس للاسف الصورة لم تظهر …
