الثلاثاء، 23 مايو 2017

منظم الجهد voltage regulator

منظمات الجهد voltage regulators

منظم الجهد  voltage regulator هو عنصر الكتروني فائدته تنظيم الفولت اي الجهد ويستخدم في معظم اللوحات الالكترونية في الاجهزة المنزلية مثل الرسيفر والابتوب والغسالة واجهزة التكييف في جميع دوائر الباور والشواحن الخ ويتكون من ثلاثة أطراف طرف الدخول وطرف الخروج وطرف الجراوند  ويتكون في تركيبه الداخلي من مجموعة من العناصر الإلكترونية على شكل دائرة متكاملة وظيفته تنظيم وتثبيت الفولتية الداخلة اليه إلى فولتية خارجة منه  ذات قيمة محددة فمثلا تكون الفولتية الداخلة لمنظم الجهد تتراوح قيمتها بين ٧ فولت الى ٣٥ فولت فيقوم منظم الجهد الى تنظيمها وتثبيتها الى ٥ فولت او ٦ فولت او ١٢ فولت او 24 فولت او اي فولتية أخرى تم تصميم منظم الجهد لغرض إخراجها الى الحمل 

منظم الجهد voltage regulator

وهذة هي الدائرة الداخلية لمنظم الجهد 5 فولت LM7805 كمثال ونحن غير معنيين بمعرفتها او طريقة تركيبها والذي يعنينا هو وظيفتها فقط 
 الدائرة الداخلية لمنظم الجهد 5 فولت

ملاحظة 
١
يجب أن تكون الفولتية الداخلة إلى منظم الجهد اكبر من الفولتية المراد إخراجها من منظم الجهد الى الحمل وحسب الداتاشيت لمنظم الجهد
منظم الجهد voltage regulator 5 فولت 

 فمثلا لو كانت الفولتية المطلوب إخراجها من منظم الجهد 5 فولت مثلا فيجب ادخال فولتية لا تقل عن 7 فولت مثلا لكي يعمل منظم الجهد حيث تعتبر ال ٢ فولت الإضافية هي جهد بداية التشغيل لمنظم الجهد
منظم جهد 5 فولت منظم الجهد voltage regulator

 وحسب الداتاشيت لكل منظم جهد والتي تقوم بنقل الالكترونات من حزمة التكافؤ الى حزمة التوصيل لغرض عمل العناصر الإلكترونية شبه الموصلة داخل منظم الجهد وهذة العملية اي جهد بداية التشغيل تنطبق على جميع العناصر شبه الموصلة الأخرى كالترانزستور والثايرستور والموسفت الخ لاحظ الدائرة التالية فأن المصدر يتراوح بين  9 الى 15 فولت بينما منظم الجهد يخرج 6 فولت 
منظم جهد 6 فولت منظم الجهد voltage regulator


٢
الفولتية المفقودة داخل منظم الجهد لغرض اخراج جهد ثابت للحمل يتم تصريفها على شكل حرارة داخل منظم الجهد نتيجة لانتقال الالكترونات من حزمة التوصيل الى حزمة التكافؤ واطلاقها طاقة نتيجة لهذة العملية  لذلك يجب ربط منظم الجهد على مشتت حراري اي  هيت سنك لغرض تصريف الحرارة الزائدة منه
مشتت حراري منظم الجهد voltage regulator

علما أنه في حالة سخونة منظم الجهد فوق الحد المصمم له نتيجة لسحب تيار كبير من قبل الحمل او في حالة وجود دائرة قصر اي شورت على منظم الجهد فأنه يقوم بتخفيض التيار والفولتية بشكل ذاتي لحماية نفسه من العطب 
٣
اذا كان لديك منظم جهد ذو قيمة معينة مثلا 5 فولت فيمكنك الحصول منه على تنظيم جهد مقداره ٦ فولت بأضافة دايودين على التوالي مع طرف الجراوند كما في الشكل التالي لان فولتية الدايود يكون مقدارها تقريبا 0.5 فولت 
منظم جهد 6 فولت منظم الجهد voltage regulator

و يمكنك الحصول على تنظيم جهد 12 فولت بأضافة دايود زنر مقداره 3 فولت على طرف الجراوند لمنظم جهد 9 فولت كما في الشكل التالي 
منظم جهد 12 فولت منظم الجهد voltage regulator

وبنفس الطريقة يمكن الحصول على مدى واسع من تنظيم الجهد  من أي منظم جهد بأستخدام دايود او زنر او كلاهما معا على طرف الجراوند لكي تضاف فولتيتهما  الى فولتية منظم الجهد  في حال عدم توفر منظم جهد لذلك الفولت المطلوب والفكرة في هذا التوصيل هو ان العنصر الالكتروني الدايود او الزنر يمتلك فولتية داخلية وهي فولتية بداية التشغيل لذلك عند ربطه بهذة الطريقة هو كأنما تم ربط بطاريتين على التوالي فتجمع فولتيتهما معا 


انواع منظم الجهد Types of voltage regulator

يوجد نوعين من منظم الجهد 
١ منظم الجهد الثابت 
وهو الذي يقوم بأخراج جهد ثابت القيمة مثل منظم ٥ فولت او ٦ فولت الخ كما تم شرحه في الدوائر السابقة 
منظمات الجهد الثابت 

٢
منظم الجهد المتغير ويتم الحصول منه على فولتيات مختلفة 
منظم جهد متغير 
وسيتم شرحه 
واهم ارقامه كما موضح في المخطط التالي 
اهم انواع منظمات الجهد المتغيرة 

انواع منظم الجهد الثابت 
يوجد نوعين من منظم الجهد الثابت 
أ
منظم الجهد الموجب ويبدأ بالرقم lm78xx وهو الأكثر استخداما وانتشارا 
ب
منظم الجهد السالب ويبدأ بالرقم lm79xx
ويستخدم في حالات خاصة فقط 
منظم الجهد الموجب  lm78xx

حيث ال  xx تمثل رقم منظم الجهد مثل منظم جهد 5 فولت 7805 ومنظم جهد ستة فولت 7806 او 12 فولت او 24 فولت الخ وهذة قائمة لاشهر منظمات الجهد الموجبة موضح فيها  مدى فولتيات الدخول الى المنظم والفولتية الخارجة منه بعد تنظيمها 


طريقة توصيل منظم الجهد Method of connecting voltage regulator

 الموجب الثابت

يتم توصيل موجب المصدر المستمر مع طرف الدخول Vin لمنظم الجهد وتوصيل موجب الحمل مع طرف الخروج Vout  لمنظم الجهد وسالب الحمل load والجراوند Gnd مع سالب المصدر المستمر كما في دائرة شحن بطارية الموبايل هذة 
  
تم استخدم مكثف 10 مايكروفاراد او اكثر ٥٠ فولت وممكن أن تستخدم رقم فولت اعلى من ٥٠ فولت للمكثف او اقل من ٥٠ فولت  لكن لا يمكنك أن تستخدم رقم اقل من جهد المصدر فسوف يؤدي إلى عطب المكثف كما أنه بزيادة السعة والفولت للمكثف تحصل على تيار اكثر ثباتا واستمرارية وهذا هو الغرض من وضع مكثفات قبل وبعد منظم الجهد كما انه بأضافة مكثف قليل السعة 100 نانوفاراد  الى الدائرة السابقة يقوم بالتخلص من التموجات السريعة الصغيرة 
دائرة شاحن موبايل 

وهذة دائرة اخرى لمنظم جهد 12 فولت 
منظم جهد 12 فولت 

ملاحظة 
بما أن التيار الخارج من منظم الجهد لا يتجاوز واحد ونصف امبير وعند الرغبة في الحصول على تيار عالي من منظم الجهد يتم توصيل ترانزستور واحد أو أكثر مع منظم الجهد لغرض الحصول على تيار كبير منتظم الفولت كما في الشكل التالي 
دائرة تنظيم شحن تيار عالي 
دائرة تنظيم شحن تيار عالي 2
راجع موضوع طريقة عمل شاحن بطارية 12 فولت او اي بطارية بالضغط هنا   لاحظ ان الترانزستور من النوع pnp لذلك يتم تحيزه موجب على الباعث وسالب على كل من القاعدة والجامع علما انه عند اشتغال منظم الجهد سوف يمر السالب عبر الحمل الى الباعث والقاعدة ليكمل دائرة انحياز الترانزستور 
دائرة تنظيم شحن تيار عالي  12 فولت 15 امبير 

حيث أن معظم التيار سوف يمر من خلال الترانزستور بينما يمر تيار قليل من منظم الجهد وبهذة الطريقة يتم الحصول على تيار كبير و فولت منتظم دون أن يسخن منظم الجهد 
اما بالنسبة لمنظم الجهد السالب يكون العكس اي توصيل سالب المصدر المستمر مع طرف الدخول لمنظم الجهد وتوصيل سالب الحمل مع طرف خروج منظم الجهد وموجب الحمل وطرف الجراوند  مع موجب المصدر المستمر 

٢

منظم الجهد المتغير Variable voltage regulator

منظم الجهد المتغير

يتكون من ثلاثة أطراف كما هو الحال في منظم الجهد المنتظم طرف الدخول رقم 1 وطرف الخروج رقم 2 والطرف الثالث يسمى طرف الضبط والذي يناظر طرف الجراوند وسمي بطرف الضبط لأنه في هذا النوع يتم ضبط الفولتية الخارجة من منظم الجهد عن طريق هذا الطرف بواسطة تغيير الجهد المسلط على طرف الضبط وذلك عن طريق تغيير قيمة المقاومة المتغيرة راجع موضوع المقاومة الكهربائية بالضغط هنا 
منظم الجهد المتغير 2


لاحظ في الدائرة السابقة انه بتغير قيمة المقاومة R2 يتغير الجهد في النقطة أ ب حول نقطة الضبط 
حيث في هذا النوع يتم الحصول على جهد متغير عن طريق تغير الفولت المسلط على طرف نقطة ضبط الفولتية اي النقطة ا ب بواسطة مقاومة متغيرة  R2 تعمل كمجزء للجهد يتم توصيلها على طرف الضبط 
منظم الجهد المتغير 3
وهذة دائرة اخرى 
منظم الجهد المتغير  Variable voltage regulator
لاحظ ان الفولتية رقم 3 تساوي مجموع الفولتيتين 1+ 2 وبتغير الفولتية رقم 2 عند تغير المقاومة المتغيرة فأن الفولتية رقم واحد حول نقطة الضبط سوف تتغير لانه يجب ان 
يكون مجموع الفولتيتين ثابت اي يجب ان تبقى فولتية رقم 3 ثابتة بجمع رقم 1 + 2 


طريقة قراءة الداتاشيت لمنظم الجهد 


نأخذ منظم الجهد الثابت الموجب 5 فولت كمثال رقم LM7805
طريقة قراءة الداتاشيت لمنظم الجهد
نجمع الفولتية الداخلة مع فولتية التشغيل التي يحتاجها منظم الجهد ليبدأ بالاشتغال فتكون النتيجة اقل فولتية يجب ان تدخل لمنظم الجهد لكي يبدأ العمل بشكل صحيح 
وللتطبيق العملي لمنظم الجهد راجع موضوع طريقة صناعة شاحن موبايل 5 فولت بالضغط هنا 
لا تنسى مشاركة الموضوع 
لمزيد من الاستفادة انضم لمجموعتنا على الفيس بوك بالضغط هنا  المهندس مؤيد رحيم 

هناك 6 تعليقات:

  1. شكرا م. رحيم علي الشرح الوافي للرجلاتور( منطم الجهد) ولك احترامي وتقديري

    ردحذف
    الردود
    1. شكرا تمنياتي بالاستفادة للجميع

      حذف
  2. شكرا شرح فوق الرائع

    ردحذف
  3. حبذا لو ترينا تجارب فعلية في اي من الاجهزة والاجهة اللتي يعمل عليها منظم الجهد

    ردحذف
  4. مشكور على كل ما تبذله من جهد خارق

    ردحذف
  5. و يستخدم الرقم LM7805 للحصول على 5 فولت و كذلك الارقام LM7815-7812-7808
    للحصول على فولتيات 15 - 12 - 5 على الترتيب
    و شكراً لمجهود القائمين على هذا الموقع

    ردحذف

اترك سؤالك او رأيك في الموضوع هنا