العودة   منتديات التعليم نت > منتدى العلوم الاخرى > منتديات العلوم الكهربائية

مواضيع مهمة
تصحيح وحلول مواضيع شهادة التعليم المتوسط 2014 bem
تصحيح وحلول مواضيع امتحان شهادة البكالوريا bac 2014 لجميع الشعب
نتائج بكلوريا 2014 bac
نتائج شهادة التعليم المتوسط 2014 bem
إضافة ردإضافة رد جديد
 
أدوات الموضوع
  رقم المشاركة : ( 1 )  
قديم 05-27-2010
 
ta3lime
مدير عام

 الأوسمة و جوائز
 بينات الاتصال بالعضو
 اخر مواضيع العضو
  ta3lime متواجد حالياً  
الملف الشخصي
رقــم العضويـــة : 1
تـاريخ التسجيـل : Jun 2009
العــــــــمـــــــــر :
الــــــــجنــــــس :
الـــــدولـــــــــــة :
المشاركـــــــات : 15,671 [+]
آخــر تواجــــــــد : ()
عدد الـــنقــــــاط : 208
قوة التـرشيــــح : ta3lime تم تعطيل التقييم
افتراضي تطبيقات كهربية بأستخدام الصمام الثنائى Diode

بسم الله الرحمن الرحيم
تطبيقات كهربية بأستخدام الصمام الثنائى Diode

الـ Diode عبارة عن عنصر إلكترونى يتم أستخدامه فى الدوائر الألكترونية والكهربية على حد سواء، ويختلف عن المكونات الكهربية العادية يغير خصائصه وتأثيره داخل الدائرة التى يساهم فيها طبقاً لفرق الجهد بين طرفيه ..
والـ Diode يمكن تمثيله عن طريق دائرة مكافئة عبارة عن بطارية V (( نقطة التشغيل )) ومقاومة موصلة معها على التوالى ،، وهذه الدائرة المكافئة تعمل فقط فى حالة كان توصيل المصدر الخارجى على الدايود كـ Forward، وأيضاً هذه الدائرة المكافئة هى عبارة عن حل تقريبى للدالة الأصلية التى توُصف علاقة التيار المار من الدايود مع فرق الجهد بين طرفيه ..
وهنالك أيضاً نوع آخر من الدايود يكون مثالى Ideal، ويعمل كمفتاح Switch بحيث لا يمرر التيار الكهربى سوى فى إتجاه واحد فقط ..

- منحنى الحل التقريبى والذى يوضح كيفية عمل دائرة مكافئة للدايود على اليمين، منحنى الـ Ideal Diode على اليسار -
تطبيقات الـ Diode الأشهر والأكثر شيوعاً هى:
  1. Full Wave Rectifier، وهو تطبيق خاص بتمرير التيار المتردد فى أتجاه واحد فقط للموجة بأكملها، وهنالك منه نوعان أشهرهم (( Brigde Rectifier، Centre Tap Rectifier )).
  2. Half Wave Rectifier، وهو نفسه الخاص بالـ Full Wave ولكن يمرر نصف الموجة الموجب فقط .
  3. Clipping وهى عملية قص للدالة الدورية التى توصف التيار من خلال أستعمال دايود واحد أو أكثر أعتماداً على نقطة تشغيله.
  4. Clamping هى عملية تحريك الدالة الدورية التى توصف التيار إلى أعلى أو أسفل طبقاً لشكل الدايود داخل الدائرة (( Backward, Forward )).
  5. Voltage Multiplier هى دائرة محفوظة تقوم بتضخيم قيمة فرق الجهد الذى يمكننا الحصول عليه، ويتم أستعمال مكثف مع الدايود للشحن والتفريغ .
  6. Battery Charger وكما يبدو واضحاً من الأسم هى عملية شحن للبطارية مع أستعمال الدايود بأسلوب معين.
  7. Peak Rectifier وهى عملية تحويل التيار الـ AC إلى الـ DC مع أستخدام المكثفات إضافة إلى الدايود.
  8. تصميم البوابات المنطقية Logic Gates وهى (( AND,OR,NOT )) أو التركبيات (( NAND,NOR )) ويختلف التصميم طبقاً للعدد الدايود المستخدمة وطريقة توصيلها ببعض .
1- Half Wave Rectifier
تطبيق يعتمد على تمرير نصف دورة التيار فى إتجاه واحد فحسب، ويتم ذلك عن طريق أستخدام دايود واحد ..
الشكل الأيسر سيوضح التيار الأصلى ،، فى حين أن التمثيل على اليمين يوضح لنا أن التيار لم يمر سوى فى الدورة الموجبة فحسب ..
أيضاً يجب التنويه إلى أن المقاومة R هنا لا تمثل مقاومة بالشكل المفهوم، بل تمثل الأحمال الكهربية التى تتلقى التيار الجديد والتى لا تحتاج لتغير أقطاب التيار كل نصف دورة ..

2- a- Full Wave Rectifier - Centre Tap
الـ Centre Tap هو نفس الدائرة الـ Half Wave تقريباً لكن مع إضافة دايود جديد، وتقسيم ملف المحول إلى ملفين، أحدهما يحمل نفس قيمة الموجة والآخر سالبها ..
نرى فى الدائرة فى الأسفل أن التيار كما فى دائرة الـ Half Wave يمر فى نصف الدورة الموجب فى الـ Diode 1، فى حين أنه مع الدورة السالبة سيمر أيضاً ولكن بإشارة سالبة من الـ Diode 2، وبهذا تكون المحصلة التيار بالكامل يمر فى إتجاه واحد فحسب ولا حاجة لتغير الأقطاب كل نصف دورة .

b- Full Wave Rectifier - Diode Bridge
دائرة الـ Bridge هى شكل محفوظ، يقوم بنفس التطبيق لكن مع أستخدام 4 دايود مثالين Ideal يتم توصيلهم بأسلوب معين، بحيث يعمل أثنين منهم مع كل نصف دورة ..
الشكل المكافىء لدائرة القنطرة Diode Bridge نراه على اليمين فى الصورة المرفقة ،، وعلى اليسار نرى شكلها العملى وهى غالباً الدائرة التى يتم اللجوء إليها لتمرير الـ AC فى إتجاه واحد ..
جدير بالذكر أن هذه الدائرة تدُعى أيضاً دائرة Graetz نسبة إلى مخترعها الفيزيائى Leo Graetz.

3- Voltage Multiplier
هو تطبيق يتم اللجوء إليه مع الأستعانة بمكثف مع الدايود والغرض منه تضخيم قيمة فرق الجهد بين الأطراف بشكل كبير جداً ..
ويتم أستخدام هذه الدوائر فى أجهزة التلفاز التى تحتاج لفرق جهد عالى جداً لتقوم بقذف الألكترون نحو الشاشة من خلال أنبوب الكاثود Cathode Ray Tube ..

الدائرة تشرح نفسها، حيث أن المصدر قيمته Us، ومع تطبيق دائرة الـ Voltage Multiplier تمت زيادة هذه القيمة 4 أضعاف مع أستخدام 4 دايود فحسب. ولتبسيط الأمور على البعض من الممكن القول أن كل 2 دايود سيقومان بمضاعفة قيمة فرق الجهد القديم، بمعنى أننا لو كررننا هذه الدائرة مجدداً فسنحصل على قيمة تبلغ 16V. السبب فى هذه الزيادة أنه مع بداية مرور التيار يتم شحن المكثف، والذى بدوره يقوم عند إنعكاس أقطاب الموجة بالتفريغ، فيتحول فى هذه الحالة الدايود D1 كـ (( مصدر جديد للدايود الذى يليه ))، ثم يتم شحن المكثف الثانى حتى يتحول الدايود D2 إلى مصدر جديد للدايود D3 وهكذا ..
وهذا مخطط خاص بعملية توضيح كيفية مضاعفة فرق الجهد بالنسبة لهذه الدائرة السابق ذكرها ..


4- Battery Charger
هنالك نوعين من عملية شحن البطارية بأستعمال الدايود، الطريقة الأولى هى شحنها بكل موجة مصدر فرق الجهد الـ AC سواء السالب والموجب. ويتم ذلك من خلال 2 دايود وتنقية الموجة فى الطرف الموجب فحسب بأستخدام تطبيق Full Wave Rectifier Centre Tap ((تم شرحها فى الأعلى)). الفكرة ببساطة أننا سنشحن البطارية بكل قدرة مصدر فرق الجهد الـ AC ..

الدائرة التى نراها أمامنا تقوم بتمرير التيار فى أتجاهين معاً، بحيث تكون المحصلة النهائية هى تيار متردد فى الأتجاه الموجب فحسب ..
بالنسبة للدورة فى الأتجاه الموجب، يقوم المحول Transformer بتمرير التيار إلى الدائرة اليسرى من اليمنى ولا يتحرك سوى فى الدايود العلوى فحسب الذى يتحول إلى مجرد سلكة بلا مقاومة لانه مثالى Ideal أما الدايود السفلى فيتحول إلى Open Circuit لا تمرر التيار وبذلك لا يتم شحن البطارية من الأتجاه المعاكس لها، وهذا هو شحن البطارية فى الدورة الأولى. فى حين أنه فى الدورة السالبة تنعكس العملية ويمر التيار من الدايود السفلى فحسب فى حين لا يمر من الجانب العلوى وبذلك تشُحن البطارية من الجانب السالب بالجزء السالب للمصدر الكهربى. الطريقة قد تبدو أقتصادية من وجهة وغير أقتصادية من جانب آخر، حيث سنرى بعد قليل أنه فى حالة شحن البطارية بنصف الدورة فحسب فأننا سنستغنى عن المحول والدايود الثانى ولكننا فى المقابل سننتظر وقتاً أطول للشحن. فى حين أن الطريقة الثانية التى سيتم توضحيها حالاً لا نستعمل سوى دايود واحد لكن على حساب وقت الشحن حيث لا نستخدم سوى النصف الموجب من التيار المتردد للمصدر .

الدائرة الحالية كما نرى وذكرنا فى الأعلى، قمنا بالأستنغناء عن المحول الكهربى والدايود الآخر. وبذلك تجرى العملية فى إتجاه واحد فحسب هو خلال الدورة الموجبة للمصدر الكهربى، حيث سيمر التيار من الدايود فى هذه الحالة وسيقوم بشحن البطارية من طرفها الموجب فحسب، ففى الدورة السالبة لا يمر تيار نتيجة تحول الدايود إلى OC. الطريقة أقتصادية لكن على حساب الوقت ..
أخيراً هنالك قانون لحساب الشحنة التى تم شحن البطارية بها وهو Q=Iavg*T ,, حيث الـ Q هى الشحنة الكهربية التى شحُنت بها البطارية، I هو متوسط قيمة التيار الذى يمر فى الدائرة والـ T هو زمن الشحن.
5- تصميم البوابات المنطقية من الدايود (( The OR Gate ))كما ذكرنا سلفاً فى تطبيقات الدايود، يوجد تطبيق لا غنى عنه، وهو عملية تصميم البوابات المنطقية الأساسية (( AND,OR,NOT )) والتى تعتمد على قيمة التيار الذى يدخل إليها وتعامله بصغتين فحسب هما 0,1 بمعنى هل هنالك تيار (( 1 )) أو ليس هنالك تيار (( 0 )). أما بالنسبة للتيار الخارج والذى سنحصل عليه فيعتمد على عملية جبرية تتم بين هذه القيم، فنجد فى بوابة الـ AND تعتمد على عملية ضرب AxB، أما بوابة الـ OR فقائمة على عملية الجمع A+B، وأخيراً الـ NOT لاتحتاج فهى تغير قيمة التيار الذى يدخلها فحسب .. والـ A,B هما قيم التيار الذين يدخلون البوابة، وقيمتهم هى أما الـ 1 أو الـ 0.
شكل الدائرة الحالية هى التصميم الداخلى لبوابة الـ OR، حيث تمثل المخارج 1,2 القيم التى سنقوم بداخلها للبوابة ستأخذ أربعة أحتمالات سندرجها فى جدول بعد الشرح. فى حيث يمثل المخرج 3 القيمة التى سنحصل عليها من البوابة بعد العملية الجبرية الخاصة بالـ OR وهى A+B. البوابة بسيطة جداً، فلو مر تيار فحسب من المخرج 1، ولم يعبر شيء من 2 سيعمل الدايود الأول فحسب و يوُصل التيار إلى المخرج 3 أى أن القراءة النهائية 1.. ولو عبر من المخرج الثانى فحسب سيعمل الدايود ويمرر للمخرج 3 أيضاً لتكون القراءة أيضاً 1. ومن هنا جاء أسم OR حيث لو عمل أى منهم سنحصل على تيار بخلاف البوابة AND التى تشترط عمل الأثنين معاً .

جدول العمليات الجبرية وأحتمالات البوابة OR ,,

Output 3 A+b
Input 2 B
Input 1 A
1
1
1
1
0
1
1
1
0
0
0
0
Peak Rectifier -5
هو تطبيق يتم اللجوء إليه لتحويل التيار المتردد AC إلى تيار ثابت DC وذلك عن طريق الأستعانة بمكثف Capacitor إضافة إلى الدايود الذى نستخدمه ..
هنالك أسلوبين لأستخدام هذا التطبيق، الأول يتم أستخدام المكثف بمفرده فى الدائرة ،، أما الآخر فنضع معه مقاومة كبيرة (( سنعرف السبب مع الشرح )) على التوازى .
الدائرة الأولى (( مصدر، دايود، مكثف على التوالى Series Connection ))

الدائرة كما نرى بسيطة جداً، فالتيار لن يمر سوى فى الفترة الموجبة فحسب من المصدر الـ AC، وبذلك يتحول الدايود إلى SC ويتم شحن المكثف، ثم فى الدورة السالبة للتيار المتردد يتحول الدايود إلى OC بحيث يظل المكثف معزولاً فلا يجد ولا يجد أى مصدر يقوم بالتفريغ فيه، وفى نفس الوقت لا يتم شحنه مجدداً فى هذه الحالة. عند إعادة الدورة الموجبة مجدداً، يقوم القائمون على تصميم الدائرة بوضع مكثف لا يستوعب شحنات تفوق أعلى قيمة للتيار المتردد بحيث لا يقوم بالشحن بعد الدورة الأولى مجدداً. ويكون وجوده كعدمه إلا فى حالة توصيل طرفيه بأجهزة يقوم بالتفريغ فيها، وفى الأغلب أستخدام هذه الدائرة غير شائع، وبل يتم اللجوء إليها لتوصيل فكرة التطبيق فحسب.
الدائرة الثانية (( مصدر، دايود ودايود مع مقاومة على التوازى Parlled Connection ))

العنصر الجديد فى هذه الدائرة هو المقاومة التى تم توصيلها مع المكثف، وتكمن فائدتها فى كونها ستكون بمثابة العنصر الذى سيقوم المكثف بتفريغ الشحنات فيه عندما يكون الدايود OFF. والسبب فى كوننا نجعل المقاومة كبيرة وهو أن معدل تفريغ المكثف يأخذ شكل منحنى دالة أسية e ويتغير مع قيمة تسُمى الثابت الزمنى Time Constant، وقيمته هى حاصل ضرب قيمة المكثف C فى المقاومة R. والدالة الأسية الخاصة بتفريغ المكثف هى e^1/T، حيث T=RC، ويتضح لنا من هنا أنه مع زيادة قيمة المقاومة ستقل قيمة الدالة الأسية وبالتالى معدل تفريغ المكثف ..
والرسم التالى يوضح بداية عملية الشحن حينما يكون الدايود يعمل، ثم عملية التفريغ التى مع زيادة المقاومة بشكل كبير تأخذ شكل خط مستقيم ضعيف الميل ..

هنا نصل إلى نهاية الموضوع الهام عن تطبيقات الـ Diode .. ملاحظة بسيطة (( مجموعة لا بأس بها من الدوائر التى تم الشرح عليه من رفعى الشخصى )) ..
أتمنى الموضوع ينال رضاكم، وإلى لقاء آخر بإذن الله ..
أحمد الجندى Old Snake ,,

 هل تبحث عن درس أو تحضير إختبار او فرض  تمارين أو بحوث !؟

استعمل محرك بحث التعليم نت الشامل

ليساعدك للوصول الى هدفك

رد مع اقتباس
قديم 12-17-2010   رقم المشاركة : ( 2 )
محمد فوزي طه
عضو جديد


الملف الشخصي
رقــم العضويـــة : 11733
تـاريخ التسجيـل : Dec 2010
العــــــــمـــــــــر :
الــــــــجنــــــس :
الـــــدولـــــــــــة :
المشاركـــــــات : 1 [+]
آخــر تواجــــــــد : ()
عدد الـــنقــــــاط : 10
قوة التـرشيــــح : محمد فوزي طه is on a distinguished road

 الأوسمة و جوائز
 بينات الاتصال بالعضو
 اخر مواضيع العضو

محمد فوزي طه غير متواجد حالياً

افتراضي

بارك الله فيك
ومليووووووووووووووووووووووووووووون
مشكوووووووووووووووووووووووووووووووووووووور
  رد مع اقتباس
قديم 10-07-2012   رقم المشاركة : ( 3 )
hapakhoariad
عضو جديد


الملف الشخصي
رقــم العضويـــة : 29239
تـاريخ التسجيـل : Oct 2012
العــــــــمـــــــــر :
الــــــــجنــــــس :
الـــــدولـــــــــــة :
المشاركـــــــات : 1 [+]
آخــر تواجــــــــد : ()
عدد الـــنقــــــاط : 10
قوة التـرشيــــح : hapakhoariad is on a distinguished road

 الأوسمة و جوائز
 بينات الاتصال بالعضو
 اخر مواضيع العضو

hapakhoariad غير متواجد حالياً

افتراضي

مشكور جدا
و لكن لو فتحت الحماية لنتمكن من حفظ النص
  رد مع اقتباس
إضافة ردإضافة رد جديد

مواقع النشر (المفضلة)


الذين يشاهدون محتوى الموضوع الآن : 2 ( الأعضاء 0 والزوار 2)
 
أدوات الموضوع

تعليمات المشاركة
لا تستطيع إضافة مواضيع جديدة
لا تستطيع الرد على المواضيع
لا تستطيع إرفاق ملفات
لا تستطيع تعديل مشاركاتك

BB code is متاحة
كود [IMG] متاحة
كود HTML معطلة

الانتقال السريع

Google PageRank Checker
الساعة الآن 08:34 PM.
جميع المشاركات المنشورة في المنتدى تعبر عن رأي صاحبها فقط، ولا تتحمل إدارة المنتدى أي مسؤولية إتجاهها


Powered by vBulletin® Copyright ©2000 - 2014, Jelsoft Enterprises Ltd. TranZ By Almuhajir
azhar galbi