 |
|
|
|
|||||
الوصلة الثنائية م س PN Junction
الوصلة الثنائية م س PN Junction عند دمج بللورتان من أشباه الموصلات أحداهما موجبة م P والأخرى سالبة س N فإن الإلكترونات الحرة فى النوع س N تميل لأن تذهب للفجوات فى النوع م P مما يجعلها تترك شحنة موجبة حيث غادرت واضعة شحنة سالبة مساوية حيث ذهبت. هذا بدوره يخلق قوة دافعة كهربية معاكسة تمنع مزيد من الإلكترونات من عبور الوصلة فيتوقف الدفق. هذا الجهد يسمى جهد الحاجز وهو يختلف باختلاف المادة و نسبة الشوائب و درجة الحرارة.  فى الجرمانيوم حوالى 0.3 إلى 0.4 فولت و فى السليكون 0.6 إلى 0.7 فولت. الخطأ الفادح الذى يرتكبه البعض هو اعتبار هذه القيمة قانونا أزليا فى حين أنها ليست ثابتة و سنثبت ذلك بالتجربة لاحقا. كلما زادت نسبة الشوائب قل عمق الفاصل المحتوى عليها حتى تنهار الوصلة ذاتيا وتكون نوع آخر من الثنائيات سنتحدث عنه لاحقا.  الآن عند توصيل جهد من بطارية خارجية، فإننا إما نعزز هذا الجهد أو نعادله. لو كان طرف البطارية الموجب متصلا بالطرف السالب للقطعة كما بالرسم، سنعزز هذا الجهد و يزداد سمك المنطقة العازلة ولا يمر تيار و يسمى هذا بالتوصيل العكسى. إلى متى يمكننا زيادة الجهد فى التوصيل العكسى؟  لو نسبة الشوائب عالية، سيكون عرض الطبقة العازلة رقيق جدا و المجال الكهربى عاليا حتى أن عند جهد عكسى قليل يحدث انهيار، و إن كانت الشوائب قليلة ستتسارع الإلكترونات لدرجة أن اصطدامها بالذرات المجاورة يحرر مزيد من الإلكترونات لتتسارع بدورها وتحرر المزيد فتنهار الوصلة. و هذا أساس تحديد جهد الإنهيار حتى 1000 فولت أما لو وصلنا طرف البطارية الموجب بالطرف الموجب للقطعة فبعد تقريبا 0.6 فولت وهو الجهد الكافى للتغلب على جهد الوصلة، سيمر تيار لا تحده إلا الدائرة الخارجية. من هذا نرى أنها توصل التيار فى اتجاه و تعارضه فى الاتجاه العكسى و سنسمى القطعة الموجبة أنود Anode أو مصعد والسالبة كاثود Cathode أو مهبط وهى مسميات من الصمامات الإلكترونية السابقة. |
| اعلانات |
|
|||||
|
الثنائيات Diodes
|
| اعلانات اضافية ( قم بتسجيل الدخول لاخفائها ) | |
|
|
|
|||||
|
ماذا بداخل الدايود
|
|
||||||
|
التعديل الأخير تم بواسطة : ماجد عباس محمد بتاريخ 07-11-2018 الساعة 08:20 AM السبب: تصحيح الرابط للموقع الجديد |
|
|||||
|
|
|
|||||
|
توصيل الثنائيات
|
|
|||||
|
حسابات دوائر التقويم
تنقسم دوائر التقويم إلى نوعين رئيسيين تقويم نصف الموجة وتقويم الموجة الكاملة وينطبق ذلك على فاز واحد و 3 فاز أيضا هذه هى التوصيلات الأساسية لهذه الدوائر والتعليق عليها أولا تقويم نصف الموجة فى هذه الروابط شرح بالرسوم المتحركة كيفية عمل الدائرة http://www.st-andrews.ac.uk/~jcgl/Sc...iode/diode.htm http://www.kpsec.freeuk.com/components/diode.htm ولكن هدفنا هو تصميم هذه الدوائر لنأخذ مثال ابسط الدوائر وما يسرى عليها ينطبق على الباقى – فقط نأخذ فى الاعتبار اختلاف الزمن الدائرة التالية هى موحد نصف موجة .  رغم بساطتها إلا أنها تستخدم الآن فى أغلب وحدات الشاحن و الأجهزة الإلكترونية الخط الأسود يمثل جهد المصدر وهو متردد ونتيجة الموحد يحجب نصف الذبذبة السالب الخط الأخضر يمثل الجهد على المكثف نتيجة الشحن والتفريغ الجزء الأحمر يمثل اللحظات التى يقوم فيها الموحد بشحن المكثف والرسم يوضح حالة الاستقرار حيث يقوم المصدر بشحن المكثف حين يعلو جهد المصدر عن جهد المكثف وبعد القمة يقل جهد المصدر عن جهد المكثف وبالتالى يكون الموحد مقفلا ويمد المكثف الحمل بالتيار طوال الفترة الباقية حتى يعلو جهد المصدر مرة أخرى عليه ليبدأ الشحن مرة أخرى. على الدائرة سنجد تيار الموحد الذاهب للمكثف والحمل وبعد المكثف نجد تيار الحمل فقط من الرسم يتضح أن تيار الموحد اعلى بكثير من تيار الحمل لذلك عندما تنوى أن تغذى بتيار قدرة أمبير واحد يجب أن تستخدم موحد يتحمل تيار ضعف هذه القيمة على الأقل أو تلجأ لموحد موجة كاملة – لاحظ انك ستستخدم موحدين كل منها واحد أمبير أيضا سوف تسأل كيف هذا وأين يذهب التيار – الخ من الأسئلة لو نظرت لشكل الموجة المرسوم بالأسود ستجد أنها مجموعة من النبضات وهو شكل له مكافئ مستمر ومجموعة من الترددات التوافقية- هذه الترددات تمثل التيار الذى يمر من المصدر عبر الموحد إلى المكثف ما قيمة هذا الجزء المتغير – لأننا نهتم بالمستمر فقط ؟ حسنا ما هو المكثف ؟ هو وحدة تشحن الكهرباء ثم تفرغها إذن تعريف قيمة المكثف أو سعته هى كمية الكهرباء الموجودة به دون ارتفاع يذكر فى الفولت – كما نقول ما سعة خزان نرد كمية السائل لكى يرتفع مثلا كذا سم ففى المكثف كمية الكهرباء لكل واحد فولت . إذن سعة المكثف = Q \V = حيث Q كمية الإلكترونات التى دخلت المكثف وتساوى التيار×الزمن = I.T وبالتعويض سعة المكثف C= I.T \V من قانون أوم نستبدل R بقيمتها الفولت على المقاومة ينتج أن الزمن = المقاومة فى السعة لدينا الآن قانونين هامين من الأول نرى أن الفولت = التيار × الزمن ÷ سعة المكثف وهو الفولت المتغير فى خرج الدائرة كلما زاد المكثف قل الفولت المتغير الظاهر عليه ، وكلما زاد التيار زاد الفولت المتغير وكثيرا ما ننسى ذلك ولا نأخذ فى الاعتبار هل وحدة التغذية كافية آم أنها لا تؤدى المطلوب لا تقل سوف أضع مثبت جهد مثل 7805 تضيع هذا التأثير - اقرأ جيدا خواص 7805 ستجد أن الفولت الداخل إليها يجب أن يزيد عن الخارج باثنين فولت على الأقل فى كل الأوقات حتى تؤدى وظيفتها وعند زيادة التيار إذا لم تراعى قيمة المكثف سيظهر هذا التغيير فى كل من الدخل والخرج لمثبت الجهد ويؤثر على التشغيل - تذكر هى تثبت ولا تعوض. يجب ألا ننسى ما هو الزمن - الزمن هو الفترة ما بين الفترات التى يشحن فيها المكثف وعليه ستكون فى حال نصف الموجة فاز واحد = 1÷50 من الثانية فى حال الموجة الكاملة فاز واحد = 1÷100 من الثانية فى حال نصف الموجة ثلاثة فاز = 1÷50 ÷ 3 = 1 ÷ 150 من الثانية فى حال الموجة الكاملة ثلاثة فاز = 1÷100 ÷6 = 1÷ 600 من الثانية أيضا يجب آلا ننسى أن فى حال 3 فاز الجهد لا يصل أبدا للصفر لتقاطع الأنصاف الثلاثة للمصدر وفى حال الموجة الكاملة 3 فاز فعادة يكون الجهد المتغير صغيرا جدا لنفس السبب ويستخدم المكثف للتخلص أساسا من التداخلات على خطوط الكهرباء المرة القادمة سنذكر نصيب كل موحد من تيار الحمل وأخطار لحظة البدء |
|
|||||
|
الصورة المرفقة تحتوى معظم دوائر التوحيد المعروفة وكذا بيانات هامة جدا عن كل واحدة من حيث قيمة التيار المار فى كل موحد نسبة لتيار الحمل لتسهيل الحسابات ، سنعمم تيار الحمل ليكون الوحدة وعلى ذلك إن شئت أن تبنى وحدة تغذية لحمل 7 أمبير مثلا كل ما عليك عملة هو ضرب القيم المذكورة فى 7 لتحديد الحد الأدنى ، فإن لم تجد مكونات بهذه القيم ، اختار القيم الأعلى مباشرة. عند تصميم وحدة التغذية ، ستبدأ باختيار الموحدات وعليك إنزال ملف البيانات الخاص بها خاصة إن كنت تتعامل مع تيارات اعلى من خمسة أمبير ، ثم قارن لتعرف ما إذا كانت مناسبة وإلا – خذ الموحد الأعلى قيمة ماذا عن الفولت ، القصة لم تتغير ، اختار أقصى جهد عكسى أعلى من الجهد المستخدم – لاحظ أنه قد يصل لأكثر من ثلاثة أضعاف جهد الحمل فلو وحدت 24 فولت مثلا سيكون الجهد على الموحد طبقا لأول دائرة (وجه واحد موجة كاملة) هو 3.14 مضروبا فى 24 أى 75 فولت وعلية لا يجب استخدام الموحد 1N4001 ذو 50 فولت هيه ، أخذنا فى هذه الدائرة أن الجهد العكسى على الموحد هو ضعف المنبع – كيف تقول 3.14 لاحظ أن جهد الحمل المستمر أقل من جهد المنبع نتيجة للتوحيد و التنعيم (بواسطة مكثف أو ملف) و النسبة هنا لجهد الحمل وليست المنبع قبل ترك هذه النقطة وجب ذكر نقطة هامة ستجد فى هذه الدائرة أن توحيد وجه واحد موجة كاملة يسبب مرور تيار حمل مساوى لأقصى تيار يمر بالموحد ، وعلى النقيض من ذلك ، أثبتنا المرة السابقة أن أقصى تيار يمر بالموحد أعلى بكثير من تيار الحمل ، هل لاحظت ذلك؟ وهل عرفت السبب؟ إنه وجود المكثف مباشرة بعد الموحد فهو الذى يسبب الظاهرة التى شرحت المرة السابقة و جدير بالذكر أيضا أن إضافة ملف بينهما يسبب تخفيف هذه الظاهرة إلى حد كبير حيث أن الملف يبنى مجالا مغناطيسا أثناء مرور التيار مما يقلل من قيمته ثم يستمر فى إمداد الحمل فترة انخفاض جهد الدخل مما يجعل معدل مرور التيار داخل الموحد احسن توزيعا هنا لا يجب أن ننسى أمرا ، فى حالة تقويم 3 وجه ، قد لا نحتاج مكثف لتنعيم الجهد كما فى حالة التقويم وجه واحد لكن نحتاج مكثفات للتخلص من التداخلات التى قد ترد عبر خطوط نقل القدرة الآن لحظة توصيل التيار – ماذا يحدث؟ المكثفات فارغة (لاحظ صيغة الجمع لأنها تشمل كافة المكثفات الموزعة على الدائرة أو الدوائر) لذلك يكون التيار أقصى ما يمكن ولكن – كم أمبير الإجابة لا أحد يعلم لأنها تعتمد على لحظة التوصيل – هل تقع أول الموجة حيث يعبر الجهد المتردد خط الصفر أم عند القمة حيث يساوى الجهد 1.414 قيمة العملية للجهد – فمثلا عند 220 فولت متردد تتراوح ما بين صفر و 311 فولت و لذلك قد يكون التيار اللحظى عند لحظة البدء أعلى بكثير جدا من التيار المعتاد أثناء التشغيل العادى – فمثلا مكثف 100 ميكروفاراد قد يتسبب فى مرور تيار يكفى لتدمير موحد 10 أمبير لحسن الحظ ، معظم الدوائر التى تستخدم المحولات لا تعانى من هذه الظاهرة والسبب أن مقاومة أسلاك الملفات إضافة لحث الملفات يعوق حدوثها إذ يضع حدا لأقصى تيار يمكنه المرور ولكن فى العديد من وحدات التغذية للتليفزيونات والأجهزة الإلكترونية ووحدات التغذية الجديدة تعتمد على توحيد التيار العمومى 220 فولت مباشرة ثم استخدام دائرة مذبذب بتردد حوالى 100 كيلو هيرتز ومحول من نوع الفرايت صغير الحجم خفيف الوزن ، لذلك تجد دوما ما بين دخول التيار والموحدات مقاومة صغيرة تتراوح ما بين أوم واحد وجزء من مائة – إن احترقت لا تستبدلها بقصر أو قطعة سلك وأيضا ، قد تظن أن 3 فاز تهون الأمور كثيرا كما فعلت فى مكثفات التنعيم ونسبة التيار القصوى لتيار الحمل ، ولكن مهلا - تيار الحمل يوزع على كافة الموحدات بالتساوى وذلك لطول المدة ولكن لحظة التوصيل من حظ الموحد الذى تصادف وكان بحال التوصيل مما يجعل الأمر أسوأ وليس أحسن هذا النقاش ستشعر بقيمته لو حاولت عمل وحدة تغذية لموتور تيار مستمر 10 كيلووات أو وحدة طلاء أو شحن 50 أمبير مثلا المرة القادمة نتحدث إن شاء الله عن مثبتات الجهد نظرا لحجم الصورة - انقر عليها لتشاهدها بالحجم الطبيعى  |
