منظم الجهد الدائرة المتكاملة LM723 وتطبيقاته فى تصميم وحدات الأمداد بالقدرة وشواحن ال - الصفحة 2

F.Abdelaziz · 30-09-2013, 02:19 PM

الدائرة النموذجية :

ثانيا : منظم الجهد المرتفع :

F.Abdelaziz · 30-09-2013, 03:00 PM

تطبيق رقم 1 :

مشروع لوحدة تغذية منظمة متغيرة : 3- 30 فولت – 2.5 أمبير

1- الوصف العام :

هذا المشروع هام جدا لأى شخص يعمل فى مجال الالكترونيات .
فهو عبارة عن مصدر تغذية متعدد الأغراض والذى يحل معظم مشاكل التغذية التى تظهر كل يوم فى أى ورشة أو معمل اليكترونيات . حيث أنه يغطى مجال واسع من الجهود كونه يتغير وبطريقة مستمرة من 3 فولت الى 30فولت وتيارالخرج بحد اقصى 2.5 A وهو أكثر من كافى لمعظم التطبيقات .
الدائرة مستقرة ومنظمة تماما حتى فى نهاية المدى كما أن بها حماية تامة ضد دوائر القصر وزيادة الحمل .

2- الخواص الفنية :

جهد الدخل : 24V AC
تيار الخرج : 2.5 A
جهد الخرج : 3 – 30 V DC

3- الدائرة الكهربية :

كما فى الشكل

4- المكونات :

5- التدريب والتنفيذ العملى على برنامج PROTEUS

أ - الدائرة الكهربية

ب – لوحة الدائرة المطبوعة PCB

ت – الشكل الثلاثى الابعاد 3D

6- شرح الدائرة

أ - طريقة عمل الدائرة :

تستخدم الدائرة "الدئرة المتكاملة " LM723 المعروفة جيدا بل والأوسع انتشارا فى هذا المجال .
يمكن ضبط خرج الدائرة المتكاملة بين "2 فولت و37 فولت جهد مستمر" وبطريقة مستمرة تماما كما أن لها "معدل تيار قيمته 150 ملى امبير" وهو بالطبع صغير جدا لأى استخدام هام .
لزيادة قيمة التيار بالدائرة فان الدائرة المتكاملة تستخدم فى تشغيل drive زوج من ترانزستورات القدرة هما BD135 , 2N3055 . الزوج الموصل بهذه الطريقة يسمى " وصلة دارلنجتون Darlington " .
إستخدام الترنزستورات لزيادة تيار الخرج يحد من جهد الخرج إلى حد ما ولذلك نجد " جهد الخرج من 3 الى 30 فولت مستمر."
المقاومة R5 المتصلة على التوالى فى الخرج تستخدم لحماية الدائرة من زيادة الحمل . فإذا زاد التيار المار خلالها فان الجهد بين طرفيها يزداد . فإذا وصل هذا الجهد الى حوالى 0.65v فإنه يتسبب فى فصل الخرج وبالتالى الحماية العملية من زيادة الاحمال .
خاصية الحماية هذه موجودة داخليا فى بناء الدائرة المتكاملة والجهد بين طرفى المقاومة R5 يستخدم كجهد استشعار يوصل الى الطرفين 2 و 3 .
فى نفس الوقت فإن الدائرة المتكاملة تقارن وباستمرار جهد الخرج بجهدها المرجعى الداخلى وإذا تعدى الفرق قيمة محددة يتم التصحيح الاتوماتيكى . وهذا يضمن استقرار مرتفع عند الاحمال المختلفة .
المقاومة المتغيرة P1(RV1) تستخدم لضبط (تحديد) جهد الخرج عند القيمة المطلوبة.
للحصول على المدى الكامل اى من 3 فولت الى 30 فولت يجب استخدام محول قدرة جهد ملفه الثانوى 24 فولت وتياره لا يقل عن 3 امبير . اما اذا لم ترغب فى الحصول على أقصى جهد يمكنك بالطبع استخدام محول بجهد ثانوى اقل .

ب - طريقة التجميع والتوصيل

كما فى الشكل

7- ملاحظات لنجاح بناء دائرة المشروع :

بادئ ذى بدء دعونا نلقي نظرة على بعض الأساسيات في بناء الدوائر الكترونية على الدوائر المطبوعة.
اللوحة المطبوعة مصنوعة من مادة عازلة رقيقة مكسوة بطبقة رقيقة من النحاس الموصل للكهرباء والتي تتشكل (تصنع) بطريقة بحيث يتم عمل التوصيلات الازمة بين مختلف مكونات الدائرة(كبديل عن اسلاك التوصيل).
إستخدام الدوائر المطبوعة المصممة على نحو مناسب شىء مرغوب فيه جدا لأن ذلك يؤدى إلى سرعة التجميع (البناء) بدرجة كبيرة كما أنه يقلل من احتمال الوقوع في أخطاء.

فعلى سبيل المثال :
إذا كان وجه المكونات باللوحة به كتابة للتعريف بالمكونات وقيمها (اى هويتها) وهو ما يعرف بالسلك سكرين فان هذا بالطبع يسهل عملية التجميع ويقلل الوقوع فى الخطأ .
كما أن استخدام طبقة الحماية المسماه" سولدر ماسك " (نوع من الورنيش الخاص ) على طبقة النحاس يساعد على حمايتها من الأكسدة كما يساعد على سهولة عملية لحام المكونات ودون أخطاء .
نجاح أو فشل عملية التجميع تعتمد كليا على لحام المكونات . هذا العمل ليس صعبا وخاصة أذا اتبعت بعض القواعد فلن تعانى من المشاكل .

واليك بعض هذه القواعد :

فكاوية اللحام التى تستخدمها يجب ان تكون بقدرة لاتتعدى 25 وات .
طرف (رأس- حافة ( الكاوية يجب أن يكون دقيق ونظيف باستمرار . لهذا الغرض يستخدم أسفنج خاص والذى "يرطب" بالماء من وقت لآخر ويستخدم لمسح الحافة الساخنة لإزالة جميع المخلفات التي تتراكم عليها.
لاتستخدم المبرد أو الصنفرة فى النظافة وإلا تآكل السن . اذا لم يقبل السن النظافة فيتم تغييره .

هناك أنواع كثيرة من كاويات اللحام يجب أن تختار كاوية ذو كفاءة جيدة للحصول على وصلة لحام جيدة .
لاتستخدم مساعد اللحام (فلكس ) بكمية كبيرة لإن ذلك قد يسبب أعطال . ومع ذلك إذا كنت مضطرا لاستخدام الفلكس كما هو الحال عندما يراد تغطية مسارات النحاس بالقصدير يجب عليك تنظيفه جيدا بعد الانتهاء من العمل.

للحام المكونات بطريقة صحيحة يجب عليك اتباع الاتى :

نظف أطراف المكونات بقطعة من الصنفرة الناعمة .
إثنى (شكل) أطراف المكونات على المسافات الصحيحة وضعها فى مكانها على اللوحة المطبوعة . قد تصادف أحيانا بعض المكونات لها اطراف سميكة بحيث لا تدخل فى الثقب المخصص لها . فى هذه الحالة استخدم شنيور صغير لتوسعة الثقب مع الحظر من توسعته بطريقة تؤدى الى تلف مكان لحامه (يعرف هذا المكان بالبادة pad فيؤدى الى صعوبة لحامه فيما بعد (يجب أن يراعى ذلك عند عمل الدائرة المطبوعة .(
إمسك بالكاوية الساخنة وضع طرفها على طرف العنصر فى نفس الوقت ضع (امسك) طرف سلك اللحام عند نقطة ظهور (خروج) الطرف من اللوحة المطبوعة .
طرف الكاوية يجب أن يلامس طرف العنصر قليلا فوق اللوحة المطبوعة . عندما يبدأ سلك اللحام فى الانصهار والتدفق أنتظر حتى يغطى المساحة المحيطة بالثقب بالتساوى ويغلى الفلكس ويخرج من تحت اللحام وكل هذه العملية يجب الا تستغرق اكثر من 5 ثوانى .
إبعد الكاوية واسمح للحام بأن يبرد طبيعيا دون النفخ فيه أو تحريك العنصر .
إذا تم كل شىء على ما يرام ستجد سطح وصلة اللحام لها شكل بريق معدنى وحوافها يجب ان تكون لها نهايات سلسة بين كل من طرف العنصر والمسار على اللوحة المطبوعة .
إذا كان اللحام مظهره معتم أو به تصدعات (شروخ) أو به ما يشبه الفقاعات فان هذا اللحام يكون ردىء ويسمى dry joint ويجب إزالته ( يستخدم لذلك الشفاط ذو المكبس أو سلك النحاس الخاص بسحب وامتصاص اللحام ) ثم يتم إعادة اللحام مرة اخرى .
أحذر من زيادة التسخين للمسارات فقد يؤدى إلى إزالتها من على اللوحة و كسرها .
عند قيامك بلحام أى من المكونات الحساسة للحرارة فعمليا يجب أن تمسك الطرف (من جهة طبقة المكونات للوحة المطبوع ) بأى أداة مدببة الطرف (بنز ببوز طويل أو جفت أو ...) لتشتيت وسحب أى حرارة يحتمل أن تتلف العنصر.
يجب التأكد من عدم استخدام قصدير أكثر من الآزم وإلا تسبب فى دائرة قصر بين المسارات المتقاربة .
بعد الانتهاء من اللحام إقطع الزيادة فى اطراف المكونات وقم بنظافة اللوحة كلها وبدقة بمادة مذيبة مناسبة لأزالة كل بقايا الفلكس .

ملاحظات عند التجميع :
يجب الحذر عند لحام المكونات التى تحمل تيار كبير فيجب أن تكون وصلة اللحام جيدة وقادرة على تحمل أقصى تيار دون أن ترتفع درجة حرارتها .
الدوائر المتكاملة لها ترتيب أطراف محدد فيجب أحذ ذلك فى الاعتبار سواء عند تركيبها مباشرة أو تركيب قاعدة (سوكيت) لها .
المقاومات الحرارية ذات القدرة العالية يجب أن تركب بطريقة بحيث يكون جسمها مبتعدا قليلا عن اللوحة المطبوعة للسماح لها بالتبريد ولعدم تلف اللوحة .
يجب الحذر عند تركيب بعض المكونات مثل المكثفات الكيميائية (الالكتروليتية ) حيث أن لها قطبية يجب مراعاتها (وأيضا الدايودات العادية والدايودات المشعة وقنطرة التوحيد و.... . )
يجب أن يتناسب الثقب (وكذلك النحاس من حوله ) تماما مع سمك طرف العنصر لا يكون صغير بحيث لا يمكن تركيب العنصر ولا كبير بحيث يصعب عملية لحامه .
عند تركيب ترنزستورات القدرة على مبرد حرارى يجب الحذر والتأكد من عدم وجود إتصال بين المبرد الحرارى وجسم الترنزستور (كما فى الشكل ) . لا تنسى العوازل واستخدم المعجون المساعد على انتقال الحرارة (بين جسم الترانزستور والمبرد الحرارى ) .

8 - صور للمساعدة فى عمل المشروع بصورة انيقة :

F.Abdelaziz · 30-09-2013, 04:59 PM

وحدة تغذية منظمة قابلة للضبط 30V/3A باستخدام المنظم 723 :
الوصف :
· خرج المنظم 723 يمكن ضبطه فى المدى 2-37V .
· المنظم 723 فى حد ذاته يمكن أن يعطى تيار خرج حتى 150 ملى أمبير وأقصى جهد دخل له هو 40V .
· هنا يمكن الحصول على تيار خرج 3A بإضافة ترانزستور تمرير Q1 إلى خرج المنظم 723 . ترانزستور التمرير المستخدم هو ترانزستور الدارلنجتون MJ3001 .
· جهد المرجع الداخلى للمنظم 723 هو 7.15V وهو متاح على الطرف (6) .
· يمكن استخدام المقاومة المتغيرة R1 لضبط جهد الخرج .
الدائرة الكهربية :

ملاحظات :
· المحول T1 يمكن أن يكون : جهد الملف الابتدائى 220V وجهد الملف الثانوى 28V بتيار 5A .
· يجب تثبيت الترانزستور Q1 على مبرد حرارى مناسب .
· يتم ضبط جهد الخرج عن طريق المقاومة المتغيرة R1 .
الدائرة المعدلة :

· هذه الدائرة عبارة عن وحدة إمداد بالقدرة قابلة لضبط جهد وتيار الخرج باستخدام المنظم 723 .
· مع القيم المبينة ، يمكن ضبط جهد الخرج فى المدى 3-30V وتيار الخرج فى المدى 0-3A .
· هذه الدائرة لا يوجد لها حماية فى الخرج ضد دائرة القصر ولذلك فإن استخدام فيوز 3 أمبير فى الخرج يكون مناسبا جدا .
· يمكن وضع مقياس أمبير لقياس تيار الخرج وفى حالة عدم الرغبة فى ذلك يتم وضع كوبرى مكانه .
· يمكن تركيب مقاومات ضبط الجهد وضبط التيار فى واجهة وحدة التغذية لسهولة الضبط .
· مقاومة الضبط الدقيق I-Trim يجب أن تكون من النوع الدقيق ويتم ضبطها بحيث عندما يكون التحكم فى التيار عند الحد الأدنى يكون تيار الخرج الفعلى عند الحد الأدنى .

مصدر تغذية 12V / 20A

· جهد الخرج يمكن ضبطه من 12.2V إلى 14.4V لذلك يمكن ضبطها من أجل أى جهاز يتطلب هذا المدى من الجهد والتيار .
· الدائرة تستخدم المنظم 723 ، وأربعة ترانزستور تمرير يتم تركيبها خارج اللوحة المطبوعة .
· تحتوى الدائرة على تحكم فى تحديد التيار عند القيمة الأعلى من 25A .

bachir13 · 30-09-2013, 07:25 PM

السلام عليكم
الف شكر على المعلومات والشرح والصور

F.Abdelaziz · 30-09-2013, 08:37 PM

اقتباس المشاركة الأصلية كتبت بواسطة bachir13

السلام عليكم
الف شكر على المعلومات والشرح والصور

وعليكم السلام ورحمة الله وبركاته

أخى الكريم

شكرا جزيلا لك

بارك الله فيك

مع تمنياتى بدوام التوفيق

F.Abdelaziz · 30-09-2013, 08:38 PM

التصميم الأساسى :

عناصر التصميم الأساسية :
· مقاومة " ضبط الجهد" R2 .
· مقاومة "تحديد التيار" R4 .
· "ترانزستور التمرير" Q1 .
عن طريق التغيير فى هذه العناصر يمكنك بناء معدات مثيرة للاهتمام ومفيدة .
1- تستخدم المقاومة R2 فى تغيير جهد الخرج من حوالى 2V إلى 37V ، وتقل هذه القيمة إذا كان جهد الدخل أقل من 40V .
2- تستخدم المقاومة R4 فى تحديد التيار خلال الترانزستور Q1 عند الإحساس بهبوط فى الجهد بين الأطراف 2) و 3) للدائرة المتكاملة LM723، بحوالى 0.65V عبر المقاومة R4 .
· فإذا كانت قيمة المقاومة R4 تساوى واحد أوم ، فإنه يتم تحديد التيار عند القيمة 650mA .
· وإذا كانت قيمة المقاومة R4 تساوى 10 أوم ، فإنه يتم تحديد التيار عند القيمة 65mA .
· وإذا كانت قيمة المقاومة R4 تساوى 0.1 ohm ، فإنه يتم تحديد التيار عند القيمة 6.5A ، وهكذا .
3- يستخدم ترانزستور التمرير Q1 فى معالجة تيار الحمل المطلوب . الترانزستور 2N3055 يعتبر الخيار الشائع لترانزستور التمرير لأنه ترانزستور قدرة غير مكلف بمعدل تيار 15A وقدرة تشتت 115Watts . يستخدم عمليا لتمرير 5A ويجب وضع مبرد حرارى . ترانزستور التمرير 2N3055 الواحد يحتاج لتيار تشغيل حوالى 17mA لإخراج تيار 0.5A ويحتاج إلى تيار تشغيل حوالى 100mA لإخراج تيار حمل 5A . كما ترى ، يمكن زيادة سعة خرج المنظم LM723 بمجرد جعله يقوم بتشغيل ترانزستور تمرير .

التحميل الآمن للمنظم :
الطريقة المفضلة لتشغيل ترانزستور التمرير بدون التحميل الزائد على المنظم LM723 تكون باستخدام توصيلة دارلنجتون .
الشكل التالى يبين الترانزستور Q2 والترانزستور Q3 فى شكل توصيلة دارلنجتون وفيها يقوم Q2 بتشغيل Q3 .

· مع الكسب المرتفع لوصلة الدارلنجتون فإن تشغيل الترانزستور Q2 من المنظم LM723 يحتاج فقط 0.7mA لحمل 2A ، أو 1.5mA لحمل 3A . بهذه الطريقة يعمل المنظم LM723 بشكل مريح

الآن نبحث فى تناول التيار المرتفع والذى قد يصل إلى 30A .
الشكل التالى يبين دائرة بمرحلتى تشغيل (Q1,Q2) وبثلاثة أو أكثر من ترانزستورات التمرير (Q3,Q4,Q5) .

· مقاومات المشع 0.1ohm 5-watt مهمة لأنها تجعل ترانزستورات التمرير المتعددة تتقاسم فى تيار الحمل .
· المقاومات 22-ohm المتصلة بقواعد ترانزستورات التمرير أيضا تساعد على تساوى تيار الحمل ، ولكن هذه المقاومات ليست بشكل ضرورى مطلق .

دائرة الحماية من ارتفاع الجهد (تسمى دائرة "العتلة" crowbar ) :
هذه الدائرة تكشف الجهد الذى يزيد عن قيمة ثابتة محددة وتقوم بتشغيل ثيرستور لعمل دائرة قصر على مصدر الدخل لدائرة المنظم وحرق فيوز الحماية . لا تحاول حرق فيوز 35A بثيرستور 6A . الشكل التالى يبين هذه الدائرة :

المكثفات C3,C4 تساعد على منع الإشعال الخاطىء للثيرستور عن طريق الحالات العابرة والتداخلات .

تطبيق :
وحدة إمداد بالقدرة 13.8V ، 10A باستخدام LM723 مع دائرة حماية ضد دائرة القصر فى الخرج :

F.Abdelaziz · 30-09-2013, 08:42 PM

تطبيق :
وحدة إمداد بالقدرة 13.8V ، 10A باستخدام LM723 مع دائرة حماية ضد دائرة القصر فى الخرج :
الخواص :
· تعطى الدائرة 10A مع أداء يعادل أو يفوق أى وحدة تجارية .
· الدائرة مزودة بميزة تحديد التيار والتى قد لا تكون موجودة فى الوحدات التجارية .
· هذه الدائرة تستخدم منظم الجهد LM723 والذى يعطى تنظيم جهد ممتاز .
· تستخدم الدائرة 3 ترانزستورات 2N3055 والتى يجب تركيبها على مبرد حرارى .
الدائرة الكهربية :

· المقاومة المتغيرة R9 تسمح بالضبط الدقيق للجهد عند 13.8V .
· مجموعة المقاومات R4-R7 للتحكم فى تحديد التيار .
· تقوم الدائرة المتكاملة LM723 بتحديد التيار عندما يصل هبوط الجهد على المقاومة R5 حوالى 0.65V .
دائرة الحماية :
من أجل مزيد من الحماية يمكن استخدام الدائرة التالية :

هذه الدائرة تقوم بالإحساس عندما يتعدى جهد الدخل القيمة 15V حيث يتسبب هذا الجهد فى توصيل موحد الزينر وتوصيل بوابة الثيرستور ، فيعمل الثيرستور كدائرة قصر ويؤدى إلى احتراق الفيوز وفصل جهد الدخل عن الخرج .

عبدالعزيز السيد · 25-04-2017, 03:29 PM

سيدى الفاضل اشكرك جدا على مجهودك ولكن ياريت حضرتك تعيد رفع الصور لانها غير موجوده