أقرأ أيضاً
التاريخ: 11-5-2021
2545
التاريخ: 3-5-2021
2388
التاريخ: 2025-01-21
106
التاريخ: 4-10-2021
2330
|
الشكلين الأساسيين للمقرات الخطية linear regulators تراه كتخطيط في الشكل 1. في مقر التوالي series regulator التي تراه في الشكل A يستعمل في تطبيقات تتطلب استعمال كفئ لمصدر القدرة الابتدائي. فولتية الإقرار المرجعية stable reference تؤخذ من ثنائي زنر zener Diode .
في التطبيقات الدقيقة والحرجة يستعمل ثنائي مرجعي كمعوض حراري -temperature
.compensated
الفولتية الخارجة يتم نمذجتها sampled ) عن طريق مقسم فولتية voltage divider) ومقارنتها مع الفولتية المرجعية حيث يتولى مضخم الخطأ error amplifier تعديل قيمتها . فإذا كان نموذج الفولتية الخارجة أكبر من الفولتية المرجعية، فإن مضخم الخطأ يقلل تيار السوق إلى ترانزستور التمرير، والعكس صحيح. وبذا يتصرف ترانزستور تمرير التوالي كمقسم فولتية voltage divider مع مقاومة الحمل.
في مقرات التوالي تكون العلاقة مباشرة بين تبديد القدرة power dissipation لترانزستور تمرير التوالي وبين تيار الحمل المار في ذلك الترانزستور، وكذلك العلاقة مباشرة بين تبديد القدرة لترانزستور تمرير التوالي وبين الفرق بين فولتية الدخول والخروج أي إن الحرارة المتولدة على ذلك الترانزستور تزيد مع زيادة تيار الحمل وتزيد كذلك كلما زاد الفرق بين فولتية الدخول والخروج) .
عنصر تمرير التوالي يمكن أن يوضع عبر أي طرف من أطراف المجهز . كلا نوعي الترانزستور PNP أو NPN يمكن أن نستعملها لهذا الغرض، حسب استقطاب نقطة الصفر للدخول الغير منضبط unregulated input .
الشكل 1 دوائر لمقر فولتية الكتروني خطي، في هذه المخططات تمثل البطارية مصدر الفولتية الغير منضبطة، يمكن المحولة ومقوم ومرشح أن يوفر هذه الوظيفة في معظم التطبيقات. في A دائرة مقر توالي في دائرة مقر ذو أنشوطة Shunt regulator. في تحسس بعيد يتغلب على ضعف الإقرار بسبب الفولتية المنحدرة والمبددة على خط التوصيل IR، وذلك بإدراج خط التوصيل ضمن دورة التغذية العكسية.
الشكل B 1 يبين دائرة مقر فولتية بسيطة. مثل هذه الأنظمة تستعمل عندما يتعين علينا المحافظة على فولتية المصدر ثابتة. وعمله مشابه لعمل مقر التوالي، عدا إن عنصر السيطرة يكون على التوازي مع الحمل الخارجي. وعندما يتغير تيار الحمل، فإن ترانزستور السيطرة يغير مقاومته عكس الحمل وبهذه الكيفية تبقى المقاومة المؤلفة من الحمل والترانزستور ثابتة، وتسحب تیار ثابت عبر RS. لاحظ إن تقطيب الدخول لمضخم الخطأ تكون معكوسة مما هي الحال مع مقرات التوالي. وهذه نتيجة لصفة الإقلاب المعروفة التي تحدث مع الترانزستورات الموصلة بطريقة القاذف المشترك Common-emitter. أعظم تبديد قدرة لترانزستور السيطرة يحدث عندما يكون الحمل صفر.
الصرامة في إقرار الفولتية التي يبديها مقر الفولتية الخطي تعتمد على كسب مضخم الخطأ والنسبة بين مقاومات التقسيم للفولتية الخارجة والعامل الأهم هو مقاومات التقسيم ذلك لأن معظم مضخمات العمليات التي نستعملها تمتلك كسب عالي . فإذا ما كان استقطاب المرجع reference يساوي V1 وقد جرى انتخاب مقاومات التقسيم لتنتج خارج يبلغ V 10، فإن كسب الانشوطة loop gain سيقل (حيث تزداد ممانعة الخارج) بالعامل عشرة. زيادة الفولتية المرجعية إلى V5 والإبقاء على مقاومات التقسيم التي تحقق لنا نموذج للفولتية الخارجة يبلغ V 10 تبقى نفسها، فإن ذلك سيحسن الإقرار بمقدار 5 مقارنة مع المثال السابق.
وعلى هذا إذا مجهز القدرة ذو خارج V 10 يستعمل V 1 كمرجع ينتج تغير في الفولتية الخارجة يبلغ mV 5 إزاء تغير معين في الحمل، فإن المجهز الذي يملك 50 كمرجع ينتج فقط 1mV كتغيير في الفولتية الخارجة إزاء نفس التغيير في الحمل.
نفس القاعدة يمكن تطبيقها على التعرجات الخارجة. وعلى أي حال فإن هذه الخاصية يمكن السيطرة عليها بشكل مستقل عن إقرار الحمل من خلال توصيل متسعة على التوازي مع المقاومة R1 في الشكل A1وB. هذا سيسمح للمقر regulator أن يعمل عند أقصى كسب الانشوطة إزاء مكونات التيار المتناوب الخارج.
المناقشة السابقة تقودنا إلى استنتاج وهو إن الفولتية المرجعية في مقرات الفولتية الخطية linear regulators يجب أن تكون مرتفعة قدر الإمكان. وعلى أي حال فإن فيزياء الحالة الصلبة Solid-state physics وفن التصنيع (التكنولوجيا) قد أشارت إلى إن أحسن استقرار حراري نحصل عليه عند استعمال فولتية مرجعية في حدود .6V
في أي مقر للفولتية نحصل على أنظف خارج وإقرار صارم عند النقطة الموصل إليها شبكة النمذجة (مقاومات التقسيم) أو مضخم الخطأ. فإذا ما سحب تيار حمل شدید خلال موصلات طويلة، فإن انحدار الفولتية على الموصلات الطويلة قد يخفض جودة الإقرار عند الحمل. وللتغلب على هذه الظاهرة فإن توصيلات التغذية العكسية إلى مضخم الخطأ يمكن أن نجعلها مباشرة إلى الحمل. هذه التقنية تدعى التحسس عن بعد remote sensing ننقل من خلالها نقطة أحسن إقرار إلى الحمل عن طريق جلب نقاط توصيل الحمل إلى داخل انشوطة التغذية العكسية وهذا تراه في الشكل C1.
مقرات الفولتية الخطية نستعملها في التطبيقات التي تتطلب إقرار صارم مع ضوضاء وتعرجات خارجة قليلة جداً. وهذه المقرات عموما ثقيلة الوزن وكبيرة وتبدد حرارة.
|
|
هل تعرف كيف يؤثر الطقس على ضغط إطارات سيارتك؟ إليك الإجابة
|
|
|
|
|
معهد القرآن الكريم النسوي يقدم خدماته لزائري الإمام الكاظم (عليه السلام)
|
|
|