الجمعة، 29 مارس، 2013

المركبات الإليكترونية – المؤقت 555 والتعديل النبضي PWM


المركبات الإليكترونية – المؤقت 555 والتعديل النبضي PWM
image001
المؤقت 555 هو دارة متكاملة التي تُعد من أكثر الدارات المدمجة شيوعاً لتعدد استخداماتها "كمهتز وحيد الإستقرار monostable  وعديم الإستقرار astable وغيرها الكثير. نتطرق في هذا المقال إلى كيفية التعامل معها بالإضافة لتقنية التعديل النبضي PWM.


المؤقت 555

يحتوي المؤقت 555 على 8 أرجل لها التوزيع كما هو مبين في الشكل جانبه.
image002خطاطة المؤقت 555
كما أنها داخلياً لها الدارة الكهربائية كما في الشكل التالي:
 
image003
الدارة الداخلية للمؤقت 555

تقنية التعديل النبضي PWM
 التعديل النبضي PWM هو تقنية تسمح لنا بالتحكم بالقيم التناظرية بطريقة رقمية CAVDوهي تتلخص بالتحكم بعدد النبضات في الدورة الواحدة  أو مايسمى بالدورة المشغولية ( بالإنجليزيةDuty Cycle)  ويمكن حسابها من خلال العلاقة التالية:
K = tp/(tp1+tp2) = tp/Ttotal
بحيث:
tp1
 : هي المدة الزمنية التي تكون فيها النبضة مرتفعة   (يرمز لها بـ 1 أو HIGH)
tp2 : هي المدة الزمنية التي تكون فيها النبضة منخفضة (يرمز لها بـ 0 أو LOW)
Ttotal : تمثل طول الفترة الزمنية الكاملة للنبضة الواحدة.
image004
رسم يمثل نبضات ملونة بالأحمر والقيم المذكورة في العلاقة أعلاه

الجهد الكهربائي الناتج يساوي:
Vout = K×Vin

مثلاً لو كان الجهد الكهربائي الداخل Vin لدينا يساوي 10 فولت والدورة المشغولية K تساوي 35% فإن الجهد الناتج يساوي:
Vout= 0.35×10= 3.5V

التركيب والأجزاء الرئيسية

سنقوم الآن بعمل دارة للتحكم بالجهد باستخدام المؤقت 555 وتقنية PWM. لتيسير الأمور نعمل في البداية محاكاة لها باستخدام برنامج Workbench Multisim وهو برنامج للمحاكاة الحاسوبية للدارات الكهربائية. نرى في المخطط التالي توصيلات الدارة الكهربائية:
image005

وهذا الفيديو يوضح كيفية توصيل الدارة:

كما نرى بالفيديو فإن المكونات المطلوبة سهلة ورخيصة وهي كالتالي:

العربية
الإنجليزية
الفرنسية
الكمية
الرمز في الدارة الكهربائية
الصيغة أو الرمز
المقاومة
Resistor
Résistance
1
R1
470 أوم
2
R3, R4
1000 أوم
مقاومة متغيرة
Potentiometer
1
R2
50 كيلو أوم
المكثف
Capacitor
Condensateur
1
C1
100 نانو فاراد
1
C2
10 نانو فاراد
الترنزستور
Transistor
1
Q1
NPN نوع 2n2222
الصمام الثنائي
Diode
2
D1, D2
1N4001
الصمام الضوئي
LED
1
LED1

المؤقت 555
555 timer
Timer 555
1
U1
NE555

في حال الحاجة لقيادة المحركات يفضل أستخدام الترانزستور TIP41 
ديود عكسي "في حالة إستخدام المحرك ويوضع بين مصدر الجهد والترانزستور".
image006
هنا يتم الحصول على مطال نبضي بتردد يبلغ 150 هيرتز تقريباً (أي جيد جداً). وهنا التوصيلة في حال استخدام هذه الدارة لقيادة محرك ذو تيار مباشر (يمكن قيادة أي محرك ذو تيار مباشر بمجال جهد من 5 – 18 فولت) وبتيار أعظمي يبلغ 10 أمبير (في حالة استخدام الترانزستور TIP41) أو تيار اعظمي 600 ميليأمبير في (في حالة استخدام الترانزستور 2N2222).
image007
وهذا الفيديو للدارة التي نفذتها بنفسي :

ليست هناك تعليقات:

إرسال تعليق