دوائر بسيطة لعنصرى الموسيفت IGBT/MOSFET

دوائر بسيطة لعنصرى الموسيفت IGBT/MOSFET

الترانزستور تأثير المجال المعدني أكسيدي شبه الموصل (MOSFET) هو نوع من الترانزستورات التي تستخدم في الدوائر الإلكترونية للتحكم في تدفق التيار الكهربائي  يتميز MOSFET بوجود بوابة معزولة بطبقة من أكسيد المعادن

دوائر وتطبيقات الثايرستور والترياك

دوائر وتطبيقاتها  الثايرستور والترياك

مقوم التحكم السيليكونى (SCR)

 The silicon-controlled rectifier

اسهل دائرة عمل الترانزستور كمفتاحBC557-BC547 Transistor

 اسهل دائرة عمل الترانزستور كمفتاح

BC557 PNP Transistor 

BC557 PNP Transistor

الصورة تحتوي على دائرتين توضيحيتين لعمل الترانزستور كمفتاح  (Switch) بإستخدام نوعين مختلفين من الترانزستورات

الدائرة اليسرى  ترانزستور NPN - BC547  -

الدائرة اليمنى ترانزستور PNP - BC557  -

قياس الترانزستور القاعدة موجبة وسالبة

 طريقة قياس الترانزستور القاعدة موجبة وسالبة

قياس الترانزستور NPN القاعدة سالبة 

 خطوات فحص الترانزستور باستخدام الملتيميتر (على وضع الديود "Diode Mode"):

- فحص ترانزستور NPN:

ضع السلك الأحمر على القاعدة (B).

ضع السلك الأسود على المشع (E):

إذا قرأ الجهاز قيمة بين 0.6 إلى 0.7 فولت → جيد.

الآن ضع السلك الأسود على المجمع (C):

إذا قرأ الجهاز قيمة مشابهة → جيد.

 عكس الأقطاب (أحمر على C أو E، وأسود على B):

قياس الترانزستور PNP القاعدة موجبة  

 فحص ترانزستور PNP:

 طريقة قياس الترانزستور القاعدة موجبة وسالبة

 ما هو الموسفيت MOSFET؟

الموسفيت هو نوع متطور من الترانزستورات، ويُعد من العناصر الأساسية في عالم الإلكترونيات الحديثة. يُستخدم في تطبيقات متنوعة مثل التحكم في الأحمال، دوائر تحويل الطاقة، ومكبرات الصوت، إضافة إلى دوره المحوري في أنظمة الطاقة الشمسية والإلكترونيات الرقمية.

توضيح اسم  الموسفيت:

MOSFET = Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor

ويعني: ترانزستور تأثير المجال شبه الموصل بأكسيد المعدن.

 دوائر الترانزستور ثنائى القطبية ( BJT)

 (BJT - Bipolar Junction Transistor) الترانزستور ثنائي القطبية

الترانزستور هو جهاز شبه موصل يستخدم بشكل واسع في معظم الأجهزة التي نستخدمها في حياتنا اليومية ، وهناك العديد من أنواع الترانزستورات المتعددة يختلف كلٍ منها في خصائصها ولكلٍ منها مزاياها وعيوبها .

  double voltage power supply

 دائرة منظم الجهد الموجب والجهد السالب

 دائرة منظم الجهد الموجب والجهد السالب

باستخدام منظمات الجهد 

منظم جهد 7812 للجهد الموجد.

منظم جهد 7912للجهد السالب.

محول ملف الإبتدائى الدخل.

(220 -0 فولت).

 والملف الثانوى خرج (18 - 0 - 18).

قنطرة توحيد موجة كاملة وتسمى (بريدج ).

عدد اثنين مكثف كميائى سعة (2200uf/50).

عدد اثنين مكثف (PF104 -100nF).

عدد اثنين مكثف كميائى سعة (1000uf/16).

ويتم تنفيذ الدائرة كما بالشكل للحصول على جهد موجب 12 فولت وجهد سالب 12 فولت.

double voltage power supply

 منظمات الجهد وتطبيقاتها 

منظمات الجهد لها الكثير من التطبيقات في الحياة وتستخدم في الكثير من المجالات مثل أنظمة الطاقة الشمسية وذلك للتحكم بجهد البطاريات ولا ننسى أنها تستخدم أيضاً في أنظمة الطاقة الكهربائية على سبيل المثال الأجهزة الإلكترونية والأجهزة المنزلية والأجهزة الطبية والمزيد من تطبيقات الحياة المختلفة.

 

قياس الترانزستور (NPN أو PNP)

لقياس الترانزستور بأنواعه، سواء كان NPN أو PNP، يجب أن تستخدم جهاز مقياس متعدد (Multimeter) وتتبّع بعض الخطوات البسيطة. 

أنواع الثنائيات سيليكون دايود (Sillicon diode)

أنواع الثنائيات 

سيليكون دايود (Sillicon diode)

جيرمانيوم دايود (Germanum diode)

زينر دايود (Zener diode)

فوتو دايود (Photo diode) 

 

ترانزستور PNP - كيف يعمل؟

لطالما كان ترانزستور PNP لغزًا بالنسبة لي. ولكن عندما اضطررتُ لتعلمه في مرحلة ما، أدركتُ أنه بسيط جدًا. وإذا كنتَ ترغب في تصميم دوائر كهربائية باستخدام الترانزستورات، فمن المفيد معرفة هذا النوع من الترانزستورات.

أشباه الموصلات Semiconductor

أشباه الموصلات 

Semiconductor 

أشباه الموصلات Semiconductor 

أشباه الموصلات هي مواد تقع خصائصها الكهربائية بين الموصلات والعوازل، مما يجعلها مفيدة في العديد من الأجهزة الإلكترونية الحديثة مثل الثنائيات والترانزستورات والدوائر المتكاملة.

 الثنائي: التعريف، الرمز، آلية العمل، الخصائص، الأنواع والتطبيقات

مرحباً يا شباب! أتمنى أن تكونوا بخير. اليوم، سنلقي نظرة على مكون إلكتروني يُدعى الدايود. سنناقش بالتفصيل آلية عمل الدايود، ورمزه، وتطبيقاته، وخصائصه.

تعريف الموحد شبه الموصل الدايود

 ما هو الموحد Diode

(أسرار ومعلومات عن عائلة الدايود Diode)

بدايةً الدايود Diode هو عنصر الكتروني . مهم للإستخدام في العديد من التطبيقات والدوائر المختلفة ، حيث يتم تصنيع الدايود بأحجام مختلفة ، مما يتناسب مع شدة التيار وقيمة الجهد في الدوائر الإلكترونية ، ويحتوي الدايود على طرفين وهما الموجب (Anode) والسالب (Kathode) 

 المقاومة الضوئية : 

 هى مقاومة تتغير قيمة مقاومتها تبعا لشدة الضوء المسلط عليها , 

فعندما توضع هذه المقاومة فى الظلام فإن مقاومتها تكون كبيرة جدا تصل الى عدة ميجات من الأوم وهذه قيمة كبيرة جدا . 

 

شرح طريقة عمل الترانزستور كمفتاح

يُعد استخدام الترانزستور كمفتاح مهارة عملية ومفيدة. من خلال تركيب الترانزستورات في دوائر بسيطة للغاية، يمكنك بسهولة التحكم في أشياء مثل محركات التيار المستمر، والمصابيح، وغيرها الكثير.

 

ترانزستورات MOSFET كمفتاح

تتكون ترانزستورات MOSFET من ثلاثة أرجل: المصدر (S)، والبوابة (G)، والمصرف (D).

أحد الفروق الرئيسية بين ترانزستورات MOSFET وBJT هو أن ترانزستورات BJT تُتحكم بالتيار المار عبر القاعدة، بينما تُتحكم ترانزستورات MOSFET بالجهد عند البوابة.

طريقة عمل الترانزستور كمفتاح (دليل عملى للمبتدئين)

طريقة عمل الترانزستور كمفتاح (دليل عملى للمبتدئين)

يُعد استخدام الترانزستور كمفتاح مهارة عملية ومفيدة. من خلال تركيب الترانزستورات في دوائر بسيطة للغاية، يمكنك بسهولة التحكم في أشياء مثل محركات التيار المستمر، والمصابيح، وغيرها الكثير.

هذا مفيد للمبتدئين وهواة الإلكترونيات ذوي الخبرة على حد سواء. في هذا الدليل، ستتعلم الأساسيات، والمكونات اللازمة، وتعليمات خطوة بخطوة 

إذا كنتَ جديدًا تمامًا على الترانزستورات، أنصحك بقراءة (كيف تعمل الترانزستورات)

تتوفر ترانزستورات الوصلات ثنائية القطب بنوعين: NPN وPNP، 

ولكل نوع ثلاثة أطراف: القاعدة، والمجمع، والباعث. من أهم خصائص هذه الترانزستورات التحكم فيها بكمية التيار المتدفق عبر طرف القاعدة.

يمكن أن تكون ترانزستورات الوصلات ثنائية القطب في وضع التشغيل الكامل، أو الإيقاف الكامل،

 أو وضع بينهما. مناطق التشغيل في ترانزستور الوصلات ثنائية القطب هي:

منطقة التشبع (يكون الترانزستور في وضع التشغيل الكامل)

منطقة القطع (يكون الترانزستور في وضع الإيقاف)

منطقة النشاط (يكون الترانزستور في وضع بين التشغيل الكامل والإيقاف الكامل)

لاستخدام الترانزستور كمفتاح، يجب عليك إعداده بحيث يمكنك التبديل بين منطقة القطع (المفتاح المفتوح) ومنطقة التشبع (المفتاح المغلق).

لفهم كيفية عمل الترانزستور كمفتاح.

ترانزستور NPN كمفتاح

لفهم كيفية عمل ترانزستور NPN كمفتاح، لنستخدم مثالاً عمليًا:

تخيل أن لديك إشارة رقمية تنتقل من 0 فولت إلى 5 فولت (0 و1)، على سبيل المثال من لوحة أردوينو أو من متحكمات ،

 وتريد التحكم في مصباح 24 فولت. حسنًا، لا يمكنك استخدام الإشارة الرقمية مباشرةً، ولكن يمكنك استخدام ترانزستورات 

عندما يتم ضبط إشارة الإدخال على 5 فولت، يتدفق التيار عبر RB، مما يتسبب في تشغيل الترانزستور

عندما تكون إشارة الدخل الرقمية صفرًا، لا يُطبّق أي جهد، وبالتالي لا يتدفق تيار عبر RB. يؤدي هذا إلى عمل الترانزستور كمفتاح مفتوح، مما يُطفئ المصباح.

ملاحظة: في هذه الدائرة، نستخدم إشارة دخل رقمية، ولكن يُمكن استبدالها بأي إشارة تيار مستمر. على سبيل المثال، يمكن أن تكون زر ضغط متصل بمصدر طاقة تيار مستمر.

كيفية اختيار مقاومة القاعدة

يتم التحكم في الترانزستورات ثنائية القطب بواسطة تيار القاعدة المُطبّق. يُمكن حساب التيار المار من المُجمع إلى المُشعّ بضرب التيار المار من القاعدة إلى المُشعّ في كسب الترانزستور (β). كما يلي:

لذا، يُعد اختيار قيمة المقاومة المناسبة لـ RB أمرًا بالغ الأهمية.

بما أن الجزء من القاعدة إلى الباعث في ترانزستور ثنائي القطب يعمل كثنائي، فإن حساب مقاومة القاعدة يعمل تمامًا كما هو الحال عند استخدام المقاومات مع مصابيح LED:

عند توصيل مقاومة على التوالي مع ثنائي، يلتقط الثنائي الجهد الذي يحتاجه (0.7 فولت للثنائي من القاعدة إلى الباعث)، ويمر الباقي عبر المقاوم. لذا، يمكنك حساب التيار المار عبر مقاومة القاعدة كما يلي:

لتحديد قيمة RB، عليك أولاً معرفة التيار الذي يحتاجه حملك. هذا هو تيار المجمع (Ic). إذا كان لديك مصباح يحتاج إلى 1 أمبير، وترانزستور بكسب 100، فستحتاج إلى تيار قاعدة (IB) يساوي:

الآن بعد أن عرفت مقدار IB الذي تحتاجه، يمكنك استخدام قانون أوم للعثور على قيمة المقاومة.

ضع يدك على ما تريد العثور عليه، المقاومة (R)، وسيتبقى لديك الجهد (V) على التيار (I):

ملاحظة: للترانزستور حدود تيار محدودة. العديد من الترانزستورات شائعة الاستخدام لا تعطي سوى 100 مللي أمبير. لذلك، لتيار 1 أمبير، من المهم اختيار ترانزستور يتحمله.

ترانزستور PNP كمفتاح.

يعمل ترانزستور PNP بنفس طريقة ترانزستور NPN في عمليات التبديل، لكن التيار يتدفق في الاتجاه المعاكس.

لنحاول تشغيل/إيقاف مصباح 25 واط مرة أخرى باستخدام ترانزستور PNP في وضع الباعث المشترك:

كما ترون أعلاه، بدلاً من توفير إشارة رقمية لتشغيل الترانزستور، تتضمن الدائرة الآن زر ضغط. سنتعلم كيفية استخدام الإشارة الرقمية لاحقًا.

قد يبدو إعداد الباعث المشترك PNP غريبًا لأن الباعث متصل بالطرف الموجب لمصدر الطاقة. ولكن بما أن التيارات تتدفق في الاتجاه المعاكس، فهذا يعني أن القاعدة يجب أن تكون سالبة أكثر من الباعث لتشغيل PNP.

وبالتالي، لا يزال المصباح متصلًا بالمجمع، ولكنه الآن متصل بالطرف السالب لمصدر الطاقة.

عند فتح زر الضغط، لا يتدفق التيار عبر القاعدة، مما يعني أن الترانزستور غير مُفعّل ويعمل كمفتاح مفتوح، مما يُؤدي إلى إيقاف تشغيل الحمل. أما عند الضغط على زر الضغط، فيتدفق التيار عبر القاعدة والمجمع، مما يجعل الترانزستور يعمل كمفتاح مغلق، ويُضيء المصباح.

كيفية اختيار مقاومة القاعدة

الحسابات التي أجريناها لمقاومة قاعدة ترانزستور NPN هي نفسها تقريبًا بالنسبة لترانزستور PNP.

على سبيل المثال، إذا كان المصباح يتطلب تيارًا كهربائيًا واحدًا (1 أمبير) واستخدمت ترانزستورًا بمعامل β يساوي 50، فإن IB سيكون...

كما في السابق، بمجرد الحصول على تيار IB، ما عليك سوى تطبيق قانون أوم. هناك اختلاف طفيف عما فعلناه في ترانزستور NPN، حيث أن VRB هو فرق الجهد بين VCC وVBE.

ترانزستور PNP مع متحكم دقيق

عندما يكون الجهد عند قاعدة ترانزستور PNP أقل من VCC، يُفعّل الترانزستور، مما يجعل توصيل الإشارة الرقمية مباشرةً بالقاعدة أمرًا غير عملي. للتحكم في ترانزستور PNP باستخدام أي إشارة رقمية، يمكنك استخدام تكوين Sziklai:

استخدام أجهزة القياس الرقمية لقياس الجهد والتيار والمقاومة

تجارب عملية 

 استخدام أجهزة القياس الرقمية لقياس الجهد والتيار والمقاومة 

 

تُستخدم أجهزة القياس الرقمية المتعددة لقياس الجهد والتيار والمقاومة. لقياس الجهد، يتم توصيل الجهاز بالتوازي مع المكون أو الدائرة، مع ضبطه على وضع الفولتميتر. لقياس التيار، يتم توصيل الجهاز على التوالي في الدائرة، مع ضبطه على وضع الأمبيرميتر. لقياس المقاومة، يتم توصيل الجهاز بالتوازي مع المكون المراد قياس مقاومته، مع ضبطه على وضع الأوميتر

طرق قياس الكميات الفزيائية والكهربية

 طرق قياس الفيزيائية والكهربائية والكهربية 

لقياس الكميات الفيزيائية والكهربائية، هناك وحدات قياس معيارية تستخدم للتعبير عن قيم هذه الكميات . تتضمن الكميات الفيزيائية الأساسية هى