التصميم الالكتروني (23) دائرة محدد التيار ومصدر التيار الثابت CURRENT LIMITERS AND CONSTANT CURRENT SOURCE

تعرفنا في الدرس السابق على دائرة منظم جهد باستخدام الop-amps ولكن مشكلتها انه لو قلت مقاومة الحمل كثيرا مثلا 1 اوم  فان  قيمة الجهد ستنخفض وبالمقابل فان التيار المار فيه سيرتفع جدا مما قد يؤدي الى تلف الدائرة 

ولذلك سنتعلم في هذا الدرس اضافة دائرة محدد للتيار بحيث يمنع التيار من الارتفاع عن قيمة معينة لحماية الدائرة في حالة حدوث اي خطأ

دائرة محدد التيار يمثلها هنا الترانزستور الموصول على مخرج ال op-amp  مع مجزء جهد ومقاومة صغيرة مثلا 2 اوم 

طريقة العمل كالتالي : 

في حالة زادت قيمة التيار المار بالمقاومة الصغيرة 2 اوم فان الجهد حولها سيزيد عن قيمة محددة وهذا الجهد سيؤدي الى زيادة الجهد الخارج من مجزء الجهد والواصل للترانزستور Q2 فاذا اشتغل الترانزستورQ2 فانه يقلل من التيار الواصل لترانزستور التابع Q1 والذي هو مسؤول عن توصيل التيار للحمل فبالتالي يقل التيار الواصل للحمل

ومن الواضح في الصور اعلاه ان التيار وصل الى 0.681 امبير مع ان الحمل مقاومته 1 اوم فقط !

اما في الصورة التالية نوضح ما يحدث للدائرة قبل اضافة محدد التيار في حالة انخفضت مقاومة الحمل الى 1 اوم ومن الواضح ان قيمة تيار الحمل وصلت الى1.89 امبير وهو تيار عالي جدا 

في هذا الرابط ستجدون ملف تصميم الدائرة التي تم تنفيذها على برنامج 

Circuit Wizard

-------------------------------------------


اما الان سنقوم بشرح دائرة مصدر تيار ثابت CONSTANT CURRENT SOURCE

فكرة هذه الدائرة ان نقوم بتثبيت الجهد على طرف القاعدة للترانزستور (عن طريق زينر دايود او دايود عادي واحد او اكثر او مصدر جهد خارجي ثابت او من الممكن وصل ترانزستور يعمل كدايود)

فاذا ثبتنا الجهد على القاعدة وكان الفرع الموازي لمثبت الجهد (الزينر)هو (جهد الVbe ومقاومة )

ولان الجهد على التوازي متساوي ولان احد الاطراف ثابت الجهد فسيتم تثبيت الجهد على الطرف الاخر ولان قيمة المقاومة ثابتة وقيمة الجهد حولها ثابت فبالتالي قيمة التيار المار فيها سيكون ثابتا وهكذا نكون حصلنا على تيار ثابت 

في الصورة التالية توضيح للفكرة :

يوجد نوعين من دوائر تثبيت التيار 

النوع الاول هو : مصدر تيار ثابت constant current source

النوع الثاني هو : مصرف تيار ثابت sink current source

الاختلاف بين النوعين هو اذا كان الحمل موجودا فوق مصدر التيار الثابت ام تحته 

فاذا كانت دائرة تثبيت التيار اعلى من الحمل اي يمر فيها التيار اولا ثم يمر بالحمل تسمى هذه الحالة :( مصدر تيار ثابت constant current source)

اما في حالة كان الحمل اعلى من دائرة تثبيت التيار اي يمر التيار يمر اولا بالحمل ثم يمر بدائرة التثبيت تسمى هذه الحالة : ( مصرف تيار ثابت sink current source )

وهذا مثال لدائرة اخرى اكثر استقرارا

في هذا الرابط ستجدون ملف تصميم الدائرة التي تم تنفيذها على برنامج 

Circuit Wizard

وفي النهاية وكمثال عملي سنقوم بتوصيل دائرة مثبت التيار ووصل معها مجموعة من الليدات بحيث تمثل كشاف ضوئي يعمل بإنارتين ولا تختلف شدة الاضاءة اذا وصلت الانارة الواحدة او الانارتين

تكمن اهمية هذه الدائرة في ثبات شدة الاضاءة لو اشتغلت 10 او 5 ليدات بسبب اننا قمنا بتوصيل دائرة تثبيت التيار و

في هذا الرابط ستجدون ملف تصميم الدائرة التي تم تنفيذها على برنامج 

Circuit Wizard

في الختام

لا تنسوا عمل متابعة للمدونة حتى يصلكم كل جديد
وترك تعليقاتكم على هذا المقالة 
وشكرا للمتابعة (^_^)