الدرس الرابع :مصدر التغذية

[خالد الشبول]

جميع الدوائر الإليكترونية تحتاج إلى طاقة كهربائية لتعمل فمثلاً لو نظرت إلى هاتفك الجوال لوجدت أن طاقته تأتي من البطارية. ولكن هناك أجهزة إليكترونية كثيرة يجب توصيلها إلى مصدر التغذية (الفيش الكهربائي) الموجود في المنازل. هذا المصدر يعتبر غير صالح لتغذية معظم الدوائر الإليكترونية مباشرة وذلك لكونه عالي الجهد 110 أو 220 فولت وكذلك لأنه يعطي تياراً متردداً AC (أي انه يكون في اتجاه معين نصف الوقت ثم يعكس اتجاهه النصف الآخر) والدوائر الإليكترونية تحتاج إلى تيار يكون ثابتاً DC.


التيار المتردد


التيار الثابت

.

ما العمل إذاً ؟ هنا يأتي دور مصدر التغذية (Power Supply) الذي سوف يحل لنا هاتين المشكلتين. ولكن كيف؟

حسناً يوجد في مصدر التغذية ما يسمى بالمحول وهذا المحول يحول الجهد المرتفع إلى جهد منخفض بحيث يناسب الجهد الذي تستخدمه الدوائر الإليكترونية وهذا يحل المشكلة الأولى (انظر الشكل) ولكن المشكلة الثانية لا يحلها المحول لأنه لا يغير التيار المتردد إلى تيار ثابت

لحل المشكلة الثانية نحتاج إلى أداة أخرى في مصدر التغذية. هذه الأداة هي الصمام الثنائي. تذكر من قسم الأساسيات أن الصمام الثنائي يسمح للتيار بالمرور في اتجاه واحد فقط ولا يسمح له إذا كان بالاتجاه الآخر. ولكن ذلك يعني أننا سنخسر نصف الكهرباء المستخدمة إذا استخدمنا صماماً ثنائياً واحداً لأن التيار المتردد يسري في اتجاهين. ولذلك لابد أن يحتوي مصدر التغذية على صمامين ثنائيين أو أكثر.

وعادة يستخدم في تصميم مصادر التغذية أربعة صمامات ثنائية توصل كما بالشكل التالي:

>>>>>>>>>>>

__________________

إذاً نجحنا في حل المشكلتين باستخدام المحول والصمامات الثنائية الموجودة في مصدر التغذية ويمكننا استخدامه الآن لتغذية الدوائر الإليكترونية. ليس تماماً لأن التيار الناتج لا يكون مستقراً. لماذا؟. ذكرنا سابقا أن التيار المنزلي يكون متردداً أي أنه في كل دورة يبدأ من الصفر ثم يبدأ في الارتفاع حتى يصل إلى أعلى حد له ثم يبدأ في الانخفاض إلى أن يصل الصفر مرة أخرى ليبدأ في تغيير اتجاهه ثم يعيد الدورة من جديد.

لقد نجح الصمام الثنائي بجعله يمر باتجاه واحد ولكنه لا يمكنه تغيير التغير في قيمة التيار من الصفر إلى أعلى قيمة له ولذلك نسمي التيار الناتج إلى الآن بأنه غير مستقر.

كيف نصحح هذه المشكلة؟ هل تتذكر المكثف؟ ذكرنا في قسم المكثف في الأساسيات بأنه يخزن الكهرباء. وذلك يعني أن المكثف سوف يعطينا جهداً ثابتاً عندما يقل المستوى عن المطلوب. وعندما نستخدم المكثف فإننا نسمي مصدر التغذية بمصدر تغذية مصفى filtered.





إذاً لقد نجحنا في بناء مصدر التغذية.

بقي نقطة أخيرة وهي أنه في الدوائر الإليكترونية الدقيقة وخاصة دوائر الرقميات نحتاج إلى مصدر للتغذية يستطيع أن يزودنا بجهد ثابت لا يتغير مع تغير الجهد الداخل إلى المحول. فمثلاً قد نحتاج إلى جهد يكون بالضبط 5 فولت أو 12 فولت أو غيرها ففي هذه الحالة نستخدم ما يسمى بالمنظم.

والمنظم هذا عبارة عن شريحة صغيرة لها ثلاثة أطراف مدخل (الطرف 1) ومخرج (الطرف 2) وأرضي (الطرف 3) ويرمز لها مصنعياً بالرقم 78XX. و XX هذه ترمز إلى الجهد الذي تستخدم



7805

5v

7812
12v


7815

15v

أما طريقة تركيبها فيكون عند مخرج دائرتنا السابقة لمصدر التغذية الغير منظم كما هو موضح بالشكل التالي:





وارجو من الله عز وجل التوفيق لي ولكم