1. ‫وحدات التغذٌة المستمرة‬
‫الدكتور المهندس محمد منذر القادري‬
‫‪munthear@gmail.com‬‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫1‬

2. Power Supply Systems For Equipments and its
Maintenance
 Introduction to Power Supply.
 AC/DC and DC/AC Converters
 Regulators/ Stabilizers.
 UPS units.
 Filters.
 Battery Chargers.
 Electrical Protection Methods.
 Earth System.
 Simulation Programs.
5/4/2012 ‫محمد منذر القادري‬ ً‫مركز التدرٌب العرب‬ 2

3. ‫وزذة انخغزٌت‬
‫ٌؤيٍ انًىافقت ‪ interface‬بٍٍ يُبع رو خهذ وحشدد ثابج ويخطهباث انسًم‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫3‬

4. ‫أنواع التبدٌل‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫4‬

5. ‫وحدات التغذٌة المستمرة‬
‫ؿٛش يُظًح‬
‫يُظًح‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫5‬

6. ‫(تقوٌم وترشٌح)‬ ‫وحدة تغذٌة مستمرة‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫6‬

7. ‫ٔؼذاخ انرـزٚح انًسرًشج انًُظًح‬
‫ٔؼذاخ انرـزٚح انًوطؼح‬ ‫ٔؼذاخ انرـزٚح انخطٛح‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫7‬

8. ‫مكونات وحدة التغذٌة الخطٌة‬
‫انًسىل : ٌسخقبم خهذ انذخم انًخُاوب يٍ َظاو انخىصٌع وٌعًم عهى سفعّ أو حخفٍضّ‬
‫نخأيٍٍ اندهذ انًطهىب.‬
‫انًقىو : ٌسىل اندهذ انًخُاوب انقادو يٍ انًسىل إنى َبضاث خهذ بئحداِ وازذ أي حسىٌم‬
‫انًخُاوب إنى يسخًش.‬
‫ٌششر ( حُعٍى) َبضاث اندهذ أو حعشج اندهذ اانقادو يٍ انًقىو .‬ ‫انًششر :‬
‫انًُظى : ٌسخقبم اندهذ انًسخًشانًششر يٍ انفهخش وٌُخح خهذا يسخقشا ثابخا ضذ حغٍشاث خهذ‬
‫انذخم وانسًم وانسشاسة بًساعذة دوائش إنكخشوٍَت.‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫8‬

9. ‫مثال: وحدة تغذٌة خطٌة بسٌطة‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫9‬

10. ‫وحدة تغذٌة مستمرة ثاٌرستورٌة‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫01‬

11. ‫وحدة تغذٌة تعمل بنمط التقطٌع‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫11‬

12. ‫التحكم بنظام التغذٌة‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫21‬

13. ‫المواصفات‬
‫مداخل ومخارج وحدة التغذٌة‬ ‫‪‬‬
‫تحوٌل القدرة الكهربائٌة من المنبع إلى الحمل‬ ‫‪‬‬
‫لها أبعاد فٌزٌائٌة ووزن معٌن وتعمل ضمن‬ ‫‪‬‬
‫‪Iin‬‬ ‫‪Iout‬‬
‫وسط بٌئً معٌن.‬ ‫‪Power‬‬
‫‪Vin‬‬ ‫‪Supply‬‬ ‫‪Vout‬‬
‫لوحدة التغذٌة نوعٌن من المواصفات:‬ ‫‪‬‬
‫‪ ‬كهربائٌة (مواصفات الدخل , مواصفات الخرج).‬ ‫‪Load‬‬
‫‪Source‬‬
‫‪ ‬مٌكانٌكٌة.‬
‫‪ ‬شروط التشغٌل المحٌطٌة.‬
‫ٌمكن تقسٌم المواصفات الكهربائٌة إلى التالً:‬ ‫‪‬‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫31‬

14. ‫مواصفات الدخل المستمر‬
‫ٌوجد ضجٌج ٌحدث عند أقل من‪10Mhz‬‬ ‫‪‬‬
‫ٌنشأ بسبب الطفٌلٌات الداخلٌة.‬
‫نظامٌا ٌكون مطال الضجٌج من القمة للقمة‬ ‫‪‬‬
‫‪Iin‬‬
‫أقل من ‪1% of max Iin‬‬
‫‪Time‬‬
‫أخٌرا لدٌنا تٌار فجائً ‪Surge‬‬ ‫‪‬‬
‫‪Iin‬‬ ‫‪Vin‬‬
‫ٌنتج من الصعود السرٌع لجهد الدخل‬ ‫‪‬‬
‫الذي ٌؤدي إلى تٌار شحن حاد‬
‫‪Time‬‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫41‬

15. ‫مواصفات الدخل المستمر‬
‫‪Iin‬‬ ‫‪Vin‬‬
‫‪Time‬‬
‫حالما تشحن المكثفات ٌستقر ‪ Iin‬على تٌارالتشغٌل‬ ‫‪‬‬
‫عادة ٌكون التٌار ‪ Isurge‬أقل 5 مرات من ‪50100Iin‬‬ ‫‪‬‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫51‬

16. ‫مواصفات الدخل المتناوب‬
‫‪Vin‬‬
‫بالشكل المثالً ٌجب على ‪ Iin‬أن ٌتبع‬ ‫‪‬‬ ‫‪Iin‬‬
‫‪ Vin‬كما هو موضح بالشكل‬
‫ٌالحظ هذا الشكل فً المقاومة‬ ‫‪‬‬
‫‪Time‬‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫61‬

17. ‫مواصفات الدخل المتناوب‬
‫‪Vin‬‬
‫‪Iin‬‬
‫‪Time‬‬
‫عادة فً وحدة التغذٌة ,الدخل عبارة عن مقوم جسري مع مكثف كبٌر.‬ ‫‪‬‬
‫إن ‪ Iin‬مقارنة مع ‪ Vin‬سوف ٌكون مشوها.‬ ‫‪‬‬
‫‪ Iin-rms‬ذو قٌمة عالٌة .‬ ‫‪‬‬
‫‪ Pin=Vin-rms x Iin-rms‬هً إستطاعة ظاهرٌة.‬ ‫‪‬‬
‫اإلستطاعة الحقٌقٌة هً متوسط المقدار)‪. (Vin x Iin‬‬ ‫‪‬‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫71‬

18. ‫مواصفات الدخل المتناوب‬
‫ػايم انوذسج ‪ = PF‬اإلسرطاػح انؽوٛوح / اإلسرطاػح انظاْشٚح‬
‫عامل إستطاعة ‪ PF‬منخفض ,ٌقابل تٌار أكبر ‪ Iin-rms‬من أجل إستطاعة معطاة.‬ ‫‪‬‬
‫المشاكل الناجمة عن إنخفاض عامل القدرة ‪. PF‬‬ ‫‪‬‬
‫- ٌجب زٌادة أقطار األسالك بسب زٌادة التٌار آلن‬
‫ضٌاعات القدرة = مقاومة األسالك ‪ x‬مربع التٌار.‬
‫ٌؤدي إلى حجم أكبر لوحدة التغذٌة.‬ ‫-‬
‫ٌكون ‪ Iin‬غنً بالتوافقٌات وتنشأ تٌارات دوارة فً أنظمة التغذٌة الثالثٌة األطوار .‬ ‫-‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫81‬

19. ‫مواصفات الدخل المتناوب‬
‫معٌار أخر هو التشوه التوافقً اإلجمالً‪Total Harmonic Distortion ,THD‬‬ ‫‪‬‬
‫ٌمكن تحلٌل أي موجة إلى مجموعة من األمواج الجٌبٌة بمطاالت مختلفة وترددات مختلفة ,‬ ‫‪‬‬
‫وعلٌه ٌجب أن تكون إشارة ‪ 50HZ‬موجة نقٌة‬
‫إذا كان هناك أي تشوه , ٌكون‬ ‫‪‬‬
‫‪I=I1 sin(2ft)+I2 sin(4ft)+I3 sin(6ft(+……. ‬‬
‫‪ I1 ‬هو )‪ root-mean-square (rms‬لموجة التٌار األساسٌة‬
‫‪I2 ‬هو ‪ rms‬لموجة التٌار ذات التوافقٌة الثانٌة‬
‫‪I3 ‬هو ‪ rms‬لوجة التٌار ذو التوافقٌة الثالثة‬
‫بالتعرٌف ٌكون‬ ‫‪‬‬
‫001 ‪THD = [square root ((I2)^2 + (I3)^2 + (I4)^2 + ...)/ square root (I1)^2] x‬‬ ‫‪‬‬
‫القٌمة المقبولة للتشوه هً %5 < ‪THD‬‬ ‫‪‬‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫91‬

20. ‫مواصفات الدخل المتناوب‬
‫‪ ‬معظم ‪ PS‬البسٌطة المعتمدة على جسر تقوٌم ومكثف ٌكون عامل‬
‫اإلستطاعة 76.0‪ PF‬والتشوه اإلجمالً %02‪THD‬‬
‫‪ ‬إذا أضٌف فً الوحدة ‪ PS‬أعاله ملف كبٌر على التسلسل ٌتحسن‬
‫معامل القدرة 9.0‪ PF‬وٌبقى التشوه %02‪THD‬‬
‫إذا أضٌت دارة تصحٌح معامل القدرة فً مدخل ‪ٌ PS‬مكن تحقٌق 89.0>‪PF‬‬ ‫‪‬‬
‫و%5<‪ THD‬وبالطبع إن إضافة ‪ٌ PFC‬رفع التكلفة وٌعقد ‪PS‬‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫02‬

21. ‫توصٌف الخرج‬
‫ذُظٛى انؽًم‬ ‫ػايم انرؼشض‬
‫فً وزذاث انخغزٌت انسقٍقٍت حىخذ أخطاء بانًقاسَت يع انىزذاث انًثانٍت‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫12‬

22. ‫تنظٌم الجهد لتغٌرات الحمل‬
Load-Voltage Regulation
V(no-load) – V(full load) / V(full load) X 100 = % Regulation
5/4/2012 ‫محمد منذر القادري‬ ً‫مركز التدرٌب العرب‬ 22

23. ‫تنظٌم الجهد لتغٌرات الدخل‬
Line -Voltage Regulation
V(highest output) – EV(lowest output) / V(nominal) X 100 = % Regulation
5/4/2012 ‫محمد منذر القادري‬ ً‫مركز التدرٌب العرب‬ 23

24. ‫جهد الخرج.‬
‫مواصفات الخرج‬ ‫تٌار الخرج األعظمً.‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫تنظٌم الجهد لتغٌرات الحمل.‬ ‫‪‬‬
‫تنظٌم الجهد لتغٌرات الدخل.‬ ‫‪‬‬
‫التعوٌض الحراري.‬ ‫‪‬‬
‫ممانعة الخرج.‬ ‫‪‬‬
‫عامل التعرج.‬ ‫‪‬‬
‫ضجٌج الخرج.‬ ‫‪‬‬
‫زمن البقاء ‪.Hold-Up Time‬‬ ‫‪‬‬
‫الحماٌات ‪.Protection‬‬ ‫‪‬‬
‫اإلستقرار ‪.Stability‬‬ ‫‪‬‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫42‬

25. ‫أسالٌب التقوٌم ‪Rectification Schemes‬‬
‫يٕظح كايهح ‪(a) Half–Wave‬‬
‫يٕظح كايهح ظسش٘ ‪(c) Full–Wave Bridge‬‬
‫يٕظح كايهح رٔ َوطح يشكضٚح ‪(b) Full–Wave or Full–Wave Center Tap‬‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫52‬

26. ‫مقوم نصف موجة ‪Half - Wave Rectifier‬‬
‫1‪D‬‬
‫1:1‬
‫‪VIN‬‬ ‫1‪R‬‬ ‫‪VOUT‬‬
‫1‪T‬‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫62‬

27. ‫‪Half - Wave Rectifier‬‬ ‫عمل مقوم نصف موجة‬
‫813. ‪VDC = VPK X‬‬
‫زٍث ‪ =VDC‬انقًٍت انىسطى نهدهذ انًسخًش‬
‫‪ = VPK‬انقًٍت انعظًى ندهذ انذخم‬
‫813.= ثابج‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫72‬

28. ‫‪Full - Wave Rectifier‬‬ ‫مقوم موجة كاملة‬
‫1‪D‬‬
‫1:1‬ ‫يٕظح انخشض‬
‫‪VIN‬‬ ‫1‪R‬‬ ‫‪VOUT‬‬
‫يٕظح انذخم‬
‫1‪T‬‬
‫2‪D‬‬
‫1‪ R‬ؼًم أٔيٙ‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫82‬

29. ‫عمل مقوم الموجة الكاملة‬
‫كٙ َصق انًٕظح انًٕظة ٚصثػ 1‪ CR‬يُؽاصا أيايٛا, ٔكٙ َصق انًٕظح انسانة‬
‫ٚصثػ 2‪ CR‬يُؽاصا أيايٛا.‬
‫736. ‪VDC = VPK X‬‬
‫زٍث ‪ =VDC‬انقًٍت انىسطى نهدهذ انًسخًش‬
‫‪ = VPK‬انقًٍت انعظًى ندهذ انذخم‬
‫736.= ثابج‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫92‬

30. ‫مقوم موجة كاملة جسري‬
‫1:1‬
‫2‪D‬‬
‫1‪D‬‬
‫‪VIN‬‬ ‫4‪D‬‬ ‫3‪D‬‬
‫1‪T‬‬
‫1‪R‬‬
‫‪VOUT‬‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫03‬

31. ‫عمل مقوم موجة كاملة جسري‬
‫كٙ َصق انًٕظح انًٕظثح ٚصثػ4‪ CR2,CR‬يُؽاصا أيايٛا, ٔكٙ َصق انًٕظح‬
‫انسانثح ٚصثػ 3‪ CR1,CR‬يُؽاصا أيايٛا.‬
‫736. ‪VDC = VPK X‬‬
‫زٍث ‪ =VDC‬انقًٍت انىسطى نهدهذ انًسخًش‬
‫‪ = VPK‬انقًٍت انعظًى ندهذ انذخم‬
‫736.= ثابج‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫13‬

32. ‫‪ Filters‬المرشحات‬
‫• حسخفٍذ انًششساث يٍ خىاص انخسشٌضٍت وانسعت نخُعٍى يىخاث‬
‫اندهذ انًسخًش انُبضٍت انُاحدت يٍ انًقىو .‬
‫خواص المرشح المثالً‬
‫ثابت زمن شحن سريع لمكثفات وملفات الفلتر‬
‫ثابت زمن تفريغ بطيء لمكثفات و ملفات الفلتر‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫23‬

33. ‫تشكٌلة مرشح سعوي‬
‫‪VOUT‬‬
‫‪VIN‬‬ ‫1‪C‬‬
‫‪RB‬‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫33‬

34. ‫تشكٌلة مرشح سعوي‬
‫• شاتد صيٍ شؽٍ ‪َ RC‬اشب يٍ انًوأيح انذاخهٛح نهذٕٚد انًوٕو ٔيكصق انلهرشج . ْزا انصاتد صـٛش ظذا.‬
‫• شاتد صيٍ انرلشٚؾ‪َ RC‬اشب يٍ يكصلح انلهرشج ٔيوأيح انؽًم انكثٛشج, ْزا انصاتد كثٛشَسثٛا.‬
‫• ذسًٗ انًوأيح ‪ RB‬يوأيح إسرُضاف ‪ Bleeder Resistor‬ألَٓا ذأيٍ يساسا نًكصق انلهرشج كٙ ٚلشؽ‬
‫شؽُرّ ػُذؿٛاب انذخم.‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫43‬

35. ‫وحدة تغذٌة مستمرة غٌر منظمة‬
‫‪I‬‬
‫ذزكش انؼالهرٍٛ انرانٛرٍٛ‬
‫‪T‬‬
‫‪‬‬
‫1‬ ‫‪DC level V0  Vpeak  2Vdiode‬‬
‫‪2 2f‬‬
‫‪V‬‬ ‫1 ‪I‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪I‬‬ ‫0‪V‬‬
‫‪Ripple V  ‬‬ ‫‪‬‬
‫‪ 2 fC  2 fCR‬‬
‫‪C 2f‬‬
‫‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪load‬‬
‫0‪V‬‬
‫إٌ إخرٛاس انًكصق ٚؼرًذ ػهٗ يسرٕٖ انرؼشض انًسًٕغ ٔػهٗ‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬
‫هًٛح انرٛاس انًاس‬
‫53‬

36. ‫تشكٌلة مرشح خانق ‪LC‬‬
‫1‪L‬‬
‫‪VIN‬‬ ‫‪VOUT‬‬
‫1‪C‬‬
‫‪RB‬‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫63‬

37. ‫تشكٌلة مرشح خانق ‪LC‬‬
‫• شاتد صيٍ انشؽٍ ‪ RC‬انُاشب يٍ انًوأيح انذاخهٛح نهذٕٚد انًوٕو ٔانًوأيح ‪ DC‬نهًهق 1‪L‬‬
‫انًُخلضح , ٚؤيٍ شاتد صيٍ شؽٍ سشٚغ.‬
‫• شاتد صيٍ انرلشٚؾ انُاشب يٍ يكصلح انلهرشج ٔيوأيح انؽًم . ؼٛس يوأيح انؽًم كثٛشج تشكم كاكٙ,‬
‫ْزا ٚؤيٍ شاتد صيٍ ذلشٚؾ طٕٚم.‬
‫• ٚرصشف انًهق كًُؼى نهرٛاس انُثضٙ انُاذط ػٍ يشؼهح انرؽٕٚم ٔانروٕٚى نٕؼذج انرـزٚح‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫73‬

38. ‫تشكٌلة مرشح ‪LC PI‬‬
‫1‪L‬‬
‫‪VIN‬‬ ‫‪VOUT‬‬
‫1‪C‬‬ ‫2‪C‬‬
‫‪RB‬‬
‫)2‪VOUT (C‬‬
‫)1‪VOUT(C‬‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫83‬

39. ‫منظمات الجهد‬
‫– يُظًاث حسهسهٍت ‪Series Regulator‬‬
‫• ذرصشف كًوأيح يرـٛشج ػهٗ انرٕانٙ يغ انؽًم‬
‫• يُظًاخ ظٓذ ‪Zener Diode‬‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫93‬

40. ‫منظمات الجهد باستخدام ثنائً ‪Zener‬‬
‫- ظٓذ انخشض ‪ٚ Vout‬سأ٘ ‪VZ - 0.7 = VZ - VBE‬‬
‫- ذزكش أٌ ظٓذ صَٛش تؼرًذ ػهٗ انرٛاس انًاس خالنّ.‬
‫‪RC‬‬
‫‪R‬‬ ‫- تئػرثاس أٌ ذٛاس هاػذج انرشاَضسرٕس صـٛشا تانًواسَح‬
‫‪Unregulated Vin‬‬
‫يغ ذٛاس انضَٛش, ٔانز٘ ٚؼرًذ كوظ ػهٗ ‪ Vin‬انز٘ تذٔسِ‬
‫سٕف ٚرؽكى تعٓذ انخشض.‬
‫- ٚرى إخرٛاس انًوأيح ‪ R‬إػرًادا ػهٗ هًٛح انرٛاس انًاس كٙ‬
‫صَٛش ٔذٛاس انرـزٚح.‬
‫- إرا كاٌ ذٛاس انرـزٚح انًطهٕب ‪ْ 1A‬زا ٚؼُٙ أٌ ذٛاس‬
‫‪Regulated Vout‬‬
‫انواػذج تؽذٔد ‪ .10 mA‬ػُذةز ٚعة أٌ ٚكٌٕ ذٛاس صَٛش‬
‫أكثش ْزِ انوًٛح كٙ الذؤشش انرـٛشاخ كٙ ذٛاس انخشض ػهٗ‬
‫ذـٛشاخ انعٓذ انًُظى‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫04‬

41. ‫مبادئ التنظٌم لوحدة تغذٌة خطٌة‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫14‬

42. ‫منظمات الجهد الترانزستورٌة‬
‫‪Vin‬‬ ‫‪Vout‬‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫24‬

43. ‫منظمات الجهد باستخدام ‪OPAMP‬‬
‫-‬
‫‪Vin‬‬ ‫+‬ ‫‪Vout‬‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫34‬

44. ‫وحدة تغذٌة خطٌة‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫44‬

45. ‫مبادئ التقطٌع‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫54‬

46. ‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫64‬

47. ‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫74‬

48. ‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫84‬

49. ‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫94‬

50. ‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫05‬

51. ‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫15‬

52. ‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫25‬

53. ‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫35‬

54. ‫المنظمات المقطعة‬
‫نًارا انروطٛغ؟‬
‫‪Goal‬‬ ‫األْذاف‬
‫‪High efficiency‬‬ ‫انًشدود انعانً‬
‫‪High availability‬‬ ‫انخىفش انكثٍش‬
‫‪High reliability‬‬ ‫انىثىقٍت انعانٍت‬
‫‪Small size‬‬ ‫انسدى انصغٍش‬
‫‪Light weight‬‬ ‫انىصٌ انخفٍف‬
‫‪Low cost‬‬ ‫انكهفت انًُخفضت‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫45‬

55. ‫متطلبات المفتاح اإللكترونً المثالً‬
‫يًااَؼح دخم ػانٛح‬
‫ْثٕط يُخلض كٙ ؼانح انٕصم‬
‫ذسشٚة صلش٘‬ ‫-‬ ‫يوأيح هطغ ػانٛح ال َٓاٚح‬
‫سشػح ػانٛح كٙ انٕصم ٔانلصم - ضٛاػاخ انروطٛغ أصـشٚح‬
‫- ػذو انؽاظح نذاساخ كثد‬ ‫هذسج ػهٗ ذؽًم انعٓذ ٔانرٛاس )‪(Good SOA‬‬
‫كصاكح ذٛاس ػانٛح‬
‫هٛادج انثٕاتح سٓهح ٔيركايهح‬
‫انوذسج ػهٗ انرؽًم انؽشاس٘‬
‫شُاةٙ اإلذعاِ‬
‫كهلح يُخلضح‬
‫ؼعى صـٛش‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫55‬

56. ‫عناصر القدرة نصف الناقلة‬
‫ : دٌىد قذسة‬SCHOTTKEY/ EPITAXIAL (P-I-N) / MPS (1992) /EmCon(2000)
‫: انثاسسخىس‬ SCR (1958)
TRIAC (1964) / BCT(1998)
ASCR /RCT / GATT (1970)
LASCR (1965) / LTT (1980)
GTO (1961 / 1981)
‫:حشاَسضحىس‬ BJT (1970) * DARLINGTON
POWER MOSFET (1979) * S-FET (1996)
* Cool MOS (1998)
‫ :انهاٌبشد‬IGBT (1983/1988) NPT/PT/SPT/LPT/CSTBT
TRENCH-GATE / HVIGBT
RBIGBT (2000)
BLIGBT (1998 Patent)
IEGT (2003)
SIT/ SITH (1987)
MCT (1988) / BRT / EST (1992)
5/4/2012 IGCT / MTO / ETO (1996) ‫محمد منذر‬
‫القادري‬ ً‫مركز التدرٌب العرب‬ 56
PIC: “ SMART” / IPM (1990) / HVIPM / ASPICPEBB /IPEM (1996)

57. ‫ترانزستورات القدرة الحدٌثة‬
‫)‪4.5 kV HVIGBT (Powerex / Mitsubishi‬‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫75‬

58. ‫)‪6.5kV, 6kA IGCT (Powerex / Mitsubishi / ABB‬‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫85‬

59. ‫عناصر الثاٌرستور الحدٌثة‬
‫)‪12 kV, 1500A High Voltage Thyristor (Powerex‬‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫95‬

60. ‫عناصر ‪ GTO‬الحدٌثة‬
‫)‪6 kV, 6 kA GTO (Mitsubishi‬‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫06‬

61. ‫مخطط التحمل لعناصر القدرة‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫16‬

62. ‫خواص الملف‬ ‫يثادا انروطٛغ‬
‫هإٌَ انرؽشٚضح‬
‫)‪v = L (di/dt‬‬
‫خاصٛرٍٛ ْايرٍٛ نهًهق َؽصم ػهًٛٓا يٍ هإٌَ انرؽشٚضٛح‬
‫1- انعٓذ ػهٗ طشكٙ انًهق ُٚرط كوظ يٍ ذـٛش انرٛاس يغ انضيٍ , ٔتانرانٙ كئٌ يشٔس انرٛاس انًسرًش كٙ انًهق الٚخهن ظٓذا.‬
‫2- إٌ ذذكن انرٛاس كٙ انًهق ال ذرـٛش هًٛرّ نؽظٛا (خالل صيٍ صلش).‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫26‬

63. ‫دارة إشعال الشرارة‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫36‬

64. ‫مخطط صندوقً مبسط لوحدة تغذٌة مقطعة‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫46‬

65. ‫المخطط الصندوقً لوحدة تغذٌة تعمل بنمط التقطٌع‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫56‬

66. ‫أنواع المبدالت نمط التقطٌع‬
Buck: used the reduce a DC voltage to a lower DC voltage.
Boost: provides an output voltage that is higher than the input.
Buck-Boost (invert): an output voltage is generated opposite in polarity to the input.
Fly-back: an output voltage that is less than or greater than the input can be
generated, as well as multiple outputs.
Push-Pull: A two-transistor converter that is especially efficient at low input voltages.
Half-Bridge: A two-transistor converter used in many off-line applications.
Full-Bridge: A four-transistor converter (usually used in off-line designs) that can
generate the highest output power of all the types listed.
Application information will be provided along with circuit examples that illustrate some
applications of Buck, Boost, and Flyback regulators.
5/4/2012 ‫محمد منذر القادري‬ ً‫مركز التدرٌب العرب‬ 66

67. ‫أنماط التبدٌل‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫76‬

68. ‫منظم ‪BUCK‬‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫86‬

69. ‫المنظم التقطٌع الخافض للجهد‬
‫يٕظاخ انعٓذ ٔانرٛاس نذاسج يُظى ‪Buck‬‬
‫ذٛاس انؽًم‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫96‬

70. ‫المنظم المعزز‬
‫يخطط يبسط نهًُظى انًعضص‬
‫يىخاث اندهذ وانخٍاس‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫07‬

71. ‫معزز ‪BOOST REGULATOR‬‬ ‫منظم‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫17‬

72. ‫مثال لمبدل معزز‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫27‬

73. ‫‪Inverting Regulator‬‬
‫المنظم العاكس‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫37‬

74. ‫منظم عاكس رافع - خافض‬
‫‪BUCK-BOOST (INVERTING) REGULATOR‬‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫47‬

75. ‫‪FLYBACK‬العكسً المبدل‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫57‬

76. ‫منظم ‪FLYBACK‬‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫67‬

77. ‫المبدالت األمامٌة‬
‫‪Forward Converter‬‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫77‬

78. ‫المبدالت المتناظرة‬
‫يعشج دفع وخزب‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫87‬

79. ‫مبدل ‪ DC-DC‬دفع وجذب‬
‫‪PUSH-PULL CONVERTER‬‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫97‬

80. ‫المبدالت نصف الجسرٌة‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫08‬

81. ‫مبدل ‪ DC-DC‬نصف جسري‬
‫‪HALF-BRIDGE CONVERTER‬‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫18‬

82. ‫المبدالت الجسرٌة‬
‫‪Full-Bridge inverter‬‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫28‬

83. ‫مبدل ‪ DC-DC‬جسري‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫38‬

84. ‫وحدة تغذٌة مقطعة ‪Off-Line 30W 500kHz‬‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫48‬

85. ‫مثال عملً لوحدة تغذٌة مقطعة‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫58‬

86. ‫وحدات التغذٌة الخطٌة بالمقارنة مع المقطعة‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫68‬

87. ‫مزاٌا منظمات التقطٌع‬
” Switchmode ‫“أو“منظمات‬DC-DC Converters” ‫ تعرف بمبدالت‬
:‫ مزاٌاها‬
Wide range of input voltages ‫مجال جهد دخل واسع‬ +
Multiple output voltages ‫متعددة المخارج‬ +
High Efficiency (sometimes >90%!) ‫مردود أعلى‬ +
Compact ‫مدمجة‬ +
:‫مساوئها‬
Complex, more expensive ‫- معقدة , أكثر كلفة‬
Electrically “noisy” (not pure DC) ً‫- ضجٌج كهربائ‬
5/4/2012 ‫محمد منذر القادري‬ ً‫مركز التدرٌب العرب‬ 87

88. ‫تنظٌم الجهد عن بعد‬
‫+‬
‫‪S‬‬
‫انؽًم‬
‫‪PS‬‬
‫‪S‬‬
‫-‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫88‬

89. ‫الوصل التسلسلً لوحدات التغذٌة‬
‫+‬ ‫1‪V‬‬
‫‪PS‬‬
‫-‬ ‫+‬ ‫‪I1=I2=I3=Iout‬‬
‫+‬ ‫2‪V‬‬ ‫انؽًم‬
‫‪220V‬‬ ‫‪PS‬‬
‫-‬
‫-‬
‫+‬ ‫3‪V‬‬
‫‪PS‬‬
‫-‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫98‬

90. ‫الوصل التفرعً لوحدات التغذٌة‬
‫+‬ ‫1‪V‬‬
‫‪PS‬‬
‫-‬ ‫+‬ ‫‪V1=V2=V3=Vout‬‬
‫+‬ ‫2‪V‬‬ ‫انؽًم‬
‫‪220V‬‬ ‫‪PS‬‬
‫-‬
‫-‬
‫+‬ ‫3‪V‬‬
‫‪PS‬‬
‫-‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫09‬

91. ‫حماٌات وحدات التغذٌة‬
 AC Over Voltage
 DC over Voltage
 DC over current
 AC over current
 magnet current interlock
 SCR failure
 Ground Fault
 Isolation resistance interlock.
 Doors are open
 Blower failure
 SCR over temperature
 Power supply cubicle over temperature
 Soft start overload
 Bus water flow and over temperature
5/4/2012 ‫محمد منذر القادري‬ ً‫مركز التدرٌب العرب‬ 91

92. ‫مجال جهد الدخل القابل للتغٌر‬
‫يفخاذ إخخٍاس حىحش انذخم ‪115V/230V‬‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫29‬

93. ‫القلب المغناطٌسً للمحوالت‬
‫ٚسرخذو انلشاٚد ‪ Ferrite‬تشكم أساسٙ كًادج أٔنٛح ػُذ ذصُٛغ ههٕب يؽٕالخ انرـزٚح‬
‫انًوطؼح, ًٚراص تًوأيرّ انؼانٛح ,ًٚكٍ إًْال انضٛاػاخ انُاذعح ػٍ ذٛاساخ كٕكٕ.‬
‫ذضٔد ْزِ انوهٕب تلعٕج ْٕاةٛح كٙ انسام انًشكضٚح كٙ ال ٚؽذز إشثاع تسثة ذٛاساخ‬
‫اإلَؽٛاص انًسرًش.‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫39‬

94. ‫طرق حماٌة ترانزستور التقطٌع‬
‫ػُاصش كثد ٔإيرصاص اإلسرطاػح‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫49‬

95. ‫تشكٌالت ‪Crowbar OVP‬‬
‫ٔؼذج‬
‫‪Vin‬‬ ‫ذـزٚح‬ ‫‪Vout‬‬
‫يسرًشج‬
‫ٔؼذج‬
‫‪Vin‬‬ ‫ذـزٚح‬ ‫‪Vout‬‬
‫يسرًشج‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫59‬

96. ‫‪ AC – DC Dropout Detector‬كاشف هبوط التوتر‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫69‬

97. ‫ملحق - تردد التقطٌع‬
‫وحدات التغذٌة المقطعة النظامٌة تعمل على تردد تقطٌع‬ ‫‪‬‬
‫بٌن ‪ 15KHz‬و‪.300KHz‬‬
‫ترددات التقطٌع األعلى )+‪ (up to 1GHz‬تسمح‬ ‫‪‬‬
‫بإستخدام محوالت وملفات ومكثفات أصغر .‬
‫الترددات األبطء تنتج ‪ RF‬أقل وبالتالً )‪ (RFI‬أقل , أقل‬ ‫‪‬‬
‫حساسٌة للمكثفات والتحرٌضٌات الطفٌلٌة فً الدارة‬
‫المطبوعة‬
‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫79‬

98. ‫ملحق‬
‫بعض مواقع اإلنترنت ذات العالقة‬
Intro Switching Supplies 
http://dbserv.maxim-ic.com/tarticle/view_article.cfm?article_id=120 
http://www.electronics-tutorials.com/basics/switched-mode-power- 
supplies.htm
Switched Capacitor: 
http://dbserv.maxim-ic.com/tarticle/view_article.cfm?article_id=108 
More technical… 
http://www.semiconductors.philips.com/acrobat/applicationnotes/AN120.pdf 
http://www.linear-tech.com/pdf/an46.pdf 
http://www.linear-tech.com/pdf/an30.pdf 
http://www.linear-tech.com/pdf/an25.pdf 
5/4/2012 ‫محمد منذر القادري‬ ً‫مركز التدرٌب العرب‬ 98

99. ICs‫المنظمات بالتقطٌع‬
‫بعض المصنعٌن للدارات المتكاملة التً تعمل كمنظم مقطع‬ 
www.national.com 
www.maxim-ic.com 
www.linear.com 
www.analog.com 
www.ti.com 
www.digi-key.com 
www.mouser.com 
www.future-active.com 
5/4/2012 ‫محمد منذر القادري‬ ً‫مركز التدرٌب العرب‬ 99

100. ‫2102/4/5‬ ‫محمد منذر القادري‬ ‫مركز التدرٌب العربً‬ ‫001‬