منصّة المكتبة 📘 قراءة مذكّرة أول بحث عربى عن كمبيوتر السيارة ecu أونلاين
بسم االله الرحمن الرحيم
# في هذا التقرير سوف نتعرف علي وحده التحكم الالكترونية من عده نواحي:
-١الوظائف الأساسية
-٢الوظائف الفرعية
-٣علاقتها بالحساسات
-٤علاقتها بالمشغلات
-٥الأساليب التشغيلية للوحدة
-٦تشخيص أعطالها بالمحمول )الاسكنر(
شكل ال ECUمع العلم أن لها أآثر من اسم :
# تم اآتشاف ال ECUللتفادي استهلاك الوقود وتقليل ملوثات العادم وتعتبر وحدة التحكم الالكتلاونية
هي العنصر الأساسي في منظومة التحكم في المحرك ويمكن تلخيص أهم وظائفها في التالي :
-١استقبال المعلومات المرسلة من الحساسات التي تراقب اوظاع المحرك.
-٢تحليل هذه المعلومات القادمة من الحساسات ومقارنتها بمعلومات مخزنة )معرفه ( داخل معالج
وحدة التحكم.
-٣تحديد الحالة التي يجب أن تكون عليها المرآبة وإرسال أمر التحسين إلى المشغلات )*يوجد شرح
وافي عن الحساسات والمشغلات(.
-٤وتقوم بتحديد العطل )الخاص بالأجزاء المتحكم بها عن طريق الوحدة( ثم تعمل علي أضاءت اللمبة
التحذيرية في الطبلون لإشعار قائد المرآبة بوجد عطل ماء حيت يخزن هذا العطل في الذاآرة
KAMبشفرة معينة ويتم قراءتها بواسطة جهاز الفحص .
مكونات وحدة التحكم :
# وحدة التحكم الإلكترونية تحتوي على آلاف من الأجزاء والعناصر الإلكترونية مثبتة على شرائح شفافة
مصنوعة من مادة ألبستك الموصلة للكهرباء وهي عبارة عن دوائر آهربائية مدمجة مصنوعة من
شرائح السيلكون آما في الشكل السابق.
# تم وضع وحدة التحكم في غلاف معدني داخل مقصورة الرآاب منعا لوصول الحرارة أو الماء إلى
داخلها وحمايتها من الصدمات.
# عناصر الوحدة الإلكترونية مطبوعة على لوحة خاصة موصولة مع الطاقة إما العناصر الأخرى تم
ترآيبها على الغلاف المعدني وهذا يساعد على إشعاع الحرارة إلى الخارج ومنها مراحل الخرج إلى
المشغلات
Figure 1
# الحساسات والمشغلات:
هي مصدر التغذية هنا ويتم توصيلها للوحدة عن طريق فيشه آما في الشكل التالي.
# وألان سوف نوضح عناصرها الأساسية:
ECU
الأشارات الخارجية
الناقلة الذاآرة Memory
مكيف الدخل
الحاسب الصغير
Microcomputer
ية
وحدة المعالجة المرآز
CPU
Input conditioners - مكيف الدخل١
مكيف الدخل عبارة عن جهاز يستقبل المعلومات المرسلة من الحساسات ويرسلها إلى المعالج الصفير
باللغة التي يتعامل بها المعالج الصفيرلمعالجتها . ويحتوي علر العناصر التالية :
(١مكبر الإشارة ):(AMP
يعمل على تكبير)تضخيم( الإشارة المرسلة من الحساسات ألتي تصدر إشارة منخفضة مثل
حساس الاآسجين.
(٢محول الإشارة ):(AD
محول الإشارة مجهز بصمام الكتروني يعمل على تحويل الأرقام النسبية المرسلة من الحساسات
إلى أرقام رقمية وهي أللغة التي يتعامل بها المعالج الصفير.
Microcomputer - الحاسب الصغير٢
يستقبل الحاسب الصغير إشارة رقمية من مكيف الداخل ، وتعمل علر مقارنة هذه المعلومات الداخلة
والمرسلة من الحساسات مع المعلومات المحزنة داخل الذاآرة ومن ثم إصدار الأوامر التشغيلية .
-٣وحدة المعالجة المرآزية CPU
هذه الوحدة من أهم أجزاء الحاسب الصغير فهي تقوم بتوجيه مراحل برامج العمل المختلفة وبإجراء
معالجة المعطيات . الوحدة المرآزية تختلف عن بعضها البعض. بحجم تعليماتها وبسرعة تحليل
الأوامر وتطبيقات وآذالك سعة الحد الأقصى لقدرة الاختزان الممكن استعماله فعليا.
-٤الذاآرة Memory
يتم فيها تخزين وقراءة المعلومات الداثمة والمؤقتة وتحتوي الذاآرة على مواقع والموقع تحتوي على
آلاف العناوين . ويوجد ثلاث أنواع من الذاآرة RAM-PROM-KAMوالتي سيتم شرحها لاحقا
-٥الناقلة Bus
تعمل الناقلات علي جمع المعلومات المتعلقة بالقياسات الرئيسية الداخلة . وبواسطة الناقلات يتم
تزويد جميع الوحدات داخل المعالج بالمعلومات والإشارات . والعناوين تعمل وحدة التحكم في عدد
من المشغلات وتختلف هذه المشغلات وعددها حسب نوع المحرك لذا يجب الرجوع إلى آتب
الصيانة لمعرفة المشغلات التي يتم التحكم بها عن طويق وحدة التحكم .
وسوف أتطرق إلى أهم المشغلات لاحقا ) (
-٦الإشارات الخارجة Signals output
بعد معالجة المعلومات الداخلة. وحدة التحكم تقرر الاوامرحول حالات المرآبة التشغيلية المطلوبة .
ثم تعمل على تنفيذ هذا القرارات باصدارالاوامر على هيئة إشارة آهربائية رقمية هذه الإشارات
ترسل إلى وحدة ألخروج ومن ثم إلى المشغلات .
# معالجة الإشارة &عمليات وحدة التحكم الالكترونية
مما سبق يتضح لنا أن الإشارات من الحساسات المختلفة يتم تحويلها من إشارات مقاسه إلى أرقام في
المحولات الخاصة ) ( وآذلك الإشارات القادمة علي شكل نبضات يتم تحويلها في الدوائر تشكل نبضة
وتجمع هذه المعلومات من الحساسات المختلفة في وحدة المدخلات تقوم بدورها بترحيلها في صورة رقمية
إلي ناقلة المعلومات وبناء علي هذه الإشارات الرقمية تقوم ناقلة المعلومات بنقل المعلومات إلي الذاآرة
في) (RAMثم تقرءاها وحدة القراءة ) (ROMثم إلى CPUالتي بدورها ترسل إشارة إلى
المشغلات.
An ECU with an EPROM
NTC
Negative Temperature Co-efficient
# وبعد ذالك نتجه إلى الحساسات :
وهو جهاز يحول الكمية الفيزيائية إلى آمية آهربائية ) يستشعر بالمتغيرات الفيزيائية مثل( :
* حساس الضغط
* حساس درجة الحرارة
* حساس RPM
* حساس الاهتزازات )الطرق(
* حساس الإزاحة )مع ملاحظة علاقتها بالسرعة و التسارع عن طريق الاشتقاق والتكامل(
* حساس الزوايا
وسوف ندرج صور توضح الحساسات )الكهرومغناطيسية( &)والميكانيكية ( & وغيرها....
(SENSOR RESISTANCE DECREASES WHEN TEMPERATURE INCREASES)
لاحظ العلاقة بين المقومة ودرجة الحرارة
NTC
PTC
Positive Temperature Co-efficient
ENGINE COOLANT
TEMPERATURE
INTAKE AIR
TEMPERATURE SENSOR
(The RESISTANCE INCREASES WHEN TEMPERATURE INCREASES)
()حساس الموقعPOSITION SENSOR
THROTTLE HOUSING
HEATING SENSOR.
INDUCTIVE SENSOR
)HALL EFFECTتأثير الفجوة(
)HALL EFFECTتأثير الفجوة(
)HALL EFFECTتأثير الفجوة(
Piezo-electric type
OCR
# If the ECU were to give a permanent earth the ball bearing would rise to the top of the magnet.
# This would represent 100% OCR.
# If the ECU were to switch the earth the same amount ON and OFF then the ball bearing would
hover half way into the magnet.
# This would represent 50% OCR.
)EGR SOLENOID VALVEالخاص بإرجاع غازات العادم(
M Motorized butterfly Stepper motor
valve
# ولو اتجهنا إلى طريقة توصيل الحساسات بالوحدة ومنها إلى المشغلات وأماآنها لوجدنا
أنها آتالي :
حساس زاوية الكرنك
حساس درجة الحرارة وانواعة الثلاث )من حيث أماآن الترآيب( :
حساس فتحة الخانق
حساس موقع البدال )الدعسة(
حساس عمود الكامات وعمود الكرنك
حساس درجة حرارة المياه وحرارة الهواء
حساس الأآسجين )لمدا (
حساس نسبة الهواء إلى الوقود
حساس سرعة ناقل الحرآة ) الجربوآس (
ونظرا لترابط عدة مواضيع مع بعضها البعض سأذآرها سويا )الوظائف الأساسية مع ظروف التشغيل
وعلاقتها بالحساسات والمشغلات و توضيح المخططات لهذه الأجزاء وتوضيح الرسم التوصيلات ( :
في محرآات البنزين )الجازولين ( نحن نبحث إلى أفضل )خليط – انضغاط – إشعال ( رغم ضروف
التشغيل المختلفة للمحرك فترة )التشغيل علي البارد – الحمل العادي –أقصي حمل :(
لذالك تأخذ وحدة التحكم مجموعة من الإشارات القادمة من الحساسات الموضحة في الرسم
للوصول الى افضل )خليط – انضغاط – إشعال ( مع توفير للوقود :
هذه الإشارات القادمة من الحساسات تتجه للوحدة فترسل الوحدة الإشارة المطلوبة للمشغل
Electronic Fuel Injectionهو )EFIالبخاخ( وهذا مايسمى بالحقن الالكتروني
الوقود الالكتروني بمعنى حقن
بالاستعاضة عن المكر بن آانت بدايات هذا النظام ما بعد ١٩٨٤حيث بدأت الفكرة
للعامل الالكتروني للتدخل في عالم الكربريتر باستخدام البخاخات وهنا جاء الطلب
إنتاج محرآات بنظام تحكم الكتروني فتوالت المحرآات وتنافست الشرآات العالمية في
العديد من الأفكار والابتكارات حتى أصبح التحكم الالكتروني الأفكار تباعا واخرج المصنعون
السيارة )سرعات ناقل الحرآةالمكيفقفل الأبواب والنوافذبالونات الأمان بكامل هيكل
(......
الالكتروني الكامل بعمل المحرك ودورانه والإحاطة هو التحكم EFIإذا الفكرة من نظام
السيارة نفسها لكن ما بهمنا هو طريقة عمل حقن الوقود بكل صغيرة وآبيرة في هيكل
الالكتروني
عمل النظام الذي سأشرحه والقطع المكونة له مطابق للمحرآات اليابانية والذي قد طريقة
والأمريكية يختلف قليلا في بعض القطع عن أنظمة المحرآات الأخرى الأوروبية
هو نظام من الحساسات المختلفة توضح الحالة التي عليه المحرك ، وبموجب هذه الإشارة
القادمة من الحساسات تحسب وحدة التحكم حجم حقن الوقود المثالي ويلاحظ في الشكل النتيجة
الظاهرة على البخاخ أتناء الأحمال المختلفة :
ECU وهوElectronic Control Unit وحدة التحكم الالكتروني
عبارة عن دائرة الكترونية معقدة ومرتبطة بمقابس الاسلاك والكوابل وهو ما يسمى وهو
آهربيا بجميع حساسات عند الكثيرين باسم )الكمبيوتر( وهى الوحدة الرئيسية بالنظام وهى مرتبطة
الأسلاك والكوابل )الظفيره (المحرك ومجموعة الاحتراق ومضخة الوقود عن طريق
والتحكم starringلبداية دوران المحرك وظيفة هذه الوحدة هي اتخاذ الأمر الالكتروني
ومستوي سرعة Firing Orderومواعيد الاشتعال Injection Timingبمواعيد حقن الوقود
وموعد عمل مضخة البنزين Idle Speedالدوران
أوامر الالكترونية الواردة من مجموعة حساسات المحرك ثم تترجم داخله إلى المعلومات ECUيستقبل
الأجزاء الكترونية صادرة للبخاخات ومجموعة الاحتراق ومضخة البنزين بعض
Intake Air Temperature sensor درجة حرارة الهواء الداخل حساس
تحديد درجة حرارة الهواء الاتى من الفلتر حساس موجود بين المانيفولد وفلتر الهواء ووظيفته
ECUثم يرسل الإشارة الالكترونية إلى والذي سيدخل إلى المحرك مباشرة
Throttle position sensor الدواسة حساس
هذا الحساس إشارات حساس مربوط جانب دواسة المانيفولد وبه ملف مغناطيسي صغير ويرسل
مسافة فتحة باب المانيفولد والتي عن طريقها يتم زيادة أو نقص تعبر عن ECUالكترونية إلى
rpmعدد لفات المحرك
Vacuum sensor الشفط حساس
لراس المحرك حساس موجود بالمانيفولد ووظيفته هي تحديد درجة شفط الهواء الداخل
ECUإلى أو تحديدا قياس الضغط داخل المانيفولد ثم يرسل الإشارة
حساس الأآسجين O2 Sensor
عادم موجود بأنبوب العادم )الهيدر( ووظيفته قياس آمية ونوعية الهواء المحترق من وهو
المحرك ومنه يحدد آفاءة احتراق المحرك بقياس نسب الأآسجين
Idle Speed Control (ICS) valve صمام التحكم بسرعة الدوران
ووظيفة Throttle position sensorبجانب صمام الكتروني مرتبط مع دواسة المانيفولد
المحرك الصمام هو التحكم بمعدل دوران المحرك المنخفض بمعنى أن يثبت سرعة دوران هذا
أو يرفع السرعة مثلا في حالة درجة الحرارة القياسية للمحرك RPMعلى اقل دوران ٧٠٠
في حالة برودة المحرك RPMإلى ٢٠٠٠
Temperature sensor حساس درجةالحرارة
حرارة المحرك موجود غالبا براس المحرك وهو حساس به ملف مغناطيسي يحدد درجة
الدوران صمام التحكم بسرعة ) (ICSالكترونيا مع الذي يربطه ECUيرسلها إلى
مضخة البنزين Fuel Pump
لتضخ الوقود للبخاخات ECUآهربية لضخ الوقود تعمل بإشارة آهربية من وهى مضخة
وقد تكون موجودة بداخل خزان البنزين أو خارج
Injector البخاخ
لضخ الوقود إلى داخل راس المحرك حيث ياتى الوقود مضغوطا من المضخة وهو صمام آهربي
موعد وآمية الضخ متضمنة ECUالبخاخ والبخاخ يفتح بإشارة آهربية من الى
لاحظ المنحني وارتفاع عدد لفات المحرك مع الظروف المختلفة
دوما مايحصل هبوط في فولطية البطارية إثناء بدء التشغيل وهذا بدوره يقلل فترة الحقن
وبتالي تزيد نسبة الهواء عن الوقود وهذا غير مرغوب لذالك تقوم وحدة التحكم بزيادة فترة
الحقن انظر الشكل :
ESA (Electronic Spark Advance) System الإشعال الالكتروني
هو نظام يهتم بتقديم أو تأخير الشرارة حسب ظروف المحرك المختلفة مستندا علي سرعة
المحرك والأحمال ، وتقوم الوحدة بتوقيت الإشعال لتفادى ملوثات العادم و الصفع.
ISC (Idle Speed Control) System السرعة المثالية
الغرض من وجود هذا النظام تقليل استهلاك الوقود أثناء الظروف المختلفة
وقبل أن أنهي الموضوع سأوضح بأن الوحدة الألكترونية بدأت تدخل في أمور آثيرة في
السيارات وآل ذالك لتجعلها تحت تحكم تام ومن تلك الأمثلة التحكم في المصابيح الأمامية
حيث تعمل تلقائيا في حالة الظلام أو النور الخافت و آذالك من الأمثلة التحكم في مقدار
إرتفاع السيارة مع الأحمال) الأوزان( المختلفة و توقف السيارة بطريقة معينة في حالة نوم
السائق )عن طريق حساس يتعرف علي زاوية ميل رأس السائق ( وغيرها.
عمل الطالب :
م/ حسن موسى قصادي
في حالة وجود أي ملاحظات يرجي إرسال رسالة إلى :
HQUSADI@YAHOO.COM
الإلكترونيات الصناعية أو الإلكترونيات الاستطاعية (بالإنجليزية: Power Electronics ) هي تطبيق العناصر الإلكترونية ذات الحالة الصلبة في التحكم وتحويل الطاقة الكهربائية.[1][2][3] إنها أيضا تشير إلى مواد بحثية في الهندسة الكهربائية والالكترونية والتي تتعامل مع التصميم، التحكم، الحساب والتكامل لأنظمة معالجة الطاقة الالكترونية غير الخطية والمتغيرة زمنياً.
أول جهاز عالي الطاقة يعتمد الالكترونيات الصناعية كان جهاز Mercury-arc valve أما في الأنظمة الحديثة يتم تحويل الطاقة من خلال أنظمة تبديل نصف ناقلة مثل الديودات ، الثايرستورات، والترانزستورات.
في الأجهزة المنزلية هناك المحول AC/DC أو مايسمى المقوم هو جهاز الإلكترونيات الصناعية المثالي في العديد من الأجهزة الإلكترونية مثل التلفاز ، الحواسيب الشخصية، شاحن البطاريات، إلخ. تتراوح الاستطاعة الكهربائية في الإلكترونيات الصناعية من عشرات الواطات إلى عدة مئات من الواط. أما في الصناعية فتعتبر أجهزة تغيير السرعة أو (الإنفرتر الصناعي) من الأجهزة التي تعتمد الإلكترونيات الصناعية للتحكمبالمحركات التحريضية. مجال الاستطاعة في هذه الأجهزة يبدأ من مئات قليلة من الواط إلى عشرات من الميغاواط.
يمكن تصنيف أجهزة تحويل الطاقة بالإلكترونيات الصناعية اعتمادا على نوع الطاقة الداخلة والخارجة لهذا الجهاز.
الدائرة الإلكترونية هي مسار مغلق من المكونات الإلكترونية الموصولة فيما بينها ويمكن للتيار الكهربائي المرور عبرها وهي المكون الأساسي لكل الأجهزة الإلكترونية.[1][2][3]
تعد الدارات الإلكترونية electronic circuits أساس النظم الإلكترونية التي تستخدم في مجالات هندسية شتى مثل التحكم والقياس ومعالجة الإشارة. ويعد الثنائي ذو الوصلة والترانزيستور الوسيلتين الفعالتين الأساسيتين في تركيب أي دارة إلكترونية.
تتكون الدائرة الإلكترونية بشكل أساسي من مقاومة(resistor) ومكثف (capacitor) وترانزستور (transistor) والكثير من المكونات الأخرى التي تجتمع لتكون الدائرة الإلكترونية.
يتم تدريس علم الإلكترونيات في العديد من الجامعات في مختلف أنحاء العالم، وهو علم يعنى بتفاعل عناصر الدائرة الإلكترونية مع بعضها البعض.
تتدرج الدوائر الإلكترونية من دائرة بسيطة تمثل مصدر فرق جهد ومقاومة مثل (بطاريه وضوء صغير) إلى دوائر معقدة تحتاج إلى عدة مهندسين وساعات من العمل لتحليلها مثل اللوحة الرئيسية للكميوتر.
يعتمد تحليل الدوائر الإلكترونية على قانون رئيسي هو:
V=I.R
أو فرق V الجهد يساوي المقاومة (R) في التيار(I).
ثنائي الوصلة - الديود PN junction-diode
في بداية اكتشاف أنصاف النواقل semiconductors مثل مادتي الجرمانيوم والسيليكون، وقبل الاكتشاف المخبري للترانزيستورات، كانت هناك العديد من المشاكل التي يجب التغلب عليها لصناعة هذه الثنائيات. استطاع المهندسون في منتصف الخمسينات حل معظم النقاط الحرجة لهذه المشكلات، والدخول بشكل فعال في تكنولوجيا الأجسام الصلبة solid-state.
يتشكل الثنائي من منطقتين متجاورتين من النوع p,n . تكون المنطقة n مليئة بالشحنات السالبة (إلكترونات electrons)، والمنطقة p مليئة بالشحنات الموجبة (ثقوب holes)، يفصل بين المنطقتين منطقة خالية من الشحنات تدعى بالمنطقة المحرمة أو الخالية deplation region، كما في الشكل(1).
بتطبيق انحياز(جهد مستمر) ، أي وصل النهاية الموجبة للمنبع المستمر إلى الطرف p للثنائي، والنهاية السالبة للمنبع إلى الطرف n يمكن للتيار أن يمر داخل الثنائي. من جهة أخرى فإن تطبيق انحياز عكسي ، أي وصل النهاية الموجبة للمنبع إلى الطرف n للثنائي والنهاية السالبة إلى الطرف p يمنع التيار من المرور عبر الثنائي.
لذا يستخدم الثنائي PN في تطبيقات عدة من أكثرها شيوعاً تقويم التيار المتناوب، أي السماح للتيار بالمرور باتجاه ومنعه من المرور بالاتجاه المعاكس
الإلكترونيات الصناعية أو الإلكترونيات الاستطاعية (بالإنجليزية: Power Electronics ) هي تطبيق العناصر الإلكترونية ذات الحالة الصلبة في التحكم وتحويل الطاقة الكهربائية.[1][2][3] إنها أيضا تشير إلى مواد بحثية في الهندسة الكهربائية والالكترونية والتي تتعامل مع التصميم، التحكم، الحساب والتكامل لأنظمة معالجة الطاقة الالكترونية غير الخطية والمتغيرة زمنياً.
أول جهاز عالي الطاقة يعتمد الالكترونيات الصناعية كان جهاز Mercury-arc valve أما في الأنظمة الحديثة يتم تحويل الطاقة من خلال أنظمة تبديل نصف ناقلة مثل الديودات ، الثايرستورات، والترانزستورات.
في الأجهزة المنزلية هناك المحول AC/DC أو مايسمى المقوم هو جهاز الإلكترونيات الصناعية المثالي في العديد من الأجهزة الإلكترونية مثل التلفاز ، الحواسيب الشخصية، شاحن البطاريات، إلخ. تتراوح الاستطاعة الكهربائية في الإلكترونيات الصناعية من عشرات الواطات إلى عدة مئات من الواط. أما في الصناعية فتعتبر أجهزة تغيير السرعة أو (الإنفرتر الصناعي) من الأجهزة التي تعتمد الإلكترونيات الصناعية للتحكمبالمحركات التحريضية. مجال الاستطاعة في هذه الأجهزة يبدأ من مئات قليلة من الواط إلى عشرات من الميغاواط.
يمكن تصنيف أجهزة تحويل الطاقة بالإلكترونيات الصناعية اعتمادا على نوع الطاقة الداخلة والخارجة لهذا الجهاز.
الدائرة الإلكترونية هي مسار مغلق من المكونات الإلكترونية الموصولة فيما بينها ويمكن للتيار الكهربائي المرور عبرها وهي المكون الأساسي لكل الأجهزة الإلكترونية.[1][2][3]
تعد الدارات الإلكترونية electronic circuits أساس النظم الإلكترونية التي تستخدم في مجالات هندسية شتى مثل التحكم والقياس ومعالجة الإشارة. ويعد الثنائي ذو الوصلة والترانزيستور الوسيلتين الفعالتين الأساسيتين في تركيب أي دارة إلكترونية.
تتكون الدائرة الإلكترونية بشكل أساسي من مقاومة(resistor) ومكثف (capacitor) وترانزستور (transistor) والكثير من المكونات الأخرى التي تجتمع لتكون الدائرة الإلكترونية.
يتم تدريس علم الإلكترونيات في العديد من الجامعات في مختلف أنحاء العالم، وهو علم يعنى بتفاعل عناصر الدائرة الإلكترونية مع بعضها البعض.
تتدرج الدوائر الإلكترونية من دائرة بسيطة تمثل مصدر فرق جهد ومقاومة مثل (بطاريه وضوء صغير) إلى دوائر معقدة تحتاج إلى عدة مهندسين وساعات من العمل لتحليلها مثل اللوحة الرئيسية للكميوتر.
يعتمد تحليل الدوائر الإلكترونية على قانون رئيسي هو:
V=I.R
أو فرق V الجهد يساوي المقاومة (R) في التيار(I).
ثنائي الوصلة - الديود PN junction-diode
في بداية اكتشاف أنصاف النواقل semiconductors مثل مادتي الجرمانيوم والسيليكون، وقبل الاكتشاف المخبري للترانزيستورات، كانت هناك العديد من المشاكل التي يجب التغلب عليها لصناعة هذه الثنائيات. استطاع المهندسون في منتصف الخمسينات حل معظم النقاط الحرجة لهذه المشكلات، والدخول بشكل فعال في تكنولوجيا الأجسام الصلبة solid-state.
يتشكل الثنائي من منطقتين متجاورتين من النوع p,n . تكون المنطقة n مليئة بالشحنات السالبة (إلكترونات electrons)، والمنطقة p مليئة بالشحنات الموجبة (ثقوب holes)، يفصل بين المنطقتين منطقة خالية من الشحنات تدعى بالمنطقة المحرمة أو الخالية deplation region، كما في الشكل(1).
بتطبيق انحياز(جهد مستمر) ، أي وصل النهاية الموجبة للمنبع المستمر إلى الطرف p للثنائي، والنهاية السالبة للمنبع إلى الطرف n يمكن للتيار أن يمر داخل الثنائي. من جهة أخرى فإن تطبيق انحياز عكسي ، أي وصل النهاية الموجبة للمنبع إلى الطرف n للثنائي والنهاية السالبة إلى الطرف p يمنع التيار من المرور عبر الثنائي.
لذا يستخدم الثنائي PN في تطبيقات عدة من أكثرها شيوعاً تقويم التيار المتناوب، أي السماح للتيار بالمرور باتجاه ومنعه من المرور بالاتجاه المعاكس
الإلكترونيات الصناعية أو الإلكترونيات الاستطاعية (بالإنجليزية: Power Electronics ) هي تطبيق العناصر الإلكترونية ذات الحالة الصلبة في التحكم وتحويل الطاقة الكهربائية.[1][2][3] إنها أيضا تشير إلى مواد بحثية في الهندسة الكهربائية والالكترونية والتي تتعامل مع التصميم، التحكم، الحساب والتكامل لأنظمة معالجة الطاقة الالكترونية غير الخطية والمتغيرة زمنياً.
أول جهاز عالي الطاقة يعتمد الالكترونيات الصناعية كان جهاز Mercury-arc valve أما في الأنظمة الحديثة يتم تحويل الطاقة من خلال أنظمة تبديل نصف ناقلة مثل الديودات ، الثايرستورات، والترانزستورات.
في الأجهزة المنزلية هناك المحول AC/DC أو مايسمى المقوم هو جهاز الإلكترونيات الصناعية المثالي في العديد من الأجهزة الإلكترونية مثل التلفاز ، الحواسيب الشخصية، شاحن البطاريات، إلخ. تتراوح الاستطاعة الكهربائية في الإلكترونيات الصناعية من عشرات الواطات إلى عدة مئات من الواط. أما في الصناعية فتعتبر أجهزة تغيير السرعة أو (الإنفرتر الصناعي) من الأجهزة التي تعتمد الإلكترونيات الصناعية للتحكمبالمحركات التحريضية. مجال الاستطاعة في هذه الأجهزة يبدأ من مئات قليلة من الواط إلى عشرات من الميغاواط.
يمكن تصنيف أجهزة تحويل الطاقة بالإلكترونيات الصناعية اعتمادا على نوع الطاقة الداخلة والخارجة لهذا الجهاز.
الدائرة الإلكترونية هي مسار مغلق من المكونات الإلكترونية الموصولة فيما بينها ويمكن للتيار الكهربائي المرور عبرها وهي المكون الأساسي لكل الأجهزة الإلكترونية.[1][2][3]
تعد الدارات الإلكترونية electronic circuits أساس النظم الإلكترونية التي تستخدم في مجالات هندسية شتى مثل التحكم والقياس ومعالجة الإشارة. ويعد الثنائي ذو الوصلة والترانزيستور الوسيلتين الفعالتين الأساسيتين في تركيب أي دارة إلكترونية.
تتكون الدائرة الإلكترونية بشكل أساسي من مقاومة(resistor) ومكثف (capacitor) وترانزستور (transistor) والكثير من المكونات الأخرى التي تجتمع لتكون الدائرة الإلكترونية.
يتم تدريس علم الإلكترونيات في العديد من الجامعات في مختلف أنحاء العالم، وهو علم يعنى بتفاعل عناصر الدائرة الإلكترونية مع بعضها البعض.
تتدرج الدوائر الإلكترونية من دائرة بسيطة تمثل مصدر فرق جهد ومقاومة مثل (بطاريه وضوء صغير) إلى دوائر معقدة تحتاج إلى عدة مهندسين وساعات من العمل لتحليلها مثل اللوحة الرئيسية للكميوتر.
يعتمد تحليل الدوائر الإلكترونية على قانون رئيسي هو:
V=I.R
أو فرق V الجهد يساوي المقاومة (R) في التيار(I).
ثنائي الوصلة - الديود PN junction-diode
في بداية اكتشاف أنصاف النواقل semiconductors مثل مادتي الجرمانيوم والسيليكون، وقبل الاكتشاف المخبري للترانزيستورات، كانت هناك العديد من المشاكل التي يجب التغلب عليها لصناعة هذه الثنائيات. استطاع المهندسون في منتصف الخمسينات حل معظم النقاط الحرجة لهذه المشكلات، والدخول بشكل فعال في تكنولوجيا الأجسام الصلبة solid-state.
يتشكل الثنائي من منطقتين متجاورتين من النوع p,n . تكون المنطقة n مليئة بالشحنات السالبة (إلكترونات electrons)، والمنطقة p مليئة بالشحنات الموجبة (ثقوب holes)، يفصل بين المنطقتين منطقة خالية من الشحنات تدعى بالمنطقة المحرمة أو الخالية deplation region، كما في الشكل(1).
بتطبيق انحياز(جهد مستمر) ، أي وصل النهاية الموجبة للمنبع المستمر إلى الطرف p للثنائي، والنهاية السالبة للمنبع إلى الطرف n يمكن للتيار أن يمر داخل الثنائي. من جهة أخرى فإن تطبيق انحياز عكسي ، أي وصل النهاية الموجبة للمنبع إلى الطرف n للثنائي والنهاية السالبة إلى الطرف p يمنع التيار من المرور عبر الثنائي.
لذا يستخدم الثنائي PN في تطبيقات عدة من أكثرها شيوعاً تقويم التيار المتناوب، أي السماح للتيار بالمرور باتجاه ومنعه من المرور بالاتجاه المعاكس
حجم الكتاب عند التحميل : 3.9 ميجا بايت .
نوع الكتاب : pdf.
عداد القراءة:
اذا اعجبك الكتاب فضلاً اضغط على أعجبني و يمكنك تحميله من هنا:
شكرًا لمساهمتكم
شكراً لمساهمتكم معنا في الإرتقاء بمستوى المكتبة ، يمكنكم االتبليغ عن اخطاء او سوء اختيار للكتب وتصنيفها ومحتواها ، أو كتاب يُمنع نشره ، او محمي بحقوق طبع ونشر ، فضلاً قم بالتبليغ عن الكتاب المُخالف:
قبل تحميل الكتاب ..
يجب ان يتوفر لديكم برنامج تشغيل وقراءة ملفات pdf
يمكن تحميلة من هنا 'http://get.adobe.com/reader/'
المؤلف:
حسن موسى قصادي - Hassan Musa Qsada
حسن موسى قصادي❰ له مجموعة من الإنجازات والمؤلفات أبرزها ❞ أول بحث عربى عن كمبيوتر السيارة ecu ❝ ❱. المزيد..