دارة تغذية البورد لشاحن الشور, الآيسي VIPer12 و توابعها

((((*** دارة تغذية البورد لشاحن الشور, الآيسي VIPer12 و توابعها ***))))
.
إن هذا الدرس يمكن تعميمه على كل الآيسيات التي يشبه عملها عمل هذه الآيسي , و بالأخص الآيسيات التي يكون ترانزستور التقطيع مدمجاً داخلها.
.
في شاحن الشور, يتم تغذية البورد بدارة تغذية مستقلة تتكون من الآيسي VIPer12A و توابعها و التي وضعت مخططها في الشكل(1) و صورة لعناصرها في الشكل(2) و الشكل(3), و المساحة التي تشغلها من الخلف في الشكل(4).
لننظر إلى الشكل(1)

 تدخل التغذية من بعد جسر التقويم و مكثف الترشيح إلى دارة التغذية عن طريق المقاومة R37 و قيمتها 100 أوم و التي تعمل كفيوز حماية للبورد عند تلف الآيسي VIPer12A, حيث يكون الجهد مساوياً ل 310V مستمر, شكل هذه المقاومة موجود في الشكل(3).

يمر التيار عبر المحوّل T4 إلى أرجل الآيسي IC5  (D) حيث يوجد داخل الآيسي ترانزستور الاستطاعة, و منه إلى أرجل الآيسي(S) الموصول مع جهد الصفر.
تعمل الآيسي كمولد نبضات و معدّل لعرض النبضة PWM حيث أن ترانزستور الاستطاعة مدمجاً فيها لذلك فهي تقود محوّل التقطيع T4 مباشرة.
يتم تغذية الآيسي IC5(VIPer12A) عن طريق ملف ثانوي من المحوَل T4 بواسطة ديود D15 و مقاومة  R38 و مكثف تنعيم C23.
يقوم الديودان D14,D16 بحماية الآيسي من الجهود الابرية العالية للمحوّل حيث أن الديود D16 هو ديود زينر قيمته 200V و استطاعته 5W.
من الطرف الآخر للمحوَل يتم تقويم التيار المهتز بواسطة ديود D13 و تنعيمه بواسطة مكثف C20 لنحصل على جهد تغذية للبورد مساوٍ ل (15فولت ).
لتنظيم جهد التغذية نحتاج لما يسمى جهد مرجعي نعتمد عليه كمقياس ثابت نقيس جهد التغذية على أساسه , يؤمن هذا الجهد المرجعي الآيسي TL431 التي تشبه

الترانزستورات الصغيرة و لكن نميزها على البورد من اسمها IC3 .
بعد تأمين جهد مرجعي, نحتاج لضبط نبضات آيسي التقطيع VIPer12A عن طريق التغذية الخلفية. و لكن يجب فصل جهد الدخل العالي عن جهد التغذية المنخفض لضرورات الأمان مع إمكانية نقل الإشارات بينهما. يقوم بهذه المهمة آيسي رابط ضوئي(فوتوكوبلر PHOTOCOUPLER) هي الآيسي 817 المرمزة على البورد ب IC4.

تقوم آيسي الرابط الضوئي 817 بنقل تغيرات جهد التغذية إلى مدخل التغذية الخلفية FB في الآيسي VIPer12A و التي بدورها تقوم بتعديل عرض نبضات الخرج لتثبيت جهد التغذية على قيمة ثابتة (تم شرح طريقة عمل تعديل عرض النبضة في الدرس الأول).
.
(((*** أعطال الدارة و طرق اختبارها ***)))
يجب أن يكون اختبار جهد التغذية كجزء روتيني في كل أعطال الشاحن , فإذا كانت تغذية الشاحن خاطئة فحتماً سيكون هناك الكثير من الأخطاء الأخرى.
عند عدم وجود جهد خرج في الشاحن فإن أول ما نقوم به هو اختبار الفيوز , ثم نختبر وجود الجهد 310V على مكثف التنعيم, ثم نقيس جهد تغذية الشاحن على خرج الديود D13 أو على أطراف المكثف C20. و لدينا هنا حالات:
.
((**الحالة الأولى**)) : عدم وجود جهد تغذية نهائياً:
في هذه الحالة نبدأ بفحص المقاومة R37 ذات القيمة 100أوم و استطاعة 2W و التي تعمل كفيوز للآيسي VIPer12A , فإذا كانت المقاومة قيمتها لا نهاية فهي معطوبة , و لكن قبل تبديلها يجب اختبار ألا يكون سبب عطب هذه المقاومة عطب الآيسي VIPer12A, لذلك نقوم بفحص الآيسي قبل أن نبدل المقاومة.
((كيفية فحص الآيسي VIPer12A و مثيلاتها من الآيسيات التي تحتوي ترانزستور الاستطاعة بداخلها)):
- نبحث في الآيسي عن الرجل أو الأرجل المتصلة بالمحول مباشرة , هذه الرجل اسمها D أي مصرف الترانزستور موسفيت المدمج بالآيسي, ثم نبحث عن الرجل المتصلة بالجهد صفر للدارة ( الأرضي-السالب) و اسمها الرجل S أي المنبع للترانزستور موسفيت.
- نضبط الآفومتر على مقياس الديود أو الزمور BUZZER أو على القيمة 2000 أوم أو 2KΩ
- نضع المسبار الأحمر الموجب للآفو على الرجل S و المسبار الأسود السالب للآفو على الرجل D.
- إذا كانت القيمة المقاسة أصغر من 200 أوم فالأيسي معطوبة و تحتاج لتبديل.
- إذا كانت القيمة المقاسة بين 300 و 500 أوم فالآيسي سليمة .
- إذا كانت القيمة لانهاية فالآيسي معطوبة.
- في حال كانت الآيسي معطوبة فإننا نفحص الديودين D14,D16 الموجودين بالقرب من الآيسي فقد يكونا معطوبين أيضاً و نبدلهما إن كانا كذلك.
في حال كانت الآيسي معطوبة نبدلها , و في حال كانت سليمة فنكتفي بتبديل المقاومة R37 بمقاومة جديدة 100Ω و استطاعة 2W.
** في حال بدلنا الآيسي و المقاومة و لم يظهر جهد التغذية 15 فولت:
- نفحص أطراف المكثف C22 عن وجود 310V.
- نفحص الآيسي IC الفوتوكوبلر و ذلك بواسطة الآفو حيث نفحص مقاومة الأرجل 3,4 فإذا كانت لانهاية أو أكبر من 300 أوم فهو يعمل و إن كانت قريبة من الصفر فهو عاطل و نبدله.
- نفحص الديود D15 الذي يغذي الآيسي و المقاومة المتصلة معه R38 و قيمتها 10Ω و استطاعة 2W.
- نفحص الديودات D14,D16.
- في حال كانت كل هذه العناصر سليمة فإننا نفحص الملف الأولي للمحوّل T4 و هي النقاط بين الطرف الموجب لجهد الدخل الخارج من المقاومة 37 و الأرجل من 5-8 من الآيسي، فقد يكون مقطوعاً.
- في حال كل شيء سليم , ننتقل للخرج ما بعد المحوّل و نفحص الديود D13 فقد يكون مقصور.
** بدلنا الآيسي و المقاومة R37 ذات ال 100أوم و بعد التشغيل عادت المقاومة و الآيسي للعطل: هذه الحالة تحدث إما بسبب عطل ديود الزينر D15 أو أن يكون الملف الأولي للمحوّل T4 محروق, أي أن السلك محترق و اللفات ملتصقة ببعضها و يدل على ذلك ذوبان اللاصق الذي عليها , عندها نحتاج لتبديل المحوّل و هو متوفر عند بعض الباعة في السوق.
.
((** الحالة الثانية**)) : جهد التغذية قيمته أعلى من 15V بكثير , أي أكثر من 17V:
هذه الحالة تعني عطل في آيسي الفوتوكوبلر817 أو ما يتعلق بها من مقاومات .
يظهر الشكل (9)

 مخطط الآيسي PC817 و معادلاتها ذات الرقم 817 حيث تتكون الآيسي من  ديود ضوئي بين الأرجل 1,2 , و ترانزستور ضوئي بين الأرجل 3,4.
مهمة هذه الآيسي هي نقل إشارة جهد التغذية إلى طرف الدخل لتعمل كتغذية عكسية تقوم بضبط نبضات دارة ال PWM و بالتالي ضبط جهد التغذية على قيمة ثابتة مهما تغير جهد تغذية الشبكة العمومية أو مهما تغير الحمل على جهد التغذية.
- يتم فحص الفوتوكوبلر من جهد الديود باختبار ديودها بواسطة مقياس الأوم حيث نضع المسبار الأحمر الموجب على الرجل رقم 1 للآيسي و المسبار الأسود السالب على الرجل رقم 2 للآيسي. فإن كانت المقاومة أكبر من 500 أوم فالآيسي تعمل و إن كانت أقل فهي عاطلة.
- إن كانت سليمة نتأكد من وجود عطل فيها أو بمقاوماتها و ذلك عن طريق اختبار جهد ديود الفوتوكوبلر حيث يجب أن يكون بين 1.7V  و 2V.
.
((** الحالة الثالثة: جهد التغذية أقل بكثير من 15V أو أنه يهتز **)):
هذه الحالة مسؤول عنها الآيسي TL431 .
يظهر الشكل(7)

شكل الآيسي و توزع أرجلها و مخططها النظري و العملي و ماذا بداخلها.
- تقوم هذه الآيسي بإعطاء جهد مرجعي ثابت بدقة1% ، حيث تحتوي الآيسي على مدخل للجهد المرجعي R حيث قيمة الجهد المرجعي هي 2.5V , و يتم ضبط قيم الجهود المرجعية المطلوبة بواسطة مقاومتين أو أكثر تعمل كمقسم جهد كما هو واضح في الشكل(8)

حيث يعطى قانون الجهد المراد الحصول عليه بالمعادلة الموضحة في الشكل(8).
- يجب أن تكون المقاومات ذات دقة 1% للحصول على دقة عالية لجهد الخرج.
- تقوم الآيسي بتغيير التيار المار بين الكاثود K و الأنود A تبعاً لتغيرات الجهد على المدخل R.
- عادة ما يتم وصل الفوتوكوبلر مع مدخل الآيسي K حيث تقوم الآيسي TL431 بتغيير تيار ديود الفوتوكوبلر مما يسبب تغير مقاومة الترانزستور الضوئي الخاص بها.
- نفحص الآيسي TL431  بواسطة مقياس الأوم بين الرجل رقم 1 و الرجل رقم 2, فإن كانت المقاومة عالية أكثر من 1K فإنها سليمة, و إن كانت قريبة من الصفر فهي عاطلة.
- المقاومة بين الرجل 1  و الرجل 3 هي مقاومة ديود بحدود 600-900Ω.
- السبب الآخر  لضعف جهد التغذية هو عطل الديود D13.
- السبب الآخر أيضاً لضعف جهد التغذية أو اهتزازه يكون في المكثف C20 أو C12 .
.
((**ملاحظة هامة**)):
كثيرون يظنون أنه إن كانت هناك مشكلة بجهد شحن البطارية فإن العطل من الفوتوكوبلر و الآيسي TL431 فيبدلونها و هذا تصرف خاطئ, يجب أولاً التأكد أن جهد التغذية سليم بقيمة 15V  فإن كان كذلك فالعطل ليس منه و إن اختلف فالعطل منه.
.
هكذا نكون غطينا عطل جهد التغذية في الشاحن شور و أعطال أنظمة التغذية المشابهة للآيسي فايبر و التي نجدها في شواحن الموبايل و الريسيفر و شاشات LCD  و شاشات LED.
سيتم وضع ملف PDF  للدرس قريباً إن شاء الله.

م. منذر سالم