دارة خافض للجهد المستمر DC-DC ، حيث يكون دخل الدارة عبارة عن جهد مستمر و الخرج هو أيضاً جهد مستمر.
وتسمى دارة تنظيم جهد متقطعة ، وهي من نوع Buck وتدعى أيضا Step-Down Converter .
وصف الدارة :
تعتمد هذه الدارة في مبدأ عملها على الدارة المتكاملة MP1584 التي تقوم بتقطيع التيار المستمر المنتقل من الدخل VIN إلى الخرج VOUT عبر الملف L1 الذي يقوم مع المكثف C5 بتحويل هذا التيار المتقطع إلى تيار مستمر . والنتيجة هي الحصول على جهد مستمر في الخرج ولكن قيمته أقل من جهد الدخل .
أما قيمة جهد الخرج فتحدد بقيمة كل من المقاومتين R4 , R5 كما في العلاقة التالية :
Vout = 0.8 (R4 + R5) / R5
فإذا كانت قيمة المقاومات كما يلي : R4 = 120K , R5 = 22K
عندها حسب العلاقة في المعادلة السابقة يكون جهد الخرج Vout = 5.1V تقريبا.
أما جهد الدخل فيجب أن يكون أكبر من جهد الخرج المطلوب، وحسب المواصفات الفنية للدارة المتكاملة MP1584 يجب أن لا يزيد عن 28 فولت.
عناصر الدارة :
العنصر | القيمة | العنصر | القيمة |
R1 | 4.7K | C1 | 22uF 25v |
R2 | 100K | C2 | 100nF 50v |
R3 | 100K | C3 | 150pF 50v |
R4 | 120K | C4 | 100nF 50v |
R5 | 22K | C5 | 100uF 25v |
L1 | 10uh ~22uH | C6 | 22uF 25v |
D1 | SS34 | IC1 | MP1584EN |
بالنسبة لجميع المقاومات في الدارة يمكن أن تكون ذات استطاعة منخفضة تصل إلى 1/4 واط
أما المكثفات فيجب أن يتم اختيارها بحيث تحتمل قيم جهد أكثر من جهد تشغيل الدارة.
الملف L1 يجب اختياره بعناية , لأن تيار الخرج يمر من خلاله ، ويجب أن يحتمل هذا التيار ، وأن تكون مقاومة أسلاكه للتيار صغيرة جدا. لذلك يجب أن يكون من نوع ذو استطاعة تتناسب مع تيار الخرج .
وكذلك الديود D1 فهو أيضا يجب أن يستطيع تحمل نفس قيمة التيار المقدمة للحمل. لذلك اخترنا SS34 الذي يحتمل 3 أمبير ويعمل تحت جهد عكسي يصل إلى 40 فولت.
الدارة المتكاملة MP1584 :
- شكل الدارة و أطرافها :
تعمل عند جهد دخل يتراوح بين 4.5 فولت وحتى 28 فولت
ويمكنها أن تعطي تيار خرج لتغذية الحمل يصل إلى 3 أمبير
أما جهد الخرج فيمكن أن يكون بين 0.8 فولت وحتى 25 فولت
ويمكنها أن تعمل بتردد تقطيع بين 100Khz وحتى 1.5Mhz قابل للبرمجة عبر تحديد قيمة المقاومة R2 حسب القيمة المطلوبة ، وهذا يفيد في مقاومة تأثير الضجيج الناتج عن الأجهزة اللاسلكية المحيطة والحفاظ على استقرار جهد الخرج , ويمكن حساب قيمة المقاومة المطلوبة كما في العلاقة التالية :
وبالتالي فإن المقاومة R2 = 100K تقابل التردد 900Khz
والمقاومة R2 = 200K تقابل العمل بتردد 500Khz تقريبا
- بالرجوع إلى المواصفات الفنية للدارة التكاملة ، نجد مجموعة من الأمثلة النموذجية لتوصيل الدارة والحصول على قيم متنوعة في جهد الخرج المستمر ، ومن الأمثلة المخطط التالي يبين كيفية الحصول على جهد مستمر 3.3 فولت :
وكذلك أيضا نجد المخطط التالي الذي يبين كيفية الحصول عل جهد 1.8 فولت مستمر:
هذا شرح مختصر، وللمزيد من المعلومات حول الدارة المتكاملة MP1584 يمكن الاطلاع على المواصفات الفنية الكاملة من هنا : MP1584