دیودها و انواع دسته بندی انها

دیود چیست؟

دیودها جریان الکتریکی را در یک جهت از خود عبور می‌‌دهند و در جهت دیگر در مقابل عبور جریان از خود مقاومت بالایی نشان می‌‌دهند. این خاصیت آنها باعث شده بود تا در سالهای اولیه ساخت این وسیله الکترونیکی ، به آن دریچه یا Valve هم اطلاق شود. از لحاظ الکتریکی یک دیود هنگامی عبور جریان را از خود ممکن می‌‌سازد که شما با برقرار کردن ولتاژ در جهت درست (+ به آند و - به کاتد) آنرا آماده کار کنید. مقدار ولتاژی که باعث می‌شود تا دیود شروع به هدایت جریان الکتریکی نماید ولتاژ آستانه یا (forward voltage drop) نامیده می‌شود که چیزی حدود ۰.۶ تا ۰.۶ ولت می‌‌باشد

.

طرز تشخیص پایه های انواع ترانزیستور از روی شکل فیزیکی آنها   ابتدا یک ترانزیستور سالم را بررسی می کنیم: یک ترانزیستور یا مثبت (pnp) و یا منفی (npn) می باشد . برای تشخیص تیپ ترانزیستور چندین روش وجود دارد . تیپ بعضی از ترانزیستورهارا از روی نامگذاری می توان مشخص نمود . طریقه شناسایی پایه های ترانزیستور توسط مولتی متر آنالوگ : ابتدا مولتی متر را در رنج RX1 قرار داده و سپس به دنبال پایه ای می گردیم که به دو پایه ی دیگر راه بدهد . این پایه B ( بیس ) است و اگر این پایه به وسیله سیم قرمز شناسایی شود معرف نوع ترانزیستور PNP ویا اصطلاحاً مثبت است . و در صورتیکه توسط ترمینال مشکی تشخیص داده شود گویند که ترانزیستورNPN و یا منفی است . حال پایه B و نوع ترانزیستور مشخص شده است . جهت تشخیص دو پایه ی دیگر مولتی متر را در رنج RX10K قرار داده و در هردو جهت این دو پایه را نسبت به هم تست می کنیم در جهتی که مولتی متر راه می دهد ترمینالی که B ( بیس ) را شناسایی کرده است E ترانزیستور را تشخیص می دهد . و طبعاً پایه بعدی کلکتور است . چگونه ترانزیستور را تست کنیم ؟ ابتدا یک ترانزیستور سالم را بررسی می کنیم: یک ترانزیستور یا مثبت (pnp) و یا منفی (npn) می باشد . برای تشخیص تیپ ترانزیستور چندین روش وجود دارد . تیپ بعضی از ترانزیستورهارا از روی نامگذاری می توان مشخص نمود . وبرای تشخیص از این راه باید سیستم های نامگذاری ترانزیستور را بشناسیم. 1- سیستم نامگذاری ژاپنی: نام گذاری ترانزیستور در این سیستم به شرح زیر است : با 2Sدر ابتداشروع و اگر حرف بعدی A و یا B باشدترانزیستور مثبت (PNP) میباشد پس 2SAیعنی ترانزیستور مثبت بافرکانس کار بالا و 2SB یعنی ترانزیستور مثبت (PNP )با فرکانس کار پائین می باشد. مثال : 2SA1015 این ترانزیستور از نوع مثبت با فرکانس کار زیاد می باشد. ویا 2SB941 این ترانزیستور از نوع مثبت با فرکانس کار پائین می باشد. اگر ترانزیستور با 2SC و یا 2SD شروع شود در این روش یعنی ترانزیستور منفی می باشد . 2SCیعنی ترانزیستور منفی فرکانس بالا و 2SD یعنی ترانزیستور منفی وبا فرکانس کار پائین است . اما در روش نامگذاری اروپایی که را آوردن دو حرف دراول و سه عدد در آخر مانند BC337 تیپ ترانزیستور قابل تشخیص نیست . ویا در روش نامگذاری آمریکایی که با 2N شروع و چند عدد در آخر مانند 2N3055 نوع مثبت ویا منفی مشخص نمی شود . برای تشخیص مثبت ویامنفی ترانزیستورها دیگر ضمن اینکه از دیتا شیت ها می توان استفاده کرد. در صورت داشتن یک ترانزیستور با همان شماره وسالم می توان به شرح زیر عمل کرد . ابتدا مولتی متر را روی RX1 قرار داده و دنبال پایه ای می گردیم که به دوپایه ی دیگر راه بدهد یعنی عقربه حرکت کند و معمولاً اهم کمتر از 40 قابل قبول است . دراین حالت اگر مولتی متر آنالوگ (عقربه دار ) داشته باشیم و سیم قرمز مولتی متر به پایه ای که به دو پایه دیگر راه بدهد متصل کنیم ترانزیستور از نوع مثبت است وپایه ای که به دوپایه ی دیگر راه می دهد پایه ی بیس B می باشد . و اگر سیم مشکی را به پایه ای متصل کنیم که به دو پایه ی دیگر رابدهد ترانزیستور منفی و پایه مشتر ک بیس B می باشد . برای تشخیص دو پایه دیگر چندین روش وجود دارد که فقط به دوروش ساده آن اشاره می کنم اگر مولتی متر رنج RX10K داشته باشد می توان در این رنج به شرح زیر C کلکتور را از امیتر E تشخیص داد . باید در این رنج دستمان به پایه های ترانزیستور تماس نداشته باشد . در این حالت( RX10K) ترمینال مشکی مولتی متر را اگر به دو پایه دیگر متصل کنیم ( دست با پایه های ترانزیستور تماس نداشته باشد ) فقط در یک جهت عقربه منحرف می شود . که در این حالت در ترانزیستور منفی سیم مشکی که بیس را تشخیص داد E امیتر را نیز در این حالت مشخص می کند . و در ترانزیستور مثبت ترمینال قرمز که قبلاً بیس را تعین نموده است اکنون E امیتر را تعیین می کند . حال که پایه های ترانزیستور را شناختیم چگونه آنرا تست کنیم تا بدانیم که قطعه صدرصد سالم است . برای تشخیص صحت ترانزیستور بشرح زیر توجه فرمائید . 1 - پایه بیس باید به دو پایه دیگر با مولتی متر آنالوگ و در رنج RX1 راه بدهد و اهم کمی را نشان دهد . طبیعی است که در این حالت دیود بیس امیتر درگرایش مستقیم است . 2 - پایه بیس به دو پایه دیگر حتی در رنج RX1k هم راه ندهد یعنی هیچ گونه نشتی در این حالت قابل قبول نیست . دیود بیس امیتر در گرایش معکوس می باشد . 3 - پایه های C کلکتور و E امیتر نیز در حالیکه مولتی متر در رنج RX1K قرار دارد از هردو سو نشتی ندارند پس در این حال نیز هیچ گونه نشتی قابل قبول نیست ( دست با پایه های ترانزیستور نباید تمای داشته باشد . ) توجه : این آزمایش فقط در یک ترانزیستور ساده بدون دیود داخلی ویا مقاومت داخلی صحت دارد ودر ترانزیستوردارلینگتون نیز روش تست متفاوت است چگونه ترانزیستورهای معادل را انتخاب کنیم : برای انتخاب ترانزیستور معادل و یا جانشین مناسب آن به مهمترین پارامترهای آن توجه کنید . 1 – ماکزیمم ولتاژ قابل تحمل EC 2 – ماکزیمم جریان گذر از EC 3 – توان ترانزیستور 4 – ضریب تقویت ترانزیستور 5 – فرکانس قطع ترانزیستور نکات فوق الذکر در اکثر موارد باید مورد توجه باشد . اگر یک ترانزیستور خروجی هریزنتال و یا یک ترانزیستور سویچینگ تغذیه را انتخاب می کنیم تمام موارد فوق حتی به اضافه ظرفیت خازنی بین BC نیز باید مورد توجه قرار گیرد زیرا فرکانس کار هرچه بالاتر رود اهمیت ظرفیت خازنی ما بین پایه های ترانزیستور بیشتر می شود . نکته مهمی که در انتخاب ترانزیستور های قدرت حائز اهمیت است مقدار جریان گذر از EC می باشد در این حالت انتخاب ترانزیستور جانشین باید به صورتی باشد که نه تنها تحمل جریان گذر را داشته باشد بلکه اندکی از ترانزیستور قبلی نیز بهتربوده تا طول عمر بیشتری در مدار داشته باشد . در انتخاب ترانزیستورهای طبقه هریزنتال علاوه بر توجه به جریان گذر اهمیت تحمل ولتاژ کار بالا بیشتر از ترانزستورهای سویچینگ است . زیرا همواره خروجیهای هریزنتال پیکهای ولتاژ بالاتر تولید می کنند . این بدان معنی نیست که در طبقه POWER SUPPLY یا منبع تغذیه ولتاژ کار ترانزیستور اهمیتی ندارد . به هر حال انتخاب ولتاژ کار با توجه به ماکزیمم دامنه پیکهای تولیدی اهمیت دارد . در ترانزیستورهای خروجی هریزنتال گاهی محدوده ولتاژ کار بالاتر از 1500V می باشد پس الزاماً باید ولتاژ کار این ترانزیستورها بالاتر از پیکهای تولیدی باشد تا تحمل کاردر این وضعیت را داشته باشد.

آی سی ۵۵۵

آی سی ۵۵۵ جزء آی سی های تایمر محسوب می شود .دارای کاربرد فراوانی در مدارات و بخصوص در تکنیک پالس می باشد .بعلت ساختمان و نوع طراحی ، با این Ic و چند عدد مقاومت و خازن می توان انواع مدارات منواستابل و آستابل و مدارات تایمر و مولد شکل موج را طراحی و اجرا نمود

مزیت این IC تولید تایم بیسهای (time base) نسبتا دقیق (بدون استفاده از کریستال ) ، تقریبا مستقل از تغیرات ولتاژ منبع تغذیه و حرارت می باشد.این IC در بسته های ۸ پایه DIP(دو ردیف پایه قرینه در طرفین Dual Inline Package) و نوع دیگر Metal can package (قابلمه ای) که در انواع قدیمیتر و یا در جاهائیکه دفع حرارت بیشتر مورد نیاز باشد ، ساخته می شود...

ولتاژ تغذیه IC چیزی بین ۵ تا ۱۵ ولت و حداکثر ۱۸ ولت است . خروجی این IC (پایه ۳) دارای دو سطح ولتاژ بالا (نزدیک به VCC) و پائین (نزدیک بهGND) است .و باری را که تا ۲۰۰ میلی آمپر جریان بکشد ، می تواند تغذیه کند.از این رو مستقیما بسیاری از رله ها و یا بلندگوها و… رابدون استفاده از طبقات تقویت کننده جریان اضافی با این IC می توان تحریک نمود.برای بررسی نحوه کار IC ابتدا مدار داخلی آن را به صورت شکاتیک بررسی می کنیم.

الف)- تغذیه :

پایه ۸ به یک ولتاژ مثبت و پایه ۱ به زمین وصل می شود.تا تغذیه IC فراهم گردد (در شمای داخلی خطوط تغذیه فلیپ فلاپ ، مقایسه کننده ، بافر تقویت کننده جریان و VREF رسم نشده است)با توجه به شکل ولتاژ VCC روی سه عدد مقاومت ۵ کیلو اهمی (وجه تسمیه این IC یعنی ۵۵۵) تقسیم شده و با توجه به امپدانس ورودی زیاد مقایسه کننده­ها ، ولتاژهای ۲/۳VCC و VCC/3 را به ترتیب در ورودی منفی تقویت کننده اول و ورودی مثبت مقایسه کننده دوم بوجود می­آورد.

ب­)- خروجی:

پایه ۳ از طریق یک تقویت کننده جریان ولتاژ خروجی فلیپ فلاپ را برای استفاده در خارج IC منتقل می کند.

ج)- تریگر:

چنانچه ولتاژ پایه ۲ از VCC/3 کمتر شود ،با توجه به ورودی های مقایسه کننده آنالوگ دوم خروجی این این مقایسه کننده بالا رفته و باعث ست شدن فلیپ فلاپ Q=1 ( که با لبه بالا رونده کار می کند)می گردد.یعنی خروجی فلیپ فلاپ یا خروجی خود IC در این حالت بالا می رود و حتی اگر ولتاژ پایه ۲ باز هم از VCC/3 بیشتر شود و خروجی مقایسه کننده پایین بیاید تغییری در خروجی مشاهده نمی­شود.

د)-ترشولد :

چنانچه ولتاژ پایه ۶ از ۲/۳VCC ( یا ولتاژ پایه ۵( بیشتر شود ، با توجه به ورودی های مقایسه کننده­ی اول ،خروجی مقایسه کننده High شده و فلیپ فلاپ را Reset و خروجی IC را صفر می کند.

ه )-دشارژ :

همانطور که از روی شکل پیداست، هنگامی که فلیپ فلاپ ست باشد خروجی Q’ فلیپ فلاپ ترانزیستور Q1 را قطع خواهد کرد (ولتاژ بیس صفر می شود)اما در هنگام Reset ترازیستور اشباع شده ، پایه ۷ به زمین وصل می­شود . از این عمل بیشتر برای تخلیه خازن و رفتن به سیکل بعدی تایمینگ استفاده می شود .ولی بسته به نوع مدار و نظر طراح ، می تواند استفاده های دیگری هم داشته باشد .

و) کنترل ولتاژ:

اگر بخواهیم ولتاژ آستانه بالایی (ترشولد V_u ) و آستانه پایینی (تریگر V_l) موجود در ورودی منفی مقایسه کننده اول و ورودی مثبت مقایسه کننده دوم ،همان ۲/۳VCC و VCC/3 بماند با این پایه )۵( کاری نداریم فقط برای تثبیت تغییرات ناگهانی ولتاژ ( ناشی از عدم تثبیت تغذیه یا عوامل دیگر بخصوص در زمان تغییر وضعیت فلیپ فلاپ) این پایه را با یک خازن ۰٫۰۰۱ تا ۰٫۱ میکرو فاراد با کیفیت خوب وصل می کنیم .آزاد گذاشتن این پایه در فرکانس های کم و جاهائیکه منبع تغذیه دارای تثبیت خوبی است و نویز کم است ، اشکالی ندارد . و اما چنانچه بخواهیم ولتاژ های آستانه را خودمان تغییر داده یا کنترل کنیم با اعمال هر منبع ولتاژی ( با مقاومت داخلی در حدود کمتر از ۵ کیلو اهم) به پایه ۵ ،همان ولتاژ برابر V_u و نصف آن برابر V_l خواهد بود . از این پایه برای مدولاسیون پهنای پالس یا کنترل تاخیر بوسیله ولتاژ و. .. استفاده می شود .

ز ) Reset:

پایه ۴ در صورت عدم استفاده معمولا با یک مقاومت یا به طور مستقیم به پایه ۸ (VCC) وصل میشود ، تا احتمالا نویز یا الکریسیته القائی باعث تحریک ناخواسته آن نشود .در صورتیکه بخواهیم از این پایه استفاده کنیم معمولا آن را با یک مقاومت به Vcc وصل می کنیم و هنگامیکه این پایه حتی برای یک لحظه زمین کنیم ،ترانزیستور Q2 اشباع شده Vref رابه فلیپ فلاپ اعمال کرده باعث رست شدن آن می شود . Reset شدن فلیپ فلاپ توسط پایه ۴ مستقل از وضعیت پایه های ۲و۶ بوده و خروجی IC حتما Low می شود.

چطور نیمه رساناها کار می کنند؟

چطور نیمه رساناها کار می کنند؟

نیمه رساناها (Semi-Conductors) در زندگی ما و بهتر بگوییم در قدم گذاردن بشر به عصر دیجیتال و فیزیک و الکترونیک نوین؛ نقش تاریخی ایفا کرده‌اند.

 

نیمه رساناها را در درون دستگاه‌های گوناگونی یافت می‌کنید. اساس ساخت پردازشگر‌ها و ریز پردازنده‌ها و تمام دستگاه‌هایی که به نحوی اطلاعات و عملیاتی را پردازش می‌کنند، نیمه رساناست. از کامپیوتر شخصی‌ شما گرفته تا پخش کننده mp3 و دستگاه‌های عکس‌برداری پزشکی MRI.

نیمه رسانا در ساده‌ترین شکل خود یک «دیود» (Diode) یا یکسو کننده است و برای درک ساختار نیمه رساناها بهتر است از مطالعه روی دیود شروع کنیم. در ادامه به چگونگی ساخت دیود می‌پردازیم.

سیلیکون یکی از عناصر سازنده زمین و بعد از اکسیژن بیشترین فراوانی را در پوسته زمین دارد به طوری که 25.7٪ از جرم پوسته زمین از سیلیکون تشکیل شده است.

سیلیکون عنصر چهاردهم جدول تناوبی عناصر است و با نماد Si شناخته می‌شود. سیلیکون در حالت آزاد به صورت جامد سخت و شفافی یافت می‌شود.

کربن، ژرمانیم و سیلیکون (ژرمانیم نیز مانند سیلیکون یک نیمه رسانا است) همگی خواص مشابهی در لایه ظرفیت الکترونی خود دارند که آن‌ها را از باقی عناصر متمایز می‌سازد. دارا بودن 4 الکترون در اربیتال آخر آن‌ها و نیمه پر بودن لایه ظرفیت خواصی مانند تشکیل کریستال و خاصیت‌ها ترکیبی منحصر بفردی را برای این عناصر بوجود آورده است.

شبکه یونی در کربن به شکل کریستال شفاف است ولی در سیلیکون به شکل جامد نقره‌ای رنگ است.

 

فلزات به دلیل دارا بودن الکترون‌های آزاد در لایه ظرفیت خود معمولاً رساناهای خوبی برای جریان برق هستند. با اینکه بلور سیلیکون شبیه فلز است ولی خواص فلزی ندارد.

الکترون‌ها لایه خارجی در سیلیکون در قید جاذبه بین یکدیگر هستند و در ضمن گاف انرژی در بین لایه‌های پر و خالی برای انتقال الکترون کافی نیست.

تمامی این شرایط را می‌توان تغییر داد و می‌توان سیلیکون را تبدیل به ماده دیگری کرد که خواص رسانایی الکتریکی را داشته باشد. این کار طی پروسه‌ای به نام ناخالص سازی انجام می‌شود.

در این روش به شبکه یونی سیلیکون ناخالصی‌هایی اضافه می‌شود.

ناخالصی‌هایی که به ساختار شبکه سیلیکون اضافه می‌شود را می‌توان با دو دسته تقسیم کرد:

• نوع N: با اضافه کردن ناخالصی‌هایی از قبیل فسفر و یا آرسنیک در مقادیر بسیار کم. آرسنیک و فسفر هر دو پنج الکترون در لایه ظرفیت خود دارند به همین دلیل الکترون پنجم لایه‌های ظرفیت‌ آن‌ها می‌تواند به عنوان الکترون آزاد عمل کند و کار انتقال جریان را انجام دهد. این نوع سیلیکون رسانای خوبی است. الکترون بار منفی و یا Negative دارد به همین دلیل به این نوع N می‌گویند.

• نوع P: در اینجا عناصر بور و گالیم به سیلیکون اضافه می‌شوند. این دو عنصر سه الکترون در لایه ظرفیت خود دارند. وقتی به شبکه یونی سیلیکون وارد می شوند حفره‌هایی را ایجاد می‌کنند که باعث می‌شود که الکترون سیلیکون پیوند خود را از دست بدهد. وقتی یکی از الکترون‌ها از شبکه یونی خارج شود، خاصیت مثبت الکتریکی در ماده ایجاد می‌شود. به این ترتیب حفره و یا بهتر بگوییم فضای خالی الکترون می‌تواند میزبان خوبی برای الکترون از اتم کناری باشد و به این ترتیب جریان می‌تواند به راحتی در آن شارش کند. از این رو این نوع را P می‌نامند که این نوع دارای بار مثبت یا Positive است.

مقدار کمی ناخالصی می‌تواند سیلیکون عایق را به رسانای تقریباً خوبی تبدیل کند. از این رو به آن نیمه رسانا می‌گویند.

نوع N و P به تنهایی کار زیادی انجام نمی‌دهند ولی هنگامی که به هم متصل می‌شوند رفتار الکتریسیته‌ای جالبی از خود نشان می‌دهند. با قرار دادن این دو به هم دیود ایجاد می‌شود.

دیود جریان را تنها در یک جهت از خود عبور می‌دهد. به همین دلیل آن را یکسو کننده نیز می‌نامند. قسمت مثبت یعنی P یا حفره به طرف منفی باتری متصل و N یا الکترون به طرف  مثبت آن. هیچ جریانی از محل اتصال عبور نمی‌کند زیرا الکترون‌ها در N‌ و P‌ در خلاف یکدیگر حرکت می‌کنند.

اگر باتری را در جهت دیگر متصل کنید الکترون‌های قسمت N توسط قطب منفی دفع و حفره‌های P توسط قطب مثبت دفع می‌شوند. در محل اتصال حفره‌ها و الکترون‌ها به هم می‌رسند و محل حفره‌ها با الکترون‌ها پر می‌شود و جریان در محل اتصال شارش می‌کند.

از لحاظ الکتریکی یک دیود هنگامی عبور جریان را از خود ممکن می‌سازد که شما با برقرار کردن ولتاژ در جهت درست (+ به آند و - به کاتد) آنرا آماده کار کنید. مقدار ولتاژی که باعث می‌شود تا دیود شروع به هدایت جریان الکتریکی نماید ولتاژ آستانه یا (forward voltage drop) نامیده می‌شود که چیزی حدود ۰٫۶ تا ۰٫۷ ولت می‌باشد.

اما نکته مهم آنکه تمام دیودها یک آستانه برای حداکثر ولتاژ معکوس دارند که اگر ولتاژمعکوس بیش از آن شود دیوید می‌سوزد و جریان را در جهت معکوس هم عبور می‌دهد. به این ولتاژ آستانه شکست گفته می‌شود.

در ادامه به کاربرد‌های دیود‌ها و ترانزیستور‌ها می‌پردازیم. تا اینجا دریافتیم که دیود وسیله‌ای است که جریان را در جهتی حرکت می‌دهد در حالی که در جهت دیگر آن را متوقف می‌کند.

کاربرد‌های زیادی از همین خاصیت می‌شود. برای مثال وسایلی که نیروی محرکه الکتریکی آن‌ها از باتری تأمین می‌شود دارای دیود هستند و اگر باتری را در جهت اشتباه بزنید دیود جلوی عبور جریان را می‌گیرد و به دستگاه آسیبی نمی‌رسد.

ترانزیستور مجموعه‌ای از دیود‌های متصل به هم است. این اتصال‌ها که معمولاً به صورت NPN و یا PNP‌ انجام می‌شنوند به صورت یک سوئیچ عمل می‌کند. شاید فکر کنید که با این کار دیگر هیچ مقداری جریان از ترانزیستور گذر نمی‌کند. دقیقاً همین‌طور است.ولی اگر جریان به محل میانی ترانزیستور داده شود می‌تواند جریان بسیار کمی را به جریان زیادی در یک جهت تبدیل کند.

همین واقعیت است که خاصیت سوئیچ بودن را به ترانزیستور می‌دهد و می‌تواند با جریانی کم روشن و خاموش شود.

با استفاده از همین حقایق امروزه میلیون‌ها ترانزیستور پردازشگر‌ها را تشکیل می‌دهند که در حقیقت میلیون‌ها سوئیچ متصل به هم هستند.

همانطور که می‌دانید اساس دیجیتال واحد‌های باینری یا صفر-و-یک است. به این ترتیب این سوئیچ‌ها می‌توانند میلیون‌ها محاسبه و عملیات منطقی را انجام دهند که می‌تواند به پردازش‌های بزرگی ختم شود.

لامپ هالوژن

تصویری از یک لامپ هالوژن روشن

لامپ هالوژن نوعی لامپ رشته‌ای است که در آن رشته به وسیله گازهای فشرده و خنثی و مقدار اندکی از عناصر هالوژن مانند ید و برم احاطه شده است. چرخه موجود در لامپ‌های هالوژن که موجب ته‌نشین شدن مجدد تنگستن بخار شده بر روی رشته می‌شود نقش موثری در افزایش عمر این نوع لامپ‌های دارد. در این لامپ‌ها به علت وجود همین چرخه امکان بالا بردن دمای رشته بدون کاهش یافتن عمر لامپ نسبت به لامپ‌های معمولی نیز به وجود می‌آید که به افزایش بهره‌وری این لامپ‌ها می‌انجامد. این لامپ‌ها همچنین به علت اندازه کوچکترشان کابردهای خاصی در سیستم‌های روشنایی دارند....

برای دیدن ادامه مطلب روی لینک زیر کلیک کنید...

تاریخچه

اولین لامپ‌ها از این دست در سال 1959 به وسیله شرکت جنرال الکتریک (GE) روانه بازار شد. در این لامپ‌ها از ید استفاده می‌شد و آنها را کوارتز-ید (Quartz Iodine) می‌نامیدند. خیلی زود برم نیز به عنوان عنصری مناسب و با مزیت برای این کار شناخته شد. در آن زمان از این لامپ‌ها در کاربردهای خاص و برای روشنایی استادیوها, پروژکتورها و لامپ‌های خودرو استفاده می‌شد. بعدها در اوایل دهه 1970 حباب‌های خاصی نیز برای این لامپ‌ها ایجاد شد که آلومینوسیلیکا نام داشت. امروزه بالا رفتن تکنولوژی ساخت این لامپ‌ها موجب پایین آمدن قیمت این لامپ‌ها و افزایش بهره‌وری آنها شده و امکان استفاده از این نوع لامپ‌ها در کاربردهای مختلفی ایجاد شده است.

عملکرد

در این لامپ‌ها وظیفه هالوژن ایجاد یک چرخه شیمیایی است که در ان تنگستن بخار شده در اثر حرارت از روی سطح رشته دوباره بر روی آن ته‌نشین شود. از آنجا که در لامپ‌های التهابی معمولی تنگستن بخار شده, بر روی حباب لامپ ته‌نشین می‌شود ته‌نشین نشدن تنگستن بر روی حباب در لامپ‌های هالوژن موجب تمیز ماندن حباب و ثابت ماندن نور لامپ در طول امر این لامپ‌ها می‌شود. عملکرد هالوژن در در لامپ به این صورت است که هالوژن در قسمت‌های کم دما‌تر حباب با بخار تنگستن ترکیب می‌شود. این ترکیب با رسیدن با نقاط بسیار داغ لامپ یعنی روی رشته جداشده و دوباره به صورت هالوژن و تنگستن در می‌آید و به این ترتیب هالوژن تنگستن بخار شده را دوباره به رشته بازمی‌گرداند. برای آنکه هالوژن و بخار تنگستن با هم ترکیب شیمیایی شوند دمای داخلی حباب لامپ باید از لامپ‌های معمولی بیشتر باشد. برای جلوگیری از آسیب دیدن حباب در این دما حباب این لامپ‌ها باید از کوارتز یا انواع دیگر شیشه‌ها با دمای ذوب بالا (مانند آلومینوسیلیکا) ساخته شود. از آنجایی که کوارتز از مقاومت خوبی در مقابل فشار برخوردار است استفاده از این ماده این امکان را فراهم می‌آورد تا فشار گاز داخل حباب افزایش یابد و افزایش فشار گازهای داخل حباب باعث کاهش تبخیر تنگستن از روی رشته و افزایش عمر لامپ می‌شود. به هر حال در این لامپ‌ها تنگستن بخار شده معمولا بر روی محل اولیه خود ته‌نشین نمی‌شود و در نهایت رشته در قسمت‌هایی که بیشتر گرم می‌شوند نازک شده و قطع می‌شود.

ملاحظات ایمنی

از انجایی که لامپ‌های هالوژن در دمایی بیشتر از دمای لامپ‌های معمولی کار می‌کنند امکان ایجاد مخاطرات به ویژه آتش‌سوزی به وسیله این لامپ نیز از لامپ‌های معمولی بیشتر است. از طرف دیگر حباب این لامپ‌ها به علت نزدیک بودن به رشته یا فیلامان دارای حرارت بالاتری است. از این جهت استفاده از محافظ‌ها و پوشش‌های مناسب برای این لامپ‌ها به ویژه در توان‌های بالاتر از 1 یا 2 کیلووات ضروری است. استفاده از این گونه لامپ‌ها در نزدیکی پارچه یا دیگر مواد قابل اشتعال می‌تواند خطراتی را به دنبال داشته باشد.

افزون بر این امکان ایجاد آفتاب سوختی بر روی پوست پس از قرار گرفتن طولانی مدت در معرض نور این نوع لامپ‌ها به علت تششعات ماورای بنفش نیز وجود دارد. برای کاهش دادن تششعات ماورای بنفش و جلوگیری از برخورد اجسام خارجی با حباب لامپ این لامپ‌ها معمولا دارای یک شیشه خارجی جذب‌کننده ماورای بنفش هستند.

انواع

هالوژن خودرو

معمولا این لامپ‌های برای ولتاژ 12 ولت طراحی می‌شوند و لامپ‌های 6 یا 24 ولت نیز از این نوع برای کاربردهای دیگر ساخته می‌شود.

• یک رشته‌ای (Single filament) در توان‌های 55 تا 100 وات
• H1 رشته محوری (مدل قدیمی‌تر)
• H2 رشته محوری
• H3 رشته متقاطع, با کابل مقاوم در برابر حرارات
• H4 دو رشته‌ای برای نور بالا, 55 تا 100 وات برای نورپایین و 60 تا 130 وات برای نوربالا
• H7

روشنایی صحنه

• Par 64

خاص

• لامپ‌های نورافکن

میکرو چیه ؟؟؟؟

ما که آخرش نفهمیدیم میکرو چیه؟

میکرو یک IC خیلی جمع و جوره که معمولا چندین هزار قطعه الکترونیکی رو در کنار هم در یک بسته قرار دادن. اینطوری هم در فضایی که یک مدار خیلی بزرگ نیاز داره صرف جویی میشه، هم هزینه ساخت میاد پایین و هم مصرف برق کمتری داره.

مثلا کیبرد شما، ماوس شما، تلوزیون، یخچالهای جدید، ساعتهای دیجیتال، ماشین حسابها، درب بازکنهای تصویری و غیره همه میکرو دارن. کارهایی هم که میکرو میتونه بکنه تقریبا نامحدوده، یعنی از اندازه گیری دما در یخچال، تا دریافت و ارسال مادون امواج قرمز در کنترل تلوزیون، محاسبات پیچیده ریاضی تا کنترل ربات و هوش مصنوعی رو میتونه انجام بده.

معرفی جناب AVR 

شرکتهای مختلفی میکرو کنترلر درست میکنن که بعضی از معروفهاش Intel، Atmel، Microchip و چندین شرکت دیگه هستند.

الان میکروهای ارزون قیمت که در اکثر کارهای صنعتی ایران به کار میره PIC محصول Microchip و AVR محصول Atmel هستند که خیلی هم بازار رو گرفتند و کارایی بسیار خوبی هم دارند. هر کدوم از این میکروها خصوصایت ویژه خودشون رو دارن و خیلی ها هم نسبت به یکی از اینها تعصب خاصی دارن.

ولی ما برای اینکه کار با AVR ها خیلی ساده تره و قطعات بسیار کمی برای راه انداختن یک دستگاه ساده لازمه از اونها استفاده میکنیم.

میکرو های AVR هم از نظر امکانات داخلی حرف نداره، هم زبانهای برنامه نویسی بسیار عالی براشون نوشته شده و هم حافظه های بسیار زیادی برای برنامه پذیری دارن و هم اینکه انواع مختلفی برای هر نوع کاری داره که به سادگی میشه بسته به نیاز یکی از اونها رو انتخاب کرد.

شکل 1-1 نمونه چند میکرو AVR

در شکل 1-1 به ترتیب از راست به چپ این میکروها دیده میشن:

• میکرو ATTiny12 یکی از میکروهای بسیار کوچک AVR با امکانات بسیار بالا
• میکرو ATMega32 یکی از پرکاربردترین میکروهای بازار ایران
• میکرو ATMega128 یکی از قوی ترین میکروهای بازار که مخصوص کارهای صنعتیه

میکروهای AVR خیلی گرون نیستند. برای مثال میکروهای ATMega32 رو با یک جستجو در اینترنت ]1[ و ]2[ و]3[ قیمت حدود 3000 تومن رو نشون میده. البته باید خرید از بازار ارزون تر باشه. میکروی ATMega16 تقریبا مثل ATMega32 هست و قیمتش 2000 تومنه. اگه جایی برای خرید ارزونتر میشناسید معرفی کنید.

در ضمن شما یک میکرو که میخرید میتونید تا 10 هزار بار توش برنامه بنویسید و پاک کنید. (بله!10000 بار درست دیدید.) تازه اطلاعات شما داخل آی سی در حدود 100 سال بدون تغییر باقی میمونه!

خرید میکروهای ATTiny رو بهتون پیشنهاد نمیکنم، چون برنامه نویسی اونها یک سری فوت و فن خاصی میخواد که برای شروع بهتره سراغشون نرید.

یک نمونه کاربرد خیلی ساده

یک میکرو داریم و یک LED (دیود نور افشان) میکرو رو طبق جدولی که بعدا میبینید، ابتدا پایه هاش رو شناسایی میکنیم. دوتا پایه VCC و GND پایه های تغذیه اون هستند. یک ترانس 5 ولت لازمه که میکرو رو راه بندازه. + رو به VCC وصل میکنیم و GND رو به پایه منفی ترانس وصل میکنیم. LED رو هم طبق شکل، پایه بلندش که مثبت (آند) هست رو به پایه اول از بالا سمت راست میبندیم و پایه کوتاهه رو که منفی (کاتد) باشه به زمین (GND یا همون منفی ترانس) وصل میکنیم.

یعنی یک چیزی به شکل مدار 1-2 درست میکنیم.

شکل 1-2 ) مدار نمونه یک LED چشمک زن

بعد با چهار پنج خط برنامه نویسی (لیست 1-1) این LED رو بصورت چشمک زن در میاریم. یعنی هر نیم ثانیه یکبار خاموش و روشن بشه.

$regfile = "M32def.dat"config PORTA = OUTPUTdo
       toggle PORTA       waitms 500loop
end

لیست 1-1) نمونه برنامه LED چشمک زن

اگه دقت کنید هیچ قطعه دیگه ای نمیخواد. اگه از قبل یک آشنایی کمی با میکرو داشته باشین حتما میگین که این مدار احتیاج به کریستال و خازن و مقاومت داره. ولی واقعا هیچی نمیخواد. خود AVR کریستال دقیق داخلی داره. مقاومت کافی برای راه اندازی یک LED در خروجی و مدار خازنی ریست داخلی.

اینا که گفتم یعنی چه؟! یعنی به همین سادگی و با قطعات بسیار کمی یک مدار عملی کار میکنه.

 در مورد اینکه این چند خط برنامه چی هست وهر خط چیکار میکنه در فصل بعد توضیح میدم.

مثلا همانطور که حدس زدید دستور waitms 500 به مدت زمان 500 میلی ثانیه صبر میکنه. پس با تغییر اون میشه سرعت چشمک زدن رو تغییر داد.

فعلا همینقدر خواستم بدونید که خیلی ساده است.

ترانزیستور

بصورت استاندارد دو نوع ترانزیستور بصورت PNP و NPN داریم. انتخاب نامه آنها به نحوه کنار هم قرار گرفتن لایه های نیمه هادی و پلاریته آنها بستگی دارد. هر چند در اوایل ساخت این وسیله الکترونیکی و جایگزینی آن با لامپهای خلاء، ترانزستورها اغلب از جنس ژرمانیم و بصورت PNP ساخته می شدند اما محدودیت های ساخت و فن آوری از یکطرف و تفاوت بهره دریافتی از طرف دیگر، سازندگان را مجبور کرد که بعدها بیشتر از نیمه هادیی از جنس سیلیکون و با پلاریته NPN برای ساخت ترانزیستور استفاده کنند. تفاوت خاصی در عملکرد این دو نمونه وجود ندارد و این بدان معنی نیست که ترانزیستور ژرمانیم با پلاریته NPN یا سیلیکون با پلاریته PNP وجود ندارد.

موتورهای AC و درایو آنها

همانطوری که می دانیم دور و گشتاور موتورهای AC با تغییر فرکانس و و لتاژشان(به صورت همزمان) قابل تغییر است.این کار به وسیله درایورها انجام می پذیرد.به این درایورها VFD یا همان variable Frequency Drive و همچنین AFD یا Adjustable Frequency Drive نیز گفته می شود

مبنای اصلی کار این درایورها به این صورت است که به روشهای PWM یا SPWM یا مدولاسیون برداری سیگنالهای دیجیتالی تولید شده و این سیگنالها جهت درایو یک پل قدرت که متشکل از 4 یا 6 عدد المان سوئیچینگ است مورد استفاده قرار می گیرد.در درایورها ابتدا خط تغذیه اصلی که AC نیز هست به DC تبدیل شده و دوباره توسط این پل به مقدار AC قابل تغییر از نظر فرکانس و ولتاژ تبدیل می شود.
جهت آشنایی بیشتر با این درایورها و کارکرد و مشخصات یک موتور AC میتوانید فایل زیر را دانلود و مطالعه کنید.
لینک دانلود آشنایی با موتورAC و نحوه درایو آن

دیود های شاکلی - دیاک - ترایک - تریستور و ترانزیستورهای ujt و pu

سلام. مقاله ای که امروز براتون قرار دادم در مورد دیود های شاکلی - دیاک - ترایک - تریستور و ترانزیستورهای ujt و put  است.

دانلود مقاله در مورد دیود های شاکلی - دیاک - ترایک - تریستور و ترانزیستورهای ujt و

آشنایی با انواع سنسورها و حسگرها

انواع حسگرها

زوج حسگر مافوق صوت

حسگر یک وسیله الکتریکی است که تغییرات فیزیکی یا شیمیایی را اندازه گیری می کند و آن را به سیگنال الکتریکی تبدیل می نماید. حسگرها در واقع ابزار ارتباط ربات با دنیای خارج و کسب اطلاعات محیطی و نیز داخلی می باشند. انتخاب درست حسگرها تأثیر بسیار زیادی در میزان کارایی ربات دارد. بسته به نوع اطلاعاتی که ربات نیاز دارد از حسگرهای مختلفی می توان استفاده نمود:  

–        فاصله

–         رنگ

–         نور

–         صدا

–        حرکت و لرزش

–         دما

–         دود

–         و...