تبیان، دستیار زندگی
در این جلسه به توضیح درباره چند قطعه پرکاربرد الکترونیکی و ساخت منبع تغذیه می پردازیم...
عکس نویسنده
عکس نویسنده
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :

تخته پاک کن اتوماتیک - جلسه هفتم

اهداف: توضیح درباره چند قطعه پرکاربرد الکترونیکی، ساخت منبع تغذیه

وسایل مورد نیاز: ترانس فورماتور 220 ولت به 12 ولت، خازن 4700 میکروفاراد 24 ولت، پل دیود 8 آمپر، فیبر سوراخ دار

7-1: برق DC و AC :

1- معمولاً دو نوع جریان داریم: جریان متناوب و جریان مستقیم
جریان مستقیم: (DC)
در جریان مستقیم، جریان الکتریکی تنها در یک جهت و با شدت ثابت برقرار می شود. مثالهایی از جریان مستقیم شامل باتری ها و منابع تغذیه می باشد. اگر نمودار زمان شدت حریان را برای جریان DC رسم کنیم بصورت زیر خواهد شد.

تخته پاک کن اتوماتیک - جلسه هفتم

جریان متناوب:
در جریان متناوب، شدت و جهت جریان با زمان تغییر می کنند.
مثالهایی از جریان متناوب شامل برق شهر، دینام دوچرخه، و ژنراتورها می باشند. اگر شدت جریان متناوب را بر حسب زمان در یک نمودار رسم کنیم، شکل زیر حاصل می شود:

تخته پاک کن اتوماتیک - جلسه هفتم

برای تغذیه برخی موتورها جریان DC و برخی جریان AC نیاز داریم، ولی اکثر مدارهای الکتریکی با جریان DC ( مستقیم ) کار می کنند.

7-2: ترانسفورماتورها:
ترانس فورماتور یک ماشین الکتریکی ایستا است، یعنی مانند ژنراتورها و موتورها، حاوی قسمت دوار نمی باشد. ترانسفورماتورها معمولاً از دو یا چند سیم پیچ تشکیل شده اند که توسط یک مدار مغناطیسی مشترک به هم پیوند داده می شوند.
هسته مغناطیسی که سیم پیچ ها را پیوند می دهد، از مواد فرو مغناطیسی ساخته می شود تا پیوند مغناطیسی قوی ای بین سیم پیچ ها ایجاد کند.

نماد ترانسفورماتور در مدار به شکل زیر نمایش داده می شود:

تخته پاک کن اتوماتیک - جلسه هفتم

یکی از این سیم پیچ ها به منبع ولتاژ AC ( متناوب ) وصل می شود و به آن سیم پیچ اولیه گویند. سیم پیچ دیگر به مصرف کننده متصل خواهد شد.
1- سیم پیچی که تعداد دورش بیشتر است به ولتاژ زیاد وصل می شود سیم پیچ HV نام دارد.
2- سیم پیچی که تعداد دورش کمتر است به ولتاژ کم وصل می شود سیم پیچ LV نام دارد.

ترانسفورماتور قادر است ولتاژ را کم ( کاهنده ) یا زیاد ( افزاینده ) نماید.
در شکل زیر یک ترانسفورماتور را بصورت شماتیک مشاهده می کنید:

تخته پاک کن اتوماتیک - جلسه هفتم

اگر N1 و N2 تعداد دور سیم پیچ ها باشند، و V1 و V2 ولتاژ سر ترانس، داریم:
V1/V2=N1/N2


7-3: یکسو سازها:
همانگونه که در بخش اول این جلسه اشاره شد، برخی از دستگاه ها برای کار کردن به برق DC و برخی به برق AC نیاز دارند. در ساخت این پروژه، موتورهای استفاده شده به برق DC با ولتاژ 12 ولت نیاز دارند.


برقی که در شبکه برق کشور وجود دارد، برق 220 ولت متناوب (AC) می باشد، لذا باید هم ولتاژ آن را به 12 ولت کاهش دهیم و هم آن را مستقیم نماییم. برای کاهش ولتاژ می توانیم به راحتی و با استفاده از یک ترانسفورماتور کاهنده، ولتاژ را به 12 ولت کاهش دهیم.
برای تبدیل جریان AC به DC باید از پل دیود استفاده نماییم. پل دیود وسیله ای است که چهار عدد پایه دارد. دو عدد از این پایه ها با علامت "~" و دو عدد با علامت "+"و "-" مشخص شده اند. 

تخته پاک کن اتوماتیک - جلسه هفتم

اگر برق خروجی از ترانسفورماتورها به پایه هایی که با علامت "~" مشخص شده اند متصل نماییم، در پایه ای که با علامت "+" نشان داده شده برق مثبت و در پایه "- " برق منفی خواهیم داشت و در حقیقت این پایه ها قطب های + و – برق DC ما خواهند بود. همانگونه که در قبل گفتیم، نمودار جریان – زمان برق AC به صورت زیر است.

تخته پاک کن اتوماتیک - جلسه هفتم

ولی نصب پل دیود باعث می شود تنها بخش های منفی نمودار قرینه شوند و به بالای نمودار منتقل شوند و به صورت زیر در آیند:

تخته پاک کن اتوماتیک - جلسه هفتم

ولی ما باید این جریان را به نحوی به جریان DC ایده آل که به صورت خط صاف بود در آوریم. البته خط کاملاً صاف مخصوص باتری است و نمی توانیم به آن دست یابیم. ولی برای بهبود جریان، می توانیم یک عدد خازن با آن بصورت موازی وصل نماییم. خازن چون قادر است انرژی الکتریکی را در خود ذخیره کند، قادر است وضعیت جریان را بهبود ببخشد و آن را در نزدیکی قله نگه دارد مانند شکل زیر:

تخته پاک کن اتوماتیک - جلسه هفتم

در صورتی که بخواهیم جریان دقیق تری بدست آوریم، باید از منابع تغذیه حرفه ای و دستگاههای مخصوص استفاده نماییم.

7-4: ساخت منبع تغذیه دستگاه:

در این مرحله، از شما می خواهیم تا منبع تغذیه مورد نیاز این پروژه را بسازید. برای این منظور باید مداری مانند مدار شکل زیر بر روی فیبر سوراخدار بسازند.

تخته پاک کن اتوماتیک - جلسه هفتم

فیبر سوارخدار قطعه ای است که می توان قطعات الکتریکی را روی آن لحیم نمود. بهتر است ابتدا فیبر سوراخدار و چند مقاومت تهیه نمایید و لحیم کاری را بر روی آن تمرین نمایید.

تخته پاک کن اتوماتیک - جلسه هفتم

برای ساخت منبع تغذیه، ابتدا پل دیود را روی فیبر سوراخدار لحیم نمایید. سپس پایه هایی از پل دیود را که با علامت "~" مشخص شدند را به خروجی ترانس کاهنده لحیم نموده و پایه ای از پل دیود را که با علامت – مشخص شده به پایه منفی یک خازن 4700 میکروفاراد 24 ولت وصل نمایند. پایه منفی خازن به وسیله یک نوار رنگی مشخص می شود.

تخته پاک کن اتوماتیک - جلسه هفتم

سپس پایه + را به پایه دیگر خازن وصل نمایید. در پایان به دو پایه خازن، دو عدد سیم لحیم نمایید. این سیم ها خروجی های منبع تغذیه شما می باشند و می توانید در جلسه بعد، از آن برای راه اندازی دستگاه استفاده نمایید.
منبع تغذیه ساخته شده باید به صورت زیر باشد:

تخته پاک کن اتوماتیک - جلسه هفتم

برای تست نمودن منبع تغذیه ساخته شده آن را به یکی از موتورهای دستگاه نصب نمایید. هنگام اتصال برق، اگر موتور به کار بیافتد، منبع تغذیه به صورت مناسب ساخته شده و آماده کار می باشد.

تکلیف: به عنوان تکلیف، عکسی از منبع تغذیه ساخته شده تهیه نمایید و به همراه فیلم کوتاهی که از کارکردن موتور دستگاه پس از اتصال منبع تغذیه ساخته شده، به آن گرفته اید برای ما ارسال نمایید.

محل بازدید/ اردو/ خرید: --------------

منابع مطالعه: برای مطالعه بیشتر می توانید فایل مورد نظر را از اینجا دانلود نمایید.

بخش پژوهش های دانش  آموزی سایت تبیان

تنظیم: یگانه داودی

تخته پاک کن اتوماتیک - جلسه اول
تخته پاک کن اتوماتیک - جلسه دوم
تخته پاک کن اتوماتیک - جلسه  سوم
تخته پاک کن اتوماتیک - جلسه چهارم
تخته پاک کن اتوماتیک - جلسه پنجم
تخته پاک کن اتوماتیک - جلسه ششم
تخته پاک کن اتوماتیک - جلسه هفتم
تخته پاک کن اتوماتیک - جلسه هشتم