كيف تصنع مصدر طاقة متغير؟

كل مكون كهربائي هو الكرة الأرضية يحتاج بشكل مباشر أو غير مباشر إلى الطاقة للعمل. لتوفير الطاقة المطلوبة ، يتم استخدام جهاز يعرف باسم مصدر الطاقة. مصدر الطاقة هو وحدة كهربائية وظيفتها توفير الطاقة للأحمال الكهربائية. تتمثل وظيفة مصدر الطاقة في أخذ جهد الإدخال من المصدر وتزويد الجهد المطلوب لتشغيل الأحمال المتصلة بمحطة الإخراج. يتم استخدام وحدة إمداد الطاقة للأغراض العامة في المنازل والمكاتب والكليات وما إلى ذلك. فهي تأخذ مدخلات 220 فولت من مصدر التيار الكهربائي ولديها محطات إخراج مختلفة لأحمال الطاقة التي لا تتطلب جهدًا عاليًا. طرف الخرج هو في الغالب من 5V ، 12V ، ومتغير 0-30V.

مزود الطاقة

كيف تصنع وحدة إمداد طاقة صغيرة؟

يعد مصدر الطاقة أهم جزء في أي مشروع لتشغيل الأجهزة بالكامل. لنبدأ ونجمع المزيد من البيانات لبدء المشروع. سنصنع لوحة دوائر مطبوعة (PCB) لهذا المشروع.

الخطوة 1: تجميع المكونات

أفضل طريقة لبدء أي مشروع هي عمل قائمة كاملة بالمكونات. هذه ليست طريقة ذكية لبدء مشروع فحسب ، ولكنها أيضًا توفر علينا الكثير من الإزعاج في منتصف المشروع. فيما يلي قائمة بالمكونات التي تتوفر بسهولة في السوق:

• تنحى محول
• 1n4007 (4 قطع)
• 7805 منظم جهد
• منظم الجهد LM317
• 2200 فائق التوهج مكثف
• 100F مكثف
• 0.33 فائق التوهج مكثف
• 240 أوم المقاوم
• 10 كيلو أوم مقياس الجهد
• لوحة الدوائر المطبوعة
• طقم لحام الحديد
• آلة حفر صغيرة
• FECl3
• مكشطة ثنائي الفينيل متعدد الكلور

الخطوة الثانية: دراسة المكونات

كما هو الحال الآن ، لدينا قائمة كاملة بجميع المكونات ، دعونا نتحرك خطوة للأمام وننتقل إلى دراسة مختصرة لجميع المكونات.

إلى محول هو جهاز كهربائي سلبي يستخدم لزيادة أو تقليل الجهد المتناوب في تطبيقات الطاقة الكهربائية. هناك نوعان من المحولات ، محول تدريجي ، ومحول تصاعدي. نحن هنا نستخدم محول تنحي. هذا النوع من المحولات هو الأكثر شيوعًا لاستخدامه في الأجهزة المنزلية لأنه يقلل من الجهد العالي من الرئيسي إلى 12V. أولاً ، يتم عمل الدائرة ثم يتم تشغيلها لأخذ جميع القياسات. يتكون البناء الأساسي للمحول من ملف ولفتين ، وملف أولي ، وملف ثانوي. في المحول التدريجي ، تكون اللفات الأولية أكبر من الملفات الثانوية التي تساعد في تقليل الجهد الأولي إلى الجهد الثانوي.

محول

إلى الصمام الثنائي هو مكون كهربائي وظيفته إجراء تيار أحادي الاتجاه. لقد صنعنا جسرًا مقومًا باستخدام أربعة صمامات ثنائية في دائرتنا. مقوم الجسر هو مقوم كامل الموجة يحول التيار المتردد (AC) إلى تيار مباشر (DC). عندما يمر جهد التيار المتردد عبر مقوم الجسر ، خلال دورة النصف الأول ، يصبح اثنان من الثنائيات منحازين للأمام ويتحول اثنان منهم إلى منحازين معكوسين ، مما يؤدي إلى توصيل دورة واحدة. خلال دورة النصف الثاني ، أصبحت الثنائيات التي تم عكسها منحازة من قبل ، أصبحت الآن منحازة للأمام وأصبح الاثنان الآخران منحازين معكوسين ، مما يجعل نصف الدورة الأخرى تظهر بشكل إيجابي. النتيجة النهائية هي موجة DC.

جسر المعدل

7805 منظم جهد: منظمات الجهد لها أهمية كبيرة في الدوائر الكهربائية. حتى إذا كان هناك تذبذب في جهد الدخل ، فإن منظم الجهد هذا يوفر جهد خرج ثابت. يمكننا أن نجد تطبيق 7805 IC في معظم المشاريع. يشير الاسم 7805 إلى معنيين ، ويعني '78' أنه منظم جهد موجب ويعني '05' أنه يوفر 5 فولت كمخرج. لذلك سيوفر منظم الجهد لدينا جهد خرج + 5 فولت. يمكن لهذا IC التعامل مع التيار حوالي 1.5A. يوصى باستخدام المشتت الحراري للمشاريع التي تستهلك تيارًا أكثر. على سبيل المثال ، إذا كان جهد الدخل هو 12 فولت وأنت تستهلك 1 أمبير ، فإن (12-5) * 1 = 7 واط. سوف تتبدد هذه 7 واط كحرارة.

منظم ضغط كهربي

LM317  هو أيضًا منظم جهد لكنه غير ثابت. إنه منظم جهد خطي قابل للتعديل. يمكنه التعامل مع تيار يصل إلى 1.5 أمبير ويمكنه تنظيم الجهد من 1.25 فولت إلى حوالي 37 فولت. يحتاج إلى مقاومة خارجية لتغيير الجهد. له العديد من التطبيقات ، على سبيل المثال ، يتم استخدامه في محركات السيارات ، وبنوك الطاقة ، وأجهزة الشحن ، ومفاتيح إيثرنت ، إلخ.

LM317

الخطوة 3: محاكاة الدائرة

قبل إجراء الدائرة ، من الأفضل محاكاة وفحص جميع القراءات على البرنامج. البرنامج الذي سنستخدمه هو جناح تصميم Proteus . Proteus هو برنامج يتم من خلاله محاكاة الدوائر الإلكترونية. أولاً ، يتم عمل الدائرة ثم يتم تشغيلها لأخذ جميع القياسات. يتكون البناء الأساسي للمحول من ملف ولفتين ، وملف أولي ، وملف ثانوي. في المحول التدريجي ، تكون اللفات الأولية أكبر من الملفات الثانوية التي تساعد في تقليل الجهد الأولي إلى الجهد الثانوي.

لتنزيل البرنامج ، انقر هنا.

1. بعد تنزيل برنامج Proteus وتثبيته ، افتحه. افتح مخططًا جديدًا بالنقر فوق مشاكل في القائمة.

   مشاكل

2. عندما يظهر التخطيطي الجديد ، انقر فوق ص رمز في القائمة الجانبية. سيؤدي هذا إلى فتح مربع يمكنك من خلاله تحديد جميع المكونات التي سيتم استخدامها.

   تخطيطي جديد

3. اكتب الآن اسم المكونات التي سيتم استخدامها لإنشاء الدائرة. سيظهر المكون في قائمة على الجانب الأيمن.

   مكونات البحث

4. بنفس الطريقة ، كما هو مذكور أعلاه ، ابحث في جميع المكونات. سوف يظهرون في الأجهزة قائمة.

   قائمة المكونات

5. الآن كما صنعنا الدائرة بأكملها على البرنامج. دعونا نقوم بمحاكاته للتحقق مما إذا كان الناتج الذي نحصل عليه مرغوبًا أم لا. نريد الحصول على 5V ثابتة على طرف واحد ومتغير من 0 إلى 12V على الطرف الثاني. لهذا ، سنقوم بتوصيل الفولتميتر ونأخذ جميع القراءات. أولاً ، سنضبط جهد مصدر جهد التيار المتردد الرئيسي إلى 220 فولت وترددها إلى 50 هرتز. لتغيير خرج الطرف الثاني ، سنقوم بتحريك مقبض الباب قد HG وهو مقاومنا المتغير.

   أخذ القراءات

الخطوة 4: عمل تخطيط ثنائي الفينيل متعدد الكلور

نظرًا لأننا بصدد إنشاء دائرة الأجهزة على ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، نحتاج إلى عمل تخطيط ثنائي الفينيل متعدد الكلور لهذه الدائرة أولاً.

1. لعمل تخطيط ثنائي الفينيل متعدد الكلور على Proteus ، نحتاج أولاً إلى تعيين حزم PCB لكل مكون في التخطيطي. لتعيين الحزم ، انقر بزر الماوس الأيمن فوق المكون الذي تريد تعيين الحزمة وتحديده أداة التغليف.

   تعيين الحزم

   iphone4 لا توجد خدمة
2. انقر فوق خيار ARIES في القائمة العلوية لفتح مخطط PCB.

   برج الحمل

   في انتظار التنشيط فيس تايم
3. من قائمة المكونات ، ضع جميع المكونات على الشاشة في تصميم تريد أن تبدو دائرتك عليه.
4. انقر فوق وضع المسار وقم بتوصيل جميع المسامير التي يخبرك البرنامج بالاتصال بها عن طريق توجيه سهم.
5. عندما يتم تصميم المخطط بالكامل ، سيبدو هكذا.

   تخطيط ثنائي الفينيل متعدد الكلور

الخطوة 5: صنع الجهاز

نظرًا لأننا قمنا الآن بمحاكاة الدائرة على البرنامج وهي تعمل بشكل جيد تمامًا. الآن دعونا نمضي قدمًا ونضع المكونات على ثنائي الفينيل متعدد الكلور. ثنائي الفينيل متعدد الكلور هو لوحة دوائر مطبوعة. وهي عبارة عن لوح مطلي بالكامل بالنحاس من جانب وعازل بالكامل من الجانب الآخر. جعل الدائرة على PCB عملية طويلة نسبيًا. بعد محاكاة الدائرة على البرنامج ، ووضع تخطيط ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، تتم طباعة تخطيط الدائرة على ورق زبدة. قبل وضع ورق الزبدة على لوحة PCB ، استخدم مكشطة PCB لفرك اللوح بحيث تتضاءل الطبقة النحاسية الموجودة على اللوحة من أعلى اللوحة.

إزالة طبقة النحاس

ثم يتم وضع ورق الزبدة على لوحة PCB ويتم تسويتها حتى تتم طباعة الدائرة على السبورة (تستغرق حوالي خمس دقائق).

كي لوح ثنائي الفينيل متعدد الكلور

الآن ، عندما تتم طباعة الدائرة على السبورة ، يتم غمسها في FeCl₃محلول من الماء الساخن لإزالة النحاس الزائد من اللوح ، سيترك فقط النحاس الموجود تحت الدائرة المطبوعة.

حفر ثنائي الفينيل متعدد الكلور

بعد ذلك ، افرك لوحة PCB بالمكشطة بحيث تكون الأسلاك بارزة. الآن حفر الثقوب في الأماكن المعنية ووضع المكونات على لوحة الدائرة.

حفر ثقوب في لوحة ثنائي الفينيل متعدد الكلور

جندى المكونات الموجودة على السبورة. أخيرًا ، تحقق من استمرارية الدائرة وإذا حدث انقطاع في أي مكان ، فقم بفك المكونات وتوصيلها مرة أخرى.

التحقق من استمرارية الدائرة

الخطوة 6: اختبار الدائرة

الآن الجهاز جاهز بالكامل. دعونا نجري اختبارًا ونقيس الفولتية. قم بتوصيل المحطات الأولية للمحول بالمصدر البشري لتشغيله. قم بتوصيل مصباح LED بمقاوم 1 كيلو أوم إلى طرف خرج 5 فولت لمصدر الطاقة ومحرك DC صغير بطرف الإخراج المتغير. قم بتشغيل مصدر التيار الكهربائي وستلاحظ أن المصباح يتوهج. لاختبار الجهد المتغير ، قم بتغيير مقبض المقاوم المتغير. مع التغيير في مقاومة المقاوم المتغير ، يجب أن تتغير سرعة المحرك. إذا حدث كل هذا ، فهذا يعني أننا قدمنا ​​مصدر طاقة جيد يمكن استخدامه لأغراض مختلفة ، على سبيل المثال ، شحن البطاريات ، وتشغيل مشاريع مدرسية صغيرة ، وتشغيل الألعاب ، وما إلى ذلك.