تيار متردد إلى + 15 فولت ، -15 فولت 1 أمبير متغير و 5 فولت 1 أمبير تيار مستمر منضدة ثابتة: 8 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:36

مصدر الطاقة هو جهاز كهربائي يمد الطاقة الكهربائية بحمل كهربائي. يتميز مصدر الطاقة النموذجي هذا بثلاثة مصادر طاقة تيار مستمر صلبة. يعطي العرض الأول ناتجًا متغيرًا موجبًا من 1.5 إلى 15 فولت حتى 1 أمبير. الثانية تعطي سالب 1.5 إلى -15 فولت عند 1 أمبير. الثالث لديه 5V ثابت عند 1 أمبير. يتم تنظيم جميع الإمدادات بشكل كامل. تحافظ دائرة IC الخاصة على جهد الخرج في حدود 0.2 فولت عند الانتقال من عدم التحميل إلى 1 أمبير. الإخراج محمي بالكامل من الدوائر القصيرة. هذا العرض مثالي للاستخدام في المعامل المدرسية ومحلات الخدمة أو في أي مكان يتطلب جهد تيار مستمر دقيق.

الخطوة 1: كيف يعمل التوريد؟

يتكون العرض من دائرتين ، أحدهما ثابت خرج 5 فولت والآخر من 0 إلى + 15 ، و -15 عرض متغير مع كل قسم موضح أدناه. يتكون من محول طاقة ومرحلة مقوم تيار مستمر ومرحلة منظم.

1. التنحي عن 220 فولت تيار متردد باستخدام المحول: حيث من المفترض أن يكون مدخل المنظمين في أي مكان من 1.5 إلى 40 فولت. لذلك تم الاستغناء عن 220 فولت تيار متردد باستخدام المحول. يتم توفير 220 فولت تيار متردد من الرئيسي إلى ملف المحول الثانوي عبر الصمامات والمفتاح ، مما يؤدي إلى خفضه إلى 18 فولت. كانت نسبة دوران المحول 12: 1. عند الاختبار ، تبين أن جهد الدائرة المفتوحة للمحول هو 22 فولت. يخدم المحول غرضين. أولاً ، يقلل من إدخال 220VAC إلى 17VAC و 9VAC للسماح للجهد المناسب بدخول مراحل المعدل. ثانيًا ، يعزل خرج مصدر الطاقة عن 220VACline. هذا يمنع المستخدم من التعرض لصدمة كهربائية خطيرة ، إذا كان المستخدم يقف في منطقة مؤرضة. يحتوي المحول المركزي Tapped على ملفين ثانويين هما 180 درجة خارج الطور.
2. محول التيار المتردد إلى التيار المتردد: لتصحيح التيار المتردد (التحويل من التيار المتردد إلى التيار المستمر) ، تم استخدام تكوين الجسر للديودات التي قطعت الدورة السلبية للتيار المتردد وتحويلها إلى تيار مستمر نابض. يعمل كل صمام ثنائي فقط عندما يكون في حالة انحياز أمامي (عندما يكون الجهد عند الأنود أعلى من الجهد عند الكاثود). كان لهذا التيار المستمر بعض التموجات ، لذلك تم استخدام مكثف لتنعيمه نسبيًا قبل إرساله إلى دائرة التنظيم.
3. دائرة المنظم: تتكون دائرة المنظم في PowerSupply من دائرة متكاملة LM-317 و LM-337. يوفر LM317 أكثر من 1.5 أمبير من تيار الحمل بجهد خرج قابل للتعديل على مدى 1.2 إلى 37 فولت. سلسلة LM337 عبارة عن منظمات جهد سالب 3 أطراف قابلة للتعديل وقادرة على توفير ما يزيد عن -1.5 أمبير عبر نطاق جهد إخراج -1.2 إلى -37 فولت. إنها سهلة الاستخدام بشكل استثنائي وتتطلب مقاومين خارجيين فقط لضبط جهد الخرج. علاوة على ذلك ، يعد كل من تنظيم الخط والحمل أفضل من المنظمين الثابت القياسي. يتم تحديد جهد خرج LM317 / LM377 من خلال نسبة اثنين من مقاومات التغذية المرتدة R1 و R2 اللذان يشكلان شبكة مقسم محتملة عبر طرف الخرج. محطة "الإخراج" و "الضبط". ثم أي تيار يتدفق عبر المقاوم R1 يتدفق أيضًا عبر المقاوم R2 (متجاهلًا تيار الضبط الطرفي الصغير جدًا) ، حيث يكون مجموع الجهد عبر R1 و R2 مساويًا لجهد الخرج ، Vout. من الواضح أن جهد الإدخال ، يجب أن يكون Vin 2.5 فولت على الأقل أكبر من جهد الخرج المطلوب لتشغيل المنظم.
4. عامل التصفية: تم تغذية خرج LM317 / 337 إلى المكثف لتصفية تأثير النبض. وبعد ذلك تم إرساله إلى الإخراج. وتجدر الإشارة إلى أنه يجب مراعاة قطبية المكثف قبل وضعها.

5 فولت تيار مستمر ثابت

5v DC يعمل بنفس المبدأ ولكن المنظم المستخدم لذلك هو ثابت 7805. كما أن المحول المستخدم كان من 220V إلى 9V AC.

الخطوة 2: مخطط الدائرة والمكونات المطلوبة:

تم سرد مخطط الدائرة الكهربائية والمكونات المطلوبة في الصور أعلاه.

الخطوة 3: المحاكاة وتخطيط Pcb

التخطيطي والمحاكاة Proteus:

تمت محاكاة الدائرة التخطيطية لمعرفة ما إذا كانت الدائرة تعمل بشكل صحيح وتحقق هدفنا المتمثل في مصدر طاقة ثابت متغير 15 فولت و 5 فولت. والتي تم التحقق منها عن طريق قياس جهد الخرج بمساعدة المتر المتعدد.

تخطيط Proteus PCB:

تم تحويل الدائرة التخطيطية بعد الاختبار إلى تخطيط ثنائي الفينيل متعدد الكلور. يتم وضع المكونات أولاً ويتم التوجيه من خلال التوجيه التلقائي. يبلغ عرض سلك الطاقة T80 بينما يبلغ عرض باقي السلك T70 ، وقد تم اختيار طول اللوحة ليكون 6 × 8 بوصات. تم أيضًا فحص تخطيط ثلاثي الأبعاد لتصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور المتوقع. يتم تصدير التنسيق عند الانتهاء واختبار ما إذا كانت المسارات لا تتقاطع كملف PDF. يتم تحديد حافة اللوحة والطبقة السفلية فقط لتكونا في ملف PDF والباقي غير محدد. يعطينا طباعة لمسار ثنائي الفينيل متعدد الكلور بالكامل.

الخطوة 4: طباعة PCB

الطباعة على ورق الزبدة:

تم طباعة المسار الذي تم الحصول عليه كملف PDF على ورق الزبدة. كانت الطابعة المستخدمة لهذا الغرض هي الطابعة التي تحتوي على مسحوق حبر بدلاً من الحبر السائل حيث لا يمكن نقلها على ورق الزبدة. لهذا الغرض ، يتم قطع ورق الزبدة بحيث يتناسب مع حجم ورق A4 لسهولة الطباعة ثم قصه ليناسب حجم PCB.

نقل الطباعة من ورق الزبدة إلى لوحة ثنائي الفينيل متعدد الكلور:

يتم وضع ورق الزبدة أعلى لوح ثنائي الفينيل متعدد الكلور. يتم استخدام مكواة ساخنة للضغط على ورق الزبدة مما يؤدي إلى نسخ المسار نفسه على لوحة PCB بسبب تسخين حبر الحبر. بعد ذلك يتم إجراء تصحيحات المسار باستخدام علامة دائمة.

النقش:

نقل المسار على لوحة PCB ، في الخطوة التالية يتم غمس اللوحة في حاوية مملوءة بكلوريد الحديديك الموضوعة في الفرن مما يؤدي إلى إزالة النحاس من جميع أنحاء لوحة PCB باستثناء المسار الذي تمت طباعته مما ينتج عنه ورقة بلاستيكية بها النحاس موجود فقط على المضمار.

حفر:

بعد تحضير ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، يتم حفر الثقوب باستخدام مثقاب ثنائي الفينيل متعدد الكلور عن طريق إبقائه في المنتصف لعقد المثقاب عند 90 درجة على ثنائي الفينيل متعدد الكلور وعدم تطبيق ضغط إضافي وإلا ستكسر لقمة الحفر. الثقوب الخاصة بالترانزستورات والموصلات والمنظمين الثنائيات مصنوعة أكبر من المقاومات العادية والمكثفات وما إلى ذلك.

التنظيف باستخدام التنر / البنزين:

يتم غسل لوحة PCB ببضع قطرات من التنر أو البنزين وفقًا للتوافر بحيث يتم إزالة الحبر من المسار للحصول على لحام مثالي للمكون على PCB. ثنائي الفينيل متعدد الكلور جاهز ليتم لحامه بالمكونات.

لحام المكونات:

ثم يتم لحام المكونات على لوحة PCB وفقًا لتخطيط Proteus PCB. المكونات ملحومة بحذر من خلال عدم تقصير المسارات أو النقاط. يتم أخذ استقطاب المكونات مثل المكثفات / الترانزستورات في الاعتبار. يتم إرفاق أحواض الحرارة بالمنظمين باستخدام عجينة لتحسين التوصيل ويتم لحامها باستخدام ثنائي الفينيل متعدد الكلور. بصورة مماثلة

اختبارات:

مرة أخيرة ، يتم اختبار PCB لأي فترة قصيرة أثناء لحام المكونات الموجودة على اللوحة. بعد ذلك ، تم تشغيل PCB ولوحظ الإخراج وفقًا للإخراج المطلوب. ثنائي الفينيل متعدد الكلور جاهز ليتم وضعه في الغلاف.

الخطوة 5: تحضير الغلاف

تم شراء غلاف مسبق الصنع بتصميم أساسي من السوق وتم تعديله وفقًا للمتطلبات المرغوبة. لقد جاء بفتحتين لعمودي ربط ، لذلك تم حفر 4 ثقوب إضافية لعمود الربط و 2 لمقاييس الجهد في الغلاف. تم وضع مقبس أنثى 3 سنون أيضًا لسهولة توصيل كابل تزويد التيار المتردد. تم أيضًا وضع مفتاح بالخارج لتشغيل أو إيقاف تشغيل مصدر الطاقة. بالإضافة إلى أنه تم تركيب VOLTMETER في المستلزمات لسهولة القراءة / الاختيار للمستخدم.

الخطوة 6: إعداد التوريد

تم وضع المحولات والدائرة في الغلاف بمساعدة لوح خشبي / عازل لتجنب أي قصر في الجسم. تم استخدام البراغي وروابط الكابلات لتثبيت المكونات معًا. تم تثبيت أعمدة الربط ومقاييس الجهد لحامل الصمامات والزر على الغلاف. تم استخدام سلك العبور للتوصيل وكان ملحومًا لتأمين الاتصال. تم استخدام غلاف الانكماش لتأمين التوصيلات وتجنب أي قصر. تم اختبار العرض.

الخطوة 7: تنظيم الحمل

تم توصيل الحمل بإخراج الإمداد وواجه انخفاض جهد الخرج بسبب الانخفاض عبر مقاومات الأسلاك / مسارات ثنائي الفينيل متعدد الكلور / نقاط الاتصال. ولتلبية ذلك ، تم تغيير قيم المقاومات عبر LM317 / LM337 لتوفير جهد تحميل يبلغ 15 فولت. حيث أن الجهد الذي كان عند الخرج كان جهد الدائرة المفتوحة.

الخطوة الثامنة: الاختبارات / الملاحظات النهائية

يعمل الفولتميتر المستخدم في الإمداد فقط مع مستويات الجهد فوق 7 فولت (الأخرى غير متوفرة في السوق). لذلك باستخدام أفضل الفولتميتر ، يمكن أيضًا قياس قيم الجهد المنخفض. يفضل استخدام مقياس الفولتميتر التماثلي ثنائي الاتجاه واستخدام مفتاح لتغيير القيمة المراد قياسها (+ جهد الإمداد أو جهد الإمداد) ، يمكن جعله أكثر عملية.

بشكل عام كان مشروعًا مثيرًا للاهتمام. لقد تعلمت الكثير عندما كنت على دراية بتصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، ومشاكل صنع الإمداد ومنظمات الجهد المتغير.

يرجى أيضًا زيارة https://easyeeprojects.blogspot.com/ للمشاريع القادمة.:)