كيفية صنع مصدر طاقة مقعد: 20 خطوة (بالصور)

2025 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2025-01-23 12:53

يعد مصدر طاقة المقعد بمثابة مجموعة أدوات سهلة الاستخدام للغاية لهواة الإلكترونيات ، ولكنها قد تكون باهظة الثمن عند شرائها من السوق. في هذا Instructable ، سأوضح لك كيفية إنشاء مصدر طاقة مختبر متغير بميزانية محدودة. إنه مشروع DIY رائع للمبتدئين وكذلك أي شخص مهتم بالإلكترونيات.

[شغل الفيديو]

يمكنك العثور على جميع مشاريعي على:

الهدف الرئيسي للمشروع هو معرفة كيفية عمل وحدة إمداد الطاقة الخطية. في البداية ، لشرح مبدأ العمل لمزود الطاقة الخطي ، أخذت مثالاً على مصدر طاقة قائم على LM 317. ، لقد اشتريت مجموعة Power Supply من Banggood وقمت بتجميعها.

هذا هو مصدر جهد ثابت عالي الجودة يمكن من خلاله تنظيم الجهد باستمرار ، والنطاق الذي يتم فيه تنظيم الجهد هو 0-30 فولت. حتى أنه يحتوي على دائرة حد للتيار يمكنها التحكم بشكل فعال في تيار الإخراج من 2mA إلى 3A مع القدرة على تنظيم التيار باستمرار ، وهذه الميزة الفريدة تجعل هذا الجهاز أداة قوية لا غنى عنها في معمل الدائرة.

ميزة:

جهد الإدخال: 24 فولت تيار متردد

تيار الإدخال: 3A كحد أقصى

جهد الإخراج: 0 إلى 30 فولت قابل للتعديل بشكل مستمر

تيار الإخراج: 2mA - 3A قابل للتعديل بشكل مستمر

تموج الجهد الناتج: الحد الأدنى 0.01٪

الخطوة 1: الأدوات والأجزاء المطلوبة

قائمة الاجزاء:

1. محول التنحي - 24 فولت ، 3 أمبير (Jaycar)

2.مجموعة إمداد الطاقة DIY (Banggood / Amazon)

3. المشتت الحراري والمروحة (Banggood)

4. Volt-Amp Panel Meter (أمازون)

5. مقبض الجهد (Banggood)

6. محول باك (أمازون)

7. منفذ USB (أمازون)

8- قابس الموز المُلزم (أمازون)

9. IEC3 مقبس الطاقة (Banggood)

10. Rocker Switch (Banggood)

11. LED الأخضر (أمازون)

12. حامل LED (Banggod)

13. أنبوب الانكماش الحراري (Banggood)

14. أقدام مطاطية ذاتية اللصق (أمازون)

15. خيوط الطباعة ثلاثية الأبعاد PLA (GearBest)

الأدوات / الآلة المستخدمة

1. طابعة ثلاثية الأبعاد - Creality CR-10 (Creality CR10S) أو Creality CR-10 Mini

2-لحام الحديد (أمازون)

3. DSO- ريجول (أمازون)

4. مسدس الغراء (أمازون)

الخطوة 2: مخطط الكتلة الأساسي

قبل التوجه إلى عملية التصنيع ، يجب أن تعرف المكونات الأساسية لمزود الطاقة الخطي.

العناصر الرئيسية لمصدر الطاقة الخطي هي:

المحول: يغير المحول جهد التيار المتردد إلى القيمة المطلوبة. يتم استخدامه لتنحي الجهد ، كما يعمل على عزل مصدر الطاقة عن مدخلات التيار الكهربائي من أجل السلامة.

المعدل: ناتج طاقة المحول بالتيار المتردد ، وهذا يحتاج إلى تحويل إلى تيار مستمر ، يقوم مقوم الجسر بتحويل التيار المتردد إلى تيار مستمر.

مكثف تجانس المدخلات / مرشح: الجهد المعدل من المعدل هو جهد تيار مستمر نابض به محتوى تموج مرتفع للغاية. ولكن هذا ليس ما نريده ، فنحن نريد شكل موجة DC خالٍ من التموج الخالص. تُستخدم دائرة المرشح لتنعيم اختلافات التيار المتردد (تموج) من الجهد المعدل ، وتستخدم مكثفات الخزان الكبيرة لهذا الغرض.

المنظم الخطي: سوف يتقلب جهد الخرج أو التيار عندما يكون هناك تغيير في المدخلات من التيار الكهربائي المتردد أو بسبب التغيير في تيار الحمل عند خرج مصدر الطاقة ، ويمكن التخلص من هذه المشكلة باستخدام منظم الجهد ، وسوف تحافظ على الخرج ثابت حتى عند حدوث تغييرات في الإدخال أو أي تغييرات أخرى.

التحميل: تحميل التطبيق

الخطوة 3: المحولات

دخل التيار المتردد عالي الجهد إلى محول والذي عادةً ما ينزل التيار المتردد عالي الجهد من التيار الكهربائي إلى التيار المتردد منخفض الجهد المطلوب لتطبيقنا. لتصميم مزود الطاقة ، يتم اختيار الجهد الثانوي للمحول من خلال النظر في الجهد الناتج لمصدر الطاقة الخسائر في جسر الصمام الثنائي والمنظم الخطي. يظهر الشكل الموجي النموذجي لمحول 24 فولت أعلاه بشكل عام نسمح بهبوط حوالي 2 فولت - 3 فولت لتكوين مقوم الجسر ، لذلك يمكن حساب الجهد الثانوي للمحول على النحو التالي

مثال:

لنفترض أننا نريد إنشاء مصدر طاقة بجهد خرج 30 فولت و 3 أمبير.

قبل مقوم الجسر ، يجب أن يكون الجهد = 30 + 3 = 33 فولت (الذروة)

لذا فإن جهد RMS = 33 / جذر مربع (2) = 23.33 فولت

أقرب محول جهد كهربائي متوفر في السوق هو 24 فولت. لذا فإن تصنيف المحولات لدينا هو 230 فولت / 24 فولت ، 3 أمبير.

ملحوظة: الحساب أعلاه هو تقدير تقريبي لشراء محول ، ولحساب دقيق ، فكرت في انخفاض الجهد عبر الثنائيات ، وانخفاض الجهد للمنظم ، وتموج الجهد وكفاءة المعدل أيضًا.

الخطوة 4: مقوم الجسر

يقوم جسر المعدل بتحويل الجهد أو التيار المتردد إلى كمية التيار المباشر (DC) المقابلة. المدخل إلى المعدل هو تيار متردد بينما يكون خرجه هو نبض أحادي الاتجاه DC.

يبلغ انخفاض الجهد عبر الصمام الثنائي للأغراض العامة حوالي 0.7 فولت ويبلغ الصمام الثنائي شوتكي 0.4 فولت. في أي لحظة ، يعمل اثنان من الثنائيات الموجودة في جسر المعدل ، ولكن نظرًا لأن الصمام الثنائي يعمل بكثافة ، فقد يكون أعلى بشكل فعال. القيمة الآمنة الجيدة هي ضعف المعيار أو 0.7 × 2 = 1.4 فولت.

يكون خرج التيار المستمر بعد مقوم الجسر مساويًا تقريبًا للجهد الثانوي مضروبًا في 1.414 مطروحًا منه انخفاض الجهد عبر الثنائيات الموصلة.

فولت تيار مستمر = 24 × 1.414 - 2.8 = 31.13 فولت

الخطوة 5: تنعيم المكثف / الفلتر

الجهد المعدل من المعدل هو جهد تيار مستمر نابض به محتوى تموج عالي جدًا. تجعل التموجات الكبيرة الموجودة في المخرجات من المستحيل تقريبًا استخدامها في أي تطبيق للطاقة. ومن ثم يتم استخدام مرشح ، ويكون المرشح الأكثر شيوعًا باستخدام مكثف كبير.

يظهر الشكل الموجي الناتج الناتج بعد مكثف التنعيم أعلاه.

الخطوة 6: المنظم

سيتغير جهد الخرج أو التيار أو يتقلب عندما يكون هناك تغيير في المدخلات من التيار المتردد أو بسبب التغير في تيار الحمل عند خرج مصدر الطاقة المنظم أو بسبب عوامل أخرى مثل التغيرات في درجة الحرارة. يمكن التخلص من هذه المشكلة باستخدام منظم الدائرة المتكاملة أو عن طريق دائرة كهربائية مناسبة تتكون من مكونات قليلة. سيحافظ المنظم على ثابت الإخراج حتى عند حدوث تغييرات في الإدخال أو أي تغييرات أخرى.

يتم استخدام IC مثل 78XX و 79XX للحصول على قيم ثابتة للجهد عند الخرج ، حيث مثل IC مثل LM 317 يمكننا ضبط جهد الخرج إلى قيمة ثابتة مطلوبة. LM317T هو منظم جهد إيجابي قابل للتعديل بثلاثة أطراف وقادر على توفير مختلف نواتج جهد التيار المستمر بخلاف مصدر طاقة الجهد الثابت. تستخدم دارة المثال أعلاه وحدة IC لمنظم الجهد LM3 17. يتم تغذية الإخراج المعدل من مقوم جسر الموجة الكاملة إلى IC منظم LM317. من خلال تغيير قيمة مقياس الجهد المستخدم في هذه الدائرة ، يمكن التحكم في جهد الخرج بسهولة.

حتى الآن ، شرحت كيف تعمل وحدة تزويد الطاقة الخطية. في الخطوات اللاحقة ، سأشرح بناء مصدر طاقة مقعد من خلال تجميع مجموعة أدوات DIY.