مقدمه :
موضوع پروژه اینجانب منبع تغذیه AC/DC 0تا 40 ولت است . که موضوع بسیار جالب و کاربردی می باشد .
قسمتی که کار را م ساخت ولتاژ زیاد ( 40 ولت ) آن بود . چون تقریبا همه منابع تغذیه ای که دیده ایم و نقشه هایشان موجود و در دسترس می باشد قسمت AC ندارند و قسمت DC آن ها حداکثر تا 30 ولت است .
ولی با ورودی 34 ولت و تقویت آن در مدار می توان خروجی را تا 40 ولت هم رساند که من هم همین کار را کردم . این گزارش از 5 فصل تشکیل شده است :
فصل اول : به توضیح کلی در مورد منبع تغذیه پرداخته است .
فصل دوم : در مورد ترانسفورماتور و محاسبات آن بحث شده است .
فصل سوم : در این فصل مبحث رگولاتور ولتاژ ویکسوسازی مورد بررسی قرار گرفته است .
فصل چهارم : در این فصل دستگاه و مدارات آن را با المانها تشریح کرده ایم .
فصل پنجم : که فصل پایانی می باشد کاتولوگ IC ها و برخی از نقشه های ضمیمه آمده است .
منبع تغذیه :
یک منبع تغذیه از قسمتهای مختلفی تشکیل شده است ولی به طور کلی از یک کنترل جریان منبع جریان و مقایسه کننده تشکیل شده است .
ما در اینجا به بررسی مفصل هر کدام از این قسمتها می پردازیم :
تحلیل و تشریح :
الف ) تغذیه صفر تا 40 ولت DC :
در این منبع تغذیه برای کنترل ولتاژ خروجی از یک عدد 741-OP – Amp استفاده شده است
در این IC ( آی سی ) ابتدا با استفاده از دو عدد مقاومت 4/7k,18k ضریب تقویت op Amp طبق فرمول به 8/4 برابر آن در خروجی ظاهر می شود . برای اینکه در خروجی آی سی 40 ولت داشته باشیم باید ورودی آن تقریبا 7/8 ولت اعمال کنیم . که ولتاژ را با استفاده از دیودزنر و ترانزسیتور کنترل جریان می سازیم . به این که با استفاده از ترانزسیتور یک منبع جریان ثابت ساخته و خروجی آن را به دو سر دیودزنر می زنیم تا به اثر تغییر جریان خروجی آن تغییر نکند . برای یکسو سازی و صافی تغذیه نیز از پل دودیود و خازن 2200MF (میکروفاراد ) استفاده کرده ایم در خروجی آی سی 741 جریان زیادی وجود ندارد که با آن بتوان مدارهای پر قدرت را راه اندازی نمود به همین دلیل در این مدار برای تقویت خروجی از زوج دارلینگتون استفاده کرده ایم . که توسط دو عدد ترانزسیتور 2N3055 , BC140.
ترانزسیتورهای BC107 برای حالت اتصال کوتاه می باشند . هنگامی که خروجی مدار اتصال کوتاه شود . ولتاژپس از امیتر ترانز سیتورهای BC107 حدود7% ولت شده وفعال می شوند که کلکتورآنها خروجی opamp را به زمین اتصال کوتاه می کنند و باعث می شود تا جریان خروجی قطع گردد.
ب) منبع تغذیه صفر تا 40 ولت AC :
منبع تغذیه AC منبع تغدیه(AC)یک عدد دیمر می باشد که بایک عدد ترایاک (BT136)ساخته شده است . که با کنترل جریان گیت آن توسط مقاومت متغیر خروجی آن تغییر می کندبار متصل به ولتاژ خروجی نباید صفر شود حداقل این بار باید 20 الی30 ولت باشد
توضیح در مورد دستگاه :
در این دستگاه از ترانز یستورهای (NPN)و(PNP) بکار رفته است:
ترانزسیتور(BC107) :از نوع(NPN)
ترانز سیتور (2N3055) :از نوع(NPN)
ترانز سیتور (B177) :از نوع(PNP)
ترانس :در این دستگاه دو عدد ترانس بکار برده شده است :
ترانس بزرگ: که حدود 400 گرم وزن دارد و وظیفه آن تصعیف برق 220 ولت شهری به حدودا 34 ولت می باشد این ترانس هم برقDC وهم برقAC را تامین می کند.
ترانس کوچک :که حدودا 200 گرم وزن دارد وظیفه آن تضعیف برق 220 ولت به6 ولت است که پس از یک سوسازی وفیلترولتمتر دیجیتال را تغذیه می کند.
توضیح اینکه در ترانس بزرگ ضریب تضعیف 4/6 برابر می باشد یعنی ولتاژ220 ولت را4/6 برابر کوچک می کند(34 )ولت : V 34 =4/6 ÷ 220
: بخش Dc
راهنمای مونتاژو ساخت ولت متر دیجیتال
ولت متر دیجیتال به شرح زیر می باشد
استفاده از آی سی 7107 – با استفاده از این آی سی امکان اندازه گیری ولتاژ از یک در صد تا 199 ولت به تور اتوماتیک و بدون نیاز به تغییر رنج فراهم شده است همچنین دستگاه قابل تبدیل به منی ولت متر بود که بعدا توضیح داده خواهد شد .
صفحه نمایش LED - در اکثر ولت متر های تجاری از صفحه نمایش LCD استفاده ای می شود که با وجود مزایایی از قبیل مصرف کم جریان به دلایل زیادی از جمله عدم وضح اعداد از راه دور ، عدم دید اعداد در تاریکی و ... چندان مورد توجه نمی باشد در این مدار از نمایش دهنده های LED بسیار مرقوب استفاده شده است که ضمن دارا بودن نور مناسب ، مصرف جریان متوسطی دارند . صفحه نمایش روی یک مدار چارچوبی جداگانه قرار دارد که استفاده و نصب مدار را در دستگاه ها و محل های مختلف به راحتی امکان پذیر می سازد . ارتباط صفحه نمایش و مدار اصلی توسط کان کتور و یا سیم چند رشته ای انجام می گیرد .
تغذیه مدار – اکثر مدارهای مشابه که با آی سی 7107 کار می کنند دارای تغذیه دوبل می باشند یعنی با ولتاژ قرینه + و – کار می کنند که در نتیجه نیاز به دو منبع تغذیه و یا استفاده از ترانس دبل برای تغذیه دستگاه می باشد اما در این مدار از یک ولتاژ برای تغذیه مدار استفاده شده است ولتاژ تغذیه مدار 6 ولت می باشد . مدار در برابر اتصال اشتباه قطبین محافظت شده اما ولتاژهای بیشتر از 6 ولت به آی سی مدار صدمه ای جدی وارد خواهد کرد در صورت استفاده از آداپتور برای تغذیه مدار توجه داشته باشید که حتما از نوع رگوله باشد اکثر موارد ولتاژ خروجی آنها بسیار بیشتر از ولتاژ اسمی آنها می باشد . سبب آسیب دیدن فوری و یا تدریجی مدار شده و به کار گیری آنها توصیه نمی شود .
قابلیت تبدیل آمپرمتر و ترمومتر ( دما سنج ) با تغییرات جزئی می توان از این مدار برای نمایش جریان و یا دما استفاده نمود .
قابلیت نمایش ولتاژهای AC ولتاژهای بالای 200 ولت – با تغییرات جزئی که در مدار داده شود می توان برای نمایش ولتاژ های AC و همچنین ولتاژهای بالای 200 ولت از دستگاه استفاده کرد بنابراین به راحتی می توان از دستگاه برای نمایش ولتاژ برق شهر استفاده نمود .
مونتاژ مدار : برای مونتاژ گیت از هویه قلمی 20 الی 40 وات و قلع مرقوب مقاومت های بکار برده شده در مدار را با توجه به جدول در محل خود نصب کنید 8 عدد از مقاومت های روی فیبر اصلی و 3 عدد روی فیبر صفحه نمایش قرار دارند . مقاومت R8 برای تبدیل مدار به آمپر بوده و محل آن فعلا خالی باقی می ماند دو عدد جامپر در مدار وجود دارند که با علامت J مشخص شده اند یکی در قسمت پایین IC1 روی فیبر اصلی و دیگری بین DIS1 و DIS2 روی فیبر نمایش دهنده قرار دارد . در هر یک از محل های J یک تک سیم معمولی ( و یا پایه مقاومت چیده شده ) نصب می شود 4 عدد دیود به کار برده شده را با توجه به جدول و در جهت صحیح نصب کنید . خازن های مدار را با توجه به جدول در جای خود نصب کنید در مورد خازن الکترولیت C8 قطبین + و _ را رعایت کنید . ترانزیستور را در جهت صحیح و با توجه به روی فیبر در محل T نصب کنید . پتانسیومتر را که از نوع سه پایه می باشند در محل P نصب کنید . یک عدد سوکت آی سی 40 پایه در محل آی سی 1 نصب کرده و آی سی 7107 را با رعایت جهت صحیح در داخل آن قرار دهید . آی سی IC2 از نوع سه پایه می باشد برای تبدیل مدار به ترمومتر در نظر گرفته شده است و محل آن فعلا خالی و بدون استفاده می ماند . محل های DIS1 و DIS2 برای نصب نشان دهنده ها در نظر گرفته شده اند برای نصب آنها نوعی سوکت مخصوص پیش بینی شده که داخل بسته بندی گیت موجود می باشد بنابراین مانند آی سی نخست سوکت را نصب نموده و سپس نشان دهندها را در جهت صحیح داخل سوکت قرار دهید ( نقاط ممیز به سمت نوشته های DIS1 و DIS2 قرار می گیرند ) در محل CON روی فیبر اصلی 25 نقطه وجود دارد که کانکتور مادگی مورد مصرف در محل مزبور نصب می شود کانکتور نری را که مشکی رنگ می باشند به قسمتهای 5 تای تقسیم کنید . 5 عدد از این کانکتور های 5 تایی مجموعا 25 عدد برای اتصال فیبر قسمت نشان دهنده به کانکتور مادگی مورد استفاده قرار می گیرد ذلایل تقسیم کانکتور نری به قسمتهای کوچکتر آن است که اگر کانکتور مزبور به صورت یک تکه نصب شود کمی تاپ برداشته و عمل لحیم کاری و اتصال آن به کانکتور مادگی با اشکال مواجه می شود بهترین روش نصب کانکتورنری روش ابتکاری است که در این قسمت شرح داده می شود . هر یک از کانکتورهای نری 5 پایه را اتز قسمت کوتاه تر آن روی سطح میز قرار داده دو طرف بدنه پلاستیکی آن را محکم را به سمت پایین فشار دهید تا قسمت پلاستیکی به 5 عدد کانکتور پایه را کنار دیکدیگر روی فیبر قسمت نشان دهنده طوری نصب کنید که قسمت پلاستیکی مشکی رنگ روی سطح فیبر ( در سمتی که قطعات نصب شده اند ) قرار گرفته و پایه آنها از کف فیبر بیرون بیاید سپس پایه ها را لحیم کنیم از باقی مانده کانکتورهای نری 2 عدد سه پایه جدا نموده و با فشار دادن پایه وسط نصب کرده و به هر یک از آنها دو رشته سیم لحیم کنید . کانکتورهای نر و ماده را طوری داخل هم قرار دهید که پایه یک نری به پایه یک مادگی اتصال یابد سپس با کمی فشار آنها را داخل یکدیگر محکم نماید در چنین وضعیتی فیبر نشان دهنده دقیقا روی فیبر اصلی قرار خواهد گرفت
آزمایش و تنظیم مدار : نخست به یک باتری و یا منبع تغذیه رگوله شده 6 سیم های بی مدار باید نشان دهندها روشن شده و عدد oo.o را شده اتصال دهید تا تنظیم مدار را انجام دهید برای این کار یا یک ولتاژ DC کاملا می تواند یک منبع تغذیه و یا باتری معمولی به ورودی اتصال داده و با اتصال یک ولت متر دیجیتالی دقیق ولتاژ آن را قرائت نموده و مدار را مطابق آن تنظیم کنید . نتظیم مدار توسط گردش پتانسیومتر P انجام می شود . چنانچه قطبین ورودی بر عکس باشند ولتاژ ورودی با یک علامت – نشان داده می شود همچنین اگر ولتاژ ورودی بیشتر از حد مجاز بوده و یا تنظیم دستگاه صحیح نباشد کلیه ارقام نشان دهنده خاموش شده و تنها عدد 1 نشان دهنده خواهد شد
چند نکته مهم در مورد مدار : مطالعه نکات زیر به شما در استفاده بهتر از مدار کمک خواهد نمود :
استفاده از یک پتانسیومتر مولتی ترن عمل تنظیم مدار را ساده خواهد نمود .
دو عدد فیبر دستگاه به هر وسیله ای غیر از کانکتورهای موجود می توانند به هم اتصال یابند ( مثلا سیم چند رشته ) فقط باید بهه ترتیب اتصال پایه ها توجه نمود
برای تبدیل دستگاه به میلی ولت متر می توانید مقاومت R7 را اتصال کوتاه کنید در این حالت باید به کمک یک میلی ولت متر دیگر مجددا دستگاه را تنظیم نماید