مصدر التغذية الكهربائية

مصدر التغذية الكهربائية

image001

يتطرق هذا المقال إلى كيفية صناعة مصدر التغذية الكهربائية للتيار المستمر الذي يمكن أن يمدك بتيار يتراوح من 1.5 فولت إلى 17 فولت. يمكنك إيصاله بتيار متناوب 110 فولت. وبعد فهمك لمبدأ صنع الجهاز، يمكنك ضبطه على 220 فولت بتردد 50 أو 60 هرتز حسب قيمة التيار المستعملة في البلد.


تقديم

يجب الانتباه للجهد الكهربائي الخارج من مصدر التغدية الرئيسية هل قيمته هي 220 ام 110 فولت؟ وعلى اساس ذلك يمكنك اختيار المحول.

 

يوجد طريقتان لقياس الجهد المتردد:

image002

l         جهد القمة (peak volt): هو اقصى ارتفاع جهد كهربائي في قيمة الاشارة.

l         متوسط الجذر التربيعي (rms): يساوي جهد القمة مقسوما على 2√. وهذه القيمة هي المقاسة بواسطة جهاز الفولتمتر.

 


أهم عناصر الجهاز ومبدأ عمله

 

المصهر (Fuse): هو سلك ينصهر (أو ينقطع) اذا تجاوز التيار المار فيه حداً معيناً، وهو مسؤول عن حماية المحول الكهربائي من التلف، ويجب ان يكون تيار تلف الفيوز اقل من اقصى تيار يحتمله المحول حتى نضمن ان يتلف الفيوز وليس المحول، ولكن مع مراعاة ان لا يكون تيار تلف الفيوز قليل جدا بحيث يتلف مع مرور اي تيار قليل منه.

I Fuse <  I Transformer

 

في دارتنا الكهربائية للجهاز الذي نريد صنعه اخترنا فيوزذي القيمة 1 امبير وذلك لان اقصى شدة تيار يحتمله المحول هو 1.2 امبير.

 

 image003

المحول الخافض الثلاثي (center tapped): يحول أو لنقل يخفض الجهد المتردد 220 او 110 فولت الى جهد متردد 12.6 فولت على مخرجين دون التاثير على التردد، بحيث يكون المخرج الاول (احمر) والمخرج الثالث (ازرق) متساويان في القيمة أي 12.6 فولت AC، ومتعاكسان في الاشارة ( + ، - ). أما المتبقي فقيمة الجهد عنده هي 0 فولت (يسمى بالارضية او المشترك أو GND أو ground أو masse).

image004 

الصورة في (جزء تقديم) تمثل التردد عند مدخل المحول (220  او 110 فولت).  أما الصورة المجاورة فتمثل مخرج المحول بقيمة 12.6 فولت (rms) (الموجب والسالب).

image005

سنستخدم المحول المسمى center-tapped لاننا نريد منظميّ جهد (موجب وسالب). ولكن اذا اردنا منظم جهد واحد (موجب او سالب) فإنه يجب استخدام المحول الخافض او نستخدم طرفين من المحول center-tapped؛ وهما احد المخارج الطرفية مع الاوسط. انظر للشكلين التاليين لتتضح عندك الفكرة.

image006

المقوم الكهربائي (full wave rectifier): عبارة عن دارة متكونة من اربعة صمامات ثنائية.

image007

يمكن أن تجده على شكل قطعة الكترونية واحدة تسمى المقوم أو rectifier.

image008

كما هو مبين في الصور أسفله باللون الاخضر فإن وظيفة المقوم هي تحويل الجهد المتردد (بقطبيتين موجبة وسالبة) الى جهد متردد بقطبية واحدة فقط (موجبة او سالبة) تمهيدا لتحويله الى جهد ثابت (DC). يمكن تسمية الاشارة الناتجة بعد المقوم بجهد ثابت نبضي (pulse dc) .

image009

image010

المكثف الكهرلي (electrolytic capacitor): وهو مكثف ذو قطبية (طرف موجب وطرف سالب)، ويمكن تشبيه عمله في هذه الدارة بعمل بطارية تفرغ لحظيا، موصولة على التوازي مع الجهد الثابت النبضي. ستكون وظيفته هي تحويل الاشارة الخارجة من المقوم الى جهد ثابت مموج (ripple dc) اقرب ما يكون الى الاشارة الثابتة (dc)، وكلما كانت قيمة المكثف اكبر كلما قلت قيمة التموج، مع الانتباه للقطبية عند توصيل المكثف.

image011

ولأن المكثف يقوم تقريبا بتوصيل القمم للاشارة المترددة، تصبح قيمة الجهد للجهد الثابت المموج (ripple dc)  = جهد القمة للجهد الثابت النبضي = 12.6*2√ = 17.81 فولت.

image012

منظم الجهد (voltage regulator): هناك نوعين:

 

LM317: وهي منظِمة للجهود الموجبة، بحيث تحول الجهد الثابت الداخل (17.81) الى جهد خارج يتراوح من 1.2 فولت الى 17 فولت تقريبا ً، حسب القانون التالي :

 

Vout=1.25volt +R2R1+IadjR2

 

بحيث أن:

R1:المقاومة الثابتة

R2: المقاومة المتغيرة

Iadj : يمكن اهماله  هو تيار صغير يخرج من الطرف الاول

 

LM337: وهو مشابه لمنظم الجهد الموجب إلّا انه يتعامل مع الجهود السالبة.

image013

LM317

 image014

LM337

المكثف: الهدف منه هو ضمان جهد ثابت.

image015

جهد ثابت

يتم ضبط الجهد الكهربائي الخارج بواسطة مقاومة متغيرة (5 كيلواوم). اما وظيفة الصمام الثنائي فهي حماية المنظم من شحنة المكثف ان تفرغ في المسار المعاكس فيتلف.

 

أما الهدف من المبرد الحراري (heat sink) هو امتصاص حرارة المنظم التي ترتفع كلما زاد التيار الناتج.

image016

المبرد (أو المبدد) الحراري

             

تطبيق عملي

 

الأجزاء الرئيسية

العربية

الإنجليزية

الفرنسية

الكمية

الصيغة أو الرمز

المصهر

Fuse

Fusible

1

1A

محول

Center-tapped transformer

Transformateur

1

1.2A 12.6v

مكثف إليكتروليكي

Electrolytic Capacitor

Condensateur électrolytique

2

25v 2200µF

2

25v 10µF

مقاومة

Resistors

Résistance

2

220Ω  0.25W

مقاومة متغيرة

Variable resistor

Résistance varie

2

5KΩ  0.25W

معدل (منظم) كهربائي

voltage regulator

 Régulateur de tension

1

LM317

1

LM337

صمام ثنائي

Diode

6

1N4004

 

الدارة الكهربائية

image017

لا تستخدم مصدر تغذية لأحمال كهربائية (load) تستهلك أكثر من 500mA لكيلا ترتفع حرارة منظمات الجهد. وإلا فيمكنك استخدام منظمات جهد قادرة على تزويد الأحمال الكهربائية بشدة تيارات مختلفة 3A و5A

 

ملاحظة: يمكنك زيادة قيمة الجهد الكهربائي الخارج من مصدر التغذية عن طريق استخدام محول يولد  جهد كهربائي أعلى على ان لا تزيد قيمته عن 25 فولت (rms) مع مراعاة اختيار المكثفات والمقاومات المناسبة.

 

تركيب

يمكنك استخدام بطاقة مثقبة لتثبيت المركبات الإليكترونية عليها. يمكنك أن تقوم بنظرة خاطفة على المقال التالي إذا كنت لا تدري كيف يمكنك التعامل معها:

 

اصنعها اليكترونيا – الشرائح الإليكترونية 1

 

أما بالنسبة للصندوق فأنت حر في تصميمه كيف تشاء. النموذج التالي مثال على ذلك.

image018

image019

بما أن المحول سيكون أكبر المركبات الإليكترونية فمن الأفضل أن تقوم بتثبيته على لوحة مختلفة وباقي المركبات في لوحة أخرى.

image020

رؤية من الأعلى للتركيب حيث يظهر لك الوجه الخلفي للمقاومتين المتغيرتين تليها لوحة المركبات الصغيرة ثم في الخلف تتموضع لوحة المحول.

image021

يمكنك اختيار الأزرار المناسبة لتثبتها على المقاومتين المتغيرتيتن البارزيتن في أعلى الجهاز.

 image022


تأليف


تحرير: محمد صري (الاردن)
البريد الالكتروني: عنوان البريد الإلكتروني هذا محمي من روبوتات السبام. يجب عليك تفعيل الجافاسكربت لرؤيته.

 


انتاج

 

اصنعها 2012.

 

{jumi [*3]}


المراجع

 

http://mcs.uwsuper.edu/sb/Electronics/PS/

http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/nationalsemiconductor/DS009063.PDF

http://www.alldatasheet.com/view.jsp?Searchword=LM337


 

التعليقات   

 
soundes
0 # soundes 2016-04-18 20:23
:roll: :roll: 444444444444444 444444444444444 4444
رد | رد مع اقتباس | اقتباس | تقرير إلى المدير
 
 
# Guest 2015-06-13 05:47
قام المدير بحذف هذا التعليق
 
 
# Guest 2015-06-12 07:01
قام المدير بحذف هذا التعليق
 
 
# Guest 2015-06-11 23:15
قام المدير بحذف هذا التعليق
 
 
# Guest 2015-06-03 18:12
قام المدير بحذف هذا التعليق
 
 
# Guest 2015-05-22 06:29
قام المدير بحذف هذا التعليق
 
 
# Guest 2015-04-16 13:27
قام المدير بحذف هذا التعليق
 
 
# Guest 2015-03-18 17:13
قام المدير بحذف هذا التعليق
 
 
م.عمرو
0 # م.عمرو 2014-01-01 01:12
مقال رائع جدا :)
جزاك الله خيراً
رد | رد مع اقتباس | اقتباس | تقرير إلى المدير
 

أضف تعليق


كود امني
تحديث


Go to top