أولا أبدأ ببسم الله الرحمن الرحيم وأقول أن هذا أول مقال لي على الموقع اصنعها من أجل تسهيل صناعة الأجهزة لجميع أفراد الأمة. قمت بتحويل مقال حول صناعة جهاز منبع أو مصدر الطاقة الكهربائية المنتظمة سواء لمن أراده أن ينجزه في مختبره أو معمله أو حتى لمن أراد أن يصنعه ويتاجر به. الجهاز بسيط ودارته الكهربائية سهلة أيضا.

إذا كنت لم تسمع أبدا عن الرمز IC  فأقول إنه يعني الدارة المدمجة (Integrated Circuit) بالعربية. حيث يتم دمج دارة كهربائية كاملة تراها على شكل مركب إليكتروني بسيط كالمضخم العملياتي والمؤقت والمعدل الكهربائي والميكروكنترولورات والمعالجات أيضا. هذه الدارات المدمجة أو لنقل هذا النوع من المركبات الإليكترونية يسهل علينا كثيرا صناعة الأجهزة الإليكترونية المختلفة مهما كانت صعوبتها.

سنستعمل إحدى هذه الدارات المدمجة لصناعة جهاز الطاقة الذي نتحدثه عنه في هذا المقال ألا وهو المعدل الكهربائي (Regulator Voltage, Régulateur de tension). توجد عدة أنواع منه، وإليك مثال عن بعض أنواعه وشدة التيار التي يمكن الحصول عليها إذا تم استعماله في الدراة الكهربائية للجهاز.

نوع المعدل الكهربائي

شدة التيار

LM 317

1.5 أمبير

LM 350

3.0 أمبير

LM 338

5.0 أمبير

العربية

الإنجليزية

الفرنسية

القيمة أو الصيغة

الرمز

صهيرة

fast acting fuse

2A

F1

250mA

F2

زر من نوع SPST

SPST Switch

S1

محول

Transformer

3 amp (primary 120/220 VAC/ secondary 9-0-9VAC)

T1

معدل كهربائي

voltage regulator

LM317

U1

قنطرة مقومة

Bridge rectifier

4A 100PIV

U2

مقاومة

resistor

220 ohms 1/2 watt

R1

1700 ohms 1/2 watt

R2

مقاومة متغيرة

potentiometer

4700 ohms

R3

مكثف

capacitor

4700uF/35v

C1

1uF/35v

C2

1000uF/35v

C3

مبرد حراري

Heatsink

7.62*7.62(cm)

مقياس الجهد الكهربائي (فولطميتر)

Voltmeter

من 0 إلى 30 فولط

مقياس التيار الكهربائي (الأمبيرمتر)

Ampermeter

من 0 إلى 1.5 أمبير

0 to 1.5 Amps

إليك اولا الرسم التخطيطي للدارة الكهربائية العامة لجهاز منبع الطاقة المنتظمة:

بخصوص مختلف الحروف أو الرموز التي تراها في الدارة الكهربائية فيمكنك الرجوع إلى قائمة الأجزاء الرئيسية لتتعرف على قيمها وأسماءها بالتفصيل.

من المهم ان يكون لديك محول كهربائي جيد لا يسخن عند العمل به لمدة طويلة. المحول الذي تم استعماله لصنع هذا الجهاز يحتوي على مدخلين:

المدخل الأول: 220 فولط متردد

المدخل الثاني: 110 فولط متردد

أما شدة التيار في مخارجه فيمكن ان تصل الى 3 امبير، على الرغم من أنه تم ضبطه على 1.5 امبير فقط من أجل صنع جهازنا هذا. المخارج الثلاثة هي:

المخرج الأول: 9 فولط

المخرج الثاني: 0 فولط

المخرج الثالث: 9 فولط

يمكن توصيلهم على التوالي للحصول على 18 فولط أو على التوازي للحصول على تيار أقوى.

المحول الكهربائي هو قلب جهاز منبع الطاقة على الرغم من انه بنفس اهمية المعدل الكهربائي الذي يوجد في صنفين:

TO-220: تركيبه على المبرد الحراري سيكون اسهل.

TO-3: سيكون له شكل قدرة الترانزستور.

تم استخدام الصنف TO-220لبساطته مع مبرد حراري منفصل.

ملحوظة: إن عدم استخدام المبرد الحراري سيؤدي إلى تلف المعدل الكهربائي LM317 في وقت وجيز فانتبه! يمكنك استخدام مادة السيليكون بين المعدل الكهربائي والمبرد الحراري لضمان سلامة انتقال الحرارة. ولهذا اخترنا مبرد حراري كبير...

ضع المروحة (المروحة المستخدمة في الحاسوب) على المبرد الحراري لتقوية عملية التبريد.

سنحتاج لـ 12 فولط و 150mAمن المحول لتشغيل المروحة.

تعمل المروحة والمقوم معا بسهولة لتوليد البرودة المناسبة داخل جهاز منبع الطاقة حتى ولو تم استخدام تيار قوي.

في مخرج جهاز منبع الطاقة يوجد فولطمتر (0-30 فولط)، وامبيرمتر (0-1.5 امبير). يمكنك الحصول عليهما من الأجهزة الالكترونية المهملة، او من مشروع آخر قمت بعمله مسبقاً.

ملحوظة: تأكد من ان العدادات المستخدمة مناسبة للجهد/التيار الذي تقيس، وان كان الأمبيرمتر الخاص بك اقل من 1.5 امبير فيجب عليك استخدام مقاومة مجزئة للتيار الكهربي على التوازي مع جهاز القياس لتستخرج الفائض من التيار، وان لم تفعل سيحترق الملف (الوشيعة) في الأمبيرمتر.

إذا نجحت في تتبع الدارة الكهربائية بالحرف الواحج قستحصل على تركيب مماثل لما في الصورة جانبه.

بعد ذلك صع كل شيء في صندوق الجهاز واختر أي تصميم يناسبك.

عند الانتهاء من المشروع وكل شئ في مكانه الصحيح في صندوق الجهاز ابدأ بالإختبارات التالية:

أولا وقبل اي شئ، يجب ان نتأكد من أن التوصيل الكهربائي للمحول قد تم بشكل صحيح، حيث أن جهد التيار الكهربائي في بعض الدول هو 120 فولط، وفي البعض الآخر يساوي 220 فولط. نحن الآن في حاجة الى شحنة كهربائية لنتأكد ما ان كان المصدر يولد طاقة (الجهد والتوتر) أو لا.

عندما تكون وحدة مصدر الكهرباء فو وضع الاغلاق (OFF) تأكد من ان زر الجهاز المرتبط بالمقاومة المتغيرة ( (Potentiometerفي اقل مرحل له، ثم حوله الى وضع التشغيل (ON). سيشير الفولطمتر إلى  1.2 فولط (أو أكثر أو أقل بقليل). أما لأمبيرمتر فسيكون في الوضع (0 أمبير).

تم استخدام مصباح (12 فولط و15 وات) لهذا الإختبار. قم بإيصال طرفي المصباح بمنبع التيار المستمر في الجهاز حتى نرى فيما بعد هل تمت العملية بنجاح أم لا.

عندها قم بتحريك الزر ببطئ لتزيد من قيمة الجهد الكهربائي، وفي نفس الوقت شاهد الابرة داخل الفولطمتر. فتيل المصباح الداخلي سيبدأ في الاحمرار ورويدا رويدا سيكون المصباح في كامل اضاءته.

إياك وأن تزيد من شدة إضاءة المصباح وإلا سيتلف. وفي الوقت نفسه لاحظ الابرة داخل الأمبيرمتر (لا تسمح للابرة بالوصول الى الجزء في اعلى اليمين على وجه الأمبيرمتر).

ملحوظة: احترس من هذه العدادات الدقيقة فانها باهظة الثمن.

حتى يكون جهاز مصدر الطاقه هذا معتمدا جدا، يجب أن نزيد من بعض الاختبارات  الإضافية. نحن في حاجة الى اداة دقيقة لفحص الفولطمتر والأمبيرمتر. فحص الفولطميتر الخاص بجهاز منبع الطاقة سهل باستخدام فولطمتر رقمي (DVM).

اختبار الفولطمتر:

اضبط الفولطمتر الرقمي على التيار المستمر (DC) على النطاق (0- 30 فولط).  صلهمباشرة بطرفي المصدر مع مراعاة اقطاب التوصيل، ثم ببطئ حرك زر جهازنا لتضبط الفولطمتر على (5VDC)، انظر وافحص اذا كان الرقم مطابق للرقم في الفولطمتر الرقمي.

كرر هذه العملية مع فولطات مختلفة... للتأكد من أن الفولطمتر الخاص بالمصدر يظهر نفس الرقم الذي يظهره الفولطمتر الرقمي.

اختبار الأمبيرمتر:

ننتقل الآن الى الأمبيرمتر، سنحتاج الى مصباح 12فولط/15وات (المستخدم في الاختبار السابق). اضبط الفولطمتر الرقمي على وضع (امبيرAmps) ثم اختر نطاق مناسب له مثلا: (0-10 امبير) وتأكد دائماً انه أعلى من (1.5 امبير).

ملاحظة: انتبه لأن الأمبيرمتر يوصل بطريقة مختلفة عن الفولطمتر، حيث يوصل دائماً على التوالي مع المصباح. لا توصل اسنان الفولطمتر الرقمي مباشرة بطرفي جهاز منبع الطاقة عند قياس التيار، فهذا سوف يتلف الصهيرة في الفولطمتر الرقمي وقد يتم حرق الفولطمتر الرقمي أيضا.

اولاً، قم بتدوير زر جهازنا الى اقل قيمة له، وصل قطب المصباح بطرف المصدر الموجب، والقطب الآخر بالقطب الموجب للفولطمتر الرقمي. صل الطرف السالب للفولطمتر الرقمي بالطرف السالب للمصدر. هكذا نكن قد شكلنا دائرة على التوالي بالمصباح والفولطمتر الرقمي لقياس التيار المتدفق داخل المصباح.

بعدها، قم بتدوير الزر ببطئ لتزيد من الجهد الكهربائي (الفولط). لاحظ فتيل المصباح، سيبدأ في الإحمرار والتيار يزداد كما هو واضح في الأمبيرمتر الخاص بالمصدر نظمه مع تيار من 500mAولاحظ الفولطمتر الرقمي ستجد ان الرقمان متطابقان. كرر العملية مع قيم أخرى لترى هل الرقمين متطابقين أم لا. مع اجراء الاختبار السابق انتبه لكيلا تحرق المصباح بتيار زائد.

اذا تمت هذه الاختبارات بطريقة ناجحة، فلقد صنعت مصدر للطاقة موثوقا ومعتمدا عليه.

صناعة جهاز منبع الطاقة هذا متعة حقيقية لبساطته، ونتائجه مطابقة لأي مصدر يمكنك شرائه. ان تم كل شئ بخير فمبروك لنفسك. يمكنك أن تجرب تركيب عدادات رقمية عوض التناضرية.