منبع تغذیه برای مبتدیان ، قسمت 2

منبع تغذیه متغیر بخش ۲ از مجموعه آموزشی ویدئویی ما بر روی منابع برق برای مبتدیان و مهندسین غیر الکترونیکی است.

شما را با آزمایش و استفاده از تجهیزات برقی کنترل نشده آشنا میکنیم.

در بخش 1 از آموزشهای ویدئویی ما برای مبتدیان در مورد منبع تغذیه متغیر ، ما توضیح دادیم که چگونه می توانید بدون هزینه کردن در تجهیزات گران قیمت ، برای آزمایش ، اصلاح و استفاده از منبع برق اقدام کنید.

در اینجا در قسمت 2 از سری آموزشهای ویدیویی ما به آزمایش و استفاده از تجهیزات برق کنترل نشده می@پردازیم.

برای کسب اطلاعات بیشتر آموزش ویدیویی قسمت 2 ما را تماشا کنید!

متن ویدیوی آموزشی را دنبال کنید

زمان: 0:00

سلام من کریس ریچاردسون هستم و یک مهندس الکترونیک هستم که روی منبع تغذیه متمرکز هستم.

این دومین قسمت از سلسله سمینارهای وب برای علاقه‌مندان به منبع تغذیه است که لزوماً به عنوان مهندس‌الکترونیک شناخته نمی‌شوند.

در بخش اول از سری آموزش منبع‌تغذیه که من در مورد ملزومات اولیه مورد نیاز برای شروع آزمایش صحبت کردم.

اکنون به برخی از منابع انرژی نگاه می‌کنیم که به طور فعال خروجی آن‌ها را کنترل نمی‌کنند.

این نوع عرضه، یک منبع بدون کنترل و کم‌تر رایج است،‌زیرا بیشتر و مقرون‌به‌صرفه‌تر برای تامین منابع برق منظم است.

اما ما هنوز هم می‌توانیم چیزهای زیادی از منابع کنترل‌نشده قبلی بیاموزیم.

دستور کار منبع تغذیه متغیر

زمان: 0:31

در این ویدیو ما می‌خواهیم ببینیم:

که منبع برق در کجا ها هنوز پیدا خواهد شد،‌اما در واقع کم و بیش میشه گفت که نادر است که آن‌ها را پیدا کند.

سپس به قلب اکثر این تجهیزات نگاه خواهیم کرد که براساس ترانسفورماتورها هستند که در فرکانس خط جریان متناوب (جریان متناوب)یا ۵۰ هرتز و یا ۶۰ هرتز که به محل زندگی شما بستگی دارد، عمل می‌کنند.

از آنجا که ترانسفورماتورها جریان متناوب (AC) یا ولتاژ و همچنین جریان یا ولتاژ متناوب را جذب می کنند ، تقریباً در هر منبع باید اصلاح شود ، به این معنی که AC به DC (جریان مستقیم) تبدیل می شود.

با‌توجه به ماهیت آنها‌، منبع تغذیه کنترل نشده اجازه می‌دهد ولتاژ خروجی آنها با تغییر جریان خروجی آنها تغییر کند.

بنابراین ما این مورد را در برخی از منابع واقعی آزمایش خواهیم کرد.

سپس چالش جهانی همه منابع انرژی ، گرما را بررسی خواهیم کرد!

زمان : 1:11

در اینجا سه منبع برق وجود دارد.‌اولی که از یک تلفن نجات پیدا کرده و بعدی برای تلفن دیگری بود.

اولی یک منبع برق مبتنی بر ترانسفورماتور است و دومین منبع تغذیه سوییچینگ می‌باشد.

اولی ۶.۵ ولت در ۵۰۰ mA است و دومی ۶.۵ ولت در ۶۰۰ mA است.

پس به تفاوت توجه کنید، اما مساله بزرگ، وزن است.

اگر می خواهید تفاوت بین منبع تغذیه ترانسفورماتور یا ترانسفورماتور خط و یک استاندارد را بدانید ، فقط باید ببینید چقدر سنگین است. وزن اول 220 گرم است ، و دستگاهی که از نظر جسمی کوچکتر است و بر اساس تنظیم کننده سوئیچینگ قدرت بیشتری را تأمین می کند فقط 55 گرم وزن دارد. آخرین مورد در اینجا ، منبع تغذیه کنترل نشده ای است که من خودم و حتی سنگین تر آن را با 338 گرم ساختم.

زمان : 2:15

من آماده امتحان‌کردن منبع‌تغذیه کنترل‌نشده خود در اینجا هستم‌، اما قبلش می‌خواهم یک نکته مهم در‌مورد ایمنی الکتریکی یادداشت کنم.

در ورودی AC ما “زمین” داریم ، این زبانه ها در برنج هستند ، و هر زمان که با یک اسیلوسکوپ یا بیشتر قطعات تجهیزات آزمایشگاهی آزمایش کنید ، اتصال منفی ، نقره ای که در اسیلوسکوپ می بینیم نیز زمین است ، در حقیقت این اتصال است.

بنابراین من نوک خود را در آنجا به هم وصل کرده‌ام و می‌خواهم از تابع تست در اینجا استفاده کنم.

بنابراین اگر بیش از حد بروم و زبانه ها را لمس کنم ، به اندازه کافی زمین الکتریکی آن است.

دلیل این که این را می گویم این است که ما نمی توانیم اسیلوسکوپ را به هم وصل کنیم ورودی های AC ، که در واقع کوتاه شدن زمین به خط یا خنثی شدن است.

ما باعث می شویم که مدار متفرقه به حرکت درآید ، یا باعث ایجاد ولتاژ یا جریان زیادی در داخل کاوشگر شود که از طریق اسیلوسکوپ عبور می کند و احتمالاً به چیزی آسیب می رساند.

زمان 3:17

نکته مهم دیگر که باید توجه داشته باشیم ، اگر می خواستیم از دو طرف پل دیود تست کنیم با این اسیلوسکوپ و دو کاوشگر غیرمستقیم استاندارد امکان پذیر نیست .

اگر می‌خواهیم یک‌کاوشگر را به‌اینجا وصل کنیم و یک‌کاوشگر دیگر از طرف‌دیگر. در انتهای پل‌دیود می توانیم آنرا کوتاه کنیم.

از کجا می توان منبع تغذیه متغیر را پیدا کرد

زمان 3:36

اگر فردی حامی محیط زیست هستید ، می توانید الکترونیک ناخواسته قدیمی خود را به یک مرکز بازیافت ببرید.

اما شما هنوز هم ممکن است یک کیف یا جعبه در جایی با وسایل الکترونیکی قدیمی داشته باشید که هنوز برای بازیافت دوباره به آن دسترسی پیدا نکرده اید.

به دنبال آداپتورهای دیواری در آنجا باشید و سنگین ترین آن را پیدا کنید.

ولتاژ کنترل نشده منبع تغذیه متغیر

زمان 3:52

در اینجا تنظیم منبع تغذیه غیرقابل تنظیم من ، دو مولتی متر خود را دارم. این رنگ آبی قصد دارد ولتاژ ورودی را اندازه گیری کند ، نارنجی قصد دارد ولتاژ خروجی را در پایانه های خروجی ترانسفورماتور اندازه گیری کند.

نکته مهم تا آنجا که ایمنی پیش می‌رود ، این است که این مولتی متر تا 750 ولت rms می‌رود.

مورد دوم ایمن تا 250 ولت AC است ، بنابراین ما چیزی را از بین نمی بریم.

پس وقتی آن را روشن می‌کنم “، ما تقریبا ۲۳۰ ولت در ورودی داریم.

دوباره جریان متناوب AC، و این دستگاه ۲۴ ولت متناوب می‌گوید، اما واقعا ۲۷ ولت داریم،‌اما این‌عادی است، معمولی است.

هنگامی که ما آن را به نرخ ۱۲ V بر آمپر بار می‌کنیم، باید به ۲۴ ولت نزدیک‌تر باشد.

ترانسفورماتورهای 50/60 هرتز – ولت ، آمپر و ولت-آمپر

زمان 4:49

به طور کلی هر چه فرکانس پایین تر باشد ترانسفورماتور برای یک سطح قدرت معین بزرگتر خواهد بود.

ترانسفورماتورهای 50 یا 60 هرتزی از این رو بزرگ و سنگین هستند زیرا برای کار در چنین فرکانس های کم نیاز به القاء بیشتری دارند.

در مقایسه ، تعویض منبع تغذیه که در قسمت های 4 و 5 از این سری وبینارها صحبت خواهیم کرد.

از هزار تا نزدیک به یکصد‌هزار برابر بیشتر کار می‌کنند‌،‌بنابراین ترانسفورماتورهای آنها بسیار کوچکتر و سبک‌تر و ارزان تر هستند.

زمان 5:16

دوباره همین آزمایش اما این بار پروب اسیلوسکوپ ولتاژ خروجی واقعی DC را آزمایش می کند.

در اینجا مولتی متر در حدود 38 ولت خوانده شده است ، و آنچه من انجام داده ام این است که اسیلوسکوپ را گرفته و آن را در حالت تقسیم AC تنها با دو ولت قرار دهید.

بنابراین می‌توانید در اینجا مشاهده کنید که بسیار صاف است و دلیل آن این است که هیچ بار وجود ندارد.

اکنون منبع تغذیه کنترل نشده ما توسط این مقاومت 330Ω بارگذاری می شود.

بنابراین از خروجی مثبت به مقاومت می رود و سپس به مولتی متر آبی می رود و این در واقع جریان DC را اندازه گیری می کند ، در آنجا می توانیم 93mA را مشاهده کنیم.

مولتی متر دیگر اندازه گیری ولتاژ خروجی DC (31.6V) است و از مولتی متر آبی ولتاژ به بار باز می‌گردد.

خواندن مولتی متر

نکته مهم دیگر که اکنون باید توجه داشته باشیم که مدار ما در حال بارگذاری است ، در واقع می توانیم شاهد برخی از موج دار شدن باشیم.

من مجبور به بزرگنمایی و در حال حاضر این در حال حاضر 500mV در هر بخش است ، اما ما قطعا می توانیم تفاوت بین مورد لود شده و تخلیه شده را ببینید.

یکسو کننده برق منبع تغذیه کنترل نشده

زمان 6:14

تمام لوازم الکترونیکی مدرن تقریباً با جریان مستقیم ، DC جریان دارد.

بنابراین یکسو کننده ها برای تبدیل خروجی های AC از ترانسفورماتورهای خط به DC استفاده می شوند.

بطور کلی سه چیز وجود دارد که میکروچیپ ها یا الکترونیک را از بین می برد.

زمان 6:28

ولتاژ بسیار زیاد، اولین و متداول‌ترین ولتاژ است، یک ولتاژ منفی متصل به جایی که یک ولتاژ مثبت باید مورد استفاده قرار گیرد، دومین دلیل است و اینجاست که یکسو کننده وارد می‌شود.

سومین علت خرابی،‌گرما است و ما در‌مورد آن در پایان  این وبینار و در پایان زمان باقیمانده نیز بحث خواهیم‌کرد.

دیودهای گسسته و پلهای دیود دارای رتبه بندی ولتاژ برای اوج یا ولتاژ DC هستند که می توانند به صورت معکوس اداره کنند و برای جریان DC یا RMS دارای رتبه های فعلی هستند.

در بیشتر موارد بیش از حد ولتاژ حتی کمی باعث می شود دیود تقریبا بلافاصله از بین برود.

در حالی که جریان بیش از حد باعث گرمای بیش از حد می شود.

این می تواند دستگاه را از بین ببرد ، اما معمولاً زمان بیشتری طول می کشد.

در اینجا منبع تغذیه مؤلفه گسسته تنظیم نشده وجود دارد ، اما اکنون پل دیود از مدار خارج شده و در اینجا این دیود یکسو کننده منفرد جایگزین شده است.

در صورت عدم بار‌،‌ما هنوز در حدود خروجی‌38 ولت داریم و بدون بار می‌توانیم ولتاژ خروجی را ببینید‌،‌بسیار صاف است.

خازن ها را نگه دارید – مواج کردن صافی خروجی

زمان 7:25

پس از تصحیح AC شما به‌DC‌،‌از نظر ولتاژ خروجی فراز‌‌و‌نشیب های زیادی وجود دارد و با بار بیشتر بدتر می‌شود.

اعمال AC اصلاح شده به طور مستقیم در اکثر لوازم الکترونیکی در بهترین حالت به طور پراکنده کار می کند و الکترونیک شما را در بدترین حالت از بین می برد زیرا قله های ولتاژ خروجی به راحتی می تواند خیلی زیاد باشد و باعث ایجاد ولتاژ شود.

یک خازن بزرگ، معمولا صدها میکروفاراد یا میلی فاراد شارژ را جذب می‌کند .

در حالی که AC تصحیح شده بالاتر از ولتاژ خروجی مطلوب است و سپس آن بار را تامین می‌کند که برق AC پایین‌تر از ولتاژ خروجی مطلوب باشد. خروجی بسیار صاف به نظر می رسد.

زمان 8:02

این یک مدار یکسو کننده نیمه‌موج است، اما این بار با بار قدرت ۳۳۰ Ω که به آن متصل است.

با استفاده از ۹۰ mA، ولتاژ حدود ۳۰ ولت است، و از همه مهم‌تر، ما می‌توانیم تفاوت بزرگی را ببینیم چون در حال حاضر موج بیشتری در ولتاژ خروجی وجود دارد.

ولتاژ خروجی در مقابل جریان خروجی

زمان 8:20

پس از تصحیح و صاف شدن ، باز هم افت ولتاژ خروجی با افزایش جریان بیشتر برق وجود دارد.

به همین دلیل است که خارج از آداپتور دیواری می گوید: “6.5 ولت در 500 میلی آمپر”

زیرا آزمایش شده‌است که‌ولتاژ را در‌آن جریان داشته‌باشد اما ولتاژ‌خروجی متوسط در‌بارهای پایین‌تر افزایش می‌یابد و در‌بارهای بالاتر غرق می‌شود.

هر دستگاهی که توسط این آداپتور تأمین شود باید دارای یک ترسیم جریان ثابت باشد یا باید بتواند در برابر تغییرات آن ولتاژ مقاومت کند.

زمان 8:48

در اینجا در این آزمایش‌، آنچه من انجام می‌دهم تست ترانسفورماتور در‌حداکثر ولتاژ-آمپری است که قادر به انجام آن است.

بنابراین در پشت آن که اکنون نمی توانیم ببینیم می گوید:

حداکثر 12 ولت آمپر (12 ولت) است. می دانیم وقتی آن را به خط وصل می کنیم 230 ولت داریم.

بنابراین 12VA تقسیم شده با 230 ولت در حدود 52mA (0.052A) است.

این به همان اندازه نزدیک است که می توانم با نوع بار متغیری که من در اینجا به عنوان منبع جریان خطی ثابت نامیده می شوم دریافت کنم و می توانید این قسمت را با جزئیات بیشتری در بخش 5 سری ، بنابراین من کمی جلوتر رفتم تا یک نکته را بیان کنم.

وقتی حداکثر بار خود را بارگیری کنیم ، در اینجا حدود 25 و نیم ولت داریم ، و همچنین در هنگام بار حداکثر می توانیم ببینیم که در خروجی موج موج بیشتری وجود دارد.

موج دار شدن منبع تغذیه متغیر

این موج می تواند با داشتن ظرفیت خروجی بیشتر کاهش یابد.

اما می‌توانیم ببینیم که تقریباً 24 ولت که به عنوان ولتاژ‌ثانویه در حداکثر بار ذکر شده است تقریباً صحیح است.

گرما – چقدر قابل قبول است؟

زمان 9:43

منبع تغذیه‌اصلی‌کنترل‌نشده ما شامل یک ترانسفورماتور‌، برخی از دیودهای یکسو کننده و یک خازن و از این سه مؤلفه است.

خازن ها نسبت به گرما حساس ترین هستند.

برای به دست آوردن تمام خازن مورد نیاز نوع خازن مورد استفاده تقریباً یک الکترولیت آلومینیومی است.

این مایع یا ژل در داخل به نام الکترولیت وجود دارد و با گذشت زمان آن تبخیر می شود.

هنگامی که خازن دیگر خازن نباشد ، فقط یک مقاومت است.

حال هرچه‌هوا روی خازن گرمتر شود و هرچه خازن با عبور‌جریان از‌آن گرم شود‌،‌طول عمر قابل استفاده آن کوتاه‌تر است.

بسیاری از علاقه مندان به الکترونیک با اصطلاح “دوباره بستن” آشنا هستند و این به صرفه جویی در یک قطعه الکترونیک و جایگزینی همه خازن های الکترولیتی خشک شده آلومینیوم اشاره دارد.

زمان 10:25

یکی از آخرین کارهایی که باید انجام دهم این است که آزمایش کنیم که همه اجزای مختلف در تامین برق گسسته من چقدر داغ می‌شوند.

پس کاری که من انجام داده‌ام این است که آن را به حداکثر بار متصل کنم.

در تست قبلی من چک کردم تا مطمئن شوم که ما با نگاه کردن جریان ورودی به ورودی،‌۱۲ ولت داریم.

اکنون جریان را در خروجی مشاهده می‌کنم‌، در حدود 320mA می‌توانیم ببینیم که ولتاژ تقریباً از ولتاژ اسمی پیروی می‌کند.

25.5 ولت در این حالت است ، و اگر تعجب می کنید که از آن منبع تغذیه ATX چه چیزی استفاده کرده است ، من به یک آزمایشگاه تبدیل شدم.

من اکنون از آن برای اجرای این فن DC استفاده می کنم.

زمان 11:01

اکنون من هوا را به منبع تغذیه متغیر واقعی نمی وزانم ، من هوا را روی بار می وزم.

بار دیگر در اصل یک پتانسیلومتر با دقت 10 چرخشی است که به یک تنظیم کننده خطی متصل می شود و من را به منبع فعلی تبدیل می کند اما وات هایی که من در اینجا می بینم بسیار بیشتر از آنچه در حالت عادی می تواند باشد در اینجا بسیار بیشتر است ، بنابراین هوا این قسمت را خنک نگه می دارد.

در اینجا ترموکوپل من است و نوک همین حالا در هوای آزاد استراحت می کند و می بینید که یک روز بسیار گرم در داخل خانه من تقریباً 30 درجه سانتیگراد است.

بنابراین آنچه من قصد دارم انجام دهم اینست که نوک آن را در اینجا بدست آورم و قصد دارم آن را به قسمت های مختلف اجزای مختلف لمس کنم.

برای مثال:

ممکن است بالای ترانسفورماتور 33.5 درجه یا بیشتر باشد ، بنابراین در حداکثر بار خیلی گرم نمی شود.

دمای منبع تغذیه کنترل نشده

با این حال آنچه جالب تر است این است که به خازن الکترولیتی آلومینیوم نگاه کنید و این دستگاه در حدود 32 درجه سانتیگراد باشد.

بنابراین به طور کلی این منبع تغذیه به هیچ وجه زیاد گرم نمی شود.

این دو مؤلفه مهم فقط ممکن است 2 تا 3 درجه باشد ، شاید 4 درجه بالاتر از دمای هوای محیط باشد و آنها نیز در زیر حداکثر 40 درجه سانتیگراد در ترانسفورماتور قرار دارند.

زمان 12:23

یک‌مؤلفه دیگر در این منبع‌تغذیه وجود‌دارد که دمای آن را می‌خواهم اندازه گیری کنم و آن پل دیود است که من در اینجا به آن نگاه می‌کنم.

مجدداً دمای محیط آن در حدود 30 درجه سانتیگراد است.

وقتی آزمایش‌دما را در اینجا انجام می‌دهم باید بسیار‌مراقب‌باشم زیرا سیم‌های آبی و سیاه‌که در‌اینجا می‌بینیم به ولتاژ‌230‌ولت متصل می‌شوند.

بنابراین قطعاً نمی خواهم آن را با دست خود کوتاه کنم. بنابراین خیلی دقیق نوک را روی کامپوننت بگذارید و می بینیم که تقریباً به 39 درجه سانتیگراد ، تقریباً 40 درجه سانتیگراد رسیدیم ، بنابراین این گرم ترین مؤلفه در مدار است.

زمان 13:01

این بخش دوم از منبع تغذیه برای غیر EE نتیجه گیری می کند.

در مورد قسمت سوم با ما همراه باشید ، زیرا ما به منبع تغذیه خطی کنترل شده خواهیم پرداخت.

از طرف خودم و Electronics-Tutorials.ws از تماشای شما متشکریم و امیدواریم که برای قسمت 3 دوباره ببینیمتون.

پایان رونویسی آموزش تصویری.

 

با دنبال کردن این لینک می توانید اطلاعات بیشتر و یک آموزش عالی در مورد منبع تغذیه متغیر را پیدا کنید: منبع تغذیه کنترل نشده.

 

در قسمت سوم آموزش ویدیویی ما در مورد منبع تغذیه برای مبتدیان ، ما به استفاده از منابع خطی Linear خواهیم پرداخت.

خواهیم دید که چگونه سری ها و تنظیم کننده های خطی shunt در کنترل خروجی آنها بهتر هستند.