مقدمه
منبع تغذیه یکی از اساسی‌ترین ابزارها در دنیای الکترونیک است. بدون آن، راه‌اندازی بسیاری از مدارها و دستگاه‌های الکترونیکی ممکن نیست. در این مقاله یاد می‌گیریم چطور یک منبع تغذیه ساده و کاربردی را با ابزارهای پایه‌ای بسازیم. در این مقاله به سوال چگونه یک منبع تغذیه ساده بسازیم؟ جواب خواهیم داد.
چگونگی ساخت یک منبع تغذیه خطی با ولتاژ ثابت
برای ساخت یک منبع تغذیه خطی با ولتاژ ثابت، به ابزار و قطعات خاص و دانش الکترونیکی نیاز پیدا خواهیم کرد که در ادامه مقاله تمامی این پیش نیاز هارا برای ساخت یک منبع تغذیه خطی با ولتاژ ثابت بررسی شده اند.
ابزار و قطعات مورد نیاز
برای ساخت یک منبع تغذیه خطی ساده (مثلاً 5 ولت)، به قطعات زیر نیاز دارید:
ترانسفورماتور: برای کاهش ولتاژ برق شهری (220 ولت) به ولتاژ پایین‌تر (12 ولت).
دیود یا پل دیود: برای تبدیل جریان متناوب (AC) به جریان مستقیم (DC).
خازن الکترولیتی: برای صاف کردن ولتاژ خروجی و کاهش نویز.
رگولاتور ولتاژ (مثل 7805): برای تثبیت ولتاژ در مقدار دلخواه (مثلاً 5 ولت).
مقاومت و LED (اختیاری): برای نمایش وضعیت روشن بودن منبع تغذیه.
سیم، لحیم، و ابزارهای پایه مثل هویه، سیم‌چین و مولتی‌متر.
نقشه مدار
نقشه مدار شما به این شکل است:
ورودی برق شهری وارد ترانسفورماتور شده و به ولتاژ 12 ولت AC تبدیل می‌شود.
خروجی ترانسفورماتور به پل دیود متصل می‌شود تا جریان به DC تبدیل شود.
خروجی پل دیود به خازن متصل شده تا ولتاژ صاف شود.
سپس، رگولاتور ولتاژ ولتاژ خروجی را تثبیت می‌کند.
در نهایت؛ خروجی، به یک جفت ترمینال یا سوکت برای استفاده وصل می‌شود.
مراحل ساخت
برای ساخت این منبع تغذیه این مراحل را طی کنید:
- نصب ترانسفورماتور: سیم برق شهری را به ورودی ترانسفورماتور متصل کنید.
- لحیم‌کاری پل دیود: چهار پایه پل دیود را به ترانسفورماتور و خازن متصل کنید (مطابق با قطب‌ها).
- اضافه کردن خازن: خازن را به خروجی پل دیود وصل کنید تا ولتاژ DC صاف شود.
- اتصال رگولاتور: خروجی خازن را به ورودی رگولاتور متصل کرده و خروجی آن را برای تثبیت ولتاژ استفاده کنید.
- تست مدار: با مولتی‌متر ولتاژ خروجی را بررسی کنید تا مطمئن شوید ولتاژ ثابت است.
نکات ایمنی و تست نهایی
- همیشه هنگام کار با برق شهری احتیاط کنید.
- از عایق‌کاری مناسب برای جلوگیری از برق‌گرفتگی استفاده کنید.
- قبل از استفاده از منبع تغذیه، ولتاژ و جریان خروجی را با دقت اندازه بگیرید.
مثال عملی و قطعات مورد نیاز برای ساخت یک منبع تغذیه خطی با ولتاژ 12 ولت
برای ساخت یک منبع تغذیه خطی با ولتاژ خروجی 12 ولت ثابت، به قطعات زیر نیاز دارید:
لیست قطعات:
ترانسفورماتور
نوع: کاهنده (Step-down)
مشخصات: ورودی 220 ولت AC، خروجی 15 ولت AC با جریان مورد نظر (مثلاً 1 آمپر).
پل دیود (Bridge Rectifier)
نوع: پل دیودی یا دیودهای مجزا
مشخصات: دیود 1N4007 (4 عدد) یا پل دیودی آماده مثل KBP210.
خازن فیلتر (Filter Capacitor)
نوع: الکترولیتی
مقدار: 1000 میکروفاراد / 25 ولت (برای حذف ریپل و صاف کردن ولتاژ DC).
اضافی: یک خازن سرامیکی 0.1 میکروفاراد برای حذف نویز.
رگولاتور ولتاژ (Voltage Regulator)
نوع: آیسی 7812
مشخصات: ولتاژ خروجی 12 ولت ثابت، جریان خروجی تا 1 آمپر.
خازن‌های محافظ ورودی و خروجی رگولاتور
ورودی: 0.33 میکروفاراد (سرامیکی یا پلی‌استر).
خروجی: 0.1 میکروفاراد (سرامیکی یا پلی‌استر).
هیت‌سینک (Heatsink)
نوع: متناسب با آیسی 7812
توضیح: برای دفع حرارت تولیدشده در رگولاتور.
فیوز (Fuse)
نوع: فیوز 1 آمپر یا 1.5 آمپر
مکان: بین ورودی 220 ولت و ترانسفورماتور.
برد مدار چاپی (PCB) یا برد بُرد
نوع: برای مونتاژ قطعات.
کانکتور و ترمینال
نوع: ترمینال DC یا سوکت خروجی برای اتصال مصرف‌کننده.
مدار کلی:
ورودی AC: 220 ولت AC وارد ترانسفورماتور می‌شود.
خروجی ترانسفورماتور: ولتاژ 15 ولت AC به پل دیودی وارد می‌شود.
پل دیود: خروجی DC با ریپل ایجاد می‌کند.
خازن فیلتر: ریپل‌ها را صاف کرده و ولتاژ DC ثابت‌تری فراهم می‌کند.
رگولاتور 7812: ولتاژ را به 12 ولت DC دقیق تنظیم می‌کند.
خازن‌های کوچک: برای کاهش نویز و پایداری بهتر در ورودی و خروجی رگولاتور قرار می‌گیرند.
نکات مهم:
برای جریان‌های بالاتر از 1 آمپر، میتوانید از رگولاتورهای موازی یا مدار تقویت‌کننده جریان استفاده کنید.
در صورتی که به محافظت بیشتری نیاز دارید، یک دیود محافظ در خروجی رگولاتور نصب کنید.
شبیه سازی
شما نیز میتوانید برای شبیه سازی و تمرین این مدار از شبیه ساز های مدارات الکترونیکی متفاوت نیز استفاده کنید.
شبیه ساز های آفلاین مانند؛ آلتیوم دیزاینر و پروتئوس یکی از بهترین ابزار های شبیه سازی برای این مدار می باشد.
همچنین میتوانید از شبیه ساز های آنلاین هم برای شبیه سازی و تمرین روی این پروژه استفاده کنید.
پیشرفته تر بسازیم؟
شما میتوانید با استفاده از مقالات زیر کلیک روی لینک های زیر منابع تغذیه پیشرفته تر را بسازید:
آموزش ساخت منبع تغذیه خطی با ولتاژ ثابت و توان بالا
آموزش ساخت منبع تغذیه خطی با ولتاژ ثابت، توان بالا و بهینه تر
آموزش ساخت منبع تغذیه خطی متغیر
آموزش ساخت منبع تغذیه سوئیچینگ
دیگر آموزش های مفید مارا دنبال کنید
آیسی اپ-امپ (OP-AMP) چیست؟ و چه کاری انجام میدهد.
ارتباط بین تغذیه برد لباسشویی با سایر اجزا
صحبت پایانی
ساخت منبع تغذیه یک پروژه عالی برای یادگیری اصول الکترونیک است. با این دانش میتوانید ابزارهای خود را بدون نیاز به خرید منبع تغذیه آماده، به‌صورت دست‌ساز تهیه کنید و از تجربه ساخت لذت ببرید. در پروژه‌های بعدی میتوانید به سراغ منابع تغذیه پیشرفته‌تر بروید!
