.gif){kind=small}
|
هدف از راه اندازی این وب سایت آموزشی، کمک کردن به علاقه مندان به یادگیری علم الکترونیک و میکروکنترلر بوده بخصوص دانش آموزان و دانشجویان که برای پیدا کردن مطلب مورد نظر خود سایتهای گوناگونی را جستجو میکنند که در نهایت به هدف خود نمی رسند، در این وب سایت سعی براین است که آموزش از پایه شروع شود. در ادامه با مثالهای نحوه استفاده از قطعات الکترونیک و عیب یابی آنها آموزش داده خواهد شد. همچنین پروژه های برای آموزش قرار داده شده است.
اسماعیل بخش زاد محمودی
09118315058
09336485452
09373054607
09390617786
telegram.me/Electronic_iran کانال
Esmail_bakhshzad@yahoo.com esmail2bakhshzad@gmail.com
محافظ تمام دیجیتال هوشمند وسایل برقی ( یخچال و فریزر- صوتی تصویری-کامپیوتر )
منبع تغذیه 0-32 ولت 0-5 آمپر قابل افزایش تا 0-20 آمپر (Power supply 0-5A 0-20A)
مدار کنترل کننده هوشمند تپ چنجر ترانس قدرت 63 کیلو ولت سه فاز
هشدار دهنده نشت گاز شهری و دود همراه با قطع خودکار گاز و برق
محافظت از سطح ولتاژ شارژ- جریان شارژ و دمای باطری های UPS تا 200 آمپر
محافظت و کنترل حد جریان سه فاز 0-200 آمپر در سه رنج کاری
کنترل و راه اندازی سروموتورهای الکتریکی و موتور DC و موتور ﭘله ای
قفل الکترونیکی هوشمند توسط تاچ لمسی (Touch Screen)
تابلوی روان با ماتریس 32*8 ارسال پیام متنی از طریق کامپیوتر
طراحی و ساخت فانکشن ژنراتور با کنترل لمسی توسط (Touch Screen)
محافظت و کنترل ولتاژ و جریان خروجی از مدار AC / DC
کنترل دور موتورهای الکتریکی و اعمال موج PWM و از طرق رابط تاچ ﭘد و LCDگرافیکی (Touch Screen)
پروژه مدار آشکارساز نشت گازمتان و گاز بوتان و LPG سنسور MQ
پروژه کنترل و محافظت دیجیتال ولتاژ
پروژه منبع تغذیهDigital 0-42V 5A
ولتمتر و آمپرمتر دیجیتال با AVR
برنامه نویسی میکروکنترلر 52 & 8051
مدار مبدل آنالوگ به دیجیتال ADC
کاربرد تراشه TTL 74HC573 در تابلو روان LED
مبدل آنالوگ به دیجیتال ADC میکرو کنترل AVR
کاربرد تراشه TTL74541 در ولتمتر دیجیتال با AVR
کاربرد تراشه رگلاتور ولتاژ LM723
تقویت کننده تفاضلی Single Operational Amplifier
استفاده از ترانزیستور برای سویچ کردن Switching Transistor
برنامه راه اندازی موتور پله ای Stop Motor
گذرگاه ارتباط دو سیمه میکرو کنترلر AVR – SPI
www.powerengineering.blogfa.com
الکترونیک مقدماتی
الکترونیک صنعتی
میکرو الکترونیک AVR
برنامه نویسی Assembl
1.پروژه آزمایشگر میکروکنترلر 8051-52
2.پروژه آزمایشگر میکروکنترلر PIC
3.پروژه ساعت RTC با میکرو 8051
4.محافظ تمام دیجیتال هوشمند AVR
5.پروژه LED-Stopper 7x20میکرو AVR
6.پروژه Digital Clock LED 32x8 AVR
7.پروژه Digital Voltmeter-Ammeter
8.پروژه منبع تغذیه Digital Power Supply 0-42V 5A
9.پروژه کنترل و محافظت دیجیتال ولتاژ خروجی AC/DC
10.پروژه ساعت دیجیتال RTC با AVR
11.پروژه مدار آشکارساز نشت گازمتان و گاز بوتان و LPG سنسور MQ
13.محافظت و کنترل ولتاژ و جریان خروجی از مدار AC / DC
14.طراحی و ساخت فانکشن ژنراتور با کنترل لمسی توسط (Touch Screen)
15.تابلوی روان با ماتریس 32*8 ارسال پیام متنی از طریق کامپیوتر
16.قفل الکترونیکی هوشمند توسط تاچ لمسی (Touch Screen)
17.کنترل و راه اندازی سروموتورهای الکتریکی و موتور DC و موتور ﭘله ای
18.محافظت و کنترل حد جریان سه فاز 0-200 آمپر در سه رنج کاری
19.محافظت از سطح ولتاژ شارژ- جریان شارژ و دمای باطری های UPS تا 200 آمپر
20. پروژه کنترل دور و زاویه چرخش موتور های گیربکس دار
21. محافظ ولتاژ برق شهر تایمر دار 30 آمپری
22.هشدار دهنده نشت گاز شهری و دود همراه با قطع خودکار گاز و برق
23. مدار کنترل کننده هوشمند تپ چنجر ترانس قدرت 63 کیلو ولت سه فاز
24. منبع تغذیه 0-32 ولت 0-5 آمپر قابل افزایش تا 0-20 آمپر (Power supply 0-5A 0-20A)
25. محافظ تمام دیجیتال هوشمند وسایل برقی ( یخچال و فریزر- صوتی تصویری-کامپیوتر )
1. مقالات در رابطه با سیستم های دیجتال و اطلاعاتی مفید در رابطه با Multimedia Card (MMC – SD)
2. مقالات در رابطه با آموزش میکروکنترلر AVR و PIC و8051-52 و...
دانلود نرم افزارهای کاربردی
1.نرم افزارهای برای میکروکنترلر 8051
2.نرم افزارهای برای میکروکنترلر PIC
3.نرم افزارهای برای میکروکنترلر AVR
ساعت
Self-Inductor
.gif)
سلف (L):
سلف یا سیم پیچ، سیم هادی معمولی است که پیچانده شده است. سلف المانی است که انرژی الکتریکی را توسط میدان الکترومغناطیسی در خود ذخیره می کند. سلف از دو قسمت اصلی تشکیل شده است.
- سیم پیچ: سیم پیچ از پیچیدن طول معینی از یک سیم هادی با روکش عایق بر روی یک پایه عایق شکل می گیرد:
- هسته: قسمت است که درون سیم پیچ قرار می گیرد تا مسیر مناسبی برای میدان مغناطیسی فراهم آورد. در فرکانس های بالا 50Mhz به علت استفاده از سلف های با خود القایی کم، جنس هسته از هوا است.
.gif)
در سلف های با خود القایی زیاد در صورتی که هسته از هوا باشد ابعاد سلف بزرگ می شود، بنابراین هسته ی مناسب در صنعت الکترونیک فریت ها هستند. در شکل زیر تعدادی از فریت های آماده برای سلف ها و ترانسفورماتورها نشان داده شده است.
.gif)
از سیم پیچ ها در ساختمان ترانسفورماتورها، موتورهای الکتریکی، فیلتر ها، بلندگو، میکروفون، گوشی و غیره استفاده می شود.
فریت: به طور کلی اصطلاح (فریت) به مواد سرامیکی ای گفته می شود که دارای خواص فرومغناطیس باشند. فریتی که در سلف ها بیش تر استفاده می شود در شمار فریت های نرم هستند.
میدان مغناطیسی سلف: هرگاه از یک سیم جریان عبور کند در اطراف سیم یک میدان مغناطیسی ایجاد می شود. اگر مقدار جریان ثابت باشد ، شدت میدان مغناطیسی در هر نقطه از اطراف سیم ثابت خواهد بود. همچنین در این حالت جهت میدان مغناطیسی نیز همواره ثابت خواهد بود . اما در صورتی که مقدار جریان متغیر باشد، در اطراف سیم یک میدان مغناطیسی متغیر ایجاد خواهد شد . یعنی در این حالت شدت و جهت میدان مغناطیسی پیوسته تغییر می کند. اما در هر حال شدت میدان مغناطیسی ایجاد شده، در هر لحظه در نزدیکی سیم بیشتر است و هر چه از سیم دورتر شویم میدان مغناطیسی ضعیف تر می شود . حال اگر یک سیم راست را پیچیده و به شکل فنر درآوریم ، با عبور جریان از آن، میدان مغناطیسی اطراف حلقه های این سیم پیچ با هم جمع شده و یک میدان مغناطیسی قوی تر را تشکیل می دهند که این میدان مغناطیسی شبیه به میدان مغناطیسی اطراف یک آهن ربای دائم می باشد. به این سیم پیچ ، بوبین یا سلف نیز می گویند . در شکل زیر علامت اختصاری سیم پیچ نمایش داده شده است.
.gif)
- جهت میدان مغناطیسی ایجاد شده در اطراف یک سیم راست حامل جریان را می توان از قانون دست راست بدست آورد . بر اساس این قانون اگر مطابق شکل سیم راست حامل جریان را به گونه ای در دست راست بگیریم که انگشت شست در جهت جریان باشد ، جهت خم شدن چهار انگشت دیگر ، جهت میدان مغناطیسی در اطراف سیم را نشان می دهد .
- برای تعیین جهت میدان مغناطیسی در داخل یک سیم پیچ نیز می توان از قانون دست راست استفاده کرد . بر اساس این قانون اگر مطابق شکل سیم پیچ را طوری در دست راست بگیریم که جهت چهار انگشت در جهت جریان باشد ، انگشت شست جهت میدان مغناطیسی در داخل سیم پیچ را نشان می دهد. فلش های موجود در شکل جهت جریان در سیم پیچ را نشان می دهد .
.gif)
.gif)
زمانی که از یک هادی جریان متناوبی عبور می کند در یک نیم سیکل جریان متناوب ، یک میدان مغناطیسی در اطراف سیم پیچ ایجاد می شود و سپس به تدریج از بین می رود . در نیم سیکل بعدی نیز میدان مغناطیسی در جهت مخالف ایجاد می شود و سپس به تدریج از بین می رود و این روند ادامه می یابد . زمانی که میدان مغناطیسی در حال ایجاد شدن است ، خطوط میدان مغناطیسی از مرکز هادی به طرف خارج گسترش می یابد و میدان مغناطیسی در حال گسترش به وسیله هادی قطع می شود و در نتیجه در دو سر هادی ولتاژی القا می شود . با کم شدن میدان مغناطیسی و قطع شدن خطوط میدان توسط هادی ، مجدداً ولتاژی در هادی القا می شود .
بنابراین افزایش و یا کاهش جریان در هادی ، سبب گسترش و یا فروکش کردن میدان مغناطیسی در اطراف هادی می شود و متناسب با تغییرات میدان ، ولتاژی در دو سر هادی القا می گردد . این خاصیت را خودالقایی می گویند . توجه داشته باشید که اگر جریان عبوری از هادی ثابت باشد ، میدان مغناطیسی ایجاد شده نیز ثابت خواهد بود و لذا ولتاژی در دو سر هادی القا نمی شود . ولتاژ القا شده در هادی دارای مقدار و جهت است . مقدار این ولتاژ به میزان تغییرات شدت میدان مغناطیسی و اندوکتانس هادی بستگی دارد . تغییرات میدان مغناطیسی نیز خود وابسته به سرعت تغییرات جریان و یا به عبارتی وابسته به فرکانس جریان و همچنین وابسته به مقدار جریان است . اما برای تعیین جهت ولتاژ القا شده در دو سر هادی از قانون لنز استفاده می شود .
قانون لنز: طبق قانون لنز جهت ولتاژ القایی همواره به گونه ای است که با عامل به وجود آورنده اش مخالفت می کند . یعنی هنگامی که جریان افزایش می یابد ، جهت ولتاژ القایی به گونه ای است که با افزایش جریان مخالفت می کند و هنگامی که جریان کاهش می یابد ، جهت ولتاژ القایی به گونه ای است که با کاهش جریان مخالفت می کند . بنابراین همواره ولتاژ داده شده به دو سر سیم پیچ با ولتاژ القا شده در سیم پیچ 180 درجه اختلاف فاز دارد . یعنی با زیاد و کم شدن ولتاژ داده شده به دو سر یک سیم پیچ در یک جهت ، ولتاژ القا شده در سیم پیچ در جهت مخالف آن زیاد و کم می شود.
اندوکتانس سیم پیچ: در مورد اندوکتانس سیم پیچ باید گفت که اندوکتانس مهمترین مشخصه یک سیم پیچ و در حقیقت یکی از خصوصیات فیزیکی یک سیم پیچ است که مقدار آن وابسته به جنس هسته سیم پیچ ، تعداد دور سیم پیچ ، طول سیم پیچ و سطح مقطع سیم پیچ است و طبق تعریف ، اندوکتانس هر سیم پیچ نشان می دهد که به ازای یک آمپر در ثانیه تغییر در جریان، چند ولت در سیم پیچ القا می شود. مقدار اندوکتانس هر سیم پیچ از رابطه زیر محاسبه می شود.
.gif){kind=small}
که در این رابطه µ پرمابلیته هسته و یا قابلیت نفوذپذیری هسته بر حسب هانری است و نشان دهنده توانایی هسته در متمرکز کردن خطوط میدان مغناطیسی در درون هسته است. پرمابلیته همه اجسام را نسبت به پرمابلیته هوا می سنجند. به این ترتیب که پرمابلیته هوا را یک فرض کرده و پرمابلیته دیگر اجسام را نسبت به آن می سنجند. یعنی به هر جسمی یک عدد به نام ضریب پرمابلیته نسبت می دهند که این عدد نشان دهنده این است که پرمابلیته این جسم چند برابر پرمابلیته هواست و از ضرب این عدد در پرمابلیته هوا، پرمابلیته آن جسم بدست می آید. در رابطه فوق همچنین A سطح مقطع هسته بر حسب متر مربع ،N تعداد دور سیم پیچ و l طول سیم پیچ بر حسب متر می باشد.
با توجه به مطالب فوق ، ولتاژ القا شده در سیم پیچ از رابطه زیر بدست می آید .
.gif)
یعنی میزان ولتاژ القایی برابر است با حاصلضرب اندوکتانس سیم پیچ در تغییرات لحظه ای جریان نسبت به زمان.
اما زمانی که یک سیم پیچ در یک مدارDC، قرار می گیرد به دلیل ثابت بودن میدان مغناطیسی اطراف سیم پیچ ، ولتاژی در دو سر سیم پیچ القا نمی شود و تنها تأثیر آن در مدار، در لحظات باز و بسته شدن مدار می باشد که در این زمانها ، ولتاژی در دو سر سیم پیچ القا می شود بطوری که با افزایش و کاهش جریان در سیم پیچ مخالفت می کند.البته خود سیم پیچ یک مقاومت اهمی نیز دارد که به دلیل ناچیز بودن مقدار آن معمولاً از آن صرفنظر می شود، اما زمانی که یک سیم پیچ در یک مدار AC، قرار می گیرد به دلیل متغیر بودن میدان مغناطیسی اطراف سیم پیچ، همواره یک ولتاژ القایی متغیر که نسبت به ولتاژ داده شده به سیم پیچ 180 درجه اختلاف فاز دارد در دو سر سیم پیچ ایجاد می شود که این ولتاژ القایی همواره سبب کاهش جریان می گردد درست مانند اینکه یک مقاومت اهمی در مدار وجود دارد و جریان را تضعیف می کند. این مقاومت سیم پیچ در برابر جریان را مقاومت القایی سیم پیچ می گویند و آن را با XL، نمایش می دهند مقدار مقاومت القایی به اندوکتانس سیم پیچ و فرکانس جریان عبوری از سیم پیچ بستگی دارد. مقدار مقاومت القایی از رابطه زیر بدست می آید..gif){kind=small}
که در این رابطه XL مقاومت القایی سیم پیچ بر حسب اهم، 2π عدد ثابت،F فرکانس جریان عبوری از سیم پیچ بر حسب هرتز و L اندوکتانس سیم پیچ بر حسب هانری است .
شکل زیر پراکندگی میدان مغناطیسی اطراف یک سیم پیچ را نشان می دهد:
.gif)
شکل زیر هم جهت جریان عبوری از سلف، سیم پیچ با هسته هوا را نشان می دهد:
.gif)
مقدار القایی لحظه ای از رابطه زیر بدست می آید:
.gif)
اتصال سیم پیچ ها به صورت سری یا موازی: اگر تعدادی سیم پیچ را همانند شکل زیر به صورت سری به یکدیگر وصل کنیم، اندوکتانس کل برابر مجموع اندوکتانس های موجود در مدار خواهد بود. یعنی داریم:
.gif)
.gif){kind=small}
در این رابطه t ار کلمه total به معنای کل، گرفته شده است.
به عنوان مثال اگر در شکل بالا،L1=2mH و L2=3mH و L3=5mH باشند مقدار اندوکتانس کل چقدر است؟
.gif){kind=small}
بنابراین مقدار اندوکتانس کل برابر با 10mH، می باشد.
همچنین در این حالت مقاومت القایی کل نیز برابر مجموع مقاومت های القایی تمامی سیم پیچ ها خواهد بود. یعنی داریم:
.gif){kind=small}
حال اگر سیم پیچ ها مطابق شکل زیر به صورت موازی به هم وصل شوند، اندوکتانس کل از رابطه زیر محاسبه می شود.
.gif)
.gif)
همانطور که از رابطه بالا مشاهده می شود در این حالت اندوکتانس کل، از تک تک اندوکتانس های سیم پیچ های مدار کمتر است.
به عنوان مثال اگر داشته باشیم L1=1mH - L2=4mH - L3=5mH مقدار اندوکتانس کل چقدر است؟
.gif)
بنابراین مقدار اندوکتانس معادل برابر 690uH است که این مقدار از اندوکتانس تک تک سلف ها کمتر است.
همچنین در این حالت مقاومت القایی معادل از رابطه زیر بدست می آید.
.gif)
که این رابطه نیز نشان می دهد که در این حالت مقاومت القایی کل، از مقاومت القایی تک تک سیم پیچ ها کمتر است.
البته روابط بالا در صورتی برقرار هستند که بین سیم پیچ ها، القای متقابل وجود نداشته باشد. القای متقابل زمانی به وجود می آید که دو سیم پیچ طوری در نزدیکی یکدیگر قرار گیرند که میدان مغناطیسی متغیر تولید شده توسط هر یک از سیم پیچ ها، سیم پیچ دیگر را قطع کند و سبب تغییر میدان مغناطیسی آن سیم پیچ و در نتیجه تغییر اندوکتانس و ولتاژ القا شده در آن گردد. در این صورت روابط مربوط به اندوکتانس و مقاومت القایی که در بالا بیان شد، صادق نبوده و نیاز به تغییراتی پیدا می کنند. برای مشخص کردن میزان القای متقابل بین دو سیم پیچ، پارامتری به نام اندوکتانس متقابل به این صورت تعریف می شود که هرگاه جریانی با نرخ تغییر یک آمپر بر ثانیه، ولتاژی برابر با یک ولت در سیم پیچ القا کند، اندوکتانس متقابل دو سیم پیچ برابر با یک هانری می باشد. مقدار اندوکتانس متقایل دو سیم پیچ بستگی به اندوکتانس هر یک از سیم پیچ ها و همچنین ضریب کوپلاژ بین دو سیم پیچ دارد و از رابطه زیر بدست می آید .
.gif)
که در این رابطه L1 و L2 اندوکتانس های هر یک از دو سیم پیچ و K ضریب کوپلاژ است. ضریب کوپلاز پارامتری بدون واحد است که می تواند مقداری بین صفر و یک داشته باشد. هرگاه کلیه خطوط میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط یک سیم پیچ، از سیم پیچ دیگر عبور کند مقدار K برابر یک و چنانچه دو سیم پیچ کاملاً از هم دور باشند و یا طوری قرار گرفته باشند که خطوط میدان مغناطیسی هیچ یک از آنها از دیگری عبور نکند، مقدار K صفر خواهد بود.
.gif)
این شکل برش داده شده یک ترانس و
نحوه قرار گیری سیم پیچ ها و عایق ها
را نشان می دهد:
.gif)
شکل جدید سلف ها در مدارات دیجیتال :
امروزه در برخی از مدارات دیجیتال بدلیل استفاده مکرر از سلف ها با مقدار مشخص و کوچک تر شدن مدارات الکترونیکی، از نوعی سلف های آماده که شبیه مقاومت می باشند استفاده می کنند، که برای نشان دادن مقدار شان از کد های رنگی مانند مقاومت ها بهره می گیرند.این سلف ها نیز بصورت SMD، هم ساخته می شوند، اگر چنین نبود تلفن های همراه امروزی بسیار بزرگتر از ابعاد امروزی بودند. راه دیگری هم برای کوچک کردن ابعاد برد الکترونیکی که در آن از سلف بهره گرفته شده وجود دارد که آن ترسیم کردن سلف ها برروی مس فیبرمدارچاپی می باشد.
تشخیص معیوب بودن سلف یا سیم پیچ ها:
در انواع مختلف سلف ها برای تشخیص سالم بودن یا سوختن آنها می شود از شکل ظاهری آنها به معیوب بودنشان پی برد. به یاد دارید که برای ساختن سلف ها از نمره های مختلف سیم مسی روکش دار استفاده می شود، این روکش در برابر جریان و حرارت بالا با توجه به نمره سیم مقاوم است اما امکان دارد بر اثر کارکرد طولانی مدت یا درجه حرارت بالاتر از میزان تحمل روکش یک سیم آسیب ببیند و باعث بهم ریختن میدان مغناطیسی سلف ها یا ترانس ها شود، این حالت معمولاً برای سلف های که در منابع تغذیه سوئیچینگ استفاده می شوند، یا انواع مختلف ترانس های افزاینده یا کاهنده روخ می دهد..gif)
.gif)
در این حالت معمولاً اگر سلف باشد می شود از شکل ظاهری آن به معیوب بودنش پی برد زیرا سیم سلف یا بوبین در این وظیعت تغییر رنگ داده و تیره می شود. با تعویض آن با سلف یا سیم جدید می شود رفع عیب کرد، ممکن است که سلف آماده در بازار پیدا نشود باید بصورت دست ساز آن را بسازید در این حالت دقت کنید چون یک میلی متر خطا در هنگام پیچاندن سیم پیچ ممکن است باعث کارنکردن مدار مورد نظر شود. در ترانسفورماتور ها ممکن است آسیب دیدگی در زیر لایحه های سیم پیچ مخفی شده باشد در این حالت باید توسط مولتی متر ترانس مورد نظر را بررسی نمود، ابتدا کلید سلکتور مولتی متر را برروی وضعیت بررسی اتصال کوتاه یا همان بوق قرار داده دوسیم آن را به سر سیم های خارج شده از ترانس وصل نمایید قبلاً اتصال برق یا تغذیه ترانس را قطع کنید تا به مولتی متر شما آسیب نرسد، باید مولتی متر شما اهمی را نشان دهد اگر چنین نبود؟ روکش کاغذی روی ترانس را برداشته و مجدد اتصال سیم های مولتی متر را مستقیم به سر سیم مسی که کمی از روکش آن با شعله کبریت یا فندک برداشته شده متصل نمایید اگر بازهم اهمی نشان داده نشد عیب از داخل سیم پیچ بوده در این حالت اگر ترانس شما جریان بالا بود و ارزش سیم پیچی جدید داشت سیم آسیب دیده را تعویض کنید اگر که نه یک ترانس جدید جایگزین ترانس آسیب دیده کنید چون قیمت این ترانس نو از تعویض سیم پیچ کمتر است.
.gif)
.gif)
نسخه ی pdf قابل دانلود این صفحه:
لینک دانلود:
http://s3.picofile.com/file/7368053331/Electronic_Self_Inductor_002_.zip.html
رمز فایل: www.Project-esisis.com
راھنمای دانلودگزارش خرابی لینک
.gif){kind=small}
