گروه دانشجویان برق دانشگاه گیلان

مشخصات مدار :

دارای خروجی تثبیت شده از صفر تا 35 V و قابل افزایش تا 45 V .

دارای خروجی 0 تا 3 آمپر قابل کنترل به وسیله ولوم کنترل جریان و محدود کننده جریان .

قابلیت کنترل (تنظیم و تغییر ) ولتاژ از 0 ولت تا Max .

قابلیت کنترل و محدود کننده جریان از 0 تا مقدار Max .

حفاظت شده در برابر اتصال کوتاه با نشان دهنده وضعیت توسط LED .

صعود تدریجی ولتاژ از 0 تا Max ولتاژ دلخواه در هر بار روشن و خاموش کردن دستگاه .

شرح مختصر عملکرد تئوری مدار :

همانطور که در نقشه عملی مدار ملاحظه می کنید ، این دستگاه دارای دو منبع تغذیه جداگانه است .(البته در صورت استفاده از ولتمتر و آمپرمتر دیجیتالی یک قسمت منبع تغذیه ویژه نیز به آن اضافه شده است. )

تغذیه اصلی مدار خروجی توسط ترانسفورمر TR2 که یک ترانس قوی و قدرتمند است تامین می گرد تا بتواند توان خروجی را در اختیار ما قرار دهد .

ترانسفورمر TR1 تامین کننده ولتاژ مرجع بوده و همچنین تغذیه تقویت کننده های عملیاتی را به عهده دارد . ولتاژ مرجع به کمک آی سی LM 723 تامین می گردد که با قطعات به کار رفته حدود 7.15 V است . استفاده از سه ترانزیستور قدرت 2N3055 در قسمت خروجی سبب می شود که به توان در خروجی جریانی تا 3 A را با بار اعمال نمود .

مقاومت R22 ، جهت پایداری عمل دستگاه به عنوان یک مقاومت حداقل بار، خروجی دستگاه در نظر گرفته شده است .

همان طور که قبلا ً اشاره شد جریان Max این دستگاه برابر 3 A و ولتاژ خروجی برابر 35 V است . می توان رنج عمل این تغذیه را بالا برد ولی باید توجه داشت که مقادیر خازن های C9 و C10 ارتباط مستقیم با ولتاژ خروجی دارد که باید این مسئله را در نظر گرفت .

تنها عامل حداکثر جریان خروجی مقدار تحمل ولتاژ کلکتور- امیتر ترانزیستور قدرت خروجی می باشد که این ولتاژ برای 2N3055 برابر 60 V می باشد .

مسئله مهم دیگر ، قدرت ترانزیستور خروجی است که مقدار Max آن برابر جريان Max ترانسفورمر می باشد و به همین دلیل است که در این مدار باید ترانسفورمر 4 A انتخاب کرد تا در خروجی بتواند 3 A را تحویل دهد .

در این مدار به دلیل اینکه قدرت تلف شده هر یک از ترانزیستورهای 2N3055 برابر 50 W می باشد ، جهت اخذ جریان بیشتر از سه عدد از این نوع ترانزیستور استفاده شده است که می توان در صورت لزوم ترانزیستور دیگری از همین نوع به آن افزود .

باید توجه داشت به خاطر حرارت زیاد تولید شده در جریان های زیاد ، باید حتما ً این ترانزیستورها را برای رادیاتور بزرگ آلومینیومی قرار داد .

در عمل بهترین راه حل حذف این رادیاتور و دفع حرارت ، استفاده از جعبه فلزی خود دستگاه می باشد .

دقت کنید ! برای دستیابی به حداکثر ولتاژ و آمپر ، می توانید مقدارR5 و R15 را کاهش دهید .

طرز ساخت و مونتاژ مدار :

1- قبل از هر کار مقاومت ها و دیودها را در مدار قرار داده لحیم کنید . در مورد لحیم کاری دیودها به سمت کاتد آنها که با حلقه رنگی مشخص شده است دقت کنید .

2- سعی کنید مقاومت های پر وات کاملا ً به فیبر نچسبد و مقداری با آن فاصله داشته باشد .

3- سعی کنید حتی الامکان از قطعات نو نزدیک به مقادیر لیست انتخاب شود و استعمال قطعات کهنه و نامرغوب خودداری کنید .

4- تعداد 3 عدد سیم رابط (j) در مدار فراموش نشود .

5- در لحیم کاری خازن های الکترولیت به سمت پایه و ولتاژ کار آن ها دقت شود .

6- بعد از لحیم کاری کلیه قطعات ، در سوراخ های باقیمانده که قرار است به ولوم ها و میتر و ... وصل شوند، از پایه های اضافی باقیمانده مقاومت های پر وات ، سیم های کوچکی به اندازه 6mm لحیم کنید تا در مراحل بعدی و موقع لحیم سیم ها کار راحت شود .

7- لازم به توضیح است که اگر از ولتمتر آمپرمتر دیجیتالی استفاده نخواهید کرد ، مونتاژ قسمت تغذیه6V گوشه سمت چپ بالای فیبر مدار چاپی لازم نمی باشد

(طرح پشت فیبر در اندازه واقعی است. )

بهره برداری نهایی از مدار :

در این قسمت فرض بر این است که برای مدار از ولتمتر آمپرمتر دیجیتالی استفاده شده است . اما در هر صورت مراحل کار چندان فرقی نخواهد داشت .

بعد از اینکه ولوم های مربوط به کنترل ولتاژ و آمپراژ و همین طور LED مربوط به محدود کننده جریان را به طور صحیح به مدار چاپی وصل کردید ، به سراغ ترانزیستورهای قدرت بروید که هر چهار تا روی صفحه بزرگ و ضخیم آلومینیومی ( و یا پشت جعبه فلزی ) قرار گرفته با پیچ و مهره محکم خواهند شد که در این صورت C هر چهار ترانزیستور با هم اتصال پیدا خواهند کرد .

حال با توجه به شکل ، بقیه پایه ها را نیز به طور صحیح به مدار وصل کنید .

ولتاژ خروجی 12-0-12 V را به محل های مربوط وصل کرده جریان را برقرار کنید .

در این حالت اگر ولوم محدودکننده جریان را در جهت عکس ساعت بچرخانید ، LED روشن خواهد شد ، که نشان از سلامت مدار است .

ولوم محدودکننده جریان را به حالت اول برگردانید تا LED خاموش شود و P3 و P4 را در حد وسط گذاشته ، ولتاژ 33 V را برقرار کنید .

اگر با چرخاندن ولوم مربوط به ولتاژ ، مقدار آن کاهش یا افزایش پیدا کرد ، مدار به طور صحیح مونتاژ شده و آماده بهره برداری می باشد . در غیر این صورت باید دنبال اشکال یا اشتباه و ایراد در مدار گشت .

برای تنظیم دقیق آن ها احتیاج به وجد یک ولتمتر آمپرمتر دیجیتالی دقیق می باشد که با اتصال آن به خروجی مدار موقع کار ، با تنظیم دقیق P4 و کنترل ولتاژ هر دو ولتمتر به بهترین نتیجه رسید .

همین طور با اتصال سری آمپرمتر به خروجی مدار هنگام کار و کنترل جریان آن با جریان نشان داده شده و با تنظیم P3 به بهترین نتیجه رسید .

یاد آوری بسیار مهم :

برای تغذیه 6 V آمپرمتر و ولتمتر دیجیتالی به هیچ عنوان نمی توان از ولتاژ 12-0-12 V ویا 33 V خود دستگاه استفاده کرد و این عمل در کار مدار اخلالی به وجود می آورد و باید حتما ً از منبع تغذیه مستقل که روی مدار برای این منظور در نظر گرفته شده بهره جست.

نماي كلي مدار :