طراحی و ساخت قفل الکترونيکي

رديابي گوشی همراه

كنترل هوشمند چهارراه

طراحی و ساخت مين ياب هوشمند

ادامه 

اتصال باتری ها ( پیل ها )

یکی از منابع تأمین انرژی الکتریکی باتری ها هستند . باتری ها انرژی شیمیایی را به انرژی الکترکی تبدیل می کنند . نمونه ای از باتری ها ، پیل های خشک و تر هستند که در چراغ قوه و اتومبیل به کار می روند . واژه پیل و باتری را معمولاٌ به جای یکدیگر به کار می برند اما این دو از نظر تکنیکی با هم تفاوت دارند . باتری از دو نوع یا چند پیل تشکیل می شود که به طور سری یا موازی به هم وصل شده اند . به عبارت دیگر ، پیل ها واحد تشکیل دهنده باتری ها هستند . اغلب پیل های خشک را نمی توان دوباره شارژ ( پر ) کرد . در صورتی که پیل های تر قابل شارژ هستند . برای بدست آوردن ولتاژ بیشتر ، چند پیل را با هم سری می کنند . ولتاژ کل یک باتری با مجموع ولتاژ تک تک پیل ها سری شده برابر است با مجموع پیل ها . نمای یک پیل به صورتدو خط موازیاست که یکی بزرگ و دیگری کوچک تر می باشد . خط بزرگتر را معمولاٌ قطب مثبت باتری و خط کوچک تر را قطب منفی باتری در نظر می گیرند . اگر پیل ها با هم سری شوند ولتاژ کل برابر است با مجموع آنها و اگر با هم بصورت موازی بسته شوند ولتاژ کل برابر است با ولتاژ یک باتری یعنی در موازی ولتاژ ها با هم جمع هنی شوند و فقط جریان ها با هم جمع می شوند .

altalt altalt

 

ولتاژ و جریان

No Voltage and No Current
 
Voltage but No Current
 
Voltage and Current
 

 

 

Voltage, V

 تمام ولتاژ دو سر بار افت می کند

 

 

 

Voltage at a point and 0V (zero volts)

 

 اگر بار دو تا باشد مقداری معین دو سر آنان افت می کند

 

 

Zero volts for circuits with a dual supply

 ولتاژ های بالای صفر را با علامت + و ولتاژ های پایین صفر را با علامت ـ نشان می دهند

Current, I

 

 آمپر متر در مدار بصورت سری قرار می گیرد

 

 

Voltage and Current for components in Series

 

 جریان عبوری از هر بار بستگی به مقدار مقاومت آن دارد و در مدار سری جریان عبوری از تمام بارهای یکسان است

 

 

 

 

Voltage and Current for components in Parallel

 جریان در مدار موازی بستگی به مقدار مقاومت آن شاخه دارد  

 

منابع تغذيه

 

 

 

Dual Supplies

 

 

 

Transformer only

 

 

 

 

Transformer + Rectifier

 

 

 

 

Transformer + Rectifier + Smoothing

 

 

 

 

Transformer + Rectifier + Smoothing + Regulator

   

 

 

 

Transformer

 
 
 

 

 

Rectifier

   

 

   

 

 

Smoothing

 

 

 
   

 

 

Zener diode regulator

 
 

ديود زينر

a = آند       k = كاتد

 

 

 

 

قوانين سري و موازي

 

 

Connecting Components

 

 اگر مصرف کننده پشت سر هم بسته شود می گویند به صورت سری بسته شده اند و اگر به صور تدو خط موازی با هم بسته شوند می گوبتند به صورت موازی بسته شده اند

 

 

 

Most circuits contain a mixture of series and parallel connections

 

 

 

 

 

 

Lamps in Series

 در شکل روبرو اگر کلید بسته شود تمام مصرف کننده ها روشن می شوند

 

 

 

Lamps in Parallel

 در شکل روبرو اگر یکی از کلیدها وصل شود فقط لامپ مربوط به خود را روشن می کند

 

 

 

Switches in Series

 ایم مدار معادل یگ گیت AND  منطقی عمل می کند یعنی هر دو کلید باید وصل باشد تا مصرف کننده روشن شود

 

 

 

Switches in Parallel

 ایم مدار معادل یک گیت OR منطقی عکل می کند یعنی اگر یکی از کلیدها وصل شود مصرف کننده روشن می شود

 

سيگنالهاي  DC , AC

 

AC به معني جريان متناوب و DC  به معني جريان مستقيم مي باشد . اين دو مولفه گاهي به سيگنالهاي الكتريكي ( مثلاً ولتاژ ) هم كه جريان نيستند اطلاق مي شود . بنابراين سيگنالهاي الكتريكي جريان يا ولتاژي هستند كه منتقل كننده اطلاعات ( كه معمولا ولتاژ ميباشد ) هستند .

 

جريان متناوب  AC

سيگنالهاي متناوب در يك مسير منتشر ميشوند و سپس تغيير مسير مي دهند و اين عمل دائماً تكرار مي شود . يعني ابتدا يك سيكل مثبت و بعد يك سيكل منفي و به همين ترتيب تكرار مي شوند .

يك ولتاژ  متناوب  دائماً بين مثبت و منفي تغيير ميكند و بصورت موجي تكرار ميشود .

به هر تغييرات بين مثبت و منفي ، يك سيكل گفته مي شود و واحد آن هرتز مي باشد . در ايران وسائل الكتريكي با فركانس 50 هرتز كار مي كنند .

شكل بالا شكل موج يك منبع تغذيه متناوب است كه به آن موج سينوسي اطلاق مي شود و به شكل پائين از آنجا كه مستقيماً بين مثبت و منفي تغيير مي كند ، شكل موج مثلثي اطلاق مي شود .

سيگنالهاي متناوب براي راه اندازي وسائلي از قبيل لامپ ها و گرم كننده ها بكار مي روند ولي اكثر مدارهاي الكتريكي براي كار نياز به يك ولتاژ مستقيم دارند كه در زير به آن اشاره شده است .

 

 

جريان مستقيم  DC

جريان مستقيم هميشه در يك مسير جاري مي شود ( هميشه مثبت و يا هميشه منفي است ) ولي ممكن است ميزان آن كاهش يا افزايش پيدا كند .

باتري ها و رگولاتورها ولتاژ مستقيم مي دهند و اين ولتاژ براي مدارهاي الكترونيكي مناسب است . اكثر منابع تغذيه شامل يك تبديل كننده ترانسفورماتوري هستند كه جريان اصلي غير مستقيم را به يك جريان غير مستقيم كم و بي خطر تبديل مي كنند .

سپس اين جريان كم و بي خطر توسط مدارات يكسو كننده جريان از غير مستقيم به مستقيم تبديل مي شود . البته اين ولتاژ مستقيم يك ولتاژ متغيير مي باشد و براي مدارهاي الكترونيكي مناسب نيست و لذا براي صاف كردن سطح ولتاژ مستقيم از يك خازن استفاده مي شود تا ولتاژ مستقيم براي مدارات الكترونيكي حساس قابل استفاده شود .

در شكل مقابل بالا شكل موج يك ولتاژ مستقيم ثابت و يكنواخت كه از طريق باتري تامين ميشود نشانداده شده است .

شكل وسط يك ولتاژ مستقيم با صاف كننده سطح ولتاژ ( خازن )  است كه مناسب بعضي از مدارهاي الكترونيكي مي باشد .و شكل پائين يك ولتاژ مستقيم بدون استفاده از خازن را نشان مي دهد .

 

 

 

 

مشخصات سيگنال هاي الكتريكي

 

همانطور كه بيان شد ، سيگنالهاي الكتريكي ولتاژ يا جرياني هستند كه انتقال دهنده اطلاعات كه معمولا ولتاژ است ، هستند .

در نمودار مقابل مشخصات مختلفي از سيگنال الكتريكي نشان داده شده است . يكي از اين مشخصات فركانس است كه به تعداد سيكل ها در ثانيه اطلاق مي شود .

Amplitude  ماكزيمم ولتاژي است كه سيگنال دارد و Peak voltage  نام ديگري براي Amplitude  است .

  پيك تو پيك ( Peak-peak voltage ) دو برابر مقدار پيك ولتاژ مي باشد .

 دوره تناوب ( Time period )  زماني است كه براي طي شدن يك سيكل كامل نياز است . اين زمان بر حسب ثانيه اندازهگيري مي شود و در زمانهاي خيلي كوتاه از واحد هاي ميكروثانيه هم استفاده مي شود .

فركانس ( Frequency   ) به تعداد سيكل ها در هر ثانيه اطلاق مي شود و واحد آن هرتز است . در اندازه گيري فركانس هاي بالا از واحد هاي كيلوهرتز و مگاهرتز نيز استفاده مي شود .

 

در ايران فركانس شبكه برق 50 هرتز است بنابراين دوره تناوب برابر است با 20 ميكروثانيه .

1/50 = 0.02s = 20ms.

هر كيلو هرتز برابر با هزار هرتز و هر مگاهرتز برابر را يك ميليون هرتز است .

1kHz = 1000Hz    و   1MHz = 1000000Hz.

 

فركانس  =  

        1        

     و          

دوره تناوب  =  

        1        

دوره تناوب  

فركانس

 

 

 

 

 

ارزش و مقدار  RMS  ( ولتاژ مؤثر )

در ولتاژ غير مستقيم ، ولتاژ از صفر شروع و به پيك مثبت مي رسد و دوباره به صفر رسيده و سپس به پيك منفي مي رسد و لذا در بيشتر اوقات ، ولتاژ از مقدار پيك ولتاژ كمتر است . لذا از يك مقدار موثر استفاده مي كنيم كه همان RMS  است . مقدار ولتاژ RMS برابر است با 0.7 ولتاژ پيك

VRMS = 0.7 × Vpeak   and   Vpeak = 1.4 × VRMS

ارزش يا معيار RMS  يك ارزش موثر ولتاژ يا جريان متغيير مي باشد ، بدين معني كه اين ولتاژ تاثير اصليش در مدار معادل آن مقدار است . بعنوان مثال يك لامپ كه به ولتاژ 6 ولت RMS  متصل شده ، همان مقدار روشنائي را دارد كه اگر به يك ولتاژ 6 ولت مستقيم متصل مي شد .به هر حال نور لامپي كه با ولتاژ 6 ولت RMS  روشن شود ، كمتر است از نور لامپي كه با 6 ولت مستقيم روشن شود . چون ولتاژ موثر 6 ولت غير مستقيم برابر است با 2/4 ولت يعني برابر با 2/4 ولت مستقيم نور مي دهد .

بحث ولتاژ مؤثر اين فكر را بوجود مي اورد كه مقدار RMS  نوع ديگري از ميانگين است ولي بخاطر داشته باشيد كه اين مقدار قطعاً ميانگين نيست . در واقع ولتاژ يا جريان ميانگين غير مستقيم ، صفر خواهد بود . چون بخش هاي مثبت و منفي سيگنال هم را خنثي مي كنند و وقتي ميانگين مي گيريم ، ميانگين براببر با صفر خواهد بود . بنابراين ولتاژ RMS  قطعاً يك ولتاژ ميانگين نيست .

 

اينك اين سوال پيش مي ايد كه يك ولتمتر AC  چه مقداري را نشان مي دهد ، مقدار مؤثر يا مقدار پيك ولتاژ ؟

پاسخ اين است كه ولتمترهاي AC  مقدار موثر ولتاژ يا جريان را نشان مي دهند در ولتاژهاي مستقيم هم مقدار مؤثر DC نشانداده مي شود .

سؤال ديگري كه مطرح است اين است كه بطور مثال  6 ولت مستقيم دقيقاً چه معنائي دارد ، مقدار مؤثر يا مقدار پيك ولتاژ معني دارد ؟

در اين موارد اگر منظور پيك ولتاژ باشد معمولاً قيد مي شود و در غير اينصورت منظور مقدار مؤثر خواهد بود . براي مثال وقتي مي گوئيم 6 ولت AC  به معني 6 ولت مؤثر است كه پيك ولتاژ آن 8/6 ولت است .

در ايران ولتاژ 220 ولت براي مصارف عمده الكتريكي مورد استفاده قرار مي گيرد ، اين به معني 220 ولت موثر بوده  و پيك آن حدود 320 ولت است .

نور پردازي پل كابلي تبريز

روشنايي بيلبوردهاي جاده اي شيراز

نصب سيستم برق اضطراري (UPS) نداجا

طراحي سيستم اضطراري (LED) براي پتروشيمي تبريز

 ساير پروژه هاي انجام شده