نمودار مدار شکن الکترونیکی

دستگاه AC که در خانه ها از آن استفاده می کنیم عموماً محدودیتی برای رسیدگی به جریان و ولتاژ دارد. به این ولتاژ و جریان آستانه درجه بندی دستگاه گفته می شود.دستگاه معیوب گاهی اوقات به دستگاه های دیگری که به همان شبکه متصل هستند صدمه می زند.

این مشکلات به دلیل نوسان ولتاژ ناشی از شبکه برق ما میباشد و به طور کلی اجتناب ناپذیر است.این افزایش ولتاژ با آسیب رساندن به بسیاری از وسایل الکترونیکی اعم از وسایل الکترونیکی کوچک در خانه ها می شود.
در این مقاله به چگونگی ساخت مدار  شکن الکترونیکی که می تواند از مدار دستگاه محافظت کند و دستگاههای ما از ولتاژ ناگهانی و قطع ارتباط بار از شبکه و خرابی مدار جلوگیری می کند.

نمودار مدار شکن الکترونیکی

نمودار شماتیک مدار در زیر آورده شده است:

اجزای مورد نیاز برای CB الکترونیکی

- LM358 OP-AMP
- تنظیم کننده 7805 = + 5V
- رله = 5 ولت
- شناسه های BC547 = 2 شماره
- ترانسفورماتور گام به پایین = 12 ولت
- پتانسیلومتر متغیر = 10kΩ
- پل دیود
- مقاومت ها = 1kΩ ، 2kΩ ، 2.2kΩ ، 5.1kΩ و 10kΩ
- خازن = 0.1μF ، 10μF & 100μF

LM358

LM358 IC یک IC Op-Amp است. این یک کانال دوگانه با قدرت کم Op-Amp IC است و دو فرکانس داخلی جبران شده بهره مستقل بالا Op-Amp را دارد. به گونه ای ساخته شده است که از یک منبع تغذیه منفرد استفاده می شود و می تواند در طیف گسترده ای از ولتاژها کار کند.
کاربردهای بسیاری از این IC وجود دارد که شامل تقویت کننده های مبدل بلوک افزایش DC و مدارهای معمولی Op-Amp می باشد. این آی سی دارای هشت پین است.

پین خارج شده در شکل زیر نشان داده شده است.

ساختار داخلی IC در شکل بالا نشان داده شده است.
آی سی همانطور که در بالا مورد بحث قرار گرفت ، دو Op-Amps مستقل دارد.
پایانه های 1 و 7 پایانه های خروجی Op-Amp هستند.
پایانه های 3 و 5 پایانه های غیر برعکس هستند در حالی که پایانه های 2 و 6 پایانه های معکوس هستند.
ترمینالهای VCC و زمینی به طور معمول در 4 و 8 وجود دارد.

7805آیسی تنظیم کننده

مدارهایی که دارای منبع ولتاژ در آنها هستند ممکن است دارای نوساناتی باشند که منجر به عدم تولید ولتاژ ثابت می شوند. یکی از آی سی های محبوب برای این منظور ، 7805 Regulator IC است که عضو تنظیم کننده های ولتاژ خطی ثابت است که برای حفظ چنین نوساناتی استفاده می شود.

در صورت داشتن ولتاژ ورودی 7.2 ولت ، آی سی به حداکثر کارایی خود دست پیدا می کند.در تنظیم کننده ولتاژ IC 7805 ، مقدار زیادی انرژی به گرما تبدیل می شود.بنابراین ، اگر تفاوت بین ولتاژ ورودی و ولتاژ خروجی زیاد باشد ، تولید گرمای بیشتری انجام می شود. سوراخ ترانزیستور برای اتصال سینک گرما به آن است.

BC547 ترانزیستور

BC547 یک ترانزیستور اتصال دو قطبی NPN است. بیشتر از آن برای هدف تعویض و همچنین برای فرآیندهای تقویت استفاده می شود. مقدار کمتری از جریان موجود در پایه برای کنترل میزان بیشتر جریان در جمع کننده و امیترر نیز استفاده می شود. برنامه های اصلی آن تغییر و تقویت است.

کار ترانزیستور ساده است. هنگامی که ولتاژ ورودی در پایانه های آن اعمال می شود ، مقداری از جریان از پایه به سمت امیتر شروع می شود و جریان را در جمع کننده کنترل می کند. ولتاژ بین پایه و امیترر در فرستنده منفی و در ترمینال پایه برای ساخت NPN آن مثبت است.

رله

رله یک سوئیچ الکتریکی ، الکترومغناطیسی یا الکترونیکی است. سوئیچ ممکن است هر تعداد مخاطب را به اشکال مختلف تماس ، مانند برقراری مخاطب ، قطع شدن مخاطبین یا ترکیب این دو داشته باشد. رله ها برای کنترل مدار توسط یک سیگنال کم قدرت مستقل استفاده می شوند ، یا جایی که چندین مدار باید توسط یک سیگنال کنترل شوند. شکل سنتی رله ها از یک الکترو مغناطیس برای بستن یا باز کردن مخاطبین استفاده می کند ، اما سایر اصول عملیاتی اختراع شده اند ، مانند رله حالت جامد که از خواص نیمه هادی برای کنترل استفاده می کنند بدون اینکه به قسمت های متحرک تکیه کنند. مشخص شدن رله 5 ولت که در ساخت مدار استفاده می شود در زیر آورده شده است.

کار دستگاه مدارشکن الکترونیکی

قطعات را بطور صحیح مطابق نمودار مدار بالا وصل کنید. نمودار مدار که در بالا نشان داده شده است دارای سه قسمت است. این سه قسمت برای ایجاد یک مدار بزرگ باید به هم وصل شوند.

     ماژول برق
     ماژول Op-Amp
     ماژول رله

ماژول برق

 این Op-Amp به یک منبع تغذیه تنظیم شده 5 ولت نیاز دارد. ما این مدار را از شبکه خود خاموش خواهیم کرد که دارای ولتاژ AC در حدود 220 ولت است. ابتدا برای تأمین نیرو از Op-Amp ، باید ولتاژ را که از طریق شبکه در دسترس ما است را کنار بگذاریم.

برای این کار از ترانسفورماتور گام به پایین استفاده می کنیم ، ما از ترانسفورماتور استفاده می کنیم که ولتاژ پائین 12 ولت را به ما می دهد. این ولتاژ 12 ولت AV که از ترانسفورماتور بدست می آید با استفاده از مدار یکسو کننده ساخته شده با استفاده از پل دیود اصلاح می شود. این کار ولتاژ AC را به ولتاژ DC اصلاح می کند.

خروجی این اصلاح اکنون ولتاژ تقریبی 12 ولت DC را به ما می دهد. این 12 ولت DC با استفاده از آی سی تنظیم کننده ولتاژ LM7805 ما تنظیم می شود. ما می توانیم ولتاژ خروجی ماژول برق را در هر نقطه بین 0 تا 5 ولت با استفاده از یک تقسیم کننده بالقوه با مقاومت متغیر انجام دهیم. با تغییر ولتاژ پتانسیومتر می توان ولتاژهای مختلفی را بدست آورد. همچنین ممکن است از مدار مبدل 12V به 5V نیز استفاده شود.

ماژول Op-amp

ماژول Op-Amp بخش اصلی مدار است و در اینجاست که مقایسه ولتاژها انجام می شود. از آنجا که قطع کننده مدار ما تولید می کنیم  محافظت از هر دو ولتاژ بالا و پایین است ، ما باید هر دو مورد را در نظر بگیریم. هر دو مورد مدار جداگانه خود را دارند و در اتصال دارای برچسب به مدار اصلی وصل می شوند.

Op-Amp در مدار در حالت دیفرانسیل استفاده می شود. و از بین تمام کاربردهای Op-Amp ، از Op-Amp در این مدار به عنوان یک مقایسه کننده ولتاژ استفاده کرده ایم. این مقایسه کننده پس از مقایسه ولتاژ در دو پایانه آن ، به میزان خروجی بالا یا پایین خواهد داشت. ما می توانیم ولتاژ آستانه را برای هر دو حد پایین و حد بالا را با استفاده از شبکه های مقاومت تنظیم کنیم.

ماژول رله

اکنون که منبع تغذیه مناسبی را به مدار Op-Amp داده ایم و Op-Amps ساخته شده است تا روشی را که قرار است تصور کند عملکرد خود را انجام دهد ، اکنون باید بعد از تشخیص ولتاژ بالا یا پایین ، به فکر کار مدار بیفتیم. افزایش توسط قطع کننده مدار الکترونیکی مشخص می شود.

افزایش ولتاژ از ماژول Op-Amp مدار حاصل می شود که در بالا مورد بحث قرار گرفته است. براساس خروجی Op-Amps به دست آمده از ماژول Op-Amp ، رله شروع می شود. هنگامی که هر دو خروجی از Op-Amps زیاد باشد ، فقط در این صورت رله روشن می شود و بار AC مستقیماً به شبکه وصل می شود.از مقاومت 1 کیلو اهم درمدار برای محدود کردن جریان استفاده می شود.