تولید برق با راه رفتن @electroscience

✅تولید برق با راه رفتن:
در این پست قصد داریم مدار شارژی را توضیح دهیم که با راه رفتن برق 5 ولت تولید کنید و با استفاده از آن گوشی خود را بتوانید شارژ کنید. برای اینکار به عناصر پیزو الکتریک احتیاج داریم تا انرژی حرکتی را به انرژی الکتریکی تبدیل کنید.
وسایل موردنیاز :
عناصر پیزو الکتریک مثل ترنسدیوسر و بازرهای پیزو
خازن 470 میکروفارادی
4 دیود 1n4007
مبدل افزاینده (step up ) 5 ولتی
عناصر پیزو بیشتر هنگامی که شما نیاز به تشخیص لرزش یا ضربه دارید به کار می آیند و در اثر فشار و ضربه شما می توانید به راحتی با خواندن ولتاژ در خروجی این سنسورها مقدار فشار و ضربه را متوجه شوید. عناصر پیزو همچنین می توانند در یک ترنسدیوسرهای بسیار کوچک صوتی مانند زنگ اخبار (buzzer) استفاده شود. در این پروژه نیز ما از خاصیت پیزو الکتریک یک buzzer یا ترنسدیوسر الکتریکی استفاده میکنیم (در پستهای قبل نحوه کار بلندگوهای پیزو را توضیح دادیم). اگر به قطعه فشار اعمال شود، در اثر برخورد عناصر پیزو به هم میدان الکتریکی در آن تولید میشود و در نتیجه پتانسیل الکتریکی ایجاد شده و در نتیجه ما انرژی الکتریکی را دریافت میکنیم، بنابراین با قرار دادن قطعه پیزو در زیر کفش خود و با راه رفتن میتوان انرژی الکتریکی تولید کرد. ولتاژ تولید شده توسط یک عنصر پیزو در حدود 4 تا 6 ولت است.
مدار ارائه شده در شکل باعث می شود ولتاژ خروجی ناشی از عنصر پیزو برای شارژ تلفن همراه، پخش کننده های MP3 و غیره مناسب باشد.
در مرحله اول مدار یکسو کننده است که ولتاژ خروجی عنصر پیزو را به ولتاژ DC تبدیل میکند. سپس مبدل افزاینده 5 ولت صورت موازی با خازن وصل میشود تا ولتاژ مناسب برای شارژ تلفن همراه را فراهم کند.
@electroscience

نرم افزار Autodesk (آتودسک) @electroscience

✅نرم افزار Autodesk:
نرم افزار Autodesk برای رسم مدارات چاپی و بخصوص برای پروژه های پی سی بی سریع بسیار مفید میباشد. نسخه جدید آن نیز با نام Eagle به تازگی منتشر شد.نسخه جدید دارای ساختار مدولاری برای بلوکهاست که به شما اجازه میدهد به راحتی بخش های شماتیک خود را به سرعت رسم کنید و همچنین برای رسم پی سی بی خود به سرعت بتوانید خطوط را نیز تغییر دهید. برای استفاده از نسخه جدید آن بایستی اشتراک از سایت Autodesk تهیه کنید که قیمت بسیار پایینی نیز دارد. نسخه ی رایگان این نرم افزار کاربردی را در لینک زیر میتوانید دانلود کنید و از آن به راحتی استفاده کنید:
http://www.autodesk.com/products/eagle/free-download

@electroscience

شمایی از محیط نرم افزار آتودسک @electroscience

کتاب طراحی سلف و ترانسفورمر @electroscienc

✅کتاب طراحی سلف و ترانسفورماتور
طراحی سلف فیلتر
طراحی سلف dc
طراحی سلف با فاصله هوایی
طراحی ترانسفورماتور فرکانس بالا
طراحی ترانسفورماتور سوییچینگ
طراحی ترانسفورماتور فلای بک
روش لیتز کردن و محاسبه انواع تلفات و ...

✅تهیه کتاب از
«فروشگاه کتاب گلزار » واقع در ضلع جنوب شرقی میدان انقلاب
«مغازه پروژه الکترونیک» واقع در خیابان جمهوری، زیر پل حافظ، پاساژ امجد، طبقه زیر همکف
و یا جهت پست کتاب با @elecmagaz در ارتباط باشید
#برق #الکترونیک #قدرت #الکترونیک_قدرت #فرکانس #سلف #ترانسفورماتور #کتاب #طراحی

@electroscience

شماره سوم گاهنامه مجله برق و الکترونیک @electroscience

✅شماره سوم گاهنامه مجله برق و الکترونیک:
به منظور تسهیل در مطالعه گزیده مطالب گذشته کانال، پست های مجله برق و الکترونیک در قالب یک گاهنامه اینترنتی در انتشارات الکترونیکی کتابراه منتشر می‏شود. شماره دوم این مجله را می‏توانید از لینک زیر و پس از نصب اپلیکیشن کتابراه استفاده نمایید.
@electroscience

https://www.ketabrah.ir/go/b19279 گاهنامه برق و الکترونیک - بهمن ۹۵

رله @electroscience

✅رِله :
رله (Relay) یک نوع سوییچ مکانیکی-الکتریکی قدرت است که توانایی قطع و وصل جریان الکتریکی را دارد. ساختار کلی رله به صورت شکل 1 می باشد. هر رله از دو بخش اصلی تشکیل شده است که در شکل 1 قابل مشاهده است. هسته(coil) و کنتاکت(contact).
نحوه ی کارکرد رله به این صورت است که با اعمال ولتاژ به هسته، جریانی در سیم پیچ آن جاری میشود. طبق قانون فارادی با عبور جریان، یک میدان مغناطیسی تولید میشود. با توجه به اینکه کنتاکت از جنس فلز می باشد، میدان مغناطیسی می تواند آن را جابه جا کند و به این ترتیب جریان را قطع و وصل کند.
رله نسبت به سوییچ های نیمه هادی الکترونیک قدرت از جمله ماسفت و IGBT یک سری مزایا و معایب دارد. از معایب رله میتوان به زیاد بودن زمان قطع و وصل آن اشاره کرد. رله های متداول در الکترونیک قدرت معمولا زمان قطع و وصل بین 10 تا 30 میلی ثانیه دارند.
از مزایای رله نسبت به کلید های الکترونیک قدرت میتوان به دو مورد اشاره کرد. یکی اینکه از آنجایی که کنتاکت ها از جنس فلز می باشد، لذا تلفات هدایتی آنها نسبت به کلیدهای نیمه هادی بسیار کمتر است. از طرف دیگر فرمان رله نسبت به محل عبور جریان بار آن ایزوله است، به این معنا که هسته رله از نظر الکتریکی از کنتاکت ها ایزوله هستند.
با توجه به این موضوع، کاربرد مناسب رله برای جاهایی است که قرار است کلید ما به مدت طولانی وصل(یا قطع) باشد و برای مثال کلا تعداد دفعات محدودی قطع یا وصل شود. مثلا در یک مبدلی که که میخواهیم در صورت بروز خطا، جریان را قطع کند.
در بازا رله ها براساس ولتاژ لازم برای قطع و وصل هسته(coil) و حداکثر جریان عبوری از کنتاکت آنها مشخص میشود. مثلا رله 5V-12A به این مفهوم است که ولتاژ نامی هسته اش 5 ولت است و با کمک هسته خود، میتواند حداکثر جریان 12 آمپر را قطع و وصل کند.
رله های متداول برای کاربرد الکترونیک قدرت معمولا 5V,12V,24V و در بعضی موارد اندک48V می باشد.
رله ها دسته بندی گوناگونی دارند که با اصطلاحات زیر در datasheet خود مشخص می شوند.
✳️ 1-رله Normally Open یا NO
به این مفهوم است که این نوع رله ها در حالت عادی، کنتاکت هایش قطع است و برای وصل شدن کنتاکت باید به هسته آن ولتاژ و جریان مشخص داد.

✳️ 2-رله Normally Closed یا NC
به این مفهوم که این رله ها در حالت عادی بسته هستند وکنتاکت هایشان به هم وصل است و جریان را عبور میدهند. با دادن ولتاژ به هسته، کنتاکت ها قطع میشوند
بهتر است بسته به اینکه در کاربرد ما قرار است رله در اکثر مواقع وصل است یا قطع، یکی از این دو دسته بندی بالا را لحاظ کنیم. زیرا مثلا در کاربردی که قرار است رله در اکثر مواقع بسته باشد، اگر از رله NO استفاده کنیم، این امر باعث میشود که مجبور باشیم دائما به هسته ولتاژ اعمال کنیم که باعث تلفات بی مورد در مدار ما می شود.
در یک دسته بندی دیگر رله ها به 4 دسته ی زیر تقسیم میشوند که در شکل 2 مشخص شده است.
✳️ 1-رله SPST (Single Pole Single Throw)
کنتاکت این رله ها ساده است و هیچ انشعابی ندارد(همانطور که در شکل 2 دیده می شود). این رله ها یا NO است یا NC.
✳️ 2-رله SPDT (Single Pole Double Throw)
مزیت این رله ها این است که کنتاکت آنها دو انشعاب دارد. یکی NC است و یکی NO. این امر باعث میشود که بسته به کاربرد ما که قرار است رله در اکثر موارد وصل باشد یا در اکثر مواقع قطع باشد، یکی از این دو را انتخاب کنیم. اکثر رله های موجود در بازار از این دسته می باشند.
دو دسته دیگر رله ها DPST و DPDT می باشد که با توجه به شکل و با توجه به توضیحات مربوط به SPDT و SPST نحوه ی کار آنها مشخص میشود.
در پست های بعدی در خصوص نحوه ی درایو هسته ی رله ها توضیحاتی میدهیم.
نویسنده: مهندس ایمان آقابالی
@electroscience

نحوه ی درایو رله ها @electroscience

✅نحوه ی درایو رله ها:
در پست قبلی در مورد ساختار رله ها و نحوه ی کارکرد رله ها توضیحاتی را ارائه دادیم. در این پست میخواهیم کمی در مورد نحوه ی درایو رله ها اطلاعاتی ارائه دهیم.
همانطور که گفته شد، برای قطع و وصل رله احتیاج به اعمال ولتاژ به هسته (coil) رله داریم. در دیتاشیت رله ها، مقدار لازم ولتاژ و جریان هسته آورده شده است. با دقت به این دیتاشیت ها، ملاحظه میشود که هسته ی رله ها مقادیر زیادی جریان برای تغیر وضعیت کنتاکت را نیاز دارند. به فرض مثال یک رله ی 12ولتی، احتیاج به عبور جریانی در حد 50 میلی آمپر را از خود دارد تا بتواند عملکرد خود را انجام دهد. برای رله های بزرگتر، این مقدار میتواند بیشتر باشد. اگر بخواهیم خروجی پردازنده خود را به صورت مستقیم به هسته رله وصل کنیم، به مشکل میخوریم زیرا پردازنده ها، از نظر جریانی در خروجی خود دارای محدودیت هستند و جریان پایه های آن ها معمولا کمتر از 20 میلی آمپر است.
برای حل این مشکل و درایو رله، از ساختار دارلینگتون (Darlington) استفاده میکنیم. شکل 1 یک ساختار دارلینگتون 2 طبقه می باشد. نحوه ی کارکرد به این صورت می باشد که با اعمال ولتاژ به پایه ی بیس(base) ترانزیستور 1، جریان اندکی از از بیس ترانزیستور 1 می گذرد. با توجه به روابط بهره ی جریان در ترانزیستور های NPN، جریان کلکتور β برابر جریان بیس است. جریان کلکتور ترانزیستور 1، وارد بیس ترانزیستور 2 میشود و به این ترتیب جریان خروجی که همان جریان کلکتور ترانزیستور 2 است، برابر β^2 برابر جریان ورودی می باشد. به همین ترتیب با افزایش تعداد طبقات دارلینگتون، میتوان بهره جریان را بالا برد. با این کار بین ورودی دارلینگتون (که از سمت پردازنده فرمان خود را میگیرد) و بین خروجی دارلینگتون (که هسته ی رله را با آن سری میکنیم) یک نوع ایزولاسیون جریانی انجام میدهیم.
در کابردهای عملی، IC هایی در بازار موجود است که دارای طبقات دارلینگتون می باشند. برای مثال آی سی ULN2003A شرکت تگزاس اینسترومنت، دارای 7 عدد ورودی و 7 عدد دارلینگتون می باشد که هر کدام، از 7 طبقه تشکیل شده است و در عمل تا 500 میلی آمپر می تواند در خروجی خود فراهم کند. نحوه ی اتصال و سری کردن این آی سی برای درایو رله در شکل 2 مشخص شده است. برای این کار یک سر هسته ی رله را به منبع تغذیه وصل میکنیم و سر دیگر آن را، به یکی از خروجی های آی سی. این آی سی در کاربرد درایو رله احتیاجی به منبع تغذیه ندارد و فقط لازم است پایه ground آن وصل شود(مطابق شکل) با دادن فرمان پردازنده به پایه ورودی متناظر با خروجی، مسیر جریان برای خروجی فراهم میشود و از هسته‏ی رله جریان عبور میکند که باعث تغیر وضعیت کنتاکت رله می شود.
نویسنده: مهندس ایمان آقابالی
@electroscience

@electroscience

ماشین قطع درخت با سرعت بسیار بالا ...

آموزش کار با LCD گرافیکی در avr
.
@electroscience

تمرین ربات های نوازنده
.
@electroscience

سنسورهای جریان فیبر نوری @electroscience

✅ سنسورهای جریان فیبر نوری یا Fiber Optic Current Sensors (FOCS) :
یکی از روش های اندازه گیری جریان dc که امروزه مطالعات زیادی بر روی آن در حال انجام است استفاده از سنسور جریان فیبر نوری است. از این سنسور معمولا میتوان در صنایعی که نیاز به اندازه گیری جریان dc دارند , مثل کارخانه های ذوب آلومینیوم، کوره های قوس DC، کارخانه های ذوب منیزیم و ... استفاده کرد.
اساس این روش بر مبنای قانون مغناطیسی – نوری (magneto-optical effect) فارادی است که این اصل بر این مبنا میباشد که نور یک موج الکترومغناطیسی است و وقتی از یک بلور که در راستای این بلور میدان مغناطیسی وجود دارد , قرار میگیرد زاویه انتشار نور فرق میکند و این تغییر در زاویه انتشار طبق رابطه ی شکل 1 بدست می آید که در این رابطه v ثابت وردت مواد (بی نظم یا کریستال ; جامد یا مایع یا گاز) که چرخش را ایجاد می‌کند و d که طول چرخاننده است و B هم چگالی میدان مغناطیسی است. به این بلورکه میدان مغناطیسی در داخل آن قرار دارد ,چرخاننده ی فارادی میگویند.
ایده در این روش این است که جریان عبوری از یک هادی , میدان مغناطیسی متناسب با جریان تولید میکند که این میدان را در راستای بلور قرار میگیرد و بر حسب میزان انحرافی که ایجاد میشود میتوان شدت میدان را متوجه شد (شکل 2).
پیاده سازی این روش را در شکل 3 مشاهده میکنید. نور را توسط دیودهای نوری در داخل فیبر نوری منتشر میکنند , این نور که یک موج الکترومغناطیسی است در تمامی جهات منتشر میشود , بوسیله ی یک صفحه پلاریزاسیون عمودی تنها نور را در یک جهت عبور میدهند و مابقی جهت های آن فیلتر میشود, سپس این نور که در یک جهت است را از داخل چرخاننده ی فارادی عبور میدهند و بر حسب میزان انحراف این نور میتوان فهمید که شدت میدان چقدر بوده و بر اساس شدت میدان نیز میتوان , میزان جریان را متوجه شد.
شکل 4 هم یکی از این سنسورهای FOCS ساخت شرکت ABB را نشان میدهد.
@electroscience