تبدیل جریان متناوب به جریان مستقیم
در مطلب امروز قصد داریم تا به موضوع مهم تبدیل نوع جریان برق از جریان متناوب به جریان مستقیم بپردازیم,موضوعی که این روز ها در همه محیط های مسکونی و تجاری و اداری وجود دارد و ممکن است که هر کس به آن احتیاج پیدا کند.
با ما همراه باشید.
پیش از بررسی موضوع اصلی مطلب آموزشی امروز در رابطه با تبدیل جریان برق بهتر است تا با این دو نوع جریان متناوب و جریان مستقیم در دنیای فیزیک و الکتریسیته آشنا شویم.
به همین دلیل ابتدا به توضیح نوع جریان متناوب و سپس به جریان مستقیم برق میپردازیم.
جریان متناوب چیست؟
اولین موضوع اصلی برای بهتر انجام دادن هر کار آشنایی با ماهیت آن کار و اجزای درگیر با آن موضوع است در این مطلب هم ابتدا بهتر است تا بدانیم که جریان برق متناوب یعنی اینکه;
شار یا همان جریان الکتریکی در به صورت متناوب در مسیر برق و کابل کشی جهت عوض میکند.این امر به این معناست که در جریان متناوب برق ولتاژ هم به صورت تناوبی جهت عوض میکند
از جریان AC برای تامین برق و کابل کشی برق خانه ها,دفاتر,ساختمانها و غیره استفاده میکنند.
تولید جریان متناوب
در مرحله بعدی به یک تفاوت اصلی میان این نوع جریان با جریان مستقیم یعنی موضوع تولید جریان متناوب در سیستم های برق و الکتریکی می پردازیم و این امر را بررسی میکنیم که تبدیل جریان وارد شده به سیستم چگونه صورت میگیرد.
تولید برق متناوب توسط دستگاهی به نام متناوب ساز انجام میشود که یک ژنراتور الکتریکی مخصوص بوده و برای تبدیل برق به جریان متناوب استفاده میشود.
در داخل این دستگاه یک حلقه سیم درون میدان مغناطیسی چرخانده میشود،که باعث القای جریان الکتریکی داخل سیم می شود.انرژی چرخشی این سیم توسط منابع مختلفی مثل توربین بخار،جریان آب,توربین باد و غیره تامین میشود.هنگامی که این سیم گردش میکند و متناوباً وارد مرحله قطبی سازی مغناطیسی متفاوت میشود،ولتاژ و جریانِ درون سیم نیز تناوب میشود.
تولید جریان متناوب
تفاوت دیگر و اساسی این جریان با جریان مستقیم شکل امواج این جریان بوده و جریان متناوب هم همچون دیگر موضوعات فیزیکی موج خاصی دارد که در جریان تولید برق استفاده میشود.
از انواع موج های جریان متناوب AC میتوان به موارد زیر اشاره کرد.
موج AC سینوسی
این نوع موج متداول ترین نوع موج جریان AC است که شما با وصل کردن یک نوسان نما به جریان برق می توانید آن را مشاهده کنید.جریان متناوب در بیشتر خانه ها و کارخانه ها با تولید جریان الکتریسیته بیشتر با موج سینوسی دیده میشود.
موج AC مثلثی
این نوع موج از جریان متناوب هم بیشتر برای آزمایش وسایل الکتریکی و برقی خطی مانند آمپلی فایر ها مفید هستند.
موج AC مربعی
این نوع موج جریان متناوب هم اغلب در دستگاههای الکترونیکی دیجیتال و سوئیچ دار استفاده می شوند و عملکرد آنها را آزمایش میکند.
جریان مستقیم چیست؟
پس از پاسخ به سوال اول و بررسی جریان متناوب به سراغ جریان مستقیم رفته و آن را بررسی میکنیم.
جریان مستقیم یا همان جریان DC به شار به شار یا جریان الکتریکی گفته میشود که به صورت یک طرفه و مستقیم در مسیر سیم کشی جریان برق حرکت میکند.
جریان DC منابعی مثل باتری،منبع تغذیه،سلولهای خورشیدی، ترموکوپل یا دینام تولید میشود.
مزیتی که جریان مستقیم نسبت به جریان متناوب دارد این است که علاوه بر محیط ها رسانا مانند سیم میتواند در محیط ها عایق,نیمه رسانا و نیز خلا هم به صورت اشعه یونی و یا الکترونی جریان یابد.
تولید جریان مستقیم
برای تولید جریان مستقیم یا همان جریان DC میتوان از چند طریق استفاده کرد که در زیر آن ها را عنوان میکنیم.
از راه های تولید جریان مستقیم می توان به موارد زیر اشاره کرد;
- تولید جریان DC با یک ژنراتور AC به نام برگردان یا همان اینورتر.
- تولید جریان مستقیم با با تبدیل جریان AC به DC به وسیله دستگاهی به نام یکسو ساز
- تولید جریان DC در باتری های شیمیایی توسط خود باتری.
انواع شکل های جریان مستقیم
جریان مستقیم یا همان DC برعکس جریان برق AC دارای انواع مختلف شکل امواج نیست و تنها به یک صورت مستقیم شار پیدا میکند.
کاربرد های جریان مستقیم و متناوب
در ادامه به کاربرد های جریان مستقیم و جریان متناوب مبپردازیم.
جریان متناوب با همان AC در تقریبا همه خانه ها و دفاتر در پریز ها وجود دارد و دلیل این امر هم این است که انتقال برق به فواصل دور تر به دلیل کاهش شدت جریان که کاهش انرژی حرارتی تولیدی را در پی دارد باعث میشود تا اتلاف انرژی کمتر شده و در نتیجه برق مصرفی کمتر و با بازدهی بالاتری به خانه ها و دفاتر برسد.
جریان متناوب همچنین برای راه اندازی و تامین برق مورد نیاز موتور های الکتریکی هم مورد استفاده قرار میگیرد.
برای تامین برق مورد نیاز مواردی مانند;یخچال و ماشین ظرفشویی استفاده از برق با جریان متناوب گزینه بهتری است.
از کاربرد های جریان برق مستقیم یا همان DC هم میتوان این موضوع را بیان کرد که به طور کلی همه پروژه های الکتریکی با جریان DC کار میکنند.همه دستگاه هایی که با باتری کار میکنند و یا همه دستگاه هایی که با کابل USB کار میکنند و نیز دستگاه هایی که توسط آداپتور به برق متصل میشوند با جریان برق مستقیم فعالیت می کنند.
از وسایلی که با جریان برق مستقیم کار میکنند میتوان به موارد زیر اشاره کرد.
- تلفنهای همراه
- چراغ قوه ها
- تاس دستکشی لیلی پد D&D
- تلویزیون های صفحه تخت
- وسایل نقلیه الکتریکی و هیبریدی
تا اینجای مطلب به تفهیم دو موضوع پایه در تبدیل جریان متناوب به جریان مستقیم پرداختیم حالا در ادامه مطلب قصد داریم تا به اصل موضوع یعنی;تبدیل جریان برق AC به DC پردازیم.
تبدیل جریان متناوب به جریان مستقیم اغلب در خود سیستم ها و دستگاه صورت میگیرد و نیازی به فعالیت مستقیم شما برای انجام این کار نیست,ولی گاهی هم ممکن است که شما دستگاهی داشته باشید که این قابلیت را نداشته باشد و یا خودتان یک مدار طراحی کرده باشید و بخواهید جریان متناوب AC را در آن به جریان مستقیم DC تبدیل کنید برای انجام این کار باید ابتدا چند نکته را بررسی کرده و بر اساس آن تبدیل جریان را انجام دهید.
در مرحله اول برای تبدیل جریان باید به این موضوع پی ببرید که دقیقا توان و قدرت برق رسانی محلی شما چقدر است.این میزان در قاره ها و منطقه های گوناگون جهانی مختلف و متنوع است.
برای مثال توان برق رسانی در قاره آمریکای شمالی، میانی و جنوبی سوکت های ولتاژ نهایت ۱۱۰-۱۲۰ ولت (۶۰ هرتز) قدرت دارند که این مقدار در قاره اروپا، آسیا، استرالیا، خاورمیانه و آفریقا به ۲۳۰-۲۴۰ ولت (۵۰ هرتز) می رسد.این قدرت و توان در هر ناحیه متفاوت بوده و برای تبدیل جریان متناوب به جریان مستقیم برق شما احتیاج به میزان دقیق این موضوع دارید.
مرحله دوم برای تبدیل جریان متناوب به جریان مستقیم بررسی میزان ولتاژ مورد نیاز دستگاه شما میباشد که میتوانید این موضوع را با مراجعه به اطلاعات دستگاه و یا قطعات نصب شده روی برد دستگاه پیدا کنید.
اهمیت این موضوع در تبدیل جریان متناوب به جریان مستقیم در آنجا است که در صورت کمتر بودن ولتاژ از میزان مورد نظر توان مورد نیاز دستگاه تامین نمیشود و دستگاه از کار می افتد و اگر هم این ولتاژ از میزان مجاز بیشتر باشد دستگاه به دلیل توان ورودی بیش از حد سوخته و یا آسیب بسیار شدیدی می بیند.
در مرحله سوم تبدیل جریان به یک یا چند ترانسفورماتور(مبدل) برای تبدیل خروجی بالای جریان متناوب AC به جریان مستقیم DC احتیاج داریم.در این مبدل جریان متناوب به محور فلزی-مارپیچی مبدل وارد میشود و پس از تغییر به محور دوم که پیچ های کمتری دارد و ولتاژ خروجی جریان مستقیم را کم میکند وارد میشود.
مرحله چهارم برای تبدیل جریان استفاده از یک پل یا همان یکسو ساز میباشد که باید جریان متناوب AC را از آن عبور داد.پل ها در مدار دارای ۴ دیود میباشند که به صورت الماسی چیده شده اند.برعکس یک دیود که جریان را به یک سمت حرکت می دهد,۴ دیود با چینش الماسی میتواند بار های مثبت و منفی جریان متناوب را جدا کرده و هر کدام را به دو دیود منتقل کند.
در مرحله پنجم تبدیل جریان متناوب به جریان مستقیم باید از یک خازن الکترولیتی استفاده کنید.
استفاده از خازن باعث میشود تا جریان زیاد جمع آوری شده و به صورت آرام خارج شود و جریان ورودی از یکسو ساز به صورت رشته های برآمده همانند سازی شود.به طوری که خروجی خازن چیزی با ولتاژ ثابت با حرکت موج و درهم و برهم است.
در مرحله آخر تبدیل جریان متناوب به جریان مستقیم هم باید از یک رگولاتور استفاده کنید تا جریان خروجی از خازن را دریافت کرده و حرکات موجی آن را بگیرد و جریان مستقیمی ثابت و پایدار تولید کند تا دستگاه در هنگام راه اندازی بدون کمترین آسیب شروع به فعالیت کند.
چند نکته اساسی
پس از ذکر مراحل بالا در تبدیل جریان متناوب AC به جریان مستقیم DC ذکر چند نکته مهم و اساسی خالی از لطف نیست.
برای تبدیل جریان متناوب به جریان مستقیم و استفاده از آن در دستگاه هایی که از جریان پایین استفاده میکنند شما میتوانید از یک رگولاتور با مقاومت و دیود زنر استفاده کنید که اگر ولتاژ جریان مستقیم خروجی به سطح بالایی از نیاز برسد آن را خرد می کند و به راحتی آن را از خود عبور می دهد و این مقاومت است که جریان را مشخص می کند.
رگولاتور ها عمدتا دارای مقاومت بالایی در برابر گرما و جریان مفرط دارند اما بهتر است در مدار تبدیل جریان متناوب به جریان مستقیم از یک هیت سینک استفاده شود تا از گرم شدن بیش از اندازه این قطعه جلوگیری کند.
همچنین شما میتوانید برای تبدیل جریان برق از جریان متناوب به جریان مستقیم به جای استفاده از این همه قطعه و صرف وقت بسیار از دستگاهی به نام برگرداننده یا همان اینورتر استفاده کنید و به راحتی و در کمترین زمان و بدون سختی و مشقت فراوان جریان متناوب ورودی خود را به جریان خروجی مستقیم با ولتاژ و شدت جریان دلخواه تنظیم و تبدیل کنید.
مطالب پیشنهادی
برای کسب اطلاعات بیشتر درباره نحوه کار اینورتر ها در تبدیل جریان برق از جریان متناوب به جریان مستقیم پیشنهاد میکنیم مطالب زیر را مطالعه کنید.
امیدواریم که مطلب فوق برای شما مفید بوده باشد و شما را در نحوه چگونگی تبدیل جریان برق از جریان متناوب به جریان مستقیم کمک کرده باشد.این مطلب را با دوستان خود هم به اشتراک بگذارید و آنها را به مطالعه این مطلب دعوت کنید.
نظرات,انتقادات,پیشنهادات و سوالات خود را هم با ما و دیگر کاربران در بخش نظرات در میان بگذارید.
واقعا خداقوت ساده و روان
مرسی، خوشحالیم که توانستیم نیاز شما را برطرف کنیم.
با سلام
آيا امکانش هست ازدرايور لامپ ال اي دي يه آدابتور dc با جريان آمپر حدود ۲ آمپر درست کرد؟
سلام دوست عزیز
متاسفانه خیر. ولی در عوض می توان از منبع تغذیه ۲ آمپر ۳ وات یا ۱۲ وات dc استفاده کرد.
سلام دوست عزیز نمی‌دونم به سوال بنده در این بخش ، جواب داده میشه یا خیر
میخواستم ببینم برای تامین برق کوره القایی ۵۰ ولت ۴۸ آمپر (حداکثر توان نوشته شده بر روی دستگاه ) میتوان از تغذیه سوییچینگ مثلاً ۳۶ ولت ۳۰ آمپر استفاده کرد ؟! یا باید حتما از ترانس استفاده بشه ؟! .برای محدود کردن جریان درخواست شده کوره القایی ، چه مداری رو باید در خروجی سوییچینگ بکار ببریم ؟! آیا مدار حاضر و تولید شده ای در بازار موجوده ؟!
سلام و عرض ادب
بله این امکان وجود داره منتها باید خازن ها رو و اجزاری آداپتور بنا به اون جریانی که میخواید تنظیم یا تهیه کنید.
با سلام بسیار عالی و روان توضیح دادید به دور از استفاده از کلمات و توضیحات سخت.
واقعا برای آموزش باید از این مدل توضیحات استفاده کرد
خداقوت
با سلام، ممنونیم از حسن نظر شما.
خیلی خوشحالیم که تونستیم به شما کمک کنیم.
باسلام.ابگرمکن دیواری داریم که با باتری کار میکنه .می‌خوام برقیش کنم.ایا میشود آداپتور همون ولتاژ بجای باتری گذاشت تا از سر باتری خلاص بشیم؟
سلام محمد جواد عزیز
بله میتونید این کار رو انجام بدین
برای اطلاعات بیشتر با پشتیبانی تماس بگیرید.
سلام اینورتر که جریان مستقیم رو به متناوب تبدیل میکنه شما برعکس نگفتید؟
سلام سعید عزیز
در مقاله ذکر کردیم که اینورتر جریان مستقیم رو به متناوب تیدیل می کنه.
اگه ممکنه سوالتون رو واضح تر بپرسید.
سلام تبدیل دی سی به ای سی پایین رو اگه توضیح بدین ممنونتون میشم اگه میشه ایمیلش کنید
سلام علی عزیز.
لطفا با شماره های داخل سایت تماس بگیرید تا همکاران ما راهنماییتون کنند.
بسیار جامع و روان…سپاسگزارم