طراحی و پیاده‌سازی منبع تغذیه سوئیچینگ با بازده بالا برای کاربردهای آموزشی در هنرستان‌های فنی و حرفه‌ای جنوب کرمان

دسته بندی موضوعی : برنامه ریزی درسی و آموزشی

زبان : فارسی

نوع فایل : PDF

تعداد صفحات : 19

وضعیت : این مقاله توسط هیات داوران پایگاه ایران ژورنال داوری شده است
فصل نامه علمی تخصصی پژوهش برتر - سال دوم شماره اول - بهار 1405

نویسندگان :
مسلم رفیعی سربیژن کارشناسی ارشد برق – مخابرات سیستم

ثبت شده توسط : ایران ژورنال

لینک مستقیم مقاله : https://iran-journals.com/doc/2845

چکیده فارسی :

آموزش مهارت‌محور در هنرستان‌های فنی و حرفه‌ای زمانی اثربخش خواهد بود که میان مباحث نظری و تجربه عملی دانش‌آموزان، پیوندی واقعی و قابل لمس برقرار شود. در حوزه الکترونیک و برق، منبع تغذیه یکی از بنیادی‌ترین ابزارهای آزمایشگاهی است که هم در آموزش مفاهیم پایه و هم در اجرای پروژه‌های کارگاهی نقش کلیدی دارد. با این حال، بسیاری از هنرستان‌ها، به‌ویژه در مناطق کمتر برخوردار، با چالش‌هایی نظیر محدودیت بودجه، فرسودگی تجهیزات، بازده پایین منابع تغذیه خطی، گرمای زیاد، وزن بالا و دشواری تعمیر و نگهداری روبه‌رو هستند. در چنین شرایطی، بهره‌گیری از منبع تغذیه سوئیچینگ با بازده بالا، ابعاد مناسب، اتلاف توان کمتر و قابلیت توسعه‌پذیری، می‌تواند راه‌حلی فنی و آموزشی برای ارتقای کیفیت یاددهی ـ یادگیری باشد.
پژوهش حاضر با هدف طراحی و پیاده‌سازی یک منبع تغذیه سوئیچینگ با بازده بالا برای کاربردهای آموزشی در هنرستان‌های فنی و حرفه‌ای جنوب کرمان انجام شده است. این مطالعه از نوع کاربردی ـ توسعه‌ای بوده و با رویکرد توصیفی، طراحی مهندسی و ارزیابی تجربی پیش رفته است. در این پژوهش، ضمن بررسی نیازهای آموزشی هنرستانی، الزامات فنی یک منبع تغذیه مناسب محیط کارگاهی استخراج شد و سپس یک نمونه عملیاتی با تأکید بر ایمنی، پایداری ولتاژ، قابلیت تنظیم، حفاظت در برابر اتصال کوتاه، بازده مناسب و سهولت استفاده دانش‌آموزان طراحی و ساخته شد. در مرحله ارزیابی، عملکرد سامانه در شرایط مختلف بار و ولتاژ خروجی بررسی و با معیارهای آموزشی و فنی سنجیده شد.
یافته‌ها نشان داد که منبع تغذیه طراحی‌شده، ضمن داشتن بازده بالاتر نسبت به نمونه‌های خطی متداول، از نظر پایداری خروجی، کاهش تلفات حرارتی، کاهش حجم و وزن، و افزایش امکان استفاده آموزشی در کلاس و کارگاه، عملکرد رضایت‌بخشی دارد. همچنین به دلیل ساختار ماژولار و هزینه قابل قبول، این سامانه می‌تواند به‌عنوان یک نمونه بومی‌سازی‌شده و قابل تکثیر در هنرستان‌های منطقه به کار گرفته شود. از منظر آموزشی نیز طراحی این منبع تغذیه بستری مناسب برای آموزش هم‌زمان مفاهیم الکترونیک قدرت، کلیدزنی، فیدبک، اندازه‌گیری، عیب‌یابی و فرهنگ مصرف بهینه انرژی فراهم می‌کند.
نتایج پژوهش نشان می‌دهد که طراحی تجهیزات آموزشی متناسب با واقعیت‌های مدرسه و منطقه، نه‌تنها به بهبود کیفیت آموزش فنی کمک می‌کند، بلکه می‌تواند روحیه مسئله‌محوری، خودباوری فناورانه و مهارت‌آموزی عمیق‌تر را در میان هنرجویان تقویت کند. بر این اساس، پیشنهاد می‌شود توسعه منابع تغذیه آموزشی بومی، به‌عنوان بخشی از راهبرد تجهیز و توانمندسازی هنرستان‌ها در مناطق جنوبی کشور مورد توجه جدی قرار گیرد.

کلمات کلیدی فارسی :
منبع تغذیه سوئیچینگ، بازده بالا، هنرستان فنی و حرفه‌ای، آموزش مهارتی، الکترونیک قدرت، جنوب کرمان، طراحی آموزشی، تجهیزات آزمایشگاهی