Što je sklop i zašto trebamo graditi sklop?

Prije nego što ulazim u detalje o tome kako je sklop dizajniran, najprije nas obavijestite što je to sklop i zašto trebamo graditi sklop.

Krug je bilo koja petlja kroz koju se provodi materija. Za elektronički sklop, materija koja se prenosi je naboj elektronike, a izvor tih elektrona je pozitivni priključak izvora napona. Kad ovaj naboj teče iz pozitivnog terminala, kroz petlju, i doseže negativni terminal, krug će se reći dovršen. Međutim, ovaj se krug sastoji od nekoliko komponenata koje na mnogo načina utječu na protok naboja. Neki mogu ometati protok naboja, neki jednostavno spremati ili trošiti naboj. Neki trebaju vanjski izvor energije, neki opskrbljuju energijom.

Razloga zašto trebamo izgraditi sklop može biti mnogo. Ponekad ćemo možda trebati upaliti lampu, pokrenuti motor itd. Sve ove uređaje - lampe, motor, LED ono što nazivamo opterećenjem. Svako opterećenje zahtijeva određenu struju ili napon za početak rada. Ovaj napon može biti stalni istosmjerni napon ili izmjenični napon. Međutim, nije moguće izgraditi sklop samo s izvorom i opterećenjem. Potrebno nam je još nekoliko komponenata koje pomažu u pravilnom protoku naboja i obrađuju naboj koji napaja izvor tako da odgovarajuća količina naboja teče do tereta.

Osnovni primjer - regulirano napajanje istosmjernom strujom za pokretanje LED diode

Dopustite nam osnovni primjer i korak po korak pravila gradnje sklopa.

Izjava o problemu : Dizajnirajte regulirano istosmjerno napajanje od 5V koje se može koristiti za pokretanje LED-a, koristeći izmjenični napon kao ulaz.

Riješenje : Svi morate biti svjesni reguliranog istosmjernog napajanja. Ako ne, dajte mi kratku ideju. Većina sklopova odn elektronički uređaji zahtijevaju istosmjerni napon za svoj rad. Za napajanje možemo koristiti jednostavne baterije, ali glavni problem baterija je njihov ograničeni vijek trajanja. Iz tog razloga jedini način na koji imamo je pretvoriti opskrbu izmjeničnim naponom u našim domovima u potreban istosmjerni napon.

Sve što trebamo je pretvoriti ovaj izmjenični napon u istosmjerni napon. Ali to nije tako jednostavno kako se čini. Dakle, imajmo kratku teoretsku ideju o tome kako se izmjenični napon pretvara u regulirani istosmjerni napon.

Blok dijagram ElProCus

Teorija iza sklopa

AC napon iz napajanja na 230 V prvo se spušta na niskonaponski izmjenični napon pomoću silaznog transformatora. Transformator je uređaj s dva namota - primarnim i sekundarnim, pri čemu se napon primijenjen na primarnom namotu pojavljuje preko sekundarnog namota zahvaljujući induktivnoj sprezi. Budući da sekundarna zavojnica ima manji broj zavoja, napon na sekundarnoj strani manji je od napona na primarnoj za silazni transformator.
Ovaj niski izmjenični napon pretvara se u pulsirajući istosmjerni napon pomoću mostovnog ispravljača. Mostni ispravljač je raspored od 4 diode smještene u premošćenom obliku, tako da su anoda jedne diode i katoda druge diode povezane s pozitivnom stezaljkom izvora napona i na isti način su anoda i katoda druge dvije diode spojen na negativni priključak izvora napona. Također, katode dviju dioda povezane su s pozitivnim polaritetom napona, a anoda dviju dioda s negativnim polaritetom izlaznog napona. Za svaki poluciklus, suprotni par dioda provodi i pulsirajući istosmjerni napon na ispravljačima mosta.
Tako dobiveni pulsirajući istosmjerni napon sadrži mreškanje u obliku izmjeničnog napona. Za uklanjanje tih mreškanja potreban je filtar koji filtrira mreškanje iz istosmjernog napona. Kondenzator je postavljen paralelno s izlazom tako da kondenzator (zbog svoje impedancije) omogućuje prolazak visokofrekventnih izmjeničnih signala koji se preusmjeravaju na tlo i niskofrekventni ili istosmjerni signal je blokiran. Tako kondenzator djeluje kao niskopropusni filtar.
Izlaz iz kondenzatorskog filtra je neuređeni istosmjerni napon. Za proizvodnju reguliranog istosmjernog napona koristi se regulator koji razvija konstantni istosmjerni napon.

Dakle, krenimo sada u projektiranje jednostavnog kruga napajanja reguliranog AC-DC za pogon LED-a.

Koraci u izgradnji kruga

Korak 1: Dizajn sklopa

Da bismo dizajnirali sklop, moramo imati predodžbu o vrijednostima svake komponente potrebne u krugu. Pogledajmo sada kako dizajniramo regulirani krug istosmjernog napajanja.

“kako provjeriti radi li kondenzator ili ne ”

1. Odlučite regulator koji ćete koristiti i njegov ulazni napon.

Ovdje trebamo imati konstantni napon od 5V na 20mA s pozitivnim polaritetom izlaznog napona. Iz tog razloga potreban nam je regulator koji bi osigurao izlaz od 5V. Idealan i učinkovit izbor bio bi regulator IC LM7805. Sljedeći nam je zahtjev izračunati ulazni napon regulatora. Za regulator, minimalni ulazni napon trebao bi biti izlazni napon dodan za vrijednost tri. U tom slučaju, ovdje da bismo imali napon od 5V, potreban nam je minimalni ulazni napon od 8V. Pomirimo se s ulazom od 12V.

7805 regulator od Flickr

2. Odlučite koji će se transformator koristiti

Sada je proizvedeni neregulisani napon napon od 12V. Ovo je efektivna vrijednost sekundarnog napona potrebnog za transformator. Budući da je primarni napon 230 V efektivne vrijednosti, pri izračunavanju omjera zavoja dobivamo vrijednost 19. Stoga moramo dobiti transformator s 230 V / 12 V, tj. Transformator 12 V, 20 mA.

“kako napraviti ionizator ”

Spustite transformator do Wiki

3. Odredite vrijednost kondenzatora filtra

Vrijednost kondenzatora filtra ovisi o količini struje koju vuče opterećenje, struji mirovanja (idealna struja) regulatora, količini dopuštenog mreškanja na istosmjernom izlazu i razdoblju.

Da bi vršni napon na primarnom transformatoru bio 17V (12 * sqrt2), a ukupni pad na diodama (2 * 0,7V) 1,4V, vršni napon na kondenzatoru je oko 15V. Količinu dopuštenog mreškanja možemo izračunati prema donjoj formuli:

∆V = VpeakCap- Vmin

Kako je izračunato, Vpeakcap = 15V i Vmin je minimalni napon ulaza za regulator. Tako je ∆V (15-7) = 8V.

Sad, kapacitet, C = (I * ∆t) / ∆V,

Sada sam zbroj struje opterećenja plus struja mirovanja regulatora i I = 24mA (Struja mirovanja je oko 4mA, a struja opterećenja 20mA). Također ∆t = 1 / 100Hz = 10ms. Vrijednost ∆t ovisi o frekvenciji ulaznog signala i ovdje je ulazna frekvencija 50Hz.

Tako zamjenjujući sve vrijednosti, vrijednost C iznosi oko 30 mikroFarad. Dakle, odaberite vrijednost 20microFarad.

Kondenzator elektrolita po Wiki

4. Odlučite PIV (vršni inverzni napon) dioda koje će se koristiti.

Budući da je vršni napon na sekundarnom transformatoru 17V, ukupni PIV diodnog mosta je oko (4 * 17), tj. 68V. Stoga se moramo zadovoljiti diodama s PIV ocjenom od 100V svaka. Imajte na umu da je PIV maksimalni napon koji se može primijeniti na diodu u obrnutom stanju, bez uzrokovanja kvara.

PN spojna dioda od Nojavanha

“kako radi potpuni zbrajač ”

Korak 2. Crtanje i simulacija strujnih krugova

Sad kad imate predodžbu o vrijednostima za svaku komponentu i cijeli dijagram sklopa, dopustimo nam da nacrtamo sklop pomoću softvera za izgradnju sklopova i simuliramo ga.

Ovdje je naš izbor softvera Multisim.

Multisim prozor

Ispod su dati koraci za crtanje kruga pomoću Multisima i njegovo simuliranje.

Na svojoj prozorskoj ploči kliknite sljedeću vezu: Start >>> Programi -> Nacionalni -> Instrumenti -> Circuit design suite 11.0 -> multisim 11.0.
Pojavljuje se prozor multisim softvera s trakom s izbornicima i praznim prostorom nalik ploči za crtanje kruga.
Na traci izbornika odaberite mjesto -> komponente
Pojavljuje se prozor s naslovom-'odaberi komponente '
Pod naslovom 'Baza podataka' - s padajućeg izbornika odaberite 'Glavna baza podataka'.
Pod naslovom „grupa“ - odaberite potrebnu grupu. Ako želite potražiti izvor napona ili struje ili zemlju. Ako želite odabrati bilo koju osnovnu komponentu poput otpornika, kondenzatora itd. Ovdje prvo moramo smjestiti ulazni izvor napajanja izmjeničnom strujom, pa odaberite Izvor -> Izvori napajanja -> AC_power. Nakon što je komponenta postavljena (klikom na gumb „ok“), postavite vrijednost efektivnog napona na 230 V, a frekvenciju na 50 Hz.
Sada opet ispod prozora komponenata, odaberite osnovno, zatim transformator, a zatim odaberite TS_ideal. Za idealni transformator, induktivitet obje zavojnice je jednak, da bi se postigao izlaz imamo promjenu induktivnosti sekundarne zavojnice. Sada znamo da je omjer induktiviteta zavojnica transformatora jednak kvadratu omjera zavoja. Budući da je omjer okretaja potreban u ovom slučaju 19, stoga moramo postaviti induktivitet sekundarne zavojnice na 0,27mH. (Induktivitet primarne zavojnice je na 100mH).
U prozoru komponenata odaberite osnovne, zatim diode, a zatim diodu IN4003. Odaberite 4 takve diode i smjestite ih u raspored mostovskih ispravljača.
Ispod prozora komponenata odaberite basic, zatim Cap _Electrolytic i odaberite vrijednost kondenzatora koja će biti 20microFarad.
U prozoru komponenata odaberite napajanje, zatim Regulator napona_, a zatim s padajućeg izbornika odaberite ‘LM7805’.
U prozoru komponenata odaberite diode, zatim odaberite LED i na padajućem izborniku odaberite LED_zelena.
Istim postupkom odaberite otpornik vrijednosti 100 Ohma.
Sad kad imamo sve komponente i imamo ideju o shemi sklopa, krenimo u crtanje sheme sklopa na platformi multi sim.
Da bismo nacrtali strujni krug, moramo pravilno povezati dijelove pomoću žica. Da biste odabrali žice, idite na Mjesto, a zatim žicu. Ne zaboravite spojiti komponente samo kad se pojavi točka spoja. U multisim-u su spojne žice označene crvenom bojom.
Da biste dobili indikaciju napona na izlazu, slijedite dane korake. Idite na mjesto, zatim „Komponente“, zatim „indikator“, pa „Voltmetar“, a zatim odaberite prvu komponentu.
Sada je vaš krug spreman za simulaciju.
Sada kliknite na 'Simuliraj', a zatim odaberite 'Pokreni'.
Sada na izlazu trepćete LED, što je označeno strelicama koje prelaze u zelenu boju.
Možete provjeriti dobivate li ispravnu vrijednost napona na svakoj komponenti paralelnim postavljanjem Voltmetra.

Kompletni simulirani krug dijagrama ElProCus

Sada imate ideju o dizajniranju reguliranog napajanja za opterećenja koja zahtijevaju stalni istosmjerni napon, ali što je s opterećenjima koja zahtijevaju promjenjivi istosmjerni napon. Ostavljam vam ovaj zadatak. Nadalje, bilo kakva pitanja u vezi s ovim konceptom ili električnim i elektronički projekti Navedite svoje ideje u odjeljku za komentare u nastavku.

slijedite donju poveznicu za 5 u 1 projekte bez lema