Projekt: Regulator napięcia DC

Projekt. Elektryczny rower 12 volt DC / 230 Volt AC samozasilajacy. POWER ITSELF. (Lipiec 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Projekt: Regulator napięcia DC

Dyskretne urządzenia półprzewodnikowe i obwody


Pytanie 1

Może się wydawać, że trudno jest zacząć od takiego projektu, bez dostarczania schematu. Zidentyfikuj kilka różnych źródeł informacji, w których możesz znaleźć przykładowe obwody regulatora napięcia, aby rozpocząć projektowanie.

Jak myślisz, dlaczego Twój instruktor zdecydował się rzucić Ci wyzwanie takim projektem, bez schematu i wielu rzeczy, które mogą potencjalnie pójść źle "# 1"> Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

Pozwolę ci określić, gdzie można znaleźć wzory obwodów regulatora napięcia.

Jeśli chodzi o pytanie, dlaczego instruktor zakwestionuje cię w ten sposób, odpowiedź jest dość prosta: przygotować Cię do realiów wymagającej kariery w elektronice. Pomyśl o tym projekcie jako o małej skali świata pracy, w którym będziesz musiał pokonać rutynowe przeszkody techniczne, często z niewielką lub żadną pomocą.

Wyzwania są faktem. Byłoby nierealistycznym oczekiwać, że otrzymasz natychmiastową odpowiedź na każde wyzwanie, z jakim kiedykolwiek będziesz musiał się zmierzyć. Oczekuje się jednak od ciebie pozytywnego nastawienia i umiejętnego wytrwania, aby znaleźć te odpowiedzi w odpowiednim czasie.

Uwagi:

Nie trzeba tu wiele mówić!

pytanie 2

Projektując taki projekt, dobrym pomysłem jest "prototypowanie" obwodu przed lutowaniem komponentów razem, gdzie będą one trudniejsze do wymiany, wymiany i rekonfiguracji. Wyjaśnij, w jaki sposób zamierzasz prototypować obwód przed złożeniem go w ostatecznej formie.

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

Pozwolę ci określić odpowiedź na to pytanie!

Uwagi:

Uczniowie zwykle nie mają ochoty na prototypowanie czegokolwiek w obawie przed "marnowaniem czasu", kiedy mogą budować coś w swojej ostatecznej formie. Jednak większość studentów nie zdaje sobie sprawy, że będą tracić więcej czasu, ponownie wykonując swoją "ostateczną" kompilację, niż by spędzili prototypowanie obwodu w mniej stałej formie.

Prototypowanie jest istotną częścią procesu projektowania i budowania. Możesz zdecydować o pociągnięciu swoich uczniów do odpowiedzialności za ten proces jako część ich oceny lub pozwolić im nie prototypować (i pozwolić im odkryć z pierwszej ręki, dlaczego mieliby prototypować swój obwód).

pytanie 3

Twój obwód bez wątpienia użyje diody Zenera do ustalenia napięcia odniesienia. Sam obwód diody Zenera (w tym rezystor "upuszczający") nie jest w stanie dostarczyć dużego prądu do obciążenia. W jaki sposób twój obwód jest w stanie dostarczyć co najmniej 2 ampery do obciążenia przy korzystaniu z napięcia odniesienia Zenera?

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

Obwód odniesienia Zenera będzie musiał być "śledzony" przez jakiś wzmacniacz tranzystorowy.

Uwagi:

Projekty studenckie będą się różnić w zależności od tego, w jaki sposób zwiększą niski prąd wyjściowy Zenera do 2 amperów. Rzeczywiście, jest to prawdziwe wyzwanie projektu, aby zrobić dobry wzmacniacz do tego zadania.

Pytanie 4

Dokonaj przybliżonej kalkulacji mocy, którą tranzystor wyjściowy (tranzystory) twojego obwodu musi rozproszyć, gdy przenosisz pełne 2 ampery prądu. Czy rozproszenie mocy będzie największe przy maksymalnym napięciu wyjściowym (20 woltów) lub minimalnym napięciu (3 wolt)? Wyjaśnij dlaczego.

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

Odpowiedź na to pytanie może cię zaskoczyć, będąc nieco nieintuicyjnym. Może się okazać, że rozpraszanie mocy jest najważniejszym technicznym wyzwaniem, któremu należy sprostać w tym projekcie obwodu: jak zapewnić, aby twój obwód nie został uszkodzony przez nadmierne ciepło.

Uwagi:

Uczniowie, którzy rozpoznają ten problem projektowy i opracowują dla niego rozwiązania, stanowią bardzo ważną część tego projektu, a także znacznie poprawią praktyczne rozumienie obwodów tranzystorowych!

Pytanie 5

Najlepsze konstrukcje regulatorów wykorzystują sprzężenie zwrotne, aby zapewnić "ścisłą" regulację napięcia w szerokim zakresie prądów obciążenia. Wyjaśnij czym jest "sprzężenie zwrotne" i jak działa, aby poprawić regulację napięcia.

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

Przy "sprzężeniu zwrotnym" napięcie wyjściowe jest próbkowane i "doprowadzane" do wcześniejszego etapu w obwodzie tranzystora, tak że jakakolwiek indukowana obciążeniem zmiana napięcia wyjściowego wywołuje odpowiedź ze wzmacniacza, aby przeciwdziałać tej zmianie. Innymi słowy, sprzężenie zwrotne czyni obwód "świadomym" własnego wyjścia.

Uwagi:

Wiele obwodów regulatora napięcia wykorzystuje wzmacniacze operacyjne (wykorzystując ujemne sprzężenie zwrotne) do osiągnięcia tego samego celu projektowego: ulepszona regulacja napięcia. Twoi uczniowie mogą znaleźć lekturę projektu opartego na wzmacniaczu op-pomocnym, gdy zastanawiasz się, jak zbudować obwody regulatora z dyskretnych komponentów.

  • ← Poprzedni arkusz roboczy

  • Indeks arkusza roboczego

  • Następny arkusz roboczy →