(2014-06-05)   Механические переключатели и снабберные сети.
Номинальные токи обычно относятся только к переменному току (снижение в 5 раз для постоянного тока).

Мы начинаем нашу презентацию компонентов электронных схем с быстрое изучение непритязательного механического переключателя включения/выключения (так называемый «жесткий переключатель» в отличие от

программный переключатель  , который просто отключает электропитание цепи, никогда полностью не отключая его от источника питания).

Эта инженерная задача может быть решена с помощью демпферная сеть  , которая должна быть определена в способы, которые редко должным образом обсуждаются, если вообще когда-либо…

Для обычной сети переменного тока с частотой 50 Гц или 60 Гц напряжение становится равным нулю 100 или 120 раз в секунду. Это помогает гасить искру, возникающую при отключении индуктивной нагрузки. С постоянным током нам не повезло, так как при достаточно больших токах возможно самоподдерживающееся дугообразование, что может эффективно предотвратить отключение цепи.

Чтобы предотвратить это и/или уменьшить долговременный ущерб, вызванный искрами, одной простой идеей было бы подключить конденсатор (C) параллельно с выключатель. Это решит проблему искрения, которая возникает когда индуктивная нагрузка отключена, но новый конденсатор вызывает другая проблема, когда переключатель используется чтобы снова включить источник питания постоянного тока (или «батарею»)… В выключенном состоянии конденсатор обычно видит все напряжение (U) аккумулятора и может хранить значительное количество энергии, которая будет рассеиваться почти мгновенно в переключателе, когда он снова включен.

Чтобы решить эту новую проблему, мы можем подключить резистор (R) последовательно с конденсатором C. Он рассеет большую часть вышеупомянутой энергии, если его значение намного больше чем неизбежное контактное сопротивление переключателя. Однако этот резистор ограничивает эффективность конденсатора при адресации первый поднятый вопрос. Таким образом, существует компромисс, который следует должным образом проанализировать, чтобы определить оптимальные значения R и C. Сделаем так:

На приведенном выше рисунке показана ситуация сразу после того, как переключатель был выключено. Конденсатор разряжен, потому что он был ранее короткое замыкание переключателем. С другой стороны, ток через нагрузка по-прежнему имеет прежнее значение (I) из-за предполагаемой индуктивной свойства нагрузки. Ток I теперь течет через резистор, и поэтому напряжение на ключе равно RI, которое не должно превышать номинальное напряжение для выключателя (U

0 ). Так:

R   < U ₀  /I

При выключении конденсатор заряжается до полного напряжения питание через подключенную нагрузку. Когда переключатель снова включен, конденсатор разряжает через него начальный ток U/R. Это не должно превышать номинальный ток коммутатора (I

0 ). Так:

U/I ₀    <   R

В общем, у нас должно быть: У/И ₀    <   R   < U ₀  /I

Приведенный выше анализ относится только к переходным режимам. Когда два коммутатора используются параллельно (DPST используется как SPST), один одному из них, возможно, придется выдержать весь переходный период, прежде чем другой войдет в play и демпфирующая сеть должны планироваться соответствующим образом. Давайте возьмем в качестве примера маленький ползунковый переключатель DPDT, продаваемый Radio-Schack. как 275-0033 (упаковка из двух штук). Поскольку этот переключатель рассчитан на 500 мА при 30 В постоянного тока, мы можем рассмотреть возможность параллельного подключения обеих сторон для переключения блок питания номиналом 1000 мА при 9В. Поскольку одной стороне, возможно, придется поглощать все переходные процессы, мы должны использовать приведенный выше анализ с I = 1 A и I

0  = 0,5 А. Итак:

U/I ₀    =   18 Вт <   R   < 30 Вт = U ₀  /I

Таким образом, мы можем захотеть выбрать для R стандартное значение 22 Вт.

Приведенное выше соображение полезно для получения грубой цифры. Однако они основаны на сомнительном типе «рейтинга»: Переключатели не рассчитаны на максимальное напряжение или ток, которые может выдержать переключатель. Вместо этого данному переключателю может быть присвоено несколько таких рейтингов, где степень   получена как произведение этих двух величин является константой (например, один и тот же переключатель может быть рассчитан на 3 А при 120 В переменного тока или 1,5 А при 240 В переменного тока). для выражения номинальной мощности 360 ВА).

Значение, которое мы должны использовать для C, получено из соображений синхронизации. которые могут или не могут быть предсказуемы. Некоторые переключатели имеют подпружиненный механизм, который делает время переключения коротким и предсказуемым. Другие переключатели обычно медленнее и менее предсказуемы. (временные характеристики ползунковых переключателей очень сильно зависят от того, кто ими управляет).

ОКРУГ КОЛУМБИЯ рейтинг переключения (форум Electro Tech).
Конструкция переключающего контакта («Все о схемах»)
Конструкция снабберов силовых цепей Руди Севернс.
Википедия: Снаббер

(2014-06-05) Обратноходовой диод
Стандартный способ предотвращения отрицательных выбросов на катушках реле, управляемых постоянным током.

Википедия : Обратный диод

(2014-06-06) Полупроводниковые диоды
Соединительные диоды (PN и PIN). диоды Шоттки. Зенеровская лавина.

Википедия: Диод

(2014-06-10) Температурный коэффициент ( tempco ) и компенсация (TC)
Как свести к минимуму влияние температуры на полупроводниковые схемы.

Еще одна скамья от Jebnor | Стабилитрон Т.С. | Стабилитроны

(20 апреля 2014 г.)   Операционные усилители  («Операционные усилители»)
Простой в использовании компонент, подходящий как для начинающих, так и для опытных инженеров.

Микроконтроллеры в первую очередь связаны с нашим аналоговым миром. Обсуждение микроконтроллеров было бы неполным без обсуждения аналоговых схем. что может этого добиться. Одним из самых простых аналоговых строительных блоков для работы является операционный усилитель («ОУ» посвященным)…

Операционный усилитель perfect представляет собой схему, питаемую от источника постоянного тока и снабжен одним контактом poutput и двумя входными контактами (инвертирующий вход и неинвертирующий вход). Напряжение на выходе кратно разности напряжений между входами. Этот множитель (так называемый коэффициент усиления усилителя настолько велик, что на самом деле что обратная связь такого усилителя в правильно спроектированной схеме уменьшит практически до нуля разницу напряжений между двумя его входами.

В идеале напряжение между входами равно нулю, как и ток, протекающий от один к другому. С другой стороны, ток и напряжение, подаваемые выход может быть любым, что требуется схеме.

В другом месте на этом сайте я представляю элегантный способ представить функциональность операционного усилителя как комбинации двух странных диполей: Один (называемый  nullator ) налагает значение как тока, так и напряжения между его выводами (что делает их оба равными нулю), а другой  (называемый  норатор ) не навязывает ни того, ни другого. Их комбинация называется nullor :

Современный операционный усилитель обеспечит хорошее приближение к этому идеальному поведению. с несколькими недостатками, которые можно частично исправить только с существенными затратами. Однако для общих приложений даже дешевые очень хороши. Приведем несколько наиболее распространенных:

ИС

с двумя операционными усилителями:

TL072 был представлен как малошумящая версия чрезвычайно популярного TL082. В настоящее время, похоже, выпускается только одна версия (малошумная) с разными идентификационными штампами только по коммерческим причинам. Однако, если вы получите микросхему со штампом «TL082», у вас нет гарантии, что это будет малошумящая версия. поскольку он мог быть изготовлен до того, как появилась эта практика или даже до того, как TL072 существовал. Однако для большинства приложений это практически не имеет значения.

Характеристики самых популярных операционных усилителей

Название (двойная ИС операционного усилителя)		TL082	ТЛ072	ЛМ833	LTC6244
Технология		ДЖТ		БДТ
Известен как:		Большое входное сопротивление		Низкий уровень шума
Входной шум на 100 Вт при 1 кГц	нВ/Огц		18	45
	пА/Огц			0,7

Счетверенные операционные усилители:

Стандартная распиновка такая же, как у LM324, который объединяет четыре операционных усилителя в одном 14-контактном корпусе; 3 контакта на усилитель и 2 контакта на блок питания.

Подстраиваемые одиночные операционные усилители:

Стандартная распиновка для одиночных операционных усилителей является наиболее распространенной. LM741 который включает в себя два контакта (1 и 5) для подключения дополнительного внешнего триммера 10k (средняя точка триммера идет к отрицательной рейке. Обрезка выполняется путем соединения входов вместе и попытки сделать настройку, которая не приводит к насыщению выходного сигнала (точнее, найти точку, близкую к смене полярности насыщения).

Версии с одним усилителем вышеупомянутых пакетов с двумя операционными усилителями являются заменой LM741, но балансировочные штифты вообще не подключены (внутренне обрезанные значение входного смещения не может регулироваться извне). Один операционный усилитель JFET, смещение которого можно обрезать снаружи, как LM741, является LF411.

LM709 может быть частотно-компенсирован внешней схемой с помощью контакта 1 (балансный вход) и контакта 5 (балансный выход).

Существует 14-контактная версия LM709, совместимая по выводам с (устаревшим) первым поколением. операционные усилители, которые должны были быть стабилизированы внешними компонентами.

Википедия: Прецизионный выпрямитель (супердиод)

(2016-09-14) Биполярные переходные транзисторы  являются усилителями тока.
Устройства, с которых начался кремниевый век и информационная эра.

Википедия: Транзисторы | Биполярный переходной транзистор
 
Видео : Генезис транзистора, Bell Labs (1965 г.) с современным введением Джорджа Купчака (2012 г.).

(14 сентября 2016 г.) Тиристор (выпрямитель GE с кремниевым управлением , июль 1957 г.)
SCR – это сильноточный бистабильный переключатель, состоящий из 4 слоев кремния.

Тиристор строго эквивалентен двум транзисторам противоположные полярности последовательно. В крайнем случае или для слаботочных экспериментов, вы можете сделать тиристоры таким образом, которые ведут себя точно так же, как коммерческие. (Схема ниже предоставлена ​​Electronics Tutorials.)

Приведенная выше эквивалентность также является хорошим способом анализа поведения тиристора. Когда затвор (G) приближается к потенциалу катода (K) или ниже , тиристор непроводящий. И наоборот, когда затвор достаточно положителен, чтобы пропустить некоторый ток от G до K, устройство становится проводящим и остается таковым без необходимости поддерживать этот ток.

Выше описан стандартный P-gate , или с катодным затвором тиристор, что теперь является синонимом СКР. Менее распространенная полярность N-gate называется тиристор анодно-затворный (АГТ). Полярность AGT используется так редко, что некоторые практикующие даже не знакомы с ней. с соответствующим символом, показанным справа (что является обязательным для правильного описания симисторов). Применяются предыдущие схемы, с той лишь разницей, что внешние ворота клемма соединена с другим промежуточным электродом.

В продаже имеются некоторые тиристоры с внешними соединениями. до оба внутренние ворота. Такое четырехвыводное устройство известно как тиристорный тетрод или кремниевый управляемый переключатель (СКС). видео (ЭКГ 239).

В первые дни бесспорным чемпионом SCR по адресу General Electric была Фрэнк В. «Билл» Гуцвиллер (ок. 1926-2011). Сам Гуцвиллер отдал должное устройству. команде разработчиков GE во главе с Гордоном Холлом . Тиристор так и не был запатентован, потому что патентный поверенный GE (Боб Муни) считал, что претензия была бы необоснованной. слишком дорого защищать ввиду новаторский работа над «переключателями PNPN» по адресу Bell Laboratories , Джоном Л. Моллом (1921–2011) в сентябре 1956 г. и Дж.Дж. Эберс (1921-1959) в 1952 году. Первоначальная идея впервые была сформулирована нобелевским лауреатом Уильям Шокли (1910-1989)  в 1950 году. .. Таким образом, изобретатель тиристора не зарегистрирован.

Ранняя история кремниевого выпрямителя (интервью Билла Гуцвиллера).
Шестое десятилетие тиристора Гоце Л. Арсов и Слободан Мирцевски (июнь 2010 г.)
BT151-500R (или 650R, или 800R) | Управление катушкой Теслы
СКС для обнаружения ионизирующее излучение Диссертация на степень магистра лейтенанта Карла Дж. Кьоно, USN (декабрь 2015 г.).
Типы тиристоров | Википедия: Тиристор (SCR)

(2016-09-14) TRIAC ( триод для переменного тока , 1964 г.)
Сработавший симистор позволяет току течь в одном направлении, пока он не исчезнет…

Симистор состоит из двух тиристоров из 90 120 противоположных полярностей 90 121   обратно-параллельно (т. е. катоз одного является анодом другого), разделяющих одни и те же ворота.

Симистор предназначен для проведения в любом направлении, используя любой из двух его составляющих. Тиристоры актуальны. Управляющее напряжение затвора равно всегда понимается по отношению к первому основному терминалу обозначенный MT1 (который является катодом тиристора с катодным затвором и анод анодно-затворного тиристора). Симистор и его условное обозначение асимметричный .

При использовании с переменным током сработавший симистор перестанет проводить когда основной ток возвращается к нулю. Чтобы уменьшить мощность (среднеквадратичное значение) подается на резистивную нагрузку переменным током, последовательно включенный симистор обычно перезапускается после некоторой регулируемой задержки каждый раз, когда он перестает проводить.

Потому что он работает как переключатель (включается или выключается). между своими основными выводами сам симистор потребляет мало энергии и вырабатывает мало нагревается даже при протекании довольно большого тока.

«Полупроводниковый двунаправленный переключатель» Патент США 3504241 A (1967, 1970) | БТА16 | Википедия: симистор

(2016-09-20)   DIAC   ( диод для переменного тока , 1964)
Стандартный способ исправления несимметричного срабатывания на затворе симистора.

Диак — это симметричное устройство, которое начинает проводить ток при достижении напряжения пробоя . (обычно 30 В или 40 В). и остается проводящим до тех пор, пока ток не падает ниже тока удержания .

Самый простой тип диака (например, DB3, обсуждаемый ниже) – это просто слаботочный NPN-транзистор. без подключения внешней базы и с симметрией эмиттер/коллектор. Когда напряжение достигает напряжения тормоза, происходит утечка достаточного тока. в изолированную базу, чтобы перевести транзистор в состояние насыщения, который он сохраняет до тех пор, пока ток снова не упадет до нуля. Устройство спроектировано так, чтобы выдерживать этот режим многократно, в отличие от большинства обычных транзисторов.

Чаще всего диак используется последовательно с затвором симистора. чтобы он срабатывал при предсказуемом достаточно симметричном напряжении (диссимметрия менее 10%). Эта конфигурация симистора с диаком, питающим его затвор значительно снижает образование нечетных гармоник на коммутируемой нагрузке. Он продается как отдельное устройство, известное как Quadrac .

На сегодняшний день наиболее распространенным типом диака является DB3 двунаправленный триггерный диод (номинальное напряжение отключения 32 В), который поставляется в осевом корпусе DO35. (обычно темно-синего цвета), аналогичный угольному резистору мощностью ¼ Вт.

Выше приведена схема популярного диммерного выключателя для питания лампы накаливания от сеть (120 В или 240 В переменного тока). Когда напряжение становится равным нулю, симистор выключен и снова начнет индуцировать, когда напряжение конденсатора превысит напряжение пробоя диака (около 32 В).

ДБ3, ДБ31, ДБ32, ДБ4 | Википедия: ДИАК

(2016-09-18)   Полевой транзистор
Напряжение

(2014-06-05) Программируемые пользователем вентильные матрицы (FPGA)
Пожалуй, самая гибкая цифровая схема (и одна из самых быстрых).

alexxlab

Добавить комментарий Отменить ответ

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Комментарий *

Имя *

Email *

Сайт

Рубрики

• Прост
• Радио
• Разное
• Своими руками
• Советы
• Схем
• Схемы
• Транзист
• Транзисторы
• Электрон
• Электроника