Электроника для детей, Собираем простые схемы, экспериментируем с электричеством — МНОГОКНИГ.ee

категории

книги

НовинкиАкции %АвтомобилиДетективы, боевикиДетская литератураДом, быт, досугИностранные языки, словариИстория, политикаКомпьютерные технологииЛюбовный романМедицина и здоровьеПодарочные изданияПсихология, философияПутеводители, атласыСовременная и классическая литератураСпорт, оружие, рыбалкаСувениры. АксессуарыФантастикаЭзотерика, астрология, магияЭкономическая литература

Подарочные карты

игры, игрушки

MNOGOKNIG Games Игрушки Книги-игры Настольные игры Развивающие игры

товары для малышей

Прорезыватели и пустышки Шезлонги и качели Автокресла Аксессуары для защиты ребенка Вигвам Детская мебель Детская одежда Детские кроватки Кровать для путешествий Купание малыша Матрасы Подушки для беременных Развивающие игрушки для малышей Текстиль Товары для кормления Уход за малышом Ходунки

товары для праздника

Все открытки Карнавальные костюмы, маски и аксессуары Одноразовая посуда Подарочные коробки Подарочные пакеты Свечи Шарики

товары для школы

Бумажная продукция Глобусы Канцелярские товары Папки Пеналы Товары для творчества Школьные ранцы

товары для живописи, рукоделия и хобби

Декорирование Жемчуг эффект для декупажа Живопись Контур по стеклу и керамике Контур по ткани Краски для свечей Маркеры для скетчинга Моделирование Прочее Рукоделие

традиционные товары

Костровые чаши и очаги Матрёшки Платки Самовары Фарфоровые фигурки

другие товары

Аксессуары для девочек Аксессуары для мальчиков Товары для пикника Фотоальбомы

издательство

Об издательстве Многоразовые наклейки Настольные игры Рабочие тетради для дошкольников Рабочие тетради для школьников Развивающее лото Раскраски для девочек Раскраски машины и техника Раскрась водой! Учебные пособия для дошкольников

нет тиража

Код: 9785001006879

€18. 39

К сожалению, весь тираж
этой книги закончился. К сожалению, весь тираж
этой книги закончился.

Автор: ДАЛЬ Э,Н,
Издательство: Манн, Иванов и Фербер
Серия: МИФ. Детство
Год издания: 2017
Примечание:
Манн, Иванов и Фербер (м), ДЕТИ
Формат издания
80×100/16
Количество страниц
288

О книге
Почему лампочки в доме включаются, когда вы щелкаете по выключателю? Как работают машинки на радиоуправлении? И что заставляет лампочки на телевизоре и микроволновке мигать? Технологии вокруг тебя могут показаться магией, но большинство из них не работает без электричества.

«Электроника для детей» делает электричество понятнее с помощью набора прекрасных мастер-классов. Из первой части книги ребенок узнает, как работает ток, напряжение и цепи, а также сможет превратить металлический болт в электромагнит и трансформировать бумажный стаканчик и несколько магнитов в настоящий вращающийся электромотор.
Читая вторую часть книги, ребенок смастерит еще больше крутых штук:
•   Спаяет цепь из мигающего светодиода, резистора, конденсатора и реле.
•   Превратит эту цепь в датчик касания, используя свой палец как резистор.
•   Соберет будильник, который будет звенеть с рассветом
•   Создаст свой музыкальный инструмент, который будет издавать космические звуки.

А в третьей части — узнает о цифровой электронике, таких вещах, как логические элементы и схемы памяти, с помощью создания прибора для проверки секретных кодов или электронной игры «Орел или решка». И наконец, использует все, что узнал, для создания игры на быстроту реакции. И протестирует, с какой скоростью сможет поймать мигающий свет. Это очень увлекательно!
Простые объяснения помогут собрать все по шагам и объяснят, почему это работает именно так.

Фишки книги:
•   Знания об электричестве и магнетизме в практической форме
•   Простые и понятные пошаговые инструкции
•   Список с интернет-магазинами и другими обучающими ресурсами в конце книги

Для кого будет полезна книга:
Для детей от 10 лет и всем, кто увлекается электротехникой и хочет собирать свои электроприборы.

Научно-образовательный портал ТУСУР | Твердотельная электроника

11.04.04 — Электроника и наноэлектроника (Твердотельная электроника) План в архиве

Очная форма обучения, план набора 2015 г.

Изучается: 3 семестр

Цикл дисциплины: Б1. Дисциплины (модули)

Индекс дисциплины: Б1.В.ОД.2.2

Обеспечивающая кафедра: Кафедра физической электроники

Рабочая программа

Интегральные схемы СВЧ-диапазона: Рабочая программа учебной дисциплины «Интегральные схемы СВЧ-диапазона»/ Сальников А. С., Троян П. Е. ‐ 2015

Основная литература

А.С. Интегральные схемы СВЧ диапазона (У.п.), ТУСУР, 2013.- 66 с

Дополнительная литература

Данилин В.Н. Аналоговые полупроводниковые интегральные схемы СВЧ / Валентин Николаевич Данилин, А.

И. Кушниренко, Гарри Васильевич Петров. — М. : Радио и связь, 1985. — 192 с.

Доступно в библиотеке: 16 экземпляров

Маттей Д. Л. Фильтры СВЧ, согласующие цепи и цепи связи / Д. Л. Маттей, Л. Янг, Е. М. Т. Джонс // пер с англ.,ред.: Л. В. Алексеев, Ф. В. Кушнир. — М. : Связь, 1972. — Т. 1. — 438 с.

Доступно в библиотеке: 5 экземпляров

Будурис Ж. Цепи сверхвысоких частот: Теория и применение / Ж. Будурис, П. Шеневье // Пер. с фр.,ред. пер А. Л. Зиновьев. — М.: Советское радио, 1979. — 285 с.

Доступно в библиотеке: 8 экземпляров

Фильтры и цепи СВЧ / пер. с англ. Л. В. Алексеев, А. Е. Знаменский, В. С. Поляков. — М.: Связь, 1976. — 246 с.

Доступно в библиотеке: 10 экземпляров

Фуско.

В. СВЧ цепи: Анализ и автоматизированное проектирование / В. Фуско // Пер с англ., ред. пер. В. И. Вольман. — М.: Радио и связь, 1990. — 287 с.

Доступно в библиотеке: 19 экземпляров

Учебно-методическое пособие

Сальников А.С. Интегральные схемы СВЧ диапазона (Методические указания по практическим занятиям и самостоятельной работе), ТУСУР, 2013.-37 стр.

Контрольные испытания

Вид контроля	Семестры
Зачёт	3

Объем дисциплины и виды учебной деятельности

Вид учебной деятельности	1 семестр	2 семестр	3 семестр	4 семестр	Всего	Единицы
Лекция			36		36	часов
Практическая работа			18		18	часов
Всего аудиторных занятий			54		54	часов
Из них в интерактивной форме			20		20	часов
Самостоятельная работа			54		54	часов
Общая трудоемкость			108		108	часов
			3		3	З. Е

Компетенции

Код	Содержание
ОПК-2	способностью использовать результаты освоения дисциплин программы магистратуры
ОПК-4	способностью самостоятельно приобретать и использовать в практической деятельности новые знания и умения в своей предметной области
ПК-4	способностью к организации и проведению экспериментальных исследований с применением современных средств и методов
ПК-10	способностью разрабатывать технические задания на проектирование технологических процессов производства материалов и изделий электронной техники

Design CC/CV Зарядное устройство SMPS Схема с маломощным первичным коммутатором Viper VP22A IC и преобразовать его в желаемый уровень постоянного напряжения, что делает их полезными для широкого круга приложений.

Они вездесущи, от зарядных устройств для смартфонов до блоков питания для лабораторных столов и медицинских инструментов. Мы уже разработали несколько схем SMPS, таких как эта схема 5V 2A SMPS, схема SMPS 12V 1A TNY268 и схема CV на основе 12V 1A Viper. Однако мы не обсуждали постоянного тока (CC) с источником питания постоянного напряжения (CV) в любом из этих проектов. Конфигурация CC и CV необходима для сборки зарядных устройств для литиевых батарей , . В этой статье мы спроектируем и создадим зарядное устройство для литий-ионных батарей 12,6 В для зарядки нашего 12-вольтового аккумуляторного блока, который мы построили в предыдущем руководстве. Цепи постоянного тока чрезвычайно полезны, поскольку их можно использовать для защиты цепи от перегрузки по току, а также для зарядки литиевых батарей в соответствии с требованиями производителя. Его также можно использовать в качестве драйвера постоянного тока для светодиодов , чтобы предотвратить перегорание ваших светодиодов. Итак, в этом проекте мы добавим возможности постоянного тока к нашему блоку питания на базе Viper22A и будем документировать весь процесс сборки.

Спецификация схемы схемы SMPS на базе Viper22A

Прежде чем мы начнем проектирование SMPS, нам необходимо составить краткий список спецификаций, поскольку разные типы SMPS работают в разных средах и имеют входные и выходные характеристики. Нам также необходимо учитывать, находится ли SMPS внутри адаптера или в открытой среде.

Входная спецификация

Схема SMPS, которую мы создаем, будет иметь номинальное входное напряжение переменного тока 220–240 В, поскольку это стандартная индийская спецификация. Это также номинальное входное напряжение для ЕС.

Характеристики выхода

Выходное напряжение источника питания будет 12,6 В с постоянным током 1,3 А . Выходная мощность составит 16,8 Вт. Как обсуждалось ранее, SMPS будет работать как в режиме постоянного тока, так и в режиме постоянного напряжения, что означает, что ток будет ограничен до 1,3 А, учитывая, насколько велика нагрузка.

Пульсация на выходе

Поскольку целью разработки источника постоянного тока является использование его в качестве драйвера светодиодов или зарядного устройства, характеристики пульсаций на выходе не будут иметь большого значения. Но если вы используете этот блок питания для питания высокочувствительной электроники, то вам нужно учитывать, что хороший блок питания будет иметь максимальное выходное напряжение пульсаций 30 мВ пик-пик. Выходное пульсирующее напряжение зависит от двух основных факторов: конструкции трансформатора и выходного фильтра, поэтому в нашей конструкции необходимо учитывать два фактора. Мы собираемся заказать трансформатор у профессионального производителя, а в качестве конденсатора мы будем использовать конденсатор с низким значением ESR.

Защита входа и выхода

Существуют различные типы схем защиты, которые можно использовать для безопасной и надежной работы SMPS, но систему защиты можно разделить на две категории: защита входа и защита выхода. Схема защиты входа защищает SMPS от переходного и высокого входного напряжения. Схема защиты выхода защищает нагрузочное устройство от повреждения. Защита от перенапряжения на входе будет использоваться при максимальном рабочем входном напряжении 275 В переменного тока. Кроме того, для устранения проблем с электромагнитными помехами будет использоваться синфазный фильтр для гашения сгенерированных электромагнитных помех. На стороне выхода мы включим защиту от короткого замыкания и схему защиты от перенапряжения.

Выбор ИС драйвера SMPS

Для создания правильно работающего SMPS нам понадобится PMIC или ИС управления питанием, и, как мы обсуждали ранее, мы будем использовать ИС контроллера SMPS Viper22A. Схема будет иметь следующие особенности.

• Выходная мощность 16,38 Вт, переменное напряжение 12,6 В и ток постоянного тока 1,3 А.
• Стандартное (220–260) В номинальное входное напряжение
• Защита от перенапряжения на входе. Максимальное входное напряжение 275 В переменного тока.
• Короткое замыкание на выходе, защита от перенапряжения и перегрузки по току.
• Операции с постоянным напряжением.

В соответствии с вышеуказанным требованием у нас есть много ICS на выбор, но, как мы упоминали ранее, мы будем использовать микросхему viper22A, поскольку она дешева и легко доступна на рынке, а из таблицы данных Viper22A мы можем убедитесь, что возможности питания соответствуют нашим требованиям для DIP-пакета, поэтому мы будем использовать эту ИС.

Питание микросхемы Viper22

Основной тип	СО-8	ДИП-8
Европейский (195-265 В ac )	12 Вт	20 Вт
США / Широкий диапазон (85-265 В ac )	7 Вт	12 Вт

На изображении выше показаны типичные возможности питания микросхемы Viper22A. Как видите, микросхема версии ДИП-8 при входном напряжении 195-265В может выдавать мощность 20Вт. Распиновка микросхемы Viper22A приведена ниже.

Компоненты, необходимые для сборки зарядного устройства для литиевых батарей 12 В

Компоненты, необходимые для сборки схемы SMPS на основе Viper22A, перечислены ниже. Большинство компонентов, которые используются для создания этого проекта, можно найти в местном магазине для хобби или в любом интернет-магазине. Полная спецификация схемы зарядного устройства на базе Viper22A показана ниже.

• Микросхема драйвера VIPer22A — 1
• Импульсный трансформатор EE25 — 1
• Конденсатор 0,15 нФ, 250 В переменного тока — 1
• Конденсатор 100 мкФ, 16 В — 2
• 10K Резистор-1
• Резистор 1K — 1
• 680R Резистор — 1
• Резистор 4,7 кОм — 1
• Резистор 10 Ом -2
• Резистор 180К — 1
• Резистор 2,2К — 1
• Конденсатор 22 мкФ, 400 В — 1
• Резистор 27K — 1
• Катушка индуктивности 3,3 мкГн, 1 А -1
• Конденсатор 4,7 мкФ, 16 В — 1
• Резистор 9,1 кОм — 1
• Мостовой выпрямитель DB107G — 1
• FR107 Диод быстрого восстановления — 1
• Операционный усилитель LM358 — 1
• Оптопара EL817 — 1
• SR360 Диод Шоттки — 1
• Плавкий предохранитель T500 мА с задержкой срабатывания — 1
• TL431 — 1
• UF4007 — 1
• Красный светодиод — 1
• Зеленый светодиод — 1
• 1R, 2W Резистор — 3
• Конденсатор 1000 мкФ, 16 В — 1
• Конденсатор 0,1 мкФ, 16 В — 4

Принципиальная схема зарядного устройства CC/CV на базе Viper

Мы начали проектировать нашу схему, используя программное обеспечение для проектирования блоков питания от Viper. Вы можете загрузить программное обеспечение VIPer Design версии 2.24. Вы должны быть конкретными с этой версией, потому что последняя версия этого программного обеспечения от ST не поддерживает микросхему viper22A, выбрав спецификацию ввода и вывода, можно создать полную схему источника питания. Полная схема зарядного устройства CC/CV на базе Viper22A показана ниже.

 

 

1. Защита от скачков напряжения и отказов на входе
2. Входной фильтр
3. Преобразование переменного тока в постоянный
4. Цепь драйвера или главный переключатель IC
5. Цепь зажима
6. Фильтр электромагнитных помех
7. Вторичный выпрямитель
8. Секция фильтра
9. Секция обратной связи
10. Секция постоянного тока

Защита от перенапряжения на входе и защита от сбоев SMPS

Секция защиты от перенапряжений на входе и от сбоев состоит из трех частей: сначала плавкий предохранитель с задержкой срабатывания, затем 10 Ом NTC и, наконец, 7 мм MOV (металлооксидный варистор) на 250 В, так как максимальное номинальное входное напряжение микросхемы VIper22A составляет 265 В. Во время скачка высокого напряжения в MOV произойдет короткое замыкание, и предохранитель сгорит, защищая микросхему от высокого входного напряжения. Предохранитель, используемый в цепи SMPS, должен быть предохранителем с задержкой срабатывания , потому что из-за конденсатора при включении цепи будет протекать огромный ток. NTC предназначен для ограничения пускового тока, протекающего в первые два или три цикла загрузки.

Входной фильтр

В качестве входного фильтра мы используем конденсатор 0,15 нФ, 250 В переменного тока. Конденсатор представляет собой конденсатор X-типа, и мы использовали этот тип конденсатора в нашей конструкции источника питания без трансформатора.

Преобразование переменного тока в постоянный

Основным компонентом преобразователя переменного тока в постоянный является мостовой выпрямитель , поэтому мы используем микросхему выпрямителя DB107 1A. Чтобы преобразовать зашумленный сигнал постоянного тока в гладкий сигнал постоянного тока, мы используем конденсатор с низким ESR 22 мкФ, 400 В.

Схема драйвера или основная коммутационная ИС

Viper22A является основным переключающим компонентом нашего источника питания, и для запуска процесса переключения устройству требуется питание от вспомогательной обмотки трансформатора. Как только напряжение переключения появляется и превышает 9 В, включается переключатель основного трансформатора со встроенным полевым МОП-транзистором.

Цепь фиксации или схема фиксации переходных процессов

Сам трансформатор представляет собой большую катушку индуктивности. И, как и любой дроссель, он создает всплеск высокого напряжения в период выключения трансформатора, который может повредить Viper22IC. Поэтому, чтобы предотвратить это, нам нужно использовать схему подавления переходных напряжений. D5, R2 и C7 составляют эту схему.

Вторичный выпрямитель

Высокочастотный выход трансформатора выпрямляется и фильтруется диодом SR360 D1. Максимальный выходной ток диода составляет 3 А, поэтому он может легко справиться с максимальным выходным током нашего блока питания, который составляет 1,3 А.

Секция фильтра

На схеме C3, L3 и C13 составляют наш фильтр LC PI. LC-фильтр обеспечивает лучшее подавление пульсаций на выходе источника питания.

Обратная связь Раздел

Секция полной обратной связи состоит из TL431(U2), LM358N(IC1), PC817(OK2) и двух светодиодов LED1, LED2. TL431 определяет выходное напряжение и выдает постоянное напряжение 2,5 В. Теперь эти 2,5 В сравниваются с выходным напряжением операционного усилителя (IC1B), а обратная связь от напряжения понижается делителем напряжения (R7 и R5). Теперь, когда напряжение на неинвертирующем входе источника питания больше, чем на инвертирующем входе, выход операционного усилителя становится высоким, и загорается светодиод 1, указывая, что он находится в Постоянное напряжение или режим CV. Теперь оптопара включается и подает некоторое напряжение на вывод обратной связи микросхемы VIPER22A, а гадюка соответствующим образом регулирует скорость переключения.

Теперь для части постоянного тока работа почти такая же, как и для постоянного напряжения. Резисторы R8, R9 вместе с R13 образуют делитель напряжения. И это напряжение сравнивается с падением напряжения на резисторе 0,33 Ом, который мы сделали, запараллелив три резистора 1 Ом. Теперь, если напряжение на контакте 3 операционного усилителя выше, чем на контакте 2, выход операционного усилителя становится высоким, светодиод 2 включается и теперь управляет оптопарой, а модуль зарядного устройства работает в режиме CC.

Печатная плата для зарядного устройства на 12 В с использованием Viper22A

Печатная плата для зарядного устройства CC-CV представляет собой простую одностороннюю плату. Я использовал Eagle для разработки своей печатной платы, но вы можете использовать любое программное обеспечение для проектирования по вашему выбору. 2D-изображение моей платы показано ниже.

Верхняя и нижняя стороны печатной платы показаны выше. Как вы можете видеть на нижней стороне, я использовал многоугольники, чтобы обеспечить протекание достаточного тока через него, толстые многоугольники также действуют как радиатор для рассеивания тепла. Полные файлы проекта со схемой в формате PDF можно найти по ссылке, указанной ниже.

• Загрузите Gerber-файлы платы обратноходового преобразователя CC/CV на базе Viper22A

Для удобства и тестирования мы сделали самодельную версию печатной платы, верхняя и нижняя стороны которой после пайки показаны выше.

Конструкция трансформатора для схемы SMPS на базе Viper22A

Как мы упоминали ранее, вам понадобится программное обеспечение для проектирования viper, чтобы установить входные и выходные параметры, после того как вы установили, вам нужно нажать кнопку «Трансформатор».

После того, как вы нажмете на кнопку трансформатора, вы получите что-то вроде изображения, показанного ниже.

Сердечник E20/10/5 с воздушным зазором 0,68 мм . Первичная индуктивность 0,72 мГн . Первичное соотношение витков составляет 113 витков с проводом 31 AWG . Вспомогательный провод имеет 22 витка с проводом 44 AWG. Выходные обмотки выполнены проводом 19 витков 21 AWG . Имея всю информацию из инструмента проектирования трансформаторов, мы заказали наш трансформатор в профессиональной строительной компании и через неделю получили нашу партию, и трансформаторы выглядят примерно так, как показано на рисунке ниже.

Тестирование цепи SMPS на базе Viper22A

Для проверки схемы у нас есть тестовая установка, показанная ниже. Для измерения выходного напряжения мы используем мультиметр, а для измерения тока — токоизмерительные клещи.

Теперь, как вы можете видеть, схема включена, и на выходе мы получаем 12,7 вольт, что делает эту схему идеальной для зарядки аккумуляторной батареи 3S .

Теперь, как вы можете видеть на изображении, мы подключили нагрузку к выходу блока питания. Нагрузка представляет собой два резистора по 10 Ом, включенных параллельно, что дает нагрузку 5 Ом, и, как вы можете видеть, есть 9 резисторов.Через резистор протекает ток 00 мА. Значение тока ниже, потому что во время построения схемы у нас не было резистора 9,1 кОм, и нам нужно соединить несколько резисторов последовательно, чтобы получить это значение 9,1 кОм, и это причина, по которой мы не получая полные 1.3А на выходе.

Проблемы при построении схемы с решениями

При построении схемы мы столкнулись со многими проблемами. Самая большая из них — это дубликаты ИС, до которых мы добрались. В исходной микросхеме контакты № 5, 6, 7 и 8 закорочены, но в дубликатной микросхеме контакты № 7 и 8 закорочены, а контакты № 5 и 6 не имеют связи с контактами 7 и 8.

Далее необходимо наблюдать за вспомогательным напряжением трансформатора. Если вспомогательное напряжение трансформатора не превышает 9В, ИС не начнет свою работу.

Следующая проблема была с конструкцией постоянного тока. Микросхема Viper не предназначена для работы с постоянным током, и нам пришлось добавить дополнительную схему, чтобы включить режим постоянного тока для Viper IC. С другой стороны, если бы мы использовали микросхему Power Integrations, в нее была бы встроена функция ограничения тока, но в микросхеме viper такой функции нет.

Более 100 электронных схем и мини-проектов для начинающих

Электронные схемы состоят из отдельных электронных компонентов, таких как резисторы, транзисторы, конденсаторы, катушки индуктивности и диоды, соединенных токопроводящими проводами или дорожками, по которым может протекать электрический ток. Чтобы называться электронным, а не электрическим, как правило, должен присутствовать по крайней мере один активный компонент. Комбинация компонентов и проводов позволяет выполнять различные простые и сложные операции: усиливать сигналы, выполнять вычисления, перемещать данные из одного места в другое.

Электронику интересно изучать, особенно если вы можете изучить ее, собирая собственные схемы. Чтобы помочь вам в этом, «How To Electronics» предоставляет вам список популярных электронных схем и проектов с хорошо иллюстрированной принципиальной схемой и подробным объяснением для полного опыта «сделай сам».

• Admin21 января 2023 г.

  1 337

  Обзор

  В этом проекте мы собираемся создать собственный контроллер заряда солнечной батареи MPPT, используя Arduino и комбинируя множество активно-пассивной электроники. MPPT означает Контроллер отслеживания точки максимальной мощности. Большинство солнечных панелей производят гораздо более высокое напряжение, чем необходимо…

  Подробнее »

• Basanta Subedi10 августа 2022 г.

  0 3 782

  Регулятор напряжения Фиксированный или линейный регулятор напряжения — это устройство или схема, которая обеспечивает постоянное выходное напряжение постоянного тока при любых изменениях входного напряжения или условий нагрузки. Это самая важная часть электронного…

  Подробнее »

• Basanta Subedi9 августа 2022 г.

  0 3 935

  Введение в ИС усилителя звука LM386 ИС LM386 представляет собой интегральную схему усилителя мощности звука, предназначенную для использования в низковольтных потребительских устройствах. Он подходит для устройств с батарейным питанием, таких как радиоприемники, дверные звонки, телефоны, гитарные усилители и электронные проекты для хобби.…

  Подробнее »

• Basanta Subedi4 августа 2022 г.

  0 5 611

  Введение в сдвоенный операционный усилитель IC LM358 LM358 IC представляет собой интегральную схему сдвоенного операционного усилителя с двумя операционными усилителями, питаемыми от общего источника питания.