Основни АЦ-ДЦ напојни уређаји

DRAGO DRUMS SCHOOL - WOLF PACK (Ride on - by AC/DC)cover (Може 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Основни АЦ-ДЦ напојни уређаји

Дискретни полупроводнички уређаји и склопови


Питање 1

Немој само седети тамо! Изградите нешто!

Учење математички анализирајућих кола захтева много студија и праксе. Уобичајено, ученици практикују тако што раде кроз многе проблеме узорка и провјеравају своје одговоре против оних које предвиђа уџбеник или инструктор. Иако је ово добро, постоји много бољи начин.

Више ћете научити стварајући градњу и анализу стварних кола, дозвољавајући вашој опреми за тестирање да пружи "одговоре" уместо књиге или друге особе. За вежбе вежбања кола, следите ове кораке:

  1. Пажљиво мерите и забележите све компоненте пре изградње кола, бирате вредности отпорника довољно високе да оштетите било коју активну компоненту мало вероватну.
  2. Прикријемо шематски дијаграм за коло које треба анализирати.
  3. Пажљиво изградите овај круг на плочи или другом пригодном медију.
  4. Проверите тачност конструкције кола, пратите сваку жицу на сваку везну тачку и проверите ове елементе један по један на дијаграму.
  5. Математички анализирај круг, решавање за све напонске и тренутне вредности.
  6. Пажљиво измерите све напоне и струје како бисте потврдили тачност ваше анализе.
  7. Ако постоје било какве значајне грешке (веће од неколико процената), пажљиво провјерите конструкцију кола на дијаграму, а затим пажљиво поновно израчунајте вриједности и поновно измјерите.

Када ученици прво сазнају о полупроводничким уређајима и највероватније ће их оштетити неправилним везама у својим колима, препоручујем да експериментишу са великим компонентама високог ватирања (1Н4001 исправљајуће диоде, ТО-220 или ТО-3 транзисторе за случај снаге, итд.) и коришћењем извора напајања из сувих ћелија, а не помоћног напајања. Ово смањује вјероватноћу оштећења компоненте.

Као и обично, избјегавајте врло високе и врло ниске отпорне вриједности, како бисте избјегли грешке у мерењу узроковане "учитавањем" метра (на високом крају) и избјегавање сагоревања транзистора (на доњем крају). Препоручујем отпорнике између 1 кΩ и 100 кΩ.

Један од начина на који можете уштедјети време и смањити могућност грешке је започињање врло једноставног круга и постепено додавање компоненти како би се повећала његова сложеност након сваке анализе, умјесто изградње потпуно новог кола за сваки проблем у пракси. Друга техника за уштеду времена је поновна употреба истих компоненти у различитим конфигурацијама кола. На овај начин нећете морати да измерите вредност било које компоненте компоненте више од једном.

Открити одговор Сакриј одговор

Нека сами електрони дају одговоре на своје "проблеме у пракси"!

Напомене:

Било је моје искуство да студенти захтевају много вежбања са анализом кола како би постали способни. У том циљу, инструктори обично пружају својим ученицима мноштво проблема у пракси и пружају одговоре студентима да провере свој рад против. Иако овакав приступ чини ученицима умешан у теорију кола, не успије их потпуно образовати.

Студенти не требају само математичку праксу. Они такође требају стварне, практичне кругове за изградњу праксе и употребу опреме за тестирање. Дакле, предлажем следећи алтернативни приступ: ученици треба да граде сопствене "праксе" са стварним компонентама и покушају математички предвидјети различите напонске и тренутне вриједности. На овај начин, математичка теорија "оживи", а студенти стичу практичну стручност коју не би добили само решавањем једначина.

Други разлог за пратњу овог начина праксе јесте да науче ученичке научне методе : процес тестирања хипотезе (у овом случају, математичких предвиђања) вршењем правог експеримента. Студенти ће такође развити стварне вештине решавања проблема јер повремено врше грешке у конструкцији кола.

Проведите неколико тренутака са вашом класом да бисте прегледали неке од "правила" за изградњу кругова пре него што почну. Разговарајте о овим питањима са вашим ученицима на исти начин у Сократу како бисте нормално разговарали о питањима радног листа, а не само да им кажете шта требају и не би требало да раде. Никада не престајем да се чудим колико су лоши ученици схватили упуте када су представљени у типичном предавању (инструктор монологу) формату!

Напомена инструкторима који се могу жалити на "изгубљено" време потребно да ученици граде стварна кола уместо само математички анализирање теоријских кругова:

Која је сврха ученика који изводе курс "ворксхеет панел панел-дефаулт" итемсцопе>

Питање 2

Техничар гради једноставни полувремени исправљач круга за пројекат, али је изненађен да утврди да диода не успева:

Ово долази као изненађење јер диода има поновљиву максималну повратну напон од 50 волти, што техничар зна да је већи од максималног излазног напона од степ-довн трансформатора. Међутим, техничар је занемарио нешто веома важно у овом дизајну кола. Објасните шта је проблем и како то ријешити.

Открити одговор Сакриј одговор

Оцена диода на врху инверзног напона ("ПИВ") није довољна. Потребно је да буде око 85 волти или више да би издржао захтеве овог кола.

Следеће питање: предложите број дела за диоде која може да издржи обрнути напон генерисан овим колом и може да рукује најмање 1 ампер континуалне струје.

Напомене:

Ако ученици доживљавају потешкоће у израчунавању потребног ПИВ-овања за диодом овог кола, замолите их да анализирају вршни излаз из секундарног навоја трансформатора за сваки полу-циклус АЦ таласа, напомињући пад напона преко свих компоненти кола. Једном када се изврши анализа напона у целом циклусу за све компоненте кола, неопходна је оцена диода.

Иако то можда није очигледно у првом читању, ово питање може заправо послужити као увод у дискусију о колу напона мултипликатора. Чињеница да диода доживљава повратни напон два пута од максималног АЦ напона је нешто што можемо искористити!

Још један фактор поузданости већина студената не препознаје у овом склопу је струја "импулса" коју доживи диода сваки пут када се коло напаја и кондензатор поново напуни. Свакако, диода није била правилно оцијењена за обрнути напон на који је био изложен, али то можда није једини облик злоупотребе! Ако време дозвољава, размотрите и ову могућност.

Питање 3

Диоди и кондензатори могу бити међусобно повезани да би се направио тип кола који повећава напон у процесу ректификације. Ова врста кола је опћенито позната као множитељ напона . Приказани су неколико различитих кола за множење напона:

Одредити степен множења напона (двоструки, троструки, итд.) Који обезбеђује сваки круг.

Открити одговор Сакриј одговор

Напомене:

Питајте своје ученике како анализирају сваки од ових кола за множење напона, и да објасне своју технику (и) осталој класи током разговора.

Питање 4

Претпоставимо да техничар мјери излаз напона преко АЦ-ДЦ струјног круга:

Опсег таласа приказан на осцилоскопу је углавном ДЦ, уз само мало АЦ "валовитог" напона који се појављује као узорак на основу којих би иначе била равна, хоризонтална линија. Ово је сасвим нормално за излаз АЦ-ДЦ напајања.

Претпоставимо да желимо да погледамо овај "ваљани" напон. Желимо да направимо ваљање на екрану, како бисмо боље препознали њихов облик. Нажалост, ипак, када смањимо број волтова по дељивању на "вертикалном" контролном дугмету за повећање вертикалног појачања осцилоскопа, узорак потпуно нестаје са екрана!

Објасните шта је проблем и како можемо то исправити како бисмо могли да увећавамо таласни облик валовног напона без да га нестане са екрана осцилоскопа.

Открити одговор Сакриј одговор

Проблем је што је улаз вертикалне осовине ДЦ-спојен.

Следеће питање: предвиђајте фреквенцију напона валовања у овом кругу напајања.

Напомене:

Као и обично, оно што тражим у одговору овде је објашњење онога што се дешава. Ако вам студент једноставно каже, "вертикални улаз је спојен са ДЦ", притисните их за више детаља. Шта значи да је улаз "ДЦ-спојен" и зашто то проузрокује да линија нестане са екрана када повећамо вертикалну осјетљивост "ворксхеет панел панел-дефаулт" ставке ставке>

Питање 5

Кругови напајања АЦ-ДЦ су једна од најчешћих конфигурација кола у електронским системима. Иако дизајн може да варира, задатак претварања АЦ напајања на ДЦ напајање је од виталног значаја за функционисање великог броја електронских уређаја.

Зашто је ово? Шта је са оваквим колом што га чини неопходним у многим електронским системима?

Открити одговор Сакриј одговор

Већина система за дистрибуцију електричне енергије су АЦ, али већина електронских кола ради на ДЦ напону.

Напомене:

Један фактор који није наведен у одговору је радни напон кола. Како се упоређују радни напони типичног система напајања и типичног електронског кола (радио, аларм, рачунар)? Питајте своје ученике какву сврху има напајање у односу на напон.

Питајте ученике да ли је реч "снабдевање" заиста погодна за ову врсту кола. Да ли стварно снабдева енергију или претвара енергију из једног облика у другу?

Питање 6

Иако није популаран дизајн, неки кругови напајања су без трансформатора. Директна исправка снаге АЦ линије је одржива опција у неким апликацијама:

Међутим, овај облик конверзије снаге АЦ-то-ДЦ има неколико значајних граница. Објасните зашто већина струјних кругова користе трансформатор уместо да директно исправљају снагу линије, јер то чини коло.

Открити одговор Сакриј одговор

Трансформатори обезбеђују трансформацију односа напона / струје, као и електричну изолацију између линије струјног кола и ДЦ струјног кола. Проблем изолације је сигурносна брига, јер ни један од излазних проводника у неизолованом (директном) исправљачу не може бити истог потенцијала као ни један од линијских проводника.

Следеће питање: детаљно објашњавајте како би проблем неизолације могао да створи сигурносну опасност ако је овај исправљачки круг био напајан помоћу уземљеног електричног кола на земљи.

Напомене:

Многи стари телевизори су користили овакве трансформаторске струјне кругове како би уштедели новац, али то је значило да је шасија металног круга унутар пластичног поклопца била под напоном, а не на потенцијалу земље! Врло опасно за техничаре да раде.

Питање 7

Суштински део кола за напајање АЦ-ДЦ је филтер који се користи за одвајање преосталог АЦ (назван "напетост" напона) од ДЦ напона пре излаза. Ево два једноставна круга напајања АЦ-ДЦ, једна без филтера и једна са:

Обришите одговарајуће валове излазног напона на ова два круга напајања (В нефилтеровано према В филтрираном ). Такође идентификујте тип круга филтера потребан за задатак (нископропусни, хигх пасс, банд пасс или банд стоп) и објасните зашто је такав круг филтера потребан.

Открити одговор Сакриј одговор

Нископропусни филтер је врста која је потребна за филтрирање "напона валовања" са излаза напајања.

Напомене:

Пре много година, када сам први пут сазнао за напајање, покушао сам да напајам аутомобилски радио са напоном из пуњача. Пуњач батерија је био једноставно напајање које је погодно за пуњење 12-волтних аутоматских батерија, ја сам образложио, па каква штета би могла бити кориштена за напајање ауто-радија "ворксхеетел панел панел-дефаулт" итемсцопе>

Питање 8

Обратите пажњу на следеће две таласне облике, као што је приказано на екрану осцилоскопа који мјере излазни напон филтрираног напајања:

Ако су оба ова таласна облика мерена на истом колу напајања, у различито време, одредити који је таласни облик мерен током периода теже "оптерећења" ("теже" оптерећење је дефинисано као оптерећење веће струје).

Открити одговор Сакриј одговор

Леви таласни облик је мерен током периода теже оптерећења.

Напомене:

Питајте ученике шта значи појам "учитавање" у овом контексту. Неки од њих можда не разумију израз прецизно, па је добро прегледати само да би били сигурни.

Још важније, разговарајте са својим ученицима зашто је валовање теже у условима великог оптерећења. Шта, тачно, се дешава у кругу како би се произвела ова врста таласа "ворксхеет панел панел-дефаулт" итемсцопе>

Питање 9

Шта то значи ако напајање има ДЦ излаз са 5% плејера?

Открити одговор Сакриј одговор

То значи да је напон врха до врха једнак 5% ДЦ (просечног) напона.

Напомене:

Сврха овог питања је да ученици погледају формулу за израчунавање процента напона валовања. Обратите пажњу на то како нисам једноставно тражио од њих да регургишу формулу; Пре свега, представио сам реалну фигуру да их тумаче. Када је то могуће, покушајте да форматирате своја питања у оваквом практичном контексту!

Питање 10

Који параметри одређују фреквенцију напонског напона напајања?

Открити одговор Сакриј одговор

За линеарне изворе напајања (они модели који имају топологију трансформатора-исправљача-филтера), параметри који одређују фреквенцију валовања су фреквенција линије и импулси ректификације.

Напомене:

Имајте на уму да нисам једноставно рекао да је фреквенција валовања једнака фреквенцији линије за ректификацију полувремена и удвостручити фреквенцију линије за пуног таласа. Такав одговор је погрешан, пошто потпуно игнорира полифазно АЦ исправљање!

Питање 11

Претпоставимо да напајање напаја извор напајања од 119 В РМС. Омјер степена преноса трансформатора је 8: 1, користи силуонске диоде са фулл-ваве мостом исправљача моста, а филтер је само један електролитички кондензатор. Израчунајте унлоадед ДЦ излазни напон за ово напајање (претпоставите пад од 0.7 волта по сваку диоду). Такође, напишите решавање једначина за излазни напон ДЦ (В излаз ), с обзиром на све ове параметре.

Открити одговор Сакриј одговор

В излаз = 19, 6 волти

В оут =
В ин


р


0.707

- 2 В ф

Где,

В оут = ДЦ излазни напон, у волтима

В ин = АЦ улазни напон, у волтима РМС

р = степен смањења трансформатора

В ф = напонски пад напона сваке диоде, у волтима

Следеће питање: алгебраички манипулише овом једначином за решење за В ин .

Напомене:

За студенте је важно да разумеју одакле долази ова једначина. Замолите ученике да објасне, корак по корак, процес израчунавања излазног напона за једноставно коло за напајање. Корисно је у овом процесу израчунати напон на свакој "етапи" напајања (трансформатор примарног, секундарног трансформатора итд.), Као да смо изградили компоненту једну компоненту у исто вријеме.

Успут, начин изградње пројекта (као што је напајање) корак по корак, а не одједном, штеди много времена и труда када ствари иду наопако. Иста "степ-би-степ" стратегија добро ради на математичкој анализи и другим задацима за решавање проблема: покушајте анализирати круг један "блок" у исто вријеме умјесто читаве ствари одједном.

Питање 12

Шта то значи ако напајање показује 2% регулацију напона?

Открити одговор Сакриј одговор

То значи да је разлика између излазног напона без оптерећења и излазног напона са пуним оптерећењем 2% пуног оптерећења излазног напона.

Напомене:

Сврха овог питања је да студентима пронађе формулу за израчунавање процента регулације напона. Обратите пажњу на то како нисам једноставно тражио од њих да регургишу формулу; Пре свега, представио сам реалну фигуру да их тумаче. Када је то могуће, покушајте да форматирате своја питања у оваквом практичном контексту!

Питање 13

Шта ће бити последица једне диоде која се не отвори у мостичном исправљачу једнофазног напајања?

Открити одговор Сакриј одговор

Излазни напон (нефилтриран) ће бити полу таласан, а не пуни талас.

Напомене:

Ово питање се најбоље расправља приликом прегледа схематског дијаграма за исправљач моста. Препоручујем пројицирање слике круга исправљача моста на табли, а затим ученици користе маркере за сухо брисање да "маркирају" схему са стрелицама за тренутне индикације падања напона итд. Овим путем грешке се могу исправити или замијенити циклуси су избрисани и преусмерени, без потребе да се брише и поново извлачи шематски дијаграм.

Питање 14

Претпоставимо да сте сумњали у неуспелу отворену диоду у овом кругу напајања. Опишите како можете да откријете његово присуство без коришћења осцилоскопа:

Успут, "нисконапонско напајање наизменичном струјом" није ништа друго до степени низ трансформатор са центрираним секундарним намотавањем.

Открити одговор Сакриј одговор

"Уклоните све диоде из кола и тестирајте их појединачно" није прихватљив одговор на ово питање. Размислите о начину на који би могли да се провере док је у кругу (идеално, без потребе за искључивањем струје у коло).

Напомене:

Уобичајена тенденција за ученике је решавање проблема коришћењем "приступа снимања", која је да уклони сваку компоненту један по један и тестира је. Ово је врло временски интензиван и неефикасан метод за решавање проблема. Умјесто тога, студенти морају развити дијагностичке процедуре без потребе за уклањањем компоненти из кола. У најмању руку, требало би да постоји начин на који можемо смањити опсег могућности коришћењем тестова унутар круга пре уклањања компоненти.

Питање 15

Један ученик сазнаје да круг исправљача често прати ниски преносни филтер у АЦ-ДЦ напајању како би се смањио напон на излазу. Ако погледамо његове белешке из теорије АЦ, студент наставља да гради овај круг напајања комплетан са нископропусним филтером на излазу:

Иако овај дизајн функционише, постоје боље конфигурације филтера за ову апликацију. Опишите ограничења приказаног кола и објасните како би неки од других филтера учинили бољи посао.

Открити одговор Сакриј одговор

Отпорник Р има тенденцију да ограничи излазну струју, што резултира мањком оптималне регулације напона (излазни напон "сагање" под оптерећењем). Боље конфигурације филтера обухватају све облике филтера за филтрирање ЛЦ, укључујући популарни филтер "пи" (π).

Питање за праћење: у неким апликацијама - нарочито када се користе веома велики кондензатори филтера - добра идеја је поставити серијски отпорник пре кондензатора. Такав отпорник је типично оцењен на ниској вриједности, тако да се не може узроковати претјерани излазни напон "саг" под оптерећењем, али његова отпорност служи практичној сврси. Објасните шта ова сврха може бити.

Напомене:

Изазови своје ученике овим питањем: да ли је то права врста круга филтера (лов пасс, хигх пасс, банд пасс, банд стоп) за кориштење, у сваком случају "алл">

и = Ц дв


дт

Питање 16

Идентификујте напоне који се требају појавити између наведених тестних тачака:

  1. В ТП1-ТП2 =
  2. В ТП1-ТП3 =
  3. В ТП2-ТП3 =
  4. В ТП4-ТП5 =
  5. В ТП5-ТП6 =
  6. В ТП7-ТП8 =
  7. В ТП9-ТП10 =

Претпоставимо да енергетски трансформатор има степен смањења од 9, 5: 1.

Открити одговор Сакриј одговор

  1. В ТП1-ТП2 = 120 волти АЦ
  2. В ТП1-ТП3 = 120 В АЦ
  3. В ТП2-ТП3 = 0 волти
  4. В ТП4-ТП5 = 12, 63 волти АЦ
  5. В ТП5-ТП6 = 12, 63 волти АЦ
  6. В ТП7-ТП8 = 16, 47 волти ДЦ
  7. В ТП9-ТП10 = 16, 47 волти ДЦ

Напомене:

Пре него што неко може решити проблем круга за кварове, мора се знати који напони и струје требају бити у различитим дијеловима склопа. Ово питање је, дакле, увод у даља питања за решавање проблема.

Питање 17

Техничар је решавање проблема са кругом за напајање без излазног напона. Излазни напон би требао бити 15 волти ДЦ:

Техничар почиње да врши мерење напона између неких тестних тачака (ТП) на плочи. Оно што следи је секвенцијални запис његове мере:

  1. В ТП9-ТП10 = 0 волти ДЦ
  2. В ТП8-ТП7 = 0 волти ДЦ
  3. В ТП8-ТП5 = 0 В ДЦ
  4. В ТП6-ТП7 = 0 В ДЦ
  5. В ТП4-ТП5 = 0 волти АЦ
  6. В ТП1-ТП3 = 0 волти АЦ
  7. В ТП1-ТП2 = 116 В АЦ

На основу ових мјерења, за шта сумњате да није успело у овом склопу снабдевања "# 17"> Открити одговор Сакриј одговор

Осигурач је отворен.

Питање за наставак: Што се тиче технике за решавање проблема, чини се да је овај техничар започео са једног краја круга и померио се корак уназад према другом, проверавајући напон у скоро свакој тачки између. Можете ли мислити на ефикаснију стратегију него на почетак на једном крају и полако радити према другом?

Напомене:

Скрипари за решавање проблема увек су добри за стимулисање дискусије у разреду. Будите сигурни да проводите довољно времена у класи са својим ученицима који развијају ефикасне и логичке дијагностичке процедуре, јер ће им то у великој мери помоћи у њиховој каријери.

Питање 18

Техничар је решавање проблема са кругом за напајање без излазног напона. Излазни напон би требао бити 15 волти ДЦ:

Техничар почиње да врши мерење напона између неких тестних тачака (ТП) на плочи. Оно што следи је секвенцијални запис о њеним мерењима:

  1. В ТП1-ТП2 = 118 В АЦ
  2. В ТП3-ТП2 = 0 волти АЦ
  3. В ТП1-ТП3 = 118 В АЦ
  4. В ТП4-ТП5 = 0, 5 В АЦ
  5. В ТП7-ТП8 = 1.1 волти ДЦ
  6. В ТП9-ТП10 = 1.1 волти ДЦ

На основу ових мјерења, за шта сумњате да није успело у овом склопу снабдевања "# 18"> Открити одговор Сакриј одговор

Трансформатор има отворени навој.

Следеће питање 1: у погледу технике за решавање проблема, чини се да је овај техничар започео са једног краја струјног кола и померао се корак уназад према другом, проверавајући напон у скоро свакој тачки између. Можете ли мислити на ефикаснију стратегију него на почетак на једном крају и полако радити према другом?

Питање изазова: на основу мерења напона, за који мислите да је вероватнија грешка, отворени примарни намотај или отворени секундарни намотај?

Следеће питање: Како можете тестирати два намотаја трансформатора за могућу отворену грешку? Другим ријечима, постоји ли још једна врста мјерења која би могла провјерити нашу хипотезу о пропалом лијевању?

Напомене:

Скрипари за решавање проблема увек су добри за стимулисање дискусије у разреду. Будите сигурни да проводите довољно времена у класи са својим ученицима који развијају ефикасне и логичке дијагностичке процедуре, јер ће им то у великој мери помоћи у њиховој каријери.

Ученици могу бити збуњени због присуства ДЦ напона између ТП7 и ТП8, као и између ТП9 и ТП10 (1.1 волти), с обзиром на то да је на напону исправљача мање од те количине АЦ напона. Међутим, ово је честа појава са електролитичким кондензаторима, како би се "опоравио" мали напон након што је испражњен.

Питање 19

Техничар је решавање проблема са кругом за напајање без излазног напона. Излазни напон би требао бити 15 волти ДЦ:

Техничар почиње да врши мерење напона између неких тестних тачака (ТП) на плочи. Оно што следи је секвенцијални запис његове мере:

  1. В ТП9-ТП10 = 0 волти ДЦ
  2. В ТП1-ТП2 = 117 В АЦ
  3. В ТП1-ТП3 = 117 В АЦ
  4. В ТП5-ТП6 = 0 волти АЦ
  5. В ТП7-ТП8 = 0, 1 волти ДЦ
  6. В ТП5-ТП4 = 12 В АЦ
  7. В ТП7-ТП6 = 0 волти ДЦ

На основу ових мјерења, за шта сумњате да није успело у овом склопу снабдевања "# 19"> Открити одговор Сакриј одговор

Постоји "отворена" грешка између ТП4 и ТП6.

Питање за наставак: Што се тиче технике за решавање проблема, чини се да је овај техничар започео са једног краја круга и померио се корак уназад према другом, проверавајући напон у скоро свакој тачки између. Можете ли мислити на ефикаснију стратегију него на почетак на једном крају и полако радити према другом?

Напомене:

Скрипари за решавање проблема увек су добри за стимулисање дискусије у разреду. Будите сигурни да проводите довољно времена у класи са својим ученицима који развијају ефикасне и логичке дијагностичке процедуре, јер ће им то у великој мери помоћи у њиховој каријери.

Питање 20

АЦ-ДЦ напојници су узрок хармоничних струја у АЦ напојним системима, нарочито великих напојних АЦ-ДЦ напајача који се користе у управљачким круговима мотора и другим управљачима велике снаге. У овом примеру, приказујем таласне облике за излазни напон и улазну струју за истоварно АЦ-ДЦ напајање с степ-довн трансформатором, пуном таласним исправљачем и кондензацијским кругом филтера (нефилтеровано ДЦ ваве волтагеформ је приказано као испрекидана линија за референцу):

Као што можете видјети, таласни облик улазне струје заостаје за таласним напоном за 90 о, јер када је напајање истоварено, једина улазна струја је магнетизирајућа струја примарног намотаја трансформатора.

Са повећаним оптерећењем, излазни таласни напон постаје израженији. Ово такође значајно мења улазни струјни талас, чинећи га не-синусоидним. Тражите облик улазног струјног таласа, с обзиром на формат валовног излазног напона и таласног облика магнетизоване струје (тачкаста линија) приказана овде:

Непалфилтрирани ДЦ излазни таласни облик се и даље приказује као тачкаста линија, у референтне сврхе.

Открити одговор Сакриј одговор

Проблем изазова: да ли овде приказани таласни облици садрже хармоничне хармонике (тј. 120 Хз, 240 Хз, 360 Хз) "напомене скривене"> Напомене:

У филтрираном ДЦ напојном уређају, једино време струје извучено из исправљача је када се кондензатор филтера наплаћује. Стога, једино када видите улазну струју изнад магнетизирајућег таласног облика, када напон кондензатора захтева пуњење.

Имајте на уму да, иако је таласна облика магнетизујућег струјања (синусоидалне) струје 90 о извана са напонским таласима, улазни струјни транзијенти су прецизно у фази са тренутним прелазима на секундарном намотају трансформатора. Ово представља важан принцип трансформатора: да је примарна струја резултат секундарног оптерећења у фази са том секундарном струјом. У том смислу, трансформатор не делује као реактивни уређај, већ директни уређај за повезивање снаге.

Имајте на уму да након иницијалног удара (растућа импулсна ивица) струје, таласни облик улазне струје следи другу криву из напонског таласа, јер је и = Ц (дв / дт) за кондензатор.

У случају да до сада нисте претпоставили, у овом колу се много тога дешава! Ја сматрам да ће ово питање бити надгледано "за већину уводних курсева и може се прескочити по вашем нахођењу.

Питање 21

Снабдевање снаге понекад је опремљено ЕМИ / РФИ филтерима на својим улазима, како би се спречио високофреквентни "шумни" напон створен у склопу струјног кола од повратка до извора напајања гдје би могло утицати на другу погонску опрему. Ово је нарочито корисно за "пребацивање" кругова напајања, гдје се транзистори користе за брзо укључивање и искључивање напајања у процесу трансформације напона и регулације:

Одредите коју врсту круга филтера је то (ЛП, ХП, БП или БС), а такође одредите индуктивне и капацитивне реактансе својих компоненти на 60 Хз, ако су индуктори 100 μХ сваки, а кондензатори од 0.022 μФ сваки.

Открити одговор Сакриј одговор

Кс Л = 0, 0377 Ω (сваки)

Кс Ц = 120, 6 кΩ (сваки)

Напомене:

Питајте ученике како су одредили идентитет овог филтера. Да ли строго меморишу конфигурације филтера, или имају технику за одређивање врсте филтер-круга базираног на основним електричним принципима (реактанција компоненти на различите фреквенције) "ворксхеет панел панел-дефаулт" итемсцопе>

Питање 22

Завршите овај схематски дијаграм, претворите га у сплит (или двоструко напајање, са три излазне прикључнице: + В, Гроунд и -В:

Открити одговор Сакриј одговор

Примери "сплит" или "дуал" шематски дијаграми за напајање обилују у уџбеницима. Допустићу вам да истражите овде и представите свој одговор током расправе!

Напомене:

Студенти не морају да пружају детаље о регулацији напона, већ само показују како АЦ из центрифугиране утичнице трансформатора може бити исправљен на два различита ДЦ излаза са заједничком "уземљеном" везом.

Питање 23

Предвидите како ће утицати на све компоненте компоненти и струје у овом кругу као резултат следећих грешака. Разматрајте сваку грешку независно (тј. Један по један, без вишеструких грешака):

Свака диода се не отвара:
Секундарни намотај трансформатора није отворен:
Индуктор Л 1 не отвара:
Кондензатор Ц 1 није успео:

За сваки од ових услова објасните зашто се настају последице.

Открити одговор Сакриј одговор

Свака диода се не отвара: Поправка полувремена пре пуног таласа, мање ДЦ напона преко оптерећења, више напона (АЦ) напона преко оптерећења .
Секундарни намотај трансформатора не отвара: нема напона или струје на секундарној страни круга након што се Ц 1 пуни кроз оптерећење, мало струје кроз примарни навој .
Индуктор Л 1 не отвара: нема напона преко оптерећења, нема струје кроз оптерећење, нема струје кроз остатак компоненти секундарне стране, мало струје кроз примарни навој .
Кондензатор Ц 1 није успио: повећати струју кроз оба трансформатора, повећати струју кроз диоде, повећати струју кроз индуктор, мало напона преко или струје кроз оптерећење, кондензатор и све диоде ће вјероватно бити вруће .

Напомене:

Сврха овог питања је да приступи домену решавања проблема са круговима из перспективе да сазнају која је грешка, а не само знати који су симптоми. Иако ово није нужно реална перспектива, он помаже ученицима да изграде темељна знања неопходна за дијагностификацију скривеног круга из емпиријских података. Питања као што је ово треба слиједити (евентуално) другим питањима од студената да идентификују вјероватне грешке засноване на мерењима.

Питање 24

Претпоставимо да је ово коло за напајање функционисало фино већ неколико година, а онда један дан није напустио било који ДЦ напон:

Када отворите случај овог напајања, одмах приметите јак мирис запаљених компоненти. Из ове информације утврдите неке погрешне компоненте компоненте и објасните своје размишљање.

Открити одговор Сакриј одговор

Скраћени кондензатор, отворени намотај трансформатора (као резултат преоптерећења), краткотрајна диода (и) која доводи до прегоревања осигурача.

Напомене:

Скрипари за решавање проблема увек су добри за стимулисање дискусије у разреду. Будите сигурни да проводите довољно времена у класи са својим ученицима који развијају ефикасне и логичке дијагностичке процедуре, јер ће им то у великој мери помоћи у њиховој каријери.

Подсјетите своје ученике да тестирање очитавања инструмента није једини одрживи извор дијагностичких података! Спаљене електронске компоненте обично производе снажан и лако препознатљив мирис, увек индикативни за прегријавање. Важно је имати на уму да често спаљена компонента није изворни извор проблема, али може бити жртва неке друге грешке компоненте.

Питање 25

Мерна фреквенција полупроваскуларног исправљача са 60 Хз АЦ мери се од 60 Хз. Мерна фреквенција пуног таласног исправљача под напоном истог истог 60 Хз АЦ линијског напона мери се 120 Хз. Објасните зашто је фреквенца валовања пуног таласног исправљача два пута већа од полваласног исправљача.

Открити одговор Сакриј одговор

Двоструки је број импулса у излазу пуног таласа, што значи да се облик таласа понавља двоструко често.

Напомене:

Чуо сам да ученици измишљају веома интересантна (и погрешна) објашњења због чега се две фреквенције разликују. Једна честа погрешна концепција је то што има везе са трансформатором, као да је трансформатор имао могућност да подстакне фреквенцију горе и доље једнако лако као напон или струја! Ако студенти не разумеју зашто постоји разлика у фреквенцији, можда бисте желели да им помогнете питајући два ученика да дођу до предње класе и нацртају два таласна облика: полу талас и пуног таласа, заједно са њиховим оригиналним АЦ (неправилног) таласног облика.

Питање 26

Израчунајте приближни ДЦ излазни напон овог напајања када није напуњен:

Открити одговор Сакриј одговор

В оут ≈ 21, 4 волти

Напомене:

Замолите ученике да објасне како су решени за овај излазни напон, корак по корак.

Питање 27

Израчунајте приближни ДЦ излазни напон овог напајања када није напуњен:

Открити одговор Сакриј одговор

В оут ≈ 11, 6 волти

Напомене:

Замолите ученике да објасне како су решени за овај излазни напон, корак по корак.

Питање 28

Једноставан АЦ-ДЦ напонски круг излази око 6, 1 волти ДЦ без повезаног кондензатора филтера и око 9, 3 волти ДЦ са прикљученим кондензатором филтера:

Објасни зашто је то. Како додавање ништа осим кондензатора има толико великог утицаја на количину излаза ДЦ напона од стране круга "# 28"> Открити одговор Сакри одговор

Кондензатор филтера прикупља максимални ниво напона сваког импулса из кола исправљача, држећи тај максимум током времена између импулса.

Напомене:

Многи нови студенти сматрају да је овај феномен парадоксалан, посебно када виде излазни напон ДЦ већи од излазног напона АЦ (РМС) секундарног намотаја трансформатора. Случај у тачки: могућност изградње напајања од 30 волти ДЦ користећи трансформатор са секундарним напоном од само 24 волта. Сврха овог питања је да ученици ставе на тај парадокс ако их већ нису препознали и ријешили.

Питање 29

Техничар је решавање проблема са кругом за напајање који излази знатно мање ДЦ напона него што би требало. Излазни напон би требао бити 15 волти ДЦ, али умјесто тога заправо емитује мање од 8 волти ДЦ:

Техничар мери приближно 18 В АЦ (РМС) преко секундарног навијања трансформатора. На основу овог мерења напона и знања да је смањен ДЦ излазни напон, идентификујте две могуће грешке које би могле узети у обзир проблем и све измерене вриједности у овом кругу, као и идентифицирати два елемента кола који не могу бити кривити (тј. Два ствари које знате морају исправно функционисати, без обзира на то шта се друго може кривити). Елементи кола које идентификујете као евентуално погрешне или правилно функционишу могу бити жице, трагови и везе, као и компоненте. Будите баш толико специфични колико можете у својим одговорима, идентификујући и елемент кола и врсту грешке.

Елементи круга који су можда погрешни
1.
2.
Елементи кола који морају правилно функционисати
1.
2.
Открити одговор Сакриј одговор

Допустићу вам и вашим колегама да открију неке могућности овде!

Напомене:

Скрипари за решавање проблема увек су добри за стимулисање дискусије у разреду. Будите сигурни да проводите довољно времена у класи са својим ученицима који развијају ефикасне и логичке дијагностичке процедуре, јер ће им то у великој мери помоћи у њиховој каријери.

Питање 30

Техничар је решавање проблема са кругом за напајање без излазног напона. Излазни напон би требао бити 15 волти ДЦ, али умјесто тога стварно не емитује ништа (нула волта):

Техничар мери 120 В АЦ између тестних тачака ТП1 и ТП3. На основу овог мерења напона и сазнања да нема нултог излазног напона из ДЦ, идентификујте две могуће грешке које би могле узети у обзир проблем и све измерене вриједности у овом кругу, а такође идентифицирати два елемента кола који не би могли бити крив (тј. Два ствари које знате морају исправно функционисати, без обзира на то шта се друго може кривити). Елементи кола које идентификујете као евентуално погрешне или правилно функционишу могу бити жице, трагови и везе, као и компоненте. Будите баш толико специфични колико можете у својим одговорима, идентификујући и елемент кола и врсту грешке.

Елементи круга који су можда погрешни
1.
2.
Елементи кола који морају правилно функционисати
1.
2.
Открити одговор Сакриј одговор

Допустићу вам и вашим колегама да открију неке могућности овде!

Напомене:

Скрипари за решавање проблема увек су добри за стимулисање дискусије у разреду. Будите сигурни да проводите довољно времена у класи са својим ученицима који развијају ефикасне и логичке дијагностичке процедуре, јер ће им то у великој мери помоћи у њиховој каријери.

Питање 31

Уобичајени под-склоп у свим врстама напајања је ЕМИ / РФИ филтер. Ова ЛЦ мрежа је све "транспарентна" на фреквенцију 50 или 60 Хз, тако да трансформатор види у потпуности напон пуне линије:

Ако овај ЕМИ / РФИ филтер не чини ништа до или са снагом линије, у коју сврху служи "# 31"> Открити одговор Сакри одговор

ЕМИ / РФИ филтер нема сврху у процесу претварања АЦ напајања у ДЦ напајање. Она, међутим, помаже у спречавању круга напајања да ометају другу опрему напајану истом снагом АЦ линије, филтрирајући нежељену високофреквентну буку која се генерише у напајању помоћу прекидања диода.

Следеће питање: израчунајте укупну индуктивну реактанцу коју постављају два индуктора на 60 Хз, ако је индукција сваке од 100 μХ.

Напомене:

Ови филтери су веома уобичајени у напајању за напајање преко прекидача, али нису у позицији у линеарним ("бруте-форце") струјним круговима као што је ова. Припазите својим ученицима како је смањење електромагнетских и радиофреквентних сметњи приоритет у свим врстама дизајна електронских уређаја.

  • ← Претходни радни лист

  • Индек листова

  • Следећи радни лист →