Пројектовање: Дуал-оутпут АЦ-ДЦ напајање

Пројектовање механизама (Може 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Пројектовање: Дуал-оутпут АЦ-ДЦ напајање

Дискретни полупроводнички уређаји и склопови


Питање 1

Сигурност је веома важна приликом дизајнирања и / или изградње уређаја који се покреће потенцијално смртоносним електричним изворима као што су резидуална напајања наизменичном струјом. Објасните како можете доказати да је ковчег вашег извора напајања стварно "уземљен" за сигурност, тако да ће унутрашња грешка из једног од "врућих" проводника до металне кутије резултирати кратким спојем који ће искључити снагу осигурач или прекидач прикључка уместо да шокира појединца који додирује случај "# 1"> Открит одговор Сакриј одговор

Измерите отпорност од прстена на утичници до металне кутије. Отпор би требао бити не више од неколико десетина ома. Мерење отпорности од 0, 5 ома или више указује на слабу везу.

Напомене:

Као општа политика, прегледам сваку од мојих ученика напајање прије првог покретања. То, међутим, не значи да сам мјеритељ мерача! Сваки ученик мора да докаже да је њихово уземљење адекватно мерењем мерача под мојим непосредним надзором. На овај начин, они науче како то сами раде док сигурност и даље лично обезбеђује мени.

Такође имам и ученике који се тукну на жичну везу док правим овај тест, како би се осигурало да то није случајно мерење ниског отпорности које видимо са охмметром. Лијепљене жичане везе најбоље се тестирају мерењем отпорности под механичким стресом, а не само визуелним прегледом.

Питање 2

Када повезујете компоненте заједно како бисте изградили напајање, важно је да користите одговарајућу врсту жице. Идентификујте које су карактеристике потребне за жице које користите у овом пројекту, за сваки од следећих параметара:

Калибар жица:
Тип изолације:
Страндинг (чврста или уједначена):
Открити одговор Сакриј одговор

Мерач жице: довољан за максималну очекивану струју
Изолациони тип: довољан за очекивани максимални напон
Страндинг (чврсти или стрмоглави): преферирани

За прва два параметра идентификујте вриједности очекиване струје и напона на вашем струјном склопу, како за АЦ, тако и за ДЦ дијелове.

Зашто претпостављате да је жица у жицама можда пожељна за пројекат као што је овај? Даћу вам наговештај: није за било какву електричну својину жице, колико је то за механичке факторе.

Напомене:

Бројеви импресија можда неће бити доступни за жице мерача већине студената са којима се електроника обично бави. Међутим, амплитудност жице малих шина се може грубо израчунати цртањем података тачака објављених жичаних ампацитета за жицу неколико већих мерила, а затим екстраполирањем на доле на мерној скали. Ако ништа друго, то би био одличан примјер студентима како користити једноставне статистичке технике (регресија, подешавање кривине, цртање) како би направили практичне процјене.

Питање 3

Како да откријемо који наметање степ-довн енергетског трансформатора је примарни, а који је секундарни, а да се заправо не напаја електричном енергијом наизменичне струје? Ово је често питање када ученици купују јефтине трансформаторе који нису означени и нису документовани.

Открити одговор Сакриј одговор

Користите охмметар за мерење отпорности сваког навоја. Примарни намотај степенишног трансформатора садржи више дужине жице, мање површине попречног пресека, него секундарни намотај. Са ова два фактора, разлика отпора између намотаја треба да буде очигледна.

Напомене:

Треба обратити пажњу ако је трансформатор у питању потпуно непознат. Можда је немогуће рећи шта су одговарајуће напонске вриједности намотаја ако се не зна ни да ли је трансформатор дизајниран за линијску снагу (120 волти, 60 Хз АЦ у Сједињеним Државама) или не. Мали енергетски трансформатори су довољно једноставни за набавке од добављача делова електронике и од електронских уређаја за потрошаче (стерео, компјутерски додаци, итд.) Да нико не би требао имати шансе с потпуно непознатим трансформатором.

Питање 4

Када измерите ниско-напонски АЦ излаз вашег трансформатора и упоредите то мерење са исправљеним и филтрираним излазним напоном из ДЦ, приметићете нешто веома контра-интуитивно. Читање излазног напона ДЦ је знатно веће од неправилног АЦ напона из секундарног намотаја трансформатора!

Објасните зашто је то, а затим показати математичке прорачуне који односе двострука напонска мерења заједно са разумном тачношћу.

Открити одговор Сакриј одговор

Ово је нешто што ухваћа скоро све ученике изненађујуће када први пут измеру напоне. Ја ћу вам дати велики наговештај зашто исправљени и филтрирани (ДЦ) излазни напон је толико већи од неправилног (АЦ) секундарног напона: мјерење напона наизменичног напона који сте направили са вашим волтметром је највероватније РМС мерење, а не врх мерење.

Напомене:

Дозволите студентима да сами открију ову мистерију: то је један од оних феномена који стварно откривају природу РМС мерења за разлику од вршних мерења.

Питање 5

Једна ствар коју ћете желети да урадите са вашим довршеним напајањем је подвргнут пуном струјању (1 амп) и тестирајте излазни напон. Да бисте то урадили, биће вам потребно оптерећење које се приближава до 1 ампера без прегревања или изазивања других проблема.

Отпорник ће радити добро за овај задатак, али који отпорник требате користити? Идентификујте два параметра за које морате бити забринути приликом избора отпорника оптерећења за задатак, и објасните како ће се ти параметри израчунати.

Открити одговор Сакриј одговор

Два параметра су: отпор (колико ома) и снага (колико ватата). Оставићу вам то како бисте показали како израчунати сваки параметар за ваше напајање.

Напомене:

Иако ово није ништа друго до примена Охмовог закона, немојте бити изненађени ако се ученици приближе овом питању. Постоји велика когнитивна разлика између рачунања струје и снаге за отпорника познате вриједности и извора напона познатог напона и одабира отпорника на основу познате струје и напона за практичан тест напајања. Студирајући Охмов закон у теоријском контексту, ученици се пријатно израђују на рачуну на папиру, али можда не схватају како да примјењују исту математику ситуацији у стварном свијету. Или, они могу изразити страх када се суочавају са израдом прорачуна које носе стварне последице (као што је оштећење њиховог напајања!).

  • ← Претходни радни лист

  • Индек листова

  • Следећи радни лист →