Proiect de proiectare: alimentare AC-DC

Motorul asincron (Iunie 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Proiect de proiectare: alimentare AC-DC

Dispozitive și circuite semiconductoare discrete


Intrebarea 1

Siguranța este foarte importantă atunci când proiectați și / sau construiți un dispozitiv alimentat de surse electrice potențial letale, cum ar fi puterea liniei rezidențiale de curent alternativ. Explicați cum puteți dovedi că carcasa metalică a sursei dvs. de alimentare este într-adevăr "împământată" pentru siguranță, astfel încât o defecțiune internă de la unul dintre conductorii "fierbinți" la carcasa metalului va duce la un scurtcircuit care va opri puterea siguranța sau întreruptorul recipientului, mai degrabă decât să șocați persoana care atinge cazul "# 1"> Dezvăluiți răspunsul Ascundeți răspunsul

Măsurați rezistența de la vârful pământului de pe fișa de alimentare la carcasa metalică. Rezistența nu ar trebui să fie mai mare de câteva zecimi dintr-un ohm. O măsurare a rezistenței de 0, 5 ohmi sau mai mult indică o conexiune slabă.

Note:

Ca o politică generală, inspectez fiecare dintre sursele de alimentare ale elevilor mei înainte de a energiza pentru prima dată. Acest lucru nu înseamnă, totuși, că eu sunt cel care face măsurătorile! Fiecare student trebuie să-mi dovedească faptul că pregătirea terenului este adecvată, făcând măsurarea contorului sub supravegherea mea directă. În acest fel, ei învață cum să o facă, în timp ce siguranța este încă personal asigurată de mine.

Am, de asemenea, elevii remorcher pe conexiunile de sârmă în timp ce face acest test, pentru a se asigura că nu este o măsurare aleatorie de rezistență scăzute vedem cu ohmmetru. Conexiunile de sârmă liberă sunt testate cel mai bine prin măsurători de rezistență la solicitări mecanice, nu numai prin inspecția vizuală.

intrebarea 2

Atunci când conectați componentele împreună pentru a vă construi sursa de alimentare, este important să folosiți tipul (tipurile) adecvat de cabluri. Identificați ce caracteristici sunt necesare pentru firele pe care le utilizați în acest proiect, pentru fiecare dintre următorii parametri:

Sârmă:
Tipul de izolație:
Stranding (solid sau împletit):
Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Sârmă de măsură: suficientă pentru curentul maxim așteptat
Tipul de izolație: suficient pentru tensiunea maximă așteptată
Strandarea (solidă sau eșantionată): preferată cu șuvițe

Pentru primii doi parametri, identificați valorile curentului și tensiunii așteptate care se întâlnesc în circuitul sursei de alimentare atât pentru secțiunile AC, cât și pentru cele de curent continuu.

De ce credeți că sârmă blocată poate fi preferată pentru un astfel de proiect? Vă dau un indiciu: nu este vorba de proprietăți electrice ale sârmei, ci de considerente mecanice .

Note:

Este posibil ca cifrele de ampacitate să nu fie disponibile pentru firele de ecartament pe care majoritatea studenților din domeniul electronicii sunt obișnuiți să le trateze. Cu toate acestea, amperitatea pentru sârma de calibru mic poate fi calculată aproximativ prin trasarea punctelor de date ale ampachilor de sârmă publicate pentru sârmă a mai multor calibre mai mari și apoi extrapolând în jos pe scara de ecartament. Dacă nu este altceva, ar fi un exemplu excelent pentru studenți în ceea ce privește utilizarea tehnicilor statistice simple (regresia, montarea curbelor, complotarea) pentru a face estimări practice.

Întrebarea 3

Cum putem spune care este transformarea transformatorului de putere pas cu pas primar și care este secundar, fără a-l alimenta cu curentul de curent alternativ? Aceasta este adesea o problemă atunci când studenții achiziționează transformatoare ieftine, care nu sunt marcate și nedocumentate.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Utilizați un ohmmetru pentru a măsura rezistența fiecărei înfășurări. Înfășurarea primară a unui transformator descrescător va conține o lungime mai lungă de sârmă, cu o arie transversală mai mică decât bobina secundară. Cu acești doi factori, diferența de rezistență dintre înfășurări trebuie să fie evidentă.

Note:

Trebuie avut grijă dacă transformatorul în cauză este complet necunoscut. Ar putea fi imposibil să se spună care sunt tensiunile respective ale înfășurărilor dacă nu se știe chiar dacă transformatorul a fost proiectat pentru alimentarea cu linie (120 volți, 60 Hz AC în Statele Unite) sau nu. Transformatoarele de putere mici sunt destul de ușor pentru a obține de la furnizorii de componente electronice și de la dispozitive electronice de consum (stereo, accesorii de calculator etc.) încât nimeni nu ar trebui să aibă șanse cu un transformator complet necunoscut.

Întrebarea 4

Când măsurați ieșirea de curent alternativ de joasă tensiune a transformatorului dvs. și comparați măsurarea cu tensiunea de ieșire DC rectificată și filtrată, veți observa ceva foarte contra-intuitiv. Tensiunea de ieșire DC este mult mai mare decât tensiunea AC nerectificată de la înfășurarea secundară a transformatorului!

Explicați de ce acest lucru este și apoi arătați calcule matematice care corelează cele două măsurători de tensiune împreună cu precizia rezonabilă.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Acesta este ceva care capturează aproape toți studenții prin surprindere atunci când măsoară mai întâi tensiunile. Vă dau o sugestie importantă pentru care tensiunea de ieșire rectificată și filtrată (DC) este mult mai mare decât tensiunea secundară (AC) nerectificată: măsurarea tensiunii AC pe care o faceți cu voltmetrul dvs. este cel mai probabil o măsurătoare RMS, nu un vârf măsurare.

Note:

Lăsați elevii să descopere acest mister pe cont propriu: este unul dintre acele fenomene care dezvăluie cu adevărat natura măsurătorilor RMS în contrast cu măsurătorile de vârf.

Întrebarea 5

Un lucru pe care veți dori să-l faceți cu sursa de alimentare completă este supusă unei încărcări cu curent total (1 amp) și testați tensiunea de ieșire. Pentru a face acest lucru, veți avea nevoie de o sarcină care atrage aproape 1 amp, fără supraîncălzire sau alte probleme.

Un rezistor va funcționa bine pentru această sarcină, dar care rezistor ar trebui să utilizați? Identificați cei doi parametri pe care trebuie să vă preocupați atunci când selectați un rezistor de sarcină pentru sarcină și explicați exact modul în care acești parametri vor fi calculați.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Cei doi parametri sunt: rezistența (câte ohmi) și puterea nominală (câte wați). Vă voi lăsa să arătați cum să calculați fiecare parametru pentru alimentarea cu energie.

Note:

Chiar dacă acest lucru nu este altceva decât o aplicare a legii lui Ohm, nu vă surprindeți dacă elevii vă apropiați de această întrebare. Există o mare diferență cognitivă între calculul curentului și puterea pentru un rezistor de valoare cunoscută și o sursă de tensiune cu tensiune cunoscută și selectarea unui rezistor bazat pe curentul și tensiunea cunoscută pentru un test practic al unei surse de alimentare. În timp ce studiază Legea lui Ohm într-un context teoretic, elevii se confecționează confortabil făcând calcule pe hârtie, dar nu își pot da seama doar cum să aplice aceeași matematică unei situații în lumea reală. Sau pot să-și exprime teama când trebuie să facă calcule care au consecințe reale (cum ar fi deteriorarea sursei de alimentare!).

  • ← Foaia de lucru anterioară

  • Fișa foilor de lucru

  • Foaia de lucru următoare →