Proiect de proiectare: Regulator de tensiune DC

The Internet of Things by James Whittaker of Microsoft (Iunie 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Proiect de proiectare: Regulator de tensiune DC

Dispozitive și circuite semiconductoare discrete


Intrebarea 1

Ar putea părea dificil să începeți chiar și cu un astfel de proiect, fără o schemă schematică. Identificați câteva surse diferite de informații în care puteți găsi circuite de regulator de tensiune pentru a începe proiectarea.

De ce credeți că instructorul vostru a decis să vă provoace un astfel de proiect, fără să urmeze o schemă schematică și o mulțime de lucruri care ar putea merge prost "# 1"> Răspuns dezvălui Ascunde răspunsul

Vă voi lăsa să stabiliți unde pot fi găsite modelele circuitului regulatorului de tensiune.

În ceea ce privește întrebarea de ce instructorul vă va provoca în acest fel, răspunsul este simplu: să vă pregătiți pentru realitățile unei cariere dificile în domeniul electronicii. Gândiți-vă la acest proiect ca fiind un exemplu la scară mică a lumii muncii, unde veți fi nevoiți să depășiți obstacolele tehnice de rutină, adesea cu puțină sau fără asistență.

Provocările sunt un fapt al vieții. Ar fi nerealist să vă așteptați să aveți răspunsuri imediate la fiecare provocare cu care vă veți confrunta vreodată. Ceea ce se așteaptă de la dvs. este totuși o atitudine pozitivă și persistența pricepută de a găsi aceste răspunsuri la timp.

Note:

Nu trebuie prea multe de spus aici!

intrebarea 2

Atunci când proiectați un astfel de proiect, este o idee bună să "prototip" circuitul înainte de lipirea componentelor împreună, unde vor fi mai dificil de înlocuit, schimbat și reconfigurat. Explicați cum intenționați să vă prototipați circuitul înainte de ao asambla în forma sa finală.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Vă voi lăsa să determinați răspunsul la această întrebare!

Note:

Elevii sunt, de obicei, disprețuiți să protesteze orice, de teama de a "pierde timpul" când ar putea construi ceva în forma sa finală. Ceea ce majoritatea elevilor nu reușesc să realizeze, totuși, este că vor pierde mult mai mult timp făcând din nou construirea lor "finală" decât ar fi cheltuit prototipul circuitului într-o formă mai puțin permanentă.

Prototiparea este o parte esențială a procesului de proiectare și construire. Puteți alege să-i țineți pe cursanți responsabili la acest proces ca parte a gradului lor sau să-i dați voie să nu aleagă prototipul (și să le permită să descopere de ce ar trebui să-și facă prototipul circuitului).

Întrebarea 3

Circuitul dvs. va folosi fără îndoială o diodă zener pentru a stabili tensiunea de referință. Circuitul de diode zener (inclusiv rezistorul de serie "dropping") nu este capabil să furnizeze curent ridicat la o sarcină. Cum, atunci, circuitul tău reușește să furnizeze cel puțin 2 amperi la sarcină, atunci când folosește o referință de tensiune zener?

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Circuitul de referință zener va trebui "urmat" de un amplificator de tranzistor de un fel.

Note:

Modelele studenților vor varia în funcție de acest punct, exact cum antrenează puterea redusă a zenerului până la 2 amperi. Într-adevăr, aceasta este adevărata provocare a designului, de a face un bun amplificator pentru sarcină.

Întrebarea 4

Efectuați un calcul brut al puterii tranzistorului (ților) de ieșire final al circuitului dvs., care trebuie să dispară atunci când transportați întregul 2 amperi de curent. Disiparea puterii va fi mai mare la tensiunea maximă de ieșire (20 volți) sau la tensiunea minimă (3 volți)? Explică de ce.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Răspunsul la această întrebare vă poate surprinde, fiind oarecum neintuitiv. S-ar putea să constatați că disiparea puterii este cea mai importantă provocare tehnică de depășire a acestui circuit: cum să vă asigurați că circuitul dvs. nu va fi deteriorat de căldură excesivă.

Note:

Având în vedere studenții recunosc această problemă de proiectare și soluții inginer la aceasta este o parte foarte importantă a acestui proiect, și va spori foarte mult înțelegerea lor practică a circuitelor de tranzistor, de asemenea!

Întrebarea 5

Cele mai bune modele de reglare folosesc feedback pentru a asigura o "strângere" de reglare a tensiunii pe o gamă largă de curenți de sarcină. Explicați ce este acest "feedback" și cum funcționează pentru a îmbunătăți reglarea tensiunii.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Cu "feedback", tensiunea de ieșire este eșantionată și "alimentată înapoi" într-o etapă anterioară a circuitului tranzistorului, astfel încât orice schimbare indusă de sarcină în tensiunea de ieșire generează un răspuns de la amplificator pentru a contra-acționa acea schimbare. Cu alte cuvinte, feedback-ul face circuitul "conștient" de propria sa ieșire.

Note:

Multe circuite de reglare a tensiunii folosesc amplificatoare operaționale (folosind feedback negativ) pentru a realiza acest obiectiv foarte precis: îmbunătățirea reglării tensiunii. Elevii dvs. pot găsi un perusal de un op-amper bazate pe design utilă atunci când ia în considerare modul de a construi circuitele lor de reglementare din componente discrete.

  • ← Foaia de lucru anterioară

  • Fișa foilor de lucru

  • Foaia de lucru următoare →