Pelbagai aplikasi diod

#Amanz24 - Neffos X9 Malaysia, Telegram Passport, Panel Samsung OLED Tahan Pecah (Jun 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Pelbagai aplikasi diod

Peranti dan Litar Semikonduktor Diskret


soalan 1

Jangan hanya duduk di sana! Bina sesuatu !!

Belajar menganalisis litar memerlukan banyak kajian dan amalan. Lazimnya, pelajar mengamalkan dengan bekerja melalui banyak masalah sampel dan menyemak jawapan mereka terhadap yang disediakan oleh buku teks atau pengajar. Walaupun ini bagus, ada cara yang lebih baik.

Anda akan belajar lebih banyak dengan sebenarnya membina dan menganalisis litar sebenar, membiarkan peralatan ujian anda memberikan "jawaban" daripada buku atau orang lain. Untuk latihan pembinaan litar yang berjaya, ikuti langkah berikut:

  1. Berhati-hati mengukur dan merekod semua nilai komponen sebelum pembinaan litar, memilih nilai resistor yang cukup tinggi untuk merosakkan komponen aktif.
  2. Lukis gambarajah skematik untuk litar untuk dianalisis.
  3. Berhati-hati membina litar ini pada papan roti atau medium mudah lain.
  4. Periksa ketepatan pembinaan litar, mengikuti setiap wayar ke setiap titik sambungan, dan mengesahkan unsur-unsur ini satu demi satu pada rajah.
  5. Matematik menganalisis litar, menyelesaikan semua voltan dan nilai semasa.
  6. Berhati-hati mengukur semua voltan dan arus, untuk mengesahkan ketepatan analisis anda.
  7. Sekiranya terdapat sebarang kesilapan besar (lebih daripada beberapa peratus), semak dengan teliti memeriksa pembinaan litar anda terhadap gambarajah, kemudian berhati-hati mengira semula nilai-nilai dan mengukur semula.

Apabila pelajar pertama kali belajar tentang peranti semikonduktor, dan kemungkinan besar akan merosakkannya dengan membuat sambungan yang tidak betul dalam litar mereka, saya cadangkan mereka bereksperimen dengan komponen watt besar yang besar (1N4001 dioda membetulkan, TO-220 atau TO-3 transistor kuasa kes, dan sebagainya), dan menggunakan sumber kuasa bateri sel kering dan bukannya bekalan kuasa benchtop. Ini mengurangkan kemungkinan kerosakan komponen.

Seperti biasa, elakkan nilai resistor yang sangat tinggi dan sangat rendah, untuk mengelakkan kesilapan pengukuran yang disebabkan oleh "beban" meter (di hujung tinggi) dan untuk mengelakkan burnout burnout (pada akhir rendah). Saya cadangkan perintang antara 1 kΩ dan 100 kΩ.

Salah satu cara anda boleh menjimatkan masa dan mengurangkan kemungkinan kesilapan adalah dengan memulakan litar yang sangat mudah dan menambahkan secara tambahan komponen untuk meningkatkan kerumitannya selepas setiap analisis, dan bukannya membina litar baru untuk setiap masalah amalan. Satu lagi teknik penjimatan masa adalah untuk menggunakan semula komponen yang sama dalam pelbagai konfigurasi litar yang berbeza. Dengan cara ini, anda tidak perlu mengukur sebarang nilai komponen lebih daripada satu kali.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Biarkan elektron itu sendiri memberi anda jawapan kepada "masalah praktik" anda sendiri!

Nota:

Telah menjadi pengalaman saya bahawa pelajar memerlukan banyak latihan dengan analisis litar untuk menjadi mahir. Untuk tujuan ini, para pengajar biasanya memberikan pelajar mereka dengan banyak masalah amalan untuk bekerja, dan memberi jawapan kepada pelajar untuk memeriksa kerja mereka. Walaupun pendekatan ini menjadikan pelajar mahir dalam teori litar, ia gagal mendidik mereka sepenuhnya.

Pelajar tidak hanya memerlukan amalan matematik. Mereka juga memerlukan litar bangunan amalan sebenar dan menggunakan peralatan ujian. Oleh itu, saya cadangkan pendekatan alternatif berikut: pelajar perlu membina "masalah amalan" mereka sendiri dengan komponen sebenar, dan cuba meramal secara matematik pelbagai nilai voltan dan semasa. Dengan cara ini, teori matematik "menjadi hidup, " dan pelajar memperoleh kecekapan praktikal yang tidak mereka dapat semata-mata dengan menyelesaikan persamaan.

Satu lagi sebab untuk mengikuti kaedah amalan ini adalah untuk mengajar pelajar kaedah saintifik : proses menguji hipotesis (dalam kes ini, ramalan matematik) dengan melakukan eksperimen yang sebenar. Pelajar juga akan membangunkan kemahiran penyelesaian masalah yang sebenar kerana mereka kadang-kadang membuat kesalahan pembinaan litar.

Luangkan sedikit masa bersama kelas anda untuk mengkaji semula beberapa "peraturan" untuk membina litar sebelum mereka mula. Bincangkan isu-isu ini dengan pelajar anda dengan cara Socratic yang sama yang anda biasanya akan membincangkan soalan-soalan lembaran kerja, dan bukan sekadar memberitahu mereka apa yang patut dan tidak patut dilakukan. Saya tidak pernah terkejut melihat betapa lemahnya pelajar memahami arahan apabila dibentangkan dalam format kuliah tipikal (instruktur monolog)!

Nota kepada pengajar yang mungkin mengadu tentang masa "sia-sia" yang diperlukan untuk membolehkan pelajar membina litar sebenar dan bukan hanya menganalisis litar teori secara matematik:

Apakah maksud pelajar mengambil kursus "panel kerja panel panel lalai" anda?

Soalan 2

Seorang juruteknik membina set ujian audio sendiri untuk kegunaan penyelesaian masalah litar elektronik audio. Set ujian pada asasnya adalah pengesan yang sensitif, yang membolehkan isyarat audio berkuasa rendah didengar:

Tujuan apa yang dilakukan oleh dua dioda dalam litar ini "# 2"> Menerangkan jawapan Sembunyikan jawapan

Diod berfungsi untuk melindungi pendengar dari jumlah yang sangat kuat, sekiranya sambungan tidak sengaja ke sumber voltan yang besar.

Semakan soalan: tujuan pengubah adalah untuk meningkatkan impedans berkesan fon kepala, dari 8 Ω ke nilai yang jauh lebih besar. Kirakan nilai yang lebih besar ini, berikan nisbah bertukar pengubah 22: 1.

Nota:

Pertemuan pertama saya dengan aplikasi diod ini datang ketika saya masih muda, menyolder bersama kit multimeter. Saya sangat keliru kenapa pergerakan meter mempunyai dua diod yang bersambung dengannya secara selari seperti ini. Semua yang saya tahu tentang diod pada masa itu ialah mereka bertindak sebagai injap sehala untuk elektrik. Saya tidak faham bahawa mereka mempunyai penurunan voltan hadapan yang besar, yang merupakan kunci untuk memahami bagaimana mereka bekerja dalam aplikasi seperti ini. Walaupun ini mungkin kelihatan seperti penggunaan diod yang agak tidak sengaja, ia sebenarnya agak biasa.

Secara kebetulan, saya sangat mengesyorkan bahawa pelajar membina set ujian audio sedemikian untuk tujuan eksperimen mereka sendiri. Walaupun tanpa penguat, alat ini sangat sensitif. Pengubah kuasa turun naik 120 volt / 6 volt berfungsi dengan baik sebagai pengubah pencocokan yang sesuai, dan cukup terlindung untuk memberikan margin keselamatan yang baik (pengasingan elektrik) untuk kebanyakan aplikasi. Ketuhar gelombang mikro ke atas pengubah kuasa berfungsi dengan lebih baik (apabila digunakan dalam konfigurasi langkah ke bawah), memberikan beberapa pengisaran bernilai seribu volt antara penggulungan utama dan menengah.

Litar ini juga berfungsi untuk mengesan isyarat DC dan isyarat AC dengan frekuensi di luar julat audio. Dengan membuat dan memecahkan hubungan dengan siasatan ujian, bunyi "menggaru" akan dihasilkan jika isyarat magnitud yang mencukupi hadir. Dengan murah "Radio Shack" fon kepala cawan tertutup, saya dapat mengesan aliran DC kurang daripada 0.1 μA dengan pengesan saya! Perbatuan anda mungkin berbeza-beza, bergantung pada seberapa baik pendengaran anda, dan kepekaan fon kepala anda.

Saya telah menggunakan pengesan audio saya sendiri berkali-kali sebagai pengganti oscilloscope untuk mengesan gangguan dalam litar audio (penilaian yang sangat kasar, fikiran anda, tidak tepat sama sekali) dan juga sebagai pengesan voltan DC (mengesan voltan output fotovoltaik secara tetap LED). Ia boleh digunakan sebagai alat "batal" yang sensitif di dalam litar jambatan AC dan DC (sekali lagi, pengesanan DC memerlukan anda membuat dan memecahkan hubungan dengan litar, mendengar bunyi "mengklik" atau "menggaru" di fon kepala).

Satu lagi perkara yang menyeronokkan untuk dilakukan dengan pengesan ini adalah menyambungkannya ke gegelung terbuka wayar dan "mendengar" untuk medan magnet AC. Letakkan gegelung berhampiran cakera keras komputer yang bekerja, dan anda boleh mendengar servos kepala membaca / tulis dalam tindakan!

Sekiranya tidak jelas kepada anda, saya amat bersemangat tentang potensi litar ini untuk penglibatan dan pembelajaran pelajar. . .

Soalan 3

Apabila suis tombol tekan digerakkan dalam litar ini, injap solenoid bertenaga:

Satu-satunya masalah dengan litar mudah ini adalah bahawa kenalan suis mengalami pembengkakan yang meluas yang menyebabkan setiap kali solenoid dipertingkatkan. Salah satu cara untuk memerangi penembakan ini, adalah, untuk menyambungkan dioda pembetulan biasa selari dengan solenoid seperti ini:

Jelaskan apa yang menyebabkan pembengkakan yang berlebihan pada kenalan suis, dan bagaimana kehadiran diod dalam litar sepenuhnya menghapuskannya.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Tangkapan ini disebabkan oleh induktif "kickback", dan dioda menghalangnya dengan menyediakan litar lengkap untuk arus induktor untuk melepaskan melalui apabila suis dibuka.

Nota:

Persoalan ini memberi peluang yang baik untuk mengkaji teori induktor, terutamanya arah arus dan polaritas voltan untuk induktor ketika mengecas berbanding apabila diserahkan. Analisis litar ini akan lebih mudah dengan menggambar gambarajah skematik.

Soalan 4

Apa yang akan dilakukan oleh ammeter (dengan rintangan masukan sebanyak 0.5 Ω) apabila disambung selari dengan diod dalam litar ini "// www.beautycrew.com.au//sub.allaboutcircuits.com/images/quiz/00984x01.png" >

Biasanya, ammeters disambung secara siri dengan komponen yang arusnya diukur. Walau bagaimanapun, dalam hal ini sambungan selari boleh diterima. Terangkan mengapa, dan tentukan bacaan semasa ammeter di litar ini.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Ammeter akan mendaftarkan arus 4 mA.

Nota:

Satu perkara yang sangat penting untuk bertanya kepada pelajar anda adalah bagaimana mereka mengetahui petunjuk meter itu. Teknik analisis litar apa yang mereka gunakan, dan mengapa?

Menekankan menyelesaikan masalah ini tanpa menggunakan kalkulator untuk melakukan matematik. Adakah pelajar anda dapat menentukan hasilnya dengan anggaran sahaja? Adakah faktor rintangan input ke dalam pengiraan ketara?

Soalan 5

Katakan sekeping alat elektronik yang sangat penting (kawalan penutup reaktor nuklear, contohnya) perlu dibekalkan dengan kuasa DC yang tidak terganggu . Untuk kebolehpercayaan, litar ini mendapat kuasa dari tiga sumber voltan DC (redundant):

Satu-satunya masalah dengan senario ini ialah kemungkinan salah satu daripada sumber kuasa ini secara dalaman melengkung. Terangkan apa yang akan berlaku jika salah satu daripada tiga sumber kuasa DC mengembangkan litar pintas dalaman, dan jelaskan bagaimana masalah ini dapat dielakkan dengan meletakkan dioda dalam litar.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Soalan cabaran: bagus jika terdapat lampu penunjuk dalam sistem untuk memberi amaran kepada kakitangan penyelenggaraan bekalan kuasa yang dipendekkan. Adakah terdapat cara yang boleh anda fikirkan untuk meletakkan mentol cahaya di dalam sistem ini di suatu tempat, supaya seseorang akan menyala sekiranya kegagalan bekalan kuasa "nota tersembunyi"> Nota:

Bincangkan kedua-dua jenis masalah, dan penyelesaiannya, dengan pelajar anda. Kenapa penyelesaian yang dicadangkan ini berfungsi untuk menghapuskan kegagalan kuasa sekiranya berlaku dalaman litar pintas ke salah satu sumber kuasa?

Soalan 6

Menggunakan diod commutating (kadang-kadang dipanggil diod pemutar bebas ) untuk menghapuskan pembengkokan hubungan suis untuk beban induktif dalam litar DC berfungsi dengan baik, tetapi ia mempunyai kesan sampingan yang tidak disenangi:

Dengan diod di tempat, masa pelepasan untuk solenoid meningkat dengan ketara. Dalam erti kata lain, ia mengambil masa yang lebih lama untuk solenoid sepenuhnya de-magnetkan selepas kenalan suis terbuka, daripada jika tidak ada diod dalam litar.

Terangkan mengapa ini, dan juga mencadangkan penyelesaian untuk meminimumkan masa pelepasan solenoid.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Kehadiran diod commutating meningkatkan masa pelepasan solenoid kerana litar masa L / R de-energizing litar dibuat lebih lama daripada tanpa dioda di tempat. Penyelesaian masalah ini adalah untuk mengurangkan pemalar masa L / R litar pelepas (saya akan membiarkan anda memikirkan bagaimana!).

Nota:

Persoalan ini merupakan kajian yang baik terhadap teori masa pemasa induktif, dan mencabar pelajar untuk menguasai litar berterusan L / R masa mereka untuk ujian dengan kejuruteraan penyelesaian untuk masalah ini.

Sebaik sahaja penyelesaian telah dipersetujui, tanyakan kepada pelajar anda jika penyelesaiannya memperkenalkan (atau memperkenalkan semula, seperti yang berlaku) apa-apa masalah lain dalam litar.

  • ← Lembaran Kerja Sebelumnya

  • Indeks Lembaran Kerja

  • Lembaran kerja seterusnya →