Litar Pengatur

PANDUAN CARA PASANG TIMER KE KONTAKTOR (Jun 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Litar Pengatur

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

Apakah motor DC magnet kekal ini, jika dikuasakan oleh sumber voltan AC?

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Motor akan bergetar, kerana poros itu cuba berputar mundur secepat kitaran AC.

Nota:

Bincangkan fenomena ini dengan pelajar anda. Tanya kepada mereka sama ada mereka tahu mana-mana peranti lain "terpolarisasi" (DC sahaja). Tanya kepada mereka apa yang mereka fikir perlu untuk membuat fungsi peranti DC sahaja pada kuasa AC.

Soalan 3

Apakah motor DC magnet kekal ini, jika dikuasakan oleh litar berikut "// www.beautycrew.com.au//sub.allaboutcircuits.com/images/quiz/00779x01.png">

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Motor akan berputar dalam satu arah, dengan tork berputar.

Soalan susulan: mengenal pasti polaritas voltan DC antara terminal motor.

Nota:

Tanya pelajar anda mengapa torsi motor berdenyut dan bukannya mantap kerana ia akan dikuasakan oleh bateri. Adakah ini sememangnya satu perkara yang buruk? Bagaimanakah kelajuan motor berbanding dengan dikuasakan oleh sumber DC yang sama (voltan yang setara dengan RMS)?

Soalan 4

Apakah motor DC magnet kekal ini, jika dikuasakan oleh litar berikut?

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Motor akan berputar dalam satu arah, sekurang-kurangnya untuk masa yang singkat dalam masa. Kemudian, sesuatu dalam litar (sama ada diod atau bekalan kuasa) akan gagal kerana arus yang berlebihan!

Soalan susulan: mengenal pasti polaritas voltan DC antara terminal motor, dalam tempoh masa singkat di mana semua komponen masih berfungsi.

Nota:

Tanya pelajar anda mengapa litar ini merosakkan diri. Jika ia berfungsi sebagai penerus untuk menggerakkan motor DC untuk tempoh masa yang singkat, maka mengapa ia tidak berfungsi seperti itu untuk tempoh masa yang tidak ditentukan "worksheet panel panel panel lalai" itemscope>

Soalan 5

Sesetengah lampu isi rumah yang murah menggunakan diod untuk mencapai kawalan cahaya dua kedudukan (redup dan cerah):

Terangkan bagaimana litar ini mampu membuat cahaya mentol cahaya lebih terang dan redup.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Dengan suis dalam kedudukan "redup", mentol lampu hanya menerima kuasa selama setengah daripada kitaran AC.

Persoalan susulan: adakah perkara yang diod dioda di litar "nota tersembunyi"> Nota:

Walaupun litar ini tidak begitu rumit, ia menunjukkan aplikasi pembetulan dioda sering diabaikan: kawalan kuasa untuk beban bukan polarisasi. Tanya pelajar anda bagaimana kecekapan tenaga sesuatu litar seperti ini berbanding dengan rheostat (resistif) litar meredup cahaya.

Soalan 6

Jejak aliran semua arus dalam separuh kitaran AC (perhatikan simbol kutub berhampiran terminal penggulungan utama transformer):

Sekarang, suruh aliran semua arus dalam separuh lagi kitaran AC (perhatikan simbol kutub berhampiran terminal penggulungan utama transformer):

Juga, tentukan polaritas voltan DC merentasi perintang beban.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Nota:

Persoalan ini bukan sahaja memperkenalkan jenis litar pembetulan gelombang penuh, tetapi ia juga berfungsi sebagai kajian semula tindakan transformer dan tanda fasa penggulungan. Saya telah menolak gambar rajah yang menunjukkan arahan arus dalam litar ini, sebahagiannya kerana ia boleh dipastikan dengan cara polariti voltan perintang beban (ditunjukkan dalam jawapan), dan sebahagiannya kerana saya lebih suka tidak perlu memilih antara memberi jawapan dalam konvensional notasi aliran berbanding notasi aliran elektron.

Soalan 7

Dalam litar penerus ini, voltan keluaran kurang daripada separuh voltan undian penggulungan sekunder (12 volt). Kenapa ini "// www.beautycrew.com.au//sub.allaboutcircuits.com/images/quiz/00783x01.png">

Juga, tentukan sama ada ini adalah gelombang setengah atau litar penerus gelombang penuh, dan jelaskan jawapan anda.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Hanya separuh daripada kekuatan penggulungan menengah beban pada setiap masa yang diberikan.

Ini adalah litar penerus gelombang penuh.

Soalan cabaran: apa yang perlu diubah dalam litar ini untuk menjadikannya penerus gelombang separuh?

Nota:

Jika soalan ini membingungkan kepada sesetengah pelajar, luangkan masa untuk membincangkan arahan semua arus dalam litar melalui kedua-dua bahagian kitaran AC. Kemudian, jawapannya harus jelas.

Soalan 8

Bentuk litar penerus gelombang penuh yang biasa adalah penerus jambatan . Biasanya, ia ditarik sebagai "berlian" empat dioda:

Lukis sambungan dalam ilustrasi ini untuk membentuk litar penerus jambatan, menerima kuasa dari pengubah dan menyampaikan kuasa kepada mentol lampu:

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Soalan susulan: lukis arah arus melalui penerus jambatan untuk setiap kitaran separuh daripada sumber kuasa AC, dan tentukan polariti voltan DC merentasi terminal mentol lampu.

Nota:

Masalah sambungan yang realistik seperti ini lebih mudah untuk diselesaikan dengan adanya rajah skema. Jika anda mempunyai pelajar yang berjuang dengan soalan ini, pastikan mereka meluangkan masa untuk melukis skema pertama . Mencari rajah skematik litar penerus jambatan gelombang penuh untuk menyalin tidak ada cabaran sama sekali. Sebagai peraturan, saya tidak menawarkan bantuan kepada pelajar dengan soalan sehingga mereka sekurang-kurangnya mengambil langkah pertama ini, kerana sering kali mereka menjawab pertanyaan mereka sendiri dalam proses menggambar gambarajah skematik!

Soalan 9

Tentukan jumlah voltan anggaran yang setiap voltmeter dalam litar ini akan menunjukkan:

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Nota: bacaan voltan yang ditunjukkan oleh voltmeters hanyalah anggaran !

Soalan cabaran: bagaimanakah 58 volt dari (-) ke tanah dihilangkan, untuk membenarkan peletakan terminal output (-) "disembunyikan"> Nota:

Pembetulan langsung sumber kuasa AC yang berpunca keputusan dalam voltan yang ketara dijatuhkan antara pengalir keluaran DC dan tanah. Tanya pelajar anda apa jenis masalah yang mungkin disebabkan oleh kesan ini. Bagaimana dengan keselamatan? Tanya kepada mereka jika mereka rasa 58 volt memberi bahaya keselamatan.

Sebagai jawapan kepada soalan cabaran, apa yang diperlukan di sini adalah sejenis pengasingan elektrik. Terdapat lebih daripada satu jawapan kepada masalah ini, tetapi pasti satu penyelesaian yang lebih popular daripada yang lain.

Soalan 10

Juruteknik memutuskan untuk mengukur voltan keluaran litar penerus jambatan dengan menggunakan osiloskop. Penyearah jambatan tertentu ini adalah bahagian hadapan litar bekalan kuasa pensuisan, dan secara langsung membetulkan kuasa AC 120 volt yang masuk, tanpa pengubah:

Walau bagaimanapun, juruteknik terkejut mendapati bahawa fius bertiup setiap kali dia menghidupkan kuasa ke litar. Apabila oscilloscope terputus dari litar, fius tidak meniup, dan semuanya berfungsi dengan baik. Apa yang salah "# 10"> Menerangkan jawapan Sembunyikan jawapan

Klip "tanah" oscilloscope (klip gaya buaya yang berfungsi sebagai titik sambungan elektrik kedua pada siasatan) adalah elektrik biasa dengan casis logam osiloskop, yang seterusnya adalah elektrik yang biasa dengan konduktor tanah keselamatan 120 volt Sistem kuasa AC.

Nota:

Jawapan yang diberikan di sini tidak mendedahkan semuanya. Murid masih perlu menentukan mengapa penyambungan salah satu terminal output litar penerus mengakibatkan kesalahan tanah yang meniup sekeringnya. Pemerhatian isyarat gelombang separuh dengan hanya ujung probe menyentuh litar adalah petunjuk besar dalam soalan ini.

Soalan 11

Litar penerus kuasa sering dikelaskan mengikut bilangan fasa, cara, dan denyutannya . Padankan litar penerus berikut ke label Fasa / Jalan / Pulse yang diberikan dalam ilustrasi ini:

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Nota:

Makna label ini boleh mengelirukan, jadi pastikan untuk membincangkannya secara menyeluruh dengan pelajar anda. Adakah mereka memberitahu anda apa "Fasa, " "Cara, " dan "Pulsa" bermakna dengan menggunakan kata-kata mereka sendiri.

Soalan 12

Transistor bipolar adalah alat yang sangat berguna, yang membolehkan arus elektrik kecil mengendalikan aliran arus elektrik yang lebih besar:

Peranti ini akan lebih berguna kepada kami jika mereka dapat mengawal arus bergantian (AC), tetapi mereka tidak boleh. Transistor bipolar adalah terpolarisasi (satu arah sahaja) peranti.

Fakta ini tidak menghalang kita daripada menggunakan transistor bipolar untuk mengawal AC. Kita hanya perlu bijak tentang bagaimana kita melakukannya:

Terangkan bagaimana fungsi litar ini. Bagaimana transistor (peranti DC sahaja) dapat mengawal arus bolak balik (AC) melalui beban "# 12"> Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Jambatan empat diod membetulkan arus beban AC ke DC untuk transistor untuk dikawal.

Nota:

Biasanya, litar penerus dianggap secara eksklusif sebagai langkah perantara antara AC dan DC dalam konteks bekalan kuasa AC-DC. Mereka mempunyai kegunaan lain, walaupun, seperti yang ditunjukkan oleh litar yang menarik ini!

Ia seharusnya tidak berbangkit jika pelajar belum mengkaji transistor. Malah, ia adalah satu perkara yang baik untuk memberi mereka pengenalan ringkas kepada fungsi komponen yang tidak diketahui sebelum ini dan kemudiannya memeriksa litar (selebihnya mereka harus faham dengan baik) untuk menentukan fungsi keseluruhannya. Ini kadang-kadang dipanggil pendekatan "Kotak Hitam" dalam bidang kejuruteraan, dan ia perlu apabila bekerja di sekitar peralatan elektronik yang canggih, di mana anda praktikal dijamin tidak memahami kerja dalaman setiap subsistem dan komponen.

Soalan 13

Katakan anda perlu membina penerus jambatan gelombang penuh dengan penarafan semasa sebanyak 2.5 amps, tetapi hanya mempunyai 1N4001 diod model untuk membinanya. Lukis gambarajah skematik litar, menunjukkan bagaimana pelbagai diod 1N4001 boleh dihubungkan bersama untuk mencapai ini:

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Persoalan lanjutan: semasa litar ini harus berfungsi (secara teori), dalam praktiknya satu atau lebih dari dioda akan gagal secara prematur akibat terlalu panas. Perbaikan untuk masalah ini adalah untuk menyambung perintang "swamping" secara siri dengan diod seperti ini:

Terangkan mengapa perintang ini diperlukan untuk memastikan kehidupan dioda yang panjang.

Nota:

Jawapan kepada soalan ini tidak sepatutnya menjadi cabaran kepada pelajar anda, walaupun soalan susulannya agak mencabar. Tanyakan kepada pelajar anda apa tujuan perintang swamping berfungsi dalam litar ini. Apa yang kita tahu mengenai semasa melalui diod jika satu atau lebih daripada mereka akan gagal disebabkan oleh terlalu panas tanpa perantaraan swap "itemsheetpanel panel panel default" itemcope>

Soalan 14

Ramalkan bagaimana semua voltan dan arus komponen dalam litar ini akan terjejas akibat daripada kerosakan berikut. Pertimbangkan setiap kesalahan secara berasingan (iaitu satu pada satu masa, tidak banyak kesalahan):

Diode D 1 gagal dibuka:
Penjana penggulungan C gagal dibuka:
Sambungan pusat menyertai gulungan penjana gagal dibuka:

Untuk setiap syarat ini, terangkan mengapa kesan yang dihasilkan akan berlaku.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Diode D 1 gagal dibuka: Beban menerima pembetulan 2-denyut bukannya 3-nadi, voltan meningkat di D 1 .
Penjana penggulungan C gagal dibuka: Beban menerima pembetulan 2-denyut bukannya 3-nadi, tidak ada semasa melalui D 3 .
Sambungan pusat menyertai gulungan penjana gagal dibuka: Tiada voltan merentas mana-mana diod atau merentas beban, tiada semasa melalui mana-mana diod atau melalui beban.

Nota:

Tujuan soalan ini adalah untuk mendekati domain pemecahan litar dari perspektif mengetahui apa yang salah, bukan hanya mengetahui apa gejala. Walaupun ini tidak semestinya perspektif yang realistik, ia membantu pelajar membina pengetahuan asas yang diperlukan untuk mendiagnosis litar yang salah dari data empirikal. Soalan-soalan seperti ini harus diikuti (akhirnya) dengan soalan lain yang meminta pelajar mengenal pasti kemungkinan kesalahan berdasarkan pengukuran.

Soalan 15

Ramalkan bagaimana semua voltan dan arus komponen dalam litar ini akan terjejas akibat daripada kerosakan berikut. Pertimbangkan setiap kesalahan secara berasingan (iaitu satu pada satu masa, tidak banyak kesalahan):

Diode D 3 gagal dibuka:
Penjana penggulungan C gagal dibuka:
Sambungan pusat menyertai gulungan penjana gagal dibuka:

Untuk setiap syarat ini, terangkan mengapa kesan yang dihasilkan akan berlaku.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Diode D 3 gagal dibuka: Beban menerima pembetulan 5-denyut bukannya 6-denyut, voltan meningkat di D 3 .
Generator penggulungan C gagal dibuka: Beban menerima pembetulan 2-nadi bukannya 6-nadi, tidak ada semasa melalui D 5 atau D 6 .
Sambungan pusat menyertai gulungan penjana gagal dibuka: Tiada voltan merentas mana-mana diod atau merentas beban, tiada semasa melalui mana-mana diod atau melalui beban.

Nota:

Tujuan soalan ini adalah untuk mendekati domain pemecahan litar dari perspektif mengetahui apa yang salah, bukan hanya mengetahui apa gejala. Walaupun ini tidak semestinya perspektif yang realistik, ia membantu pelajar membina pengetahuan asas yang diperlukan untuk mendiagnosis litar yang salah dari data empirikal. Soalan-soalan seperti ini harus diikuti (akhirnya) dengan soalan lain yang meminta pelajar mengenal pasti kemungkinan kesalahan berdasarkan pengukuran.

Soalan 16

Melacak arus melalui litar penerus ini pada masanya dalam masa apabila polaritas sumber AC positif pada kanan dan negatif pada kiri seperti ditunjukkan. Pastikan untuk menetapkan konvensyen yang anda gunakan untuk arah semasa (aliran konvensional atau elektron):

Juga, tandakan polariti kejatuhan voltan merentasi beban R.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Nota:

Mahukah para pelajar anda menjelaskan alasan mereka apabila mengesan arus dan menentukan polariti drop voltan di hadapan kelas untuk semua juga melihat. Litar penerus jambatan adalah salah satu yang banyak pelajar mendapati mengelirukan untuk menganalisa, dan oleh itu adalah perlu menghabiskan masa di dalam kelas untuk memahami sepenuhnya.

Soalan 17

Lacak arus melalui litar penerus ini pada satu ketika ketika sumber polaritas AC positif pada kiri dan negatif pada kanan seperti ditunjukkan. Pastikan untuk menetapkan konvensyen yang anda gunakan untuk arah semasa (aliran konvensional atau elektron):

Juga, tandakan polariti kejatuhan voltan merentasi beban R.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Nota:

Mahukah para pelajar anda menjelaskan alasan mereka apabila mengesan arus dan menentukan polariti drop voltan di hadapan kelas untuk semua juga melihat. Litar penerus jambatan adalah salah satu yang banyak pelajar mendapati mengelirukan untuk menganalisa, dan oleh itu adalah perlu menghabiskan masa di dalam kelas untuk memahami sepenuhnya.

  • ← Lembaran Kerja Sebelumnya

  • Indeks Lembaran Kerja

  • Lembaran kerja seterusnya →