analog center 09 2007.pdf
(
2242 KB
)
Pobierz
039-042_analog_center.indd
W rubryce „Analog Center” prezentujemy skrótowe opisy urządzeń charakteryzujących się interesującymi, często
wręcz odkrywczymi, rozwiązaniami układowymi. Przypominamy także cieszące się największym powodzeniem, proste
opracowania pochodzące z redakcyjnego laboratorium.
Do nadsyłania opisów niebanalnych rozwiązań (także wyszukanych w Internecie) zachęcamy także Czytelników.
Za opracowania oryginalne wypłacamy honorarium w wysokości 300 zł brutto, za opublikowane w EP informacje
o interesujących projektach z Internetu honorarium wynosi 150 zł brutto. Opisy, propozycje i sugestie prosimy przesyłać
na adres: analog
@
ep.com.pl.
Timerek analogowy
Timerek analogowy
Sercem układu jest NE555. Ten
nieśmiertelny układ pracuje tu w ty-
powej dla siebie konfiguracji, jako
generator monostabilny. W stanie
spoczynku wejście wyzwalające TR
układu NE555 „podciągnięte” jest
do plusa zasilania za pomocą rezy-
stora R4. Naciśnięcie przycisku S1
spowoduje chwilowe zwarcie tego
wejścia do masy i rozpoczęcie gene-
rowania impulsu. Czas trwania tego
impulsu określony jest wartością
rezystancji R2 + R3 i pojemnością
kondensatora C1 i może być zmie-
niany za pomocą potencjometru R3.
Z wartościami podanymi na schema-
cie najkrótszy czas wynosi ok. 1 s,
a najdłuższy ok. 1 min.
Podczas generowania przez U1
impulsu stan wysoki z wyjścia Q
polaryzuje bazę tranzystora T1,
który włącza przekaźnik PK1. Do
styków tego przekaźnika mogą
być dołączone dowolne urządzenia
elektryczne, nie pobierające prądu
większego niż 16 A (styki przekaź-
nika zostały połączone równolegle).
Dioda D1 zabezpiecza tranzystor T1
Właściwości:
• bardzo prosta budowa
• możliwość szybkiego ustawienia żądanego
czasu w intuicyjny sposób: przekręcenie
gałki (lub przesunięcie suwaka) potencjo-
metru w jedną stronę powoduje zwiększenie
czasu, w drugą zmniejszenie.
• łatwość zmiany zakresu czasów przez
prostą wymianę kondensatora.
• możliwość ustawienia nieograniczonej liczby
różnych czasów (w ramach określonego
zakresu)
Rys. 1.
przed przepięciami powstającymi
w chwili wyłączania przekaźnika.
Kondensatory C3 i C4 filtrują napię-
cie zasilające układ.
Dodatkowe informacje:
Bardziej szczegółowy opis tego projektu mozna
znaleźć w EdW6/97 lub na stronie http://www.
sklep.avt.pl pod nazwą AVT2225
Układ za bez pie cza ją cy og ni wo Li–Ion
Roz ła do wa nie aku mu la tor ka li-
to wo –jo no we go po ni żej za le ca ne-
go mi ni mal ne go na pię cia og ni wa
w bar dzo znacz nym stop niu ob ni ża
jej uży tecz ną ży wot ność. Opi sa ny
układ za bez pie cza przed tym ba te-
rię, od łą cza jąc od niej ob cią że nie
gdy na pię cie ob ni ży się do za da ne-
go pro gu.
Sche mat elek t rycz ny ukła du za-
bez pie cza ją ce go przed sta wio no na
rys. 1
. Do bie ra jąc od po wied nio
sto su nek R1 do R2 moż na usta-
lić na pię cie w pun k cie A np. na
3 V. Gdy na pię cie ba te ri i ob ni ży
się po ni żej mi ni mal ne go, na pię cie
w pun k cie A sta nie się mniej sze od
na pię cia w pun k cie B. Na pię cie to
wy no si:
V
B
=1,25V+I*R4=1,37V, gdzie:
I=(V
min
—1,25V)/
cd
na str. 40
Elektronika Praktyczna 9/2007
39
cd
ze str. 39
(R3+R4)= 800 nA,
(V
min
= napięcie minimalne).
Wtedy napięcie wyjściowe wzmac-
niacza operacyjnego LT1495 prze-
jdzie w stan wysoki, blokując T1
(p–kanałowy MOSFET) i odłączając
w ten sposób obciążenie od baterii.
Napięcie baterii po odłączeniu
obciążenia wzrasta nieco, przez do-
danie rezystora R5 wprowadzono
więc pewną histerezę układu, za-
pobiegając oscylacjom wokół pun-
ktu przełączania. Przy zastosowa-
nej rezystancji R5 histereza wyno-
si 92 mV. Połączenie może zostać
przywrócone, gdy napięcie baterii
przekroczy 3,092 V. Napięcie histe-
rezy zwiększa się ze wzrostem re-
zystancji R5, a zmniejsza się z jej
zmniejszeniem. Wymagana wielkość
tego napięcia zależy od impedancji
wewnętrznej baterii i od natężenia
prądu obciążenia.
Zdefiniowane przez dzielnik R1,
R2 napięcie przełączania jest w opi-
sanym układzie krytyczne.
Jeśli jest ono zbyt wysokie,
użyteczna pojemność baterii
nie będzie w pełni wyko-
rzystywana. Jeżeli natomiast
jest ono za niskie, bateria
będzie zbytnio rozładowywa-
na ze wszystkimi tego groź-
nymi konsekwencjami. Przy
wartościach pokazanych na
schemacie, z uwzględnie-
niem tolerancji elementów,
napięcie przełączania mieś-
ci się pomiędzy 2,988 V
a 3,012 V. Bardziej praktycz-
nym rozwiązaniem będzie
niewielkie zmniejszenie re-
zystancji R1 i R2 i wstawie-
nie w szereg między te re-
zystory wieloobrotowego po-
tencjometru nastawczego. Regulacja
napięcia przełączania będzie wtedy
dokładniejsza, a jako R1 i R2 mogą
zostać użyte zwykłe rezystory 1%.
Przed rozpoczęciem użytkowania
Rys. 1.
układu godne zalecenia jest dokład-
ne sprawdzenie działania układu
za pomocą regulowanego zasilacza.
Konstrukcję urządzenia oparto na
aplikacji firmy Linear Technology.
R
E
K
L
A
M
A
Wskaźnik napięcia akumulatora 12 V
W większości testerów napięcia
akumulatora z diodami LED, w cza-
sie pracy świeci więcej niż jedna
dioda. Jeśli ktoś chciałby zbudować
układ, w którym świeci tylko jed-
na dioda, może zastosować bram-
ki EX–NOR w układzie pokazanym
na rysunku. Popularny miniaturo-
wy stabilizator 78L05 dostarcza na-
pięcia odniesienia o wystarczającej
stabilności cieplnej. Wzmacniacze
z kostki LM324 pracują w roli kom-
paratorów. Przy napięciu wejścio-
wym poniżej 8 V nie świeci żadna
dioda. Przy wyższych świeci jedna
z diod D1...D4.
Na schemacie nie pokazano, czy
kostki LM324 i 4077 są zasilane
napięciem stabilizowanym 5 V, czy
napięciem akumulatora. Dołącze-
nie diod LED wskazuje, iż układy
są zasilane napięciem 5 V. Można
zasilać je napięciem akumulatora –
obie kostki tym samym napięciem.
Przy zasilaniu układów scalonych
i diod LED napięciem stabilizowa-
nym, ich jasność świecenia nie bę-
dzie zależeć od napięcia akumulato-
ra. Jeśliby jasność LED–ów okazała
się niewystarczająca, można zmniej-
szyć wartość rezystorów ogranicza-
jących lub nawet zastąpić je zwo-
rami. W przypadku zasilania kostek
napięciem akumulatora, rezystancja
wyjściowa bramek 4077 będzie zde-
cydowanie mniejsza, co umożliwi
znaczne zwiększenie prądu diod.
W czasie pracy układ pobiera do
10 mA, z czego znaczna część to
prąd pobierany przez sam stabiliza-
tor 78L05
Rys. 1.
40
Elektronika Praktyczna 9/2007
Re gu la tor te me pe ra tu ry w ak wa rium
Pros ty re gu la to r tem pe ra tu ry,
skła da ją cy się z kil ku łat wo do stęp-
nych i ta nich częś ci. Mo że on być
z po wo dze niem sto so wa ny np. do
re gu la cji tem pe ra tu ry wo dy w ak-
wa rium, ste ro wa nia wen ty la to rem,
na grzew ni cą. Układ NE555 pra cu je
ja ko kom pa ra tor z his te re zą. We jście
TRES HOLD do łą czo no do plu sa za-
si la nia po przez re zys tor R1. His te-
re zę uzys ku je my łą cząc re zys to rem
R2 we jście CON T ROL VOL TA GE
z we jściem DIS CHAR GE. Do dat ko-
wo, aby prze ciw dzia łać wzbu dza niu
się ukła du na wiel kich częs tot li woś-
ciach, po mię dzy wy pro wa dze nia:
5 i 7 włą czo no re zys tor R3 i kon den-
sa tor C1 speł nia ją ce ro lę fil t ru. Do
we jścia TRIG GER do łą czo no dziel nik
na pię cia z ter mis to rem po mia ro wym.
Wy jście ukła du NE555 ste ru je bez-
po śred nio cew ką prze kaź ni ka PK1.
W kie run ku za po ro wym rów no leg le
z prze kaź ni kiem włą czo no dio dę za-
bez pie cza ją cą wy jście przed prze-
pię cia mi in du ku ją cy mi się w cew ce
prze kaź ni ka. Po ten cjo metr POT1 słu-
ży do usta le nia za kre su re gu la cji,
a POT2 do usta wia nia tem pe ra tu ry
za łą cze nia. Ter mis tor na le ży umieś-
cić np. w mie dzia nej rur ce o prze-
kro ju za leż nym od śred ni cy uży te go
ter mis to ra i dł ug oś ci we dług włas-
ne go uzna nia. Je den ko niec rur ki
na le ży zlu to wać bar dzo do kład nie
tak, aby nie prze do sta wa ła się do
środ ka wo da. Do koń có wek ter mis-
to ra przy lu to wu je my prze wo dy i na-
Rys. 1.
Dodatkowe informacje:
Bardziej szczegółowy opis tego projektu można
znaleźć w EP6/03 lub na stronie
http://www.sklep.avt.pl pod nazwą AVT–1367.
Właściwości:
• regulacja temperatury w zakresie 20...30°C
• prosta budowa
• zasilanie 230 VAC
cią ga my ko szul ki izo la cyj ne. Tak
przy go to wa ny ter mis tor sma ru je my
pas tą si li ko no wą i umiesz cza my we
wcześ niej przy go to wa nej rur ce. Na
koń ców kę na cią ga my ko szul kę ter-
mo kur cz li wą, któ rą os t roż nie zgrze-
wa my pal ni kiem lub za pał ką. Tak
przy go to wa ny czuj nik dość dob rze
za bez pie cza przed wil go cią umiesz-
czo ny w środ ku ter mis tor. Układ po
włą cze niu za si la nia wy ma ga tyl ko
prze pro wa dze nia ska lo wa nia tak, że-
by by ła moż li wość re gu la cji w za kre-
sie od 20 do 30 stop ni Cel s ju sza.
Śro dek za kre su na le ży wy zna czyć
do świad czal nie za po mo cą POT2.
Ładowarka akumulatorów żelowych. Zasilacz
buforowy
Ładowarka akumulatorów żelowych. Zasilacz
Prosty układ przeznaczony do
akumulatorów o mniejszych pojemno-
ściach, zwłaszcza do nowoczesnych,
szczelnych akumulatorów przezna-
czonych do wszelkiego rodzaju urzą-
dzeń alarmowych, UPS–ów, itp. Wy-
korzystana konfiguracja skutecznie
zapobiega przeładowaniu akumula-
tora, nawet przy podłączeniu go na
dowolnie długi okres czasu. Urzą-
dzenie przeznaczone jest do pracy
przy prądzie ładowania 0,1 A do
1 A, co jest wartością wystarczającą
do akumulatorów o pojemności do
1,2...20 Ah. W wersji podstawowej
układ przeznaczony jest dla
akumulatorów o napięciu no-
minalnym 12 V, ale
bez problemów moż-
na go dostosować
do akumulatorów
o napięciu 6V
czy nawet 4 V.
Mostek diod
D1...D4 oraz kon-
densatory C1, C2
zapewniają napięcie
stałe, dobrze filtrowane,
niezbędne do pracy stabilizatora.
Układ ładowania składa się z dwóch
cd
na str. 42
Elektronika Praktyczna 9/2007
41
głównych bloków – ukła-
du kontroli napięcia ze stabilizato-
rem U1 oraz układu kontroli prądu
maksymalnego z tranzystorem T3. Jest
to precyzyjny stabilizator napięcia
z układem ograniczania prądu. Gdy
akumulator jest rozładowany i jego
napięcie jest mniejsze niż napięcie
stabilizacji ustalone potencjometrem
PR1, wtedy stabilizator U1 jest ot-
warty, płynie znaczny prąd, a na
akumulatorze napięcie jest mimo to
mniejsze od napięcia „nominalnego”
stabilizatora U1, ustalonego przez
R1. Aby akumulator był ładowany
mniejszym prądem, odpowiednim
dla swej pojemności, dodano obwód
z tranzystorem T3. Wartość prądu ła-
dowania wyznaczona jest sumarycz-
ną rezystancją równoległego połącze-
nia rezystorów R8...R12. Gdy spadek
napięcia na tych rezystorach prze-
kroczy 0,6...0,7 V, tranzystor T3 za-
cznie się otwierać i obniży napięcie
na wyprowadzeniu ADJ (ust.) stabi-
lizatora U1, powodując zmniejszenie
napięcia wyjściowego, a tym samym
i prądu ładowania do takiej warto-
ści, by spadek napięcia na rezysto-
rach R8...R12 wynosił około 0,7 V.
Reasumując – gdy akumulator jest
rozładowany, układ ładuje go stałym
prądem wyznaczonym przez warto-
cd
ze str. 41
ści rezystorów R8...R12.
Napięcie na akumula-
torze w trakcie łado-
wania będzie wzrastać.
Napięcie będzie wzra-
stać tylko do napięcia
stabilizacji wyznaczone-
go przez PR1. Gdy na-
pięcie na akumulatorze
zbliży się do tego na-
pięcia, prąd ładowania
się zmniejszy. Wtedy
obwód z rezystorami
R8...R12 i tranzystorem
T3 nie będzie ogra-
niczał prądu, bo spa-
dek napięcia na R8...
R12 będzie mniejszy
od napięcia otwierania
tranzystora. Teraz prąd
ładowania będzie wyznaczony przez
właściwości akumulatora i napięcie
ustalone z pomocą PR1. W praktyce
dla 12–woltowego akumulatora na-
pięcie stabilizatora będzie wynosić
mniej więcej 13,6...14,4 V. Na przy-
kład w samochodach ustala się na-
pięcie regulatora właśnie na 14,4 V,
jednak w zastosowaniach domowych,
na przykład do bezprzerwowego za-
silania centralki alarmowej, napięcie
pracy buforowej będzie nieco niższe,
zbliżone do 13,65 V.
Rys. 1.
Dodatkowe informacje:
Bardziej szczegółowy opis tego projektu można
znaleźć w EdW10/98 lub na stronie
http://www.sklep.avt.pl pod nazwą AVT–2309.
Właściwości:
• współpraca za akumulatorami o pojemności
od 1,2 Ah do 20 Ah
• regulowany prąd ładowania w zakresie od
0,1 A do 1 A
• wbudowany układ automatyki
zapobiegającej przeładowaniu
• napięcie zasilania: 12 VAC (transformator
12 V min. 2 A)
Wzmac niacz ma łej mo cy
Rys. 1.
sto so wa ny do za stą-
pie nia wzmac nia cza
w na pra wia nym sta-
rym sprzę cie gra ją-
cym. Sche mat ap li ka-
cyj ny wzmac nia cza
z ukła dem LM386
pokazano na
rys. 1
.
E men ty R1 i C4
zapobiegają samo-
wzbudzeniu układu.
Koń ców ki 1, 8 po-
zwa la ją zwięk szyć wzmoc nie nie. Do-
łą cze nie do nich sze re go we go ob wo-
du RC, po zwa la zwięk szyć wzmoc-
nie nie od 20 aż do 200. Przy za-
si la niu z za si la cza sie cio we go, dla
stłu mie nia ewen tu al nych tęt nień za-
si la nia, na le ży do łą czyć kon den sa tor
o po jem noś ci 47 mF mię dzy ma sę,
a koń ców kę 7. Mon taż moż na wy ko-
nać me to dą prze strzen ną, jak po ka-
zu je fo to gra fia. Układ nie wy ma ga
uru cho mia nia, od ra zu pra cu je po-
pra wnie. Wzmac niacz mo de lo wy po-
ka za ny na fo to gra fi i, za si la ny na pię-
ciem 9 V, do star cza do 8–omo we go
głoś ni ka moc oko ło 300 mW, po bie-
ra jąc przy tym kil ka dzie siąt mi liam-
pe rów prą du.
Właściwości:
• wzmoc nie nie: około 20x
• prąd spo czyn ko wy: oko ło 4 mA
• pas mo prze kra cza: 100 kHz
• znie kształ ce nia: 0,1...0,2%
Układ przy da je się do kon struk-
cji eks pe ry men tal nych, może być
R
E
K
L
A
M
A
42
Elektronika Praktyczna 9/2007
Plik z chomika:
unipolarny
Inne pliki z tego folderu:
Analog Center 11 2005.pdf
(2505 KB)
Analog Center 09 2005.pdf
(1374 KB)
analog center 09 2007.pdf
(2242 KB)
Analog Center 10 2005.pdf
(1959 KB)
Analog Center 09 2006.pdf
(1228 KB)
Inne foldery tego chomika:
Analizator antenowy vna, vna2
CB-radio
Elektronika_czasopisma
Książki o elektronice
Lampy
Zgłoś jeśli
naruszono regulamin