- PDF Stažení zdarma

Transkript

1 Jan Humlhans ZAJÍMAVÁ ZAPOJENÍ INSPIRACE KONSTRUKTÉRÙM Zdroje a mìnièe, nabíjení a baterie 1. díl Praha 2005

2 Jan Humlhans ZAJÍMAVÁ ZAPOJENÍ 1. díl Bez pøedchozího písemného svolení nakladatelství nesmí být kterákoli èást kopírována nebo rozmnožována jakoukoli formou (tisk, fotokopie, mikrofilm nebo jiný postup), zadána do informaèního systému nebo pøenášena v jiné formì èi jinými prostøedky. Autor a nakladatelství nepøejímají záruku za správnost tištìných materiálù. Pøedkládaná zapojení a informace jsou zveøejnìny bez ohledu na pøípadné patenty tøetích osob. Nároky na odškodnìní na základì zmìn, chyb nebo vynechání jsou zásadnì vylouèeny. Veškerá práva vyhrazena. Ing. Jan Humlhans, 2005 Nakladatelství BEN technická literatura, Vìšínova 5, Praha 10 Jan Humlhans: Zajímavá zapojení 1. díl BEN technická literatura, Praha vydání ISBN

3 STRUÈNÝ OBSAH 1 ZDROJE A MÌNIÈE 2 NABÍJENÍ A BATERIE obsah 1. dílu obsah 2. dílu 3 GENERÁTORY 4 PØÍSTROJOVÉ ZESILOVAÈE 5 MÌØICÍ PØÍPRAVKY A TESTERY obsah 3. dílu 6 SENZORY A MÌØENÍ NEELEKTRICKÝCH VELIÈIN 7 AKTIVNÍ USMÌRÒOVAÈE 8 ELEKTRONICKÉ POTENCIOMETRY 9 AKTIVNÍ FILTRY 10 KOMPARÁTORY obsah 4. dílu 11 ZAPOJENÍ S DIODAMI LED 12 ZAPOJENÍ S OPTOÈLENY 13 RÙZNÉ 14 REJSTØÍK + doprovodný CD ROM s datasheety

4 PODROBNÝ OBSAH ÚVOD ZDROJE A MÌNIÈE Dvounapì ový zdroj Stabilizovaný zdroj symetrických napìtí Tøísvorkový lineární regulátor napìtí Obvod s vlastnostmi rychlé Zenerovy diody Paralelní regulátor pro solární zaøízení Dálkové nastavení výstupního napìtí regulovaného zdroje Výstupní proud regulátoru lze posílit emitorovým sledovaèem Digitálnì øízený regulátor napìtí Jak stabilizovat úbytek napìtí Lineární stabilizátor pracující i pøi úbytku napìtí 100 mv Zajímavé lineární regulátory napìtí Lineární regulátor mìní 3,3 na 2,9 V Snížení ztrát spojitého stabilizátoru napìtí Umìlá zem s nízkou impedancí Umìlá zem pro 9V baterii Jednoduchý mìniè napìtí 2 V/5 V s malou vlastní spotøebou Obvod pro invertující mìnièe stejnosmìrného napìtí +5 V/ 5 V Jak získat 3,3 V z pìtivoltového zdroje Invertující mìniè napìtí +5 V/ 15 V Impulzní zvyšovací regulátor poskytující i záporné napìtí Snižující izolovaný mìniè napìtí Zdroj 12 V se vstupním napìtím 8 až 15 V Impulzní regulátor napìtí s usnadnìným nábìhem se zátìží Zvyšovací napì ový invertor Impulzní regulátor napìtí umožní nahradit NiCd akumulátory Impulznì regulovaný zdroj svìtla s konstantní svítivostí Zdroj chránìný proti pøepólování vstupu JAN HUMLHANS: ZAJÍMAVÁ ZAPOJENÍ 1 A

5 1.28 Symetrické napájení z jediného zdroje 8 až 40 V Mìniè ss napìtí s vysokou úèinností Pøídavné vinutí umožní získat k 5 V ještì 12 V Zvyšovací spínaný zdroj se tøemi výstupy Impulzní regulátor napìtí s TL5001C Solární zdroj 5 V/200 ma Spínaný zdroj symetrických napìtí Mìniè stejnosmìrného napìtí Univerzální øídicí obvod Mìniè napìtí se stabilizovaným výstupním napìtím Neobvyklé varianty nábojové pumpy Mìniè stejnosmìrného napìtí bez indukèností Bezindukèní mìniè napìtí s regulací Vytvoøení umìlé zemì spínaným kapacitním invertorem Zdroj stabilních 3,3 V z baterie Li-Ion nepotøebuje indukènost Budiè/pøijímaè linky RS232 jako mìniè ss napìtí Výkonný zdvojovaè napìtí Mìniè napìtí a polarity Ztrojovaè napìtí pøemìní 5 V na 15 V V ze dvou tužkových baterií Dvì tužkové baterie nahradí 9V baterii Stabilizované napìtí 5 V/100 ma z 3V lithiové baterie Èíslicovì øízený zdroj záporného napìtí Zdroj proudu s výkonovým operaèním zesilovaèem Zdroj konstantního proudu Programovatelné proudové omezení Pøesný proudový odvádìè Nìkolik aplikací proudového zdroje REF Obousmìrný zdroj proudu a jeho využití Digitálnì øízený zdroj proudu Pøesný proudový zdroj a odvádìè Regulátor napìtí jako zdroj i odvádìè Napìtím øízený zdroj proudu Napìtím øízený zdroj proudu A JAN HUMLHANS: ZAJÍMAVÁ ZAPOJENÍ 1 5

6 1.62 Napìtím øízený zdroj proudu uzemnìnou zátìží Jednoduchý proudový zdroj a zátìž Nìkolik napì ových referenèních zdrojù K volbì referenèního zdroje Nízkošumový zdroj referenèního napìtí Pøesný referenèní zdroj 2,5 V Zdroj referenèního napìtí s velmi malým šumem Zdroj referenèního napìtí 5 V s malým šumem Referenèní zdroj 5 V s malým napì ovým úbytkem a malou spotøebou: REF Menší a pøesnìjší referenèní zdroje Referenèní zdroj napìtí s nízkým odbìrem Nastavitelný zdroj referenèního napìtí Filtry pro napì ové referenèní zdroje Detektor pøepìtí Ochrana citlivého obvodu proti pøepìtí Zdroj napìtí s pøepì ovou ochranou Redukce napìtí zdroje spínáním tranzistoru MOSFET Jednoduchý indikátor pøítomnosti všech napájecích napìtí Monitor výpadku sítì Automatické vypnutí napájení pøi nízkém napìtí Automatické pøepnutí na záložní napájení ±15 V Omezovaè proudového nárazu pøi zapnutí Ochranný obvod umožní krátkodobé proudové špièky Integrovaný senzor proudu zabrání nejhoršímu Elektronická ochrana proti pøepólování, pøetížení a zkratu Obvod chránící pøed pøepólováním Jednoduchá a úèinná ochrana proti pøepólování Ochrana proti pøepólování s malým úbytkem napìtí Rychlé vybití nabíjecího kondenzátoru ve zdroji Automatická elektronická pojistka Kondenzátor jako napájecí zdroj Zadní osvìtlení jízdního kola Magnetický ovládaný vypínaè napájecí baterie JAN HUMLHANS: ZAJÍMAVÁ ZAPOJENÍ 1 A

7 1.95 Tranzistorový vypínaè napájení bateriových systémù s mikropoèítaèi Signalizace pøerušené pojistky NABÍJENÍ A BATERIE Rychlá nabíjeèka pro NiCd a NiMH baterie Spínaný stabilizátor zvýší úèinnost nabíjení Signalizace pro nabíjeè akumulátorù NiMH s MAX Pøed nabíjením je vhodné NiCd akumulátory vybít Jednoduchý a bezpeèný vybíjeè NiCd baterií Jednoduchý automatický vybíjeè NiCd èlánkù Vybíjeè akumulátorù NiCd Ochrana NiCd akumulátorù proti pøepólování pøi vybíjení Jak na zkratované èlánky NiCd Zdokonalené zapojení NiCd zálohovací baterie Nabíjeè olovìných baterií Indikátor stavu autobaterie Automatické odpojení vybité baterie Øízená aktivní zátìž Umìlá zátìž pro zkoušení a mìøení nabíjeèek Simulátor zátìže o konstantním pøíkonu Monitor proudu baterie Mìøení impedance baterie Impulzní provoz prodlouží život napájecí baterie Ochrana akumulátoru solárního zaøízení pøed pøebíjením Jednoduchý monitor napìtí baterie Monitor napìtí baterie s malou spotøebou Monitor napìtí napájecích baterií Jednoduchý monitor napìtí baterie Nabíjeè akumulátorù Li-Ion Jak lépe využít napájecí baterii Zkoušeè stavu baterie Zdokonalené bateriové zálohování Regulátor napìtí brání nadmìrnému vybití akumulátoru Knihy BEN technická literatura A JAN HUMLHANS: ZAJÍMAVÁ ZAPOJENÍ 1 7

8 ÚVOD Vtipná a jednoduchá zapojení øešící úlohy na které se v praxi èasto naráží, byla a stále jsou se zájmem sledována nejen elektroniky amatéry, ale i profesionály. Jejich zdrojem jsou jednak èasopisy zabývající se elektronikou, kde jim bývá èasto vìnována speciální rubrika, rùzné aplikaèní a návrhové listy èi poznámky (Application Note, Design Note), katalogové listy (Data Sheet) v nich použitých souèástek a publikace vydávané jejich výrobci a nyní samozøejmì i Internet. Autor této publikace se jejich shromažïování a také obèasnému využívání ve své praxi vìnoval celá léta. A ta zapojení, která se mu jevila zváštì zajímavá, publikoval v èeských èasopisech, pøedevším Sdìlovací technice, Amatérském rádiu posléze Praktické elektronice a KTE Rádio plus. Díky laskavosti jejich šéfredaktorù, kteøí k tomu svolili, pak vznikl tento výbìr z èlánkù uveøejnìných po roce V nìkterých byly provedeny dílèí úpravy byly opraveny chyby a nepøesnosti v textech i zapojeních a nìkteré èasovì podmínìné informace. Jednotlivá zapojení byla uspoøádána do blokù odpovídajících jejich zamìøení, by nìkdy nebylo rozhodnutí jednoznaèné. Nìkteré obvody sice pøestaly být aktuální, napø. pro mìøení malých zrychlení není dnes tøeba složitých zapojení s akcelerometrem, který byl urèen pro rozsah 50 g, protože v souèasné dobì jsou k dispozici monolitické akcelerometry i s rozsahem ±1,5 g, pøesto však i taková aplikace mùže být inspirativní pro jejich obvodové následovníky a jiné problémy. I když nìkterá ze zapojení autor sám vyzkoušel, nelze v žádném pøípadì zaruèit jejich funkènost ani uvádìné parametry uvedených obvodù a pøípadný zájemce o využití se o nich musí pøesvìdèit a nezbytné úpravy provést sám. I když díky pokroku elektroniky a nebývalým možnostem souèasné souèástkové základny, napø. jednoèipových mikropoèítaèù, lze øadu z funkcí nìkterých v knize uvedených obvodù øešit jednodušeji, pøípadnì s lepšími parametry, nalezne snad tato publikace své ètenáøe a ti v ní inspiraci pro øešení svých problémù. 8 JAN HUMLHANS: ZAJÍMAVÁ ZAPOJENÍ 1 A

Jan Humlhans NÁBOJOVÉ PUMPY funkce, pøehled a použití Bez pøedchozího písemného svolení nakladatelství nesmí být kterákoli èást kopírována nebo rozmno

ELEKTRONICKÉ PRVKY 7 Výkonové a spínací aplikace tranzistorů 7.1 Ztrátový výkon a chlazení součástky... 7-1 7.2 První a druhý průraz bipolárního

David Matoušek ÈÍSLICOVÁ TECHNIKA základy konstruktérské praxe Bez pøedchozího písemného svolení nakladatelství nesmí být kterákoli èást kopírována ne

Jan Hájek ELEKTRONICKÉ HLEDAÈE Bez pøedchozího písemného svolení nakladatelství nesmí být kterákoli èást kopírována nebo rozmnožována jakoukoli formou

Kniha je urèena všem zájemcùm o teorii elektrických obvodù Poslouží jako pøíruèka pro praxi, ale i jako uèebnice pro studenty støedních a vysokých ško

PWM-01 Zdroj 17 VA (5 V stab., 12 V, 24 V) 4-2. PWM-03Zdroj 50 VA (12 V, 24 V, 24 V stab. nebo 24 V~) 4-3

4 DIELEKTRICKÉ OBVODY ZÁKLADNÍ POJMY DIELEKTRICKÝCH OBVODŮ Základní veličiny a zákony Sériový a paralelní

Tato kniha popisuje výchozí stanoviska psychotroniky jako potenciální vìdní disciplíny Tvoøí ucelenou pracovní hypotézu pro realizaci základního výzku

Komerèní využití stavebních návodù je povoleno jen s písemným souhlasem autora a nakladatelství. Soubory na CD ROM mající pøímo vztah ke knize, které

Autor by chtìl podìkovat všem svým spolupracovníkùm a kolegùm, kteøí mu pomohli s pøípravou textu. K vydání knihy pøispìla firma Newport Electronics s

Podìkování: Výsledkù publikovaných v této knize bylo dosaženo také za podpory projektù GAÈR 101/06/P108 Výzkum simulaèního a experimentálního modelová

NÁVOD K OBSLUZE A ÚDRŽBÌ

ALGORITMY ČÍSLICOVÉHO ZPRACOVÁNÍ SIGNÁLŮ

Publikace prezentuje nìkteré poznatky z obsáhlé oblasti analogových soustav, které v poslední dobì prodìlávají rozvoj. Z toho dùvodu ani nemùže podat

OBSAH PØEDMLUVA... 11

APLIKACE ALGORITMŮ ČÍSLICOVÉHO ZPRACOVÁNÍ SIGNÁLŮ 1. DÍL

PROGRAMOVÁNÍ V JAZYCE C V PŘÍKLADECH 11 Dynamické datové struktury 11.1 Spojové struktury... 11-1 11.2 Příklad PROG_11-01... 11-2 11.

Monografie poskytuje v pøehledné a praktické formì znalosti a výpoèetní nástroje pro modelování šíøení rádiových vln v zástavbì, tedy vnì i uvnitø bud

Roman Neruda a Tomáš Holan C++ BUILDER V PØÍKLADECH Bez pøedchozího písemného svolení nakladatelství nesmí být kterákoli èást kopírována nebo rozmnožo

ELEKTROMAGNETICKÁ KOMPATIBILITA,

OBJEKTOVÉ PROGRAMOVÁNÍ V C++ V PŘÍKLADECH 8 Proudová knihovna 8.1 Hierarchie proudů... 8-1 8.2 Standardně zavedené proudy... 8-1 8.

Izolaèní zesilovaèe s IL300 Zapojení izolaèních zesilovaèù s IL300 se liší pøedevším režimem v nichž pracují interní fotodiody Podle toho zda interní

APLIKACE MIKROKONTROLÉRŮ PIC32MX

MIKROPROCESOROVÁ TECHNIKA 9 Událostní systém 9.1 Události Síť ERN Časování událostí Filtrace

Pøevodník úrovnì hladiny LT 2010 Pøedpis instalace a údržby

Základy ultrazvuku A. ZÁKLADY ULTRAZVUKU 10

Digitální barometr - s tlakovým èidlem Motorola MPX4115A 1 BAROMETR BEZ RTUTI A VLNOVCE (AUTOR: RADEK VÁCLAVÍK OK2XDX)

Gergelitsová, Holan: Zlatý řez pravítkem a kružítkem

Praktické pomůcky a tabulky pro elektrotechniky

Technická dokumentace. === Plošný spoj ===

Knihy obsahují základní vlastnosti a souhrnné pøehledy obvodù TTL V hlavní èásti jsou obvody seøazeny vzestupnì, podle èíselného oznaèení. U kaž

Digitální multimetr 3900

POWERLINE 3-3. www.ever.eu 10-33, 20-33, 30-33, 40-33, 50-33 KOMUNIKACE