• Jednoduchá elektronika pro začátečníky část 3. Radioelektronika aneb jak jsem to začal chápat

    V životě každého člověka nastanou situace, kdy je potřeba opravit jakékoli elektronické zařízení, od girlandy na vánoční stromeček až po složité. domácí přístroje. S minimálními dovednostmi v práci s nástroji lze mnoho typů práce provádět nezávisle. Obvykle se to omezuje na pájení přerušeného drátu nebo hledání spálené žárovky. Vážnější druhy prací vyžadují znalosti v oblasti elektroniky, zkušenosti, dostupnost přístrojů a nástrojů.

    Znalosti nebudou vůbec zbytečné, ale neměli byste se okamžitě snažit pochopit zařízení a opravit, zejména televizor. S největší pravděpodobností z toho nic nebude. V nejlepší případ opravy selžou a v nejhorším případě se přidají nové problémy. Je lepší začít studovat rozhlas – a elektrotechniku ​​od úplných základů a upevnit si je praktická práce. Chcete-li to provést, musíte začít s velmi malou flotilou nástrojů a zařízení, které lze podle potřeby doplňovat.

    Co potřebuješ vědět

    Nejlepší je absolvovat lekce radioelektroniky od zkušenějších lidí, ale v době rozsáhlého rozvoje internetu lze znalosti zvládnout sami. Síť má dostatečný počet školicích videí a dostupnou literaturu k bezplatnému přezkoumání. Pokud si přejete, můžete se dokonce přihlásit k odběru školení a lekcí.

    Co by měl začínající radioamatér vědět a co by mělo být přítomno na výcvikovém kurzu:

    • Základy elektroniky. To jsou především Ohmovy zákony, Kirchhoffův výpočet výkonu. Je nutné znát výpočet sekvenčního a paralelní připojení rezistory a kondenzátory. Bez těchto znalostí jsou další kroky jednoduše nesmyslné;
    • Umět používat měřicí přístroje. U všech měřicích přístrojů je důležité umět správně zvolit mez měření a u ukazovacích přístrojů je navíc nutné umět určit hodnotu dílku stupnice měření a odečítat naměřené hodnoty;

    • Znát princip činnosti a zařízení nejjednodušších rádiových prvků: rezistory, kondenzátory, tlumivky, transformátory, diody a tranzistory. Je nutné se orientovat v parametrech prvků a na základě činnosti obvodu určit, které z nich jsou v této části obvodu nejdůležitější a nejkritičtější. Zpočátku není potřeba vědět, jak to funguje p-n křižovatka dioda a tranzistor, ale rysy práce, které charakterizují nejdůležitější parametry, je třeba mít na paměti;
    • Umět číst rádiová a elektrická schémata. K tomu je nutné si zapamatovat označení prvků na schématech zapojení;
    • Znát principy značení radioprvků, umět dešifrovat zkrácená a kódovaná označení a umět převádět více měření (megaohmy na kiloohmy, mikrofarady na pikofarady atd.);

    • Umět používat páječku, zvolit správnou pájku a tavidlo pro pájení.

    Důležité! Většina radiotechnických obvodů, přestože vyžaduje pro napájení nízkonapěťové napětí, využívá pro tyto účely přeměnu síťového napětí, která je životu nebezpečná. Základy bezpečnosti jsou důležité pro zachování zdraví a života.

    Jaké nástroje a zařízení jsou potřeba

    Radioamatérská dílna by měla obsahovat několik povinných položek. Postupem času, se získáváním dovedností a znalostí, lze sortiment rozšířit, ale zpočátku je potřeba jen pár odrůd.

    Nejdůležitějším nástrojem radioamatéra je páječka. Pro zajištění bezpečnosti, zabránění úrazu elektrickým proudem nebo poškození prvků obvodu musí být páječka nízkonapěťová - s napájecím napětím maximálně 42V. Pokud mluvíme o výkonu, pak k pájení většiny prvků obvodu stačí 25wattová páječka. Pro pájení vývodů výkonných rádiových součástek se samozřejmě příliš nehodí a v případě pochyb si můžete vzít nástroj s výkonem 40W. Již to není nutné, protože i v šikovných rukou může použití takové páječky vést k přehřátí a selhání rádiových prvků, odlupování tištěných vodičů na deskách.

    Pro začínajícího radioamatéra nemá smysl pořizovat si složitou a drahou pájecí stanici. Poté, co jste se naučili, jak správně používat konvenční páječku, můžete přemýšlet o pořízení složitějšího nástroje, ale naučit se s ním pracovat pájecí stanice, bude docela obtížné vyrovnat se s obyčejnou páječkou.

    Měřící zařízení

    Aktuálně v prodeji najdete širokou škálu všech druhů měřicích přístrojů různého stupně složitosti, přesnosti a cenového rozpětí.

    Při práci s elektrická schémata nejdůležitější měření následujících parametrů:

    • Odpor;
    • AC a DC napětí;
    • Variabilní a DC.;
    • Složitější práce bude vyžadovat měření frekvence a tvaru signálů, parametrů tranzistorů a hodnot indukčnosti.

    Nejběžnější kombinované přístroje pro měření napětí, proudu a odporu. Dříve se jim říkalo avometry (ampérvolt-ohmmetr) a nyní jsou to hlavně testery nebo multimetry, protože jsou schopny měřit několik dalších parametrů.

    Většina zařízení je založena na digitální zpracování signály a mají indikaci znamení. Jako většina digitální zařízení mají mnoho pozitivních vlastností:

    • Vysoká přesnost měření;
    • Příležitost automatická detekce limit měření a polarita signálu;
    • Uložení výsledku do paměti.

    Analogová zařízení s nižší přesností zároveň umožňují vidět vizuální změnu naměřené hodnoty podle polohy šipky. Je možné pozorovat a měřit rychle se měnící parametry.

    Digitální zařízení vyžadují určitou dobu k nastavení hodnot. Hlavní nevýhodou je požadavek na prvotní znalost správné polarity zdroje signálu a jeho možné hodnoty pro volbu meze měření. S tím souvisí i náročnost pro začínající radioamatéry – správné čtení indikací ukazovacího zařízení.

    Pomocí analogového zařízení je možné s určitou dovedností sledovat stav a provozuschopnost elektrolytických kondenzátorů, což je velmi obtížné s digitálním multimetrem.

    Pro začátečníka je lepší používat ve své práci ukazovací zařízení, protože v procesu učení se získávají užitečné dovednosti při práci s měřicím zařízením a přesnost měření není zásadní. Navíc pro měření proudu a napětí takové zařízení nepotřebuje vestavěný zdroj energie.

    Pro začínajícího radioamatéra je i tester vydaný v polovině minulého století docela vhodný, protože princip měření, pravidla použití a vlastnosti avometrů se od té doby příliš nezměnily a přesnost a spolehlivost dokonce nejstarší přístroje jsou někdy mnohem vyšší než moderní levné čínské avometry. Amatérské rádio většiny moderních elektrotechniků začalo nejběžnějším testerem domácí výroby C20.

    Nástroje a materiály

    Radioamatérská laboratoř není možná bez minima nástrojů:

    • Kleště (boční nůžky);
    • Pinzeta;
    • Sada šroubováků s jiným tvarem bodce;
    • Sada různých spojovacích prvků (šrouby, matice, podložky);
    • Izolované ohebné a pevné dráty.

    Ujistěte se, že máte pájku a tavidlo. Největší důvěře se těší pájka typu POS60, která má nízký bod tání. Dříve i nyní je to hlavní pájka pro pájení radioelementů v postsovětském prostoru.

    Jako tavidlo se používá především kalafuna nebo její roztok v ethylalkoholu. Můžete použít jiné sloučeniny, například LTI120, ale kalafuna je univerzálnější a má minimální náklady.

    Důležité! Při pájení rádiových prvků a vodičů by se neměla používat kyselá nebo aktivní tavidla. Rychlé a kvalitní pájení po krátké době beznadějně poškodí koroze.

    Bezpečnost

    Radiotechnika pro začátečníky by měla poskytnout nejvíce vysoká úroveň bezpečnostní. Již bylo uvedeno o nízkonapěťových páječkách, ale je třeba poznamenat, že většina amatérů okamžitě používá síťové bloky výživa. Mnohem bezpečnější bude koupit nebo požádat o výkonný oddělovací transformátor s jediným transformačním poměrem pro vaši domácí laboratoř. Na výstupu stejné napětí střídavý proud 220V, zajistí spolehlivé galvanické oddělení od sítě.

    Video

    Předchozí díl
    Dnes si vyrobíme naše první zařízení – to nejjednodušší přijímač detektoru Oganov.
    Toto je jeden z prvních okruhů a umožňuje vám jednoduše poslouchat rádio. Mayak, Radio Russia a pár dalších. Ano, výběr je malý, ale za prvé je tento obvod velmi jednoduchý a za druhé funguje bez baterií, to znamená, že přijímá energii ze samotné rozhlasové stanice.

    Obejdeme se bez plošného spoje. Zde je schéma.

    Pojďme na to přijít.

    Toto je induktor. Potřebujeme k němu měděný drát o tloušťce 0,1 - 1 mm.

    Toto je kondenzátor. Zhruba řečeno, je to jako baterie, pouze s okamžitým účinkem. Ale vážně, kondenzátor je zařízení pro akumulaci náboje a energie. elektrické pole. Pro ty, co ničemu nerozumí: představte si krabici, do které nasypete písek (elektřinu). Nalít, nalít, bedna už je plná a písek se sype. A když přestanete nalévat, krabice vysype veškerý obsah (kondenzátor se vybije). Něco takového.
    V našem zapojení budeme potřebovat kondenzátory s kapacitou 1000-2000 pF - C2 a 200-500 pF - C1. Farady jsou měrné jednotky pro kapacitu kondenzátoru nebo kolik písku se vejde do této abstraktní krabice.

    Dioda. Tento polovodičové zařízení, procházející proud (proud elektronů pouze jedním směrem). Představte si strážce, který pracuje podle zásady „Všichni pusťte dovnitř, nikoho nepouštějte ven!“ Nebo přesně naopak, podle toho, jak ho umístíme. Pro nás je vhodný jakýkoli, s výjimkou LED (která, jak chápete, svítí).

    Toto je reproduktor. Můžeme to vybrat ze starého sovětského telefonu nebo koupit. Potřebujeme vysoký odpor - asi 60 ohmů.
    upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/91/Earth_Ground.svg/200px-Earth_Ground.svg.png
    Toto je uzemnění. Připojíme to k topné baterii.
    A poslední prvek - anténa bude vyrobena z dlouhého kusu drátu - 3 metry.

    Jak vyrobit cívku? Cívka se skládá ze dvou částí, každá o 25 otáčkách. Jak vyrobit cívku? Vezmeme něco kulatého o průměru asi 10 cm (například plechovku od kávy), slepíme to v několika vrstvách papírem. První vrstvu přilepíme lepicí páskou na zavařovací sklenici, druhá je volně namotaná na první. V tomto případě bude cívka po navinutí snadno odstranitelná. Nyní pečlivě zabalte měděný drát- otočit se otočit. Mezi dvěma částmi cívky necháme 5 centimetrů drátu a také nezapomeňte ponechat přibližně stejné množství drátu na vstupu a výstupu. Po navinutí cívky by měla být obalena elektrickou páskou nebo páskou ve dvou vrstvách podél závitů. A po vyjmutí z plechovky zabalte více a napříč.
    Vše spojte pájením. Jak pájet? Snadno.
    Pozor, hrot páječky je velmi horký, pokud se popálíte, dejte ruku pod studenou vodu. Popálenina se brzy zahojí.
    Zde je samotné schéma pájení:

    Děkuji za pozornost!

    Začněme obvyklým AA baterie. Na jeho štítku se dočtete, že má napětí 1,5 V ... je tomu skutečně tak? Pojďme zkontrolovat!

    Abychom to zjistili, potřebujeme digitální multimetr. Pro začátek byste si měli pořídit levný model, vždy s ručním výběrem rozsahu měření.

    • černý vodič multimetru musí být připojen ke konektoru „COM“;
    • červený vodič musí být připojen ke konektoru pro měření napětí "V" ( Pozornost! Připojení vodičů jakýmkoli jiným způsobem může poškodit nástroj!)
    • očekáváme, že dostaneme hodnotu asi 1,5 voltu, proto nastavíme knoflík multimetru na hodnotu "20" v oblasti DCV nebo V (písmeno V s pomlčkou znamená stejnosměrný proud) a v případě potřeby zařízení zapneme (některé modely se zapnou, když otočíte knoflíkem) , zatímco multimetr by měl ukazovat 0;
    • dotkněte se svorek baterie kovovými hroty multimetrových sond ... ale která z nich jde kam? Vyzkoušejte obě kombinace – výsledek by měl být stejný, pouze v jednom případě se zobrazí kladné číslo a v druhém případě stejné číslo, ale pouze se znaménkem mínus.
    • odečteme hodnotu - v našem případě je napětí nové baterie 1,62 voltu;
    • vypněte multimetr.

    POZORNOST! Během měření, aby nedošlo k poškození multimetru, vždy zvolte větší rozsah měření, než je maximální očekávaný výsledek! Pokud nevíme, co čekat, pak je jistější vybrat si více vysoký rozsah a dále jej snižujte, abyste získali co nejpřesnější výsledek.

    Protože jsme se naučili měřit napětí multimetrem, pojďme měřit i jiné baterie / akumulátory! Pro testování jsme vybrali:

    • nabitá baterie 1,2 voltu, velikost AA - multimetr ukazoval 1,34 voltu.
    • částečně vybitá Ni-Mh baterie(použito ve fotoaparátu) - náš multimetr ukázal 1,25 voltu.

    Dále potřebujeme 4 baterie AAA, kazetu na 4 baterie a prkénko na krájení (můžete zjistit, co je prkénko a jak se používá). Vložte naše 4 baterie do kazety. Poté vložte konce kabelů kazety do otvorů na prkénku, jak je znázorněno na následujících fotografiích:

    Dalším krokem je příprava propojovacích vodičů (propojek), také se jim říká propojky. Jedná se o dráty, které budou spojovat jednotlivé rádiové komponenty k sobě na prkénku.

    Samozřejmostí je určitý počet propojek prkénko na krájení. Pokud je ale nemáte, tak to nevadí, můžete si je vyrobit sami.

    K tomu potřebujeme: počítačový kabel, tzv kroucený pár, nůžky nebo ostrý nůž.

    Nejprve musíte odstranit izolaci z kabelu. Uvnitř kabelu vidíme tenké dráty stočené dohromady. Dalším krokem je zkrátit dráty na požadovanou délku. A poslední, co je potřeba, je stáhnout izolaci z obou konců asi o 1 cm.

    Nyní sestavíme náš první obvod na prkénku. Vezměte 22kΩ rezistor s barevnými pruhy (červená-červená-oranžová-zlatá). Jaký je skutečný odpor tohoto rezistoru? Pojďme to zkontrolovat multimetrem!

    • připojte červený vodič ke konektoru » Ω «
    • očekáváme, že dostaneme hodnotu asi 22kΩ, proto nastavte knoflík na 200k v sekci Ω a případně zapněte zařízení (některé modely se zapnou při otočení číselníku), které by před měřením mělo ukazovat 0;
    • dotkněte se nohou rezistoru kovovými hroty multimetrových sond;
    • podívejte se na hodnotu - náš odpor je 22,1 kOhm;
    • vypněte multimetr.

    Stejně jako v případě baterie se hodnota naměřená multimetrem liší od jmenovité hodnoty testovaného prvku (rezistoru). Připomeňme, že zlatý proužek na rezistoru (viz význam barevných proužků v tomto) znamená toleranci 5%, tedy 22kOhm x 5% = 1,1kOhm

    Proto rozsah odchylky odporu pro náš rezistor může být v rozsahu od 20,9 kΩ do 23,1 kΩ.

    Nyní připojíme kazetu baterie a rezistor na prkénko, jak je znázorněno na obrázku níže:

    V elektronice k zobrazení souvislostí mezi samostatné prvky použití schémata zapojení. V našem případě bude diagram vypadat takto:

    Symbol označený B1 jsou naše baterie poskytující celkové napětí 4 x 1,5V = 6V. náš 22kΩ rezistor je označen R1.
    V souladu s :

    I=U/R
    I = 6V / 22kOhm
    I = 6V / 22000 Ohm
    I = 0,000273 A
    I = 273uA

    Teoreticky by měl být proud v obvodu 273 uA. Připomeňme, že odpor rezistoru se může lišit v rozmezí 5% (máme 22,1 kOhm). Napětí dodávané z baterií se také může lišit od nominálních 6 voltů a bude záviset na stupni vybití těchto baterií.

    Podívejme se, jaké skutečné napětí pochází ze 4 1,5 V baterií.

    • připojte černý vodič ke konektoru "COM";
    • připojte červený vodič ke konektoru „V“
    • očekáváme, že dostaneme hodnotu asi 6V, proto nastavte regulátor na "20" v sekci DCV nebo V, v případě potřeby zapněte zařízení, které by mělo zpočátku ukazovat 0;
    • dotkněte se drátů baterií vycházejících z kazety kovovými hroty multimetrových sond;
    • podíváme se na výsledek - máme napětí 6,5 V;
    • vypněte multimetr.

    Získané hodnoty dosadíme do vzorce následujícího z Ohmova zákona:

    I=U/R
    I = 6,5 V / 22,1 kOhm
    I = 6,5 V / 22100 ohmů
    I = 0,000294 A
    I = 294uA

    Pro potvrzení spolehlivosti našich výpočtů nám nezbývá nic jiného, ​​než změřit skutečný proud multimetrem.

    • připojte černý vodič ke konektoru „COM“;
    • připojte červený vodič do zásuvky "mA";
    • očekáváme hodnotu 294 µA, proto v sekci A- nastavte regulátor na 2000µ, v případě potřeby zapněte zařízení, které by mělo zpočátku ukazovat 0;
    • pro měření proudu je třeba k otevřenému obvodu připojit multimetr. Dotýkáme se kovových hrotů multimetrových sond, nohou propojky spojující kladný pól baterie a nohou rezistoru;
    • odečteme hodnotu - máme sílu proudu 294 μA;
    • vypněte multimetr.

    A na konci této lekce uvedeme schéma, které odráží rozdíly v připojení multimetru při měření napětí a proudu:

    Ahoj moji drazí přátelé! V tomto blogu chci říci všem začínajícím radioamatérům o tom, jak začít tuto nelehkou cestu. K napsání tohoto článku mě inspirovali lidé, kteří se objevují na fórech a vytvářejí tam témata s tak zvučnými názvy jako „pomozte rozlišit odpor od kondenzátoru v obvodu“ a „Dejte mi nějaké obvody, nic nevím ." Nehledě na to, že lidé zároveň nic neumí a nechtějí nic studovat ani hýbat mozkem ... Možná se vám tento článek bude zdát nudný, ale nebojte se – zde se dozvíte spoustu věcí nového

    1. Musíte se rozhodnout – proč to potřebujete?

    Tato položka je velmi důležitá – proč ji potřebujete? Proč potřebujete rádiové zařízení?
    Radiotechnika je složitá věc, a pokud se k ní chováte „zdarma“, pak vám tuto pozornost možná neodpustí!
    Nemyslete si, že vás jednoduše a bezdůvodně děsím – věřte mi, došlo k mnoha nehodám. Nebudu zde o nich mluvit - pokud chcete, podívejte se na web.
    Proto si nejprve musíte pamatovat: bezpečnost a přesnost by měly být vaší prioritou!

    2. Prvotní pojmy a poznatky o fyzice.

    Abyste mohli začít cestu, musíte získat počáteční zavazadlo znalostí, konkrétně školní exkurzi o elektronice v kurzu fyziky. Z toho musíte jeden nakreslit hlavní zákon, regulující procesy v elektrotechnice, takříkajíc "celou elektrickou síť": Ohmův zákon - I = U/R. Tohle je základ!!! Když to budete vědět, začnete rozumět elektronice! Ve skutečnosti se odtamtud kromě tohoto zákona musíte naučit úplně všechno, protože fyzika je královnou technických věd!

    3. Teorie.

    Praxe je nemožná bez teorie! Zavázáním se k pájení bez jakýchkoliv znalostí odsoudíte své zařízení do nefunkčního stavu!
    Dám několik knih, o kterých si myslím, že jsou skvělé pro studium radiotechniky:
    1. Borisov V.G. Mladý radioamatér - stáhnout z Padabum
    Tato kniha je začátek. Tato kniha se vám může zdát stará, ale nebojte se – v této knize je potřeba nastudovat celou teoretickou část. Je tam podáno zajímavou formou, takže se nebudete nudit.
    2. Revich Yu.V. - Zábavná elektronika- stáhnout z Yandex.Disk
    Tato kniha je krátkým kurzem elektroniky – od Ohmova zákona po mikrokontroléry. Velmi zajímavá kniha!!! Můžete začít s ní.
    Pokud chcete studovat elektroniku od začátku do konce, nastudujte si skvělou klasiku - Horowitz P., Hill W. The Art of Circuitry PROTI tři svazky- stáhnout z Padabum 1 díl, 2 díl, 3 díl.
    Toto je největší průvodce elektronikou!!!
    Kromě těchto knih můžete na našem webu v sekci najít obrovské množství informací.

    4. Praxe.

    Ať se nám to líbí nebo ne, ale teorie je nemožná bez praxe. Hledejte schémata, studujte je a uspějete!!!
    Stránka „Radio Circuits“, na které se právě nacházíte, je plná okruhů k opakování. A sekce je plná velmi snadných schémat. Buďte trpěliví, nevzdávejte se v polovině – a vše bude v pořádku!

    Na závěr chci říci jednu velmi důležitou věc - dodržujte bezpečnostní opatření!!!
    byl s tebou Antracen. Hodně štěstí!

    Každý z nás, když se začne zapojovat do něčeho nového, okamžitě se vrhne do „propasti vášně“ a snaží se dokončit nebo realizovat obtížné projekty. domácí výroba. Tak to bylo i se mnou, když jsem se začal zajímat o elektroniku. Ale jak už to tak bývá, první poruchy pojistku zmenšily. Nebyl jsem však zvyklý ustupovat a začal jsem systematicky (doslova od základů) chápat záhady světa elektroniky. A tak se zrodil „průvodce pro začínající techniky“.

    Krok 1: Napětí, proud, odpor

    Tyto pojmy jsou zásadní a bez jejich seznámení by nemělo smysl se dále učit základy. Jen si připomeňme, že každý materiál se skládá z atomů a každý atom má zase tři druhy částic. Elektron je jednou z těchto částic a má záporný náboj. Protony mají naopak kladný náboj. Ve vodivých materiálech (stříbro, měď, zlato, hliník atd.) je mnoho volných elektronů, které se pohybují náhodně. Napětí je síla, která způsobuje pohyb elektronů v určitém směru. Tok elektronů, který se pohybuje jedním směrem, se nazývá proud. Když se elektrony pohybují vodičem, setkávají se s určitým druhem tření. Toto tření se nazývá odpor. Odpor „ždímá“ volný pohyb elektronů, čímž se snižuje množství proudu.

    Vědečtější definicí proudu je rychlost změny počtu elektronů v určitém směru. Jednotkou proudu je ampér (I). V elektronické obvody protékající proud je v rozsahu miliampérů (1 ampér = 1000 miliampérů). Například vlastní proud pro LED je 20 mA.

    Jednotkou měření napětí je Volt (V). Zdrojem napětí je baterie. V elektronických obvodech a zařízeních je nejběžnější napětí 3V, 3,3V, 3,7V a 5V.

    Napětí je příčinou a proud je výsledkem.

    Jednotkou odporu je Ohm (Ω).

    Krok 2: Napájení

    Baterie je zdroj napětí nebo „správný“ zdroj elektřiny. Baterie vyrábí elektřinu prostřednictvím vnitřní chemické reakce. Na vnější straně má dva terminály. Jedna je kladná svorka (+V) a druhá je záporná svorka (-V) nebo zem. Obvykle existují dva typy napájecích zdrojů.

    • Baterie;
    • Baterie.

    Baterie jsou jednou použité a poté zlikvidovány. Baterie lze použít vícekrát. Baterie jsou různé formy a velikostí, od miniaturních používaných k napájení sluchadel a náramkové hodinky na baterie pokojové velikosti, které poskytují záložní napájení pro telefonní ústředny a výpočetní střediska. V závislosti na vnitřním složení mohou být napájecí zdroje odlišné typy. Některé z nejběžnějších typů používaných v robotice a technických projektech jsou:

    Baterie 1,5V

    Baterie s tímto napětím mohou mít různé velikosti. Nejběžnější velikosti jsou AA a AAA. Kapacita se pohybuje od 500 do 3000 mAh.

    3V lithiová "mince"

    Všechny tyto lithiové články jsou dimenzovány na jmenovité 3V (při zatížení) a s napětím naprázdno asi 3,6 voltu. Kapacita může dosahovat od 30 do 500 mAh. Široce používané v kapesních zařízeních kvůli jejich malé velikosti.

    Nikl metal hydrid (NiMG)

    Tyto baterie mají vysoká hustota energie a lze jej téměř okamžitě dobíjet. Další důležitou vlastností je cena. Takové baterie jsou levné (ve srovnání s jejich velikostí a kapacitou). Tento typ baterie se často používá v robotice domácí výroba.

    3,7V lithium-iontové a lithium-polymerové baterie

    Mají dobrou vybíjecí kapacitu, vysokou hustotu energie, vynikající výkon a malé rozměry. Lithium-polymerová baterieširoce používané v robotice.

    9 voltová baterie

    Nejběžnějším tvarem je obdélníkový hranol se zaoblenými hranami a zakončeními nahoře. Kapacita je cca 600 mAh.

    Kyselina olova

    Olověné akumulátory jsou tahounem celého radioelektronického průmyslu. Jsou neuvěřitelně levné, dobíjecí a snadno se koupí. Olověné baterie se používají ve strojírenství, UPS (zdroje nepřerušitelný zdroj energie), robotika a další systémy, kde je potřeba velký přísun energie a hmotnost není tak důležitá. Nejběžnější napětí jsou 2V, 6V, 12V a 24V.

    Sériově paralelní zapojení baterií

    Napájecí zdroj lze zapojit do série nebo paralelně. Při sériovém zapojení se hodnota napětí zvyšuje a při paralelním zapojení se zvyšuje hodnota proudu.

    Existují dva důležité momenty ohledně baterií:

    Kapacita je míra (obvykle v ampérhodinách) nabití uloženého v baterii a je určena hmotností aktivního materiálu, který obsahuje. Kapacita je maximální množství energie, které lze získat za určitých specifikovaných podmínek. Skutečná kapacita akumulace energie baterie se však může výrazně lišit od jmenovité deklarované hodnoty a kapacita baterie je velmi závislá na stáří a teplotě, režimech nabíjení nebo vybíjení.

    Kapacita baterie se měří ve watthodinách (Wh), kilowatthodinách (kWh), ampérhodinách (Ah) nebo miliampérhodinách (mAh). Watthodina je napětí (V) vynásobené proudem (I) (dostaneme výkon - měrnou jednotkou jsou Watt (W)), který baterie dokáže vyrobit po určitou dobu (obvykle 1 hodinu) . Vzhledem k tomu, že napětí je pevné a závisí na typu baterie (alkalická, lithiová, olověná atd.), často je na vnějším plášti vyznačeno pouze Ah nebo mAh (1000 mAh = 1Ah). Na delší práci elektronické zařízení je nutné brát baterie s nízkým svodovým proudem. Chcete-li určit životnost baterie, vydělte kapacitu skutečným zatěžovacím proudem. Obvod, který odebírá 10 mA a je napájen 9V baterií, vydrží asi 50 hodin: 500 mAh / 10 mA = 50 hodin.

    U mnoha typů baterií nemůžete „vzít“ všechnu energii (jinými slovy baterii nelze zcela vybít), aniž by došlo k vážnému a často neopravitelnému chemickému poškození. Hloubka vybití (DOD) baterie určuje podíl proudu, který lze odebírat. Pokud je například DOD výrobcem definováno jako 25 %, pak lze využít pouze 25 % kapacity baterie.

    Rychlosti nabíjení/vybíjení ovlivňují jmenovitou kapacitu baterie. Pokud se napájecí zdroj vybíjí velmi rychle (tj. vybíjecí proud je vysoký), pak se množství energie, které lze z baterie odebírat, sníží a kapacita bude nižší. Na druhou stranu, pokud se baterie vybíjí velmi pomalu (pomocí nízký proud), pak bude kapacita vyšší.

    Na kapacitu má vliv i teplota baterie. S více vysoké teploty kapacita baterie je obecně vyšší než při nižších teplotách. Záměrné zvyšování teploty však není efektivní způsob zvýšit kapacitu baterie, protože tím se také snižuje životnost samotného napájecího zdroje.

    C-kapacita: Jakékoli nabíjecí a vybíjecí proudy baterie měřeno vzhledem k jeho kapacitě. Většina baterií, s výjimkou olověných, je dimenzována na 1C. Například baterie s kapacitou 1000mAh bude dodávat 1000mA po dobu jedné hodiny, pokud je úroveň 1C. Stejná baterie s úrovní 0,5C dodává 500mA po dobu dvou hodin. Při úrovni 2C dodává stejná baterie 2000 mA po dobu 30 minut. 1C je často označován jako jednohodinový výboj; 0,5C je jako dvouhodinový a 0,1C jako 10hodinový.

    Kapacita baterie se obvykle měří pomocí analyzátoru. Aktuální analyzátory zobrazují informace v procentech na základě hodnoty jmenovité kapacity. Nová baterie někdy dodává více než 100% proudu. Baterie je v takovém případě prostě cenově konzervativní a snese víc dlouho než uvádí výrobce.

    Nabíječku lze vybrat z hlediska kapacity baterie nebo hodnoty C. Např Nabíječka Nabíječka s hodnocením C/10 plně nabije baterii za 10 hodin, nabíječka s hodnocením 4C by baterii nabila za 15 minut. Velmi rychlé nabíjení (1 hodina nebo méně) obvykle vyžaduje, aby nabíječka pečlivě sledovala parametry baterie, jako jsou limity napětí a teplota, aby se zabránilo přebíjení a poškození baterie.

    Napětí galvanického článku je určeno chemickými reakcemi, které v něm probíhají. Například alkalické články jsou 1,5 V, všechny olověné 2 V a lithiové 3 V. Baterie mohou mít více článků, takže 2V olověnou baterii uvidíte jen zřídka. Obvykle jsou interně propojeny tak, aby poskytovaly 6 V, 12 V nebo 24 V. Mějte na paměti, že jmenovité napětí v „1,5 V“ AA baterii ve skutečnosti začíná na 1,6 V, pak rychle klesne na 1,5 V a poté pomalu klesne na 1,0 V , kdy je baterie již považována za „vybitou“.

    Jak nejlépe vybrat baterii řemesla?

    Jak jste již pochopili, ve veřejné doméně můžete najít mnoho typů baterií s různými chemické složení Není tedy snadné vybrat, která výživa je pro váš konkrétní projekt nejlepší. Pokud je projekt velmi energeticky závislý (velké zvukové systémy a motorizované domácí výroba) byste měli zvolit olověnou baterii. Pokud chcete postavit přenosný pod stromem, který bude spotřebovávat malý proud, pak byste si měli vybrat lithiová baterie. Vyberte si pro jakýkoli přenosný projekt (nízká hmotnost a střední výkon). lithium-iontová baterie. Můžete si vybrat více levná baterie na bázi nikl-metal hydridu (NIMH), i když jsou těžší, nejsou v jiných vlastnostech horší než lithium-iontové. Pokud byste chtěli udělat energeticky náročný projekt, pak vám pomůže lithium-iontová alkalická (LiPo) baterie nejlepší možnost protože je malý, lehký ve srovnání s jinými typy baterií, velmi rychle se dobíjí a dodává vysoký proud.

    Chcete, aby vám baterie vydržely? na dlouhou dobu? Používejte vysoce kvalitní nabíječku, která má senzory pro udržení správné úrovně nabití a udržovacího nabíjení. Levná nabíječka zabije vaše baterie.

    Krok 3: Rezistory

    Rezistor je velmi jednoduchý a nejběžnější prvek v obvodech. Používá se k ovládání nebo omezení proudu v elektrickém obvodu.

    Rezistory jsou pasivní součástky, které pouze spotřebovávají energii (a neumí ji vyrobit). Rezistory se obvykle přidávají do obvodu, kde doplňují aktivní součásti, jako jsou operační zesilovače, mikrokontroléry a další. integrované obvody. Obvykle se používají k omezení proudu, oddělení napětí a I/O vedení.

    Odpor rezistoru se měří v ohmech. Větším hodnotám lze přiřadit předponu kilo-, mega- nebo giga, aby byly hodnoty snadno čitelné. Je běžné vidět odpory označené kΩ a MΩ rozsah (mΩ odpory jsou mnohem vzácnější). Například rezistor 4 700 Ω je ekvivalentní rezistoru 4,7 kΩ a rezistor 5 600 000 Ω lze zapsat jako 5 600 kΩ nebo (obvykleji) 5,6 MΩ.

    Jsou jich tisíce různé typy rezistorů a mnoha společností, které je vyrábějí. Pokud vezmeme hrubou gradaci, pak existují dva typy rezistorů:

    • s jasně definovanými vlastnostmi;
    • obecné určení, jehož vlastnosti mohou "chodit" (výrobce sám uvádí možnou odchylku).

    Příklad obecných charakteristik:

    • teplotní koeficient;
    • napěťový faktor;
    • Frekvenční rozsah;
    • Napájení;
    • fyzická velikost.

    Podle jejich vlastností lze rezistory klasifikovat jako:

    Linkový odpor- typ rezistoru, jehož odpor zůstává konstantní, když se zvyšuje rozdíl potenciálů (napětí), které je na něj aplikováno (odpor a proud, který prochází rezistorem, se nemění s přivedeným napětím). Charakteristiky proudově napěťové charakteristiky takového odporu jsou přímka.

    nelineární rezistor Je to rezistor, jehož odpor se mění v závislosti na hodnotě přiloženého napětí nebo proudu, který jím protéká. Tento typ má nelineární voltampérová charakteristika a striktně se neřídí Ohmovým zákonem.

    Existuje několik typů nelineárních rezistorů:

    • Rezistory NTC (Negative Temperature Coefficient) - jejich odpor klesá s rostoucí teplotou.
    • PEC (Positive Temperature Coefficient) rezistory - jejich odpor roste s teplotou.
    • Rezistory LZR (Light Dependent Resistors) - jejich odpor se mění s intenzitou světelný tok.
    • VDR rezistory (voltově závislé rezistory) - jejich odpor kriticky klesá, když hodnota napětí překročí určitou hodnotu.

    Nelineární rezistory se používají v různých projektech. LZR se používá jako senzor v různých robotických projektech.

    Kromě toho mají rezistory konstantní a proměnnou hodnotu:

    Rezistory s konstantní hodnotou- typy rezistorů, jejichž hodnota je nastavena již při výrobě a nelze ji během používání měnit.

    Variabilní odpor nebo potenciometr - typ rezistoru, jehož hodnotu lze během používání měnit. Tento typ má obvykle hřídel, která se otáčí nebo posouvá ručně, aby se změnila hodnota odporu v pevném rozsahu, například od. 0 kΩ až 100 kΩ.

    Obchod Resistance:

    Tento typ rezistoru se skládá z "balíčku", který obsahuje dva nebo více rezistorů. Má několik svorek, kterými lze volit hodnotu odporu.

    Složení rezistorů je:

    Uhlík:

    Jádro takových rezistorů je odlito z uhlíku a pojiva, čímž vzniká požadovaný odpor. Jádro má miskovité kontakty držící odporovou tyč na každé straně. Celé jádro je vyplněno materiálem (jako je bakelit) v izolovaném pouzdře. Pouzdro má porézní strukturu, takže rezistory z uhlíkového kompozitu jsou citlivé na relativní vlhkost prostředí.

    Tyto typy rezistorů obvykle produkují v obvodu šum kvůli elektronům procházejícím uhlíkovými částicemi, proto se tyto rezistory nepoužívají v "důležitých" obvodech, i když jsou levnější.

    Depozice uhlíku:

    Rezistor, který je vyroben nanesením tenké vrstvy uhlíku kolem keramické tyče, se nazývá rezistor nanesený uhlíkem. Vyrábí se zahříváním keramických tyčinek uvnitř metanové žárovky a ukládáním uhlíku kolem nich. Hodnota odporu je dána množstvím uhlíku uloženého kolem keramické tyče.

    Filmový rezistor:

    Rezistor je vyroben nanesením nastříkaného kovu ve vakuu na keramickou základnu tyče. Tyto typy rezistorů jsou velmi spolehlivé, mají vysoký odpor a také mají vysoký teplotní koeficient. Jsou sice dražší ve srovnání s ostatními, ale používají se v základních systémech.

    Drátový rezistor:

    Drátový odpor je vyroben navinutím kovového drátu kolem keramického jádra. Kovový drát je slitina různých kovů vybraných podle deklarovaných vlastností a odporů požadovaného rezistoru. Tento typ rezistoru je vysoce stabilní a zvládne vysoký výkon, ale je obecně objemnější než jiné typy rezistorů.

    kov-keramika:

    Tyto odpory jsou vyrobeny vypalováním některých kovů smíchaných s keramikou na keramický substrát. Podíl směsi ve smíšeném kovokeramickém rezistoru určuje hodnotu odporu. Tento typ je velmi stabilní a má také přesně změřený odpor. Používají se především pro povrchovou montáž na desky plošných spojů.

    Přesné rezistory:

    Rezistory, jejichž hodnota odporu leží v toleranci, takže jsou velmi přesné (jmenovitá hodnota je v úzkém rozmezí).

    Všechny rezistory mají toleranci, která se udává v procentech. Tolerance nám říká, jak blízko k nominální hodnotě se může odpor lišit. Například rezistor 500 Ω, který má hodnotu tolerance 10 %, může mít odpor mezi 550 Ω nebo 450 Ω. Pokud má rezistor toleranci 1 %, odpor se změní pouze o 1 %. Takže odpor 500Ω se může pohybovat od 495Ω do 505Ω.

    Přesný rezistor je rezistor, který má úroveň tolerance pouze 0,005 %.

    Tavný odpor:

    Drátový odpor navržený tak, aby se snadno spálil, když jmenovitý výkon překročí mezní hodnotu. Pojistný odpor má tedy dvě funkce. Při nepřekročení výkonu slouží jako omezovač proudu. Při překročení jmenovitého výkonu funguje jako pojistka, po vyhoření se obvod otevře, což chrání součástky před zkratem.

    termistory:

    Rezistor citlivý na teplo, jehož hodnota odporu se mění s Provozní teplota.

    Termistory zobrazují buď kladný teplotní koeficient (PTC) nebo záporný teplotní koeficient (NTC).

    Jak velký odpor se mění se změnami provozní teploty, závisí na velikosti a konstrukci termistoru. Vždy je nejlepší zkontrolovat referenční data, abyste znali všechny specifikace termistoru.

    Fotorezistory:

    Rezistory, jejichž odpor se mění v závislosti na světelném toku, který dopadá na jeho povrch. V tmavém prostředí je odpor fotorezistoru velmi vysoký, několik M Ω. Při dopadu intenzivního světla na povrch výrazně klesá odpor fotorezistoru.

    Fotorezistory jsou tedy proměnné rezistory, jejichž odpor závisí na množství světla, které dopadá na jeho povrch.

    Výstupní a bezolovnaté typy rezistorů:

    Olověné rezistory: Tento typ rezistoru byl používán v nejstarších elektronických obvodech. Komponenty byly připojeny na výstupní svorky. Postupem času se začal používat desky plošných spojů, do jejichž montážních otvorů byly připájeny závěry radioprvků.

    Rezistory pro povrchovou montáž:

    Tento typ rezistoru se od zavedení technologie povrchové montáže používá stále více. Obvykle je tento typ rezistoru vytvořen pomocí technologie tenkých vrstev.

    Krok 4: Standardní nebo běžné hodnoty rezistoru

    Konvence pojmenování má svůj původ na začátku minulého století, kdy většina rezistorů byla na bázi uhlíku s relativně špatnými výrobními tolerancemi. Vysvětlení je celkem jednoduché - pomocí 10% tolerance můžete snížit počet vyrobených rezistorů. Bylo by neefektivní vyrábět 105 ohmové odpory, protože 105 je v 10% tolerančním rozsahu 100 ohmového odporu. Další kategorií trhu je 120 ohmů, protože 100 ohmový odpor s 10% tolerancí bude mít rozsah mezi 90 a 110 ohmy. Rezistor 120 ohmů má rozsah mezi 110 a 130 ohmy. Podle této logiky je výhodné vyrábět rezistory s 10% tolerancí 100, 120, 150, 180, 220, 270, 330 a tak dále (zaokrouhleno podle toho). Toto je řada E12 zobrazená níže.

    Tolerance 20% E6,

    Tolerance 10% E12,

    Tolerance 5% E24 (a obvykle 2% tolerance)

    Tolerance 2% E48,

    E96 1% tolerance,

    E192 0,5, 0,25, 0,1 % a vyšší tolerance.

    Standardní hodnoty rezistoru:

    Řada E6: (20% tolerance) 10, 15, 22, 33, 47, 68

    Řada E12: (10% tolerance) 10, 12, 15, 18, 22, 27, 33, 39, 47, 56, 68, 82

    Řada E24: (5% tolerance) 10, 11, 12, 13, 15, 16, 18, 20, 22, 24, 27, 30, 33, 36, 39, 43, 47, 51, 56, 62, 68, 75, 82, 91

    Řada E48: (2% tolerance) 100, 105, 110, 115, 121, 127, 133, 140, 147, 154, 162, 169, 178, 187, 196, 205, 267,23, 2 274, 287, 301, 316, 332, 348, 365, 383, 402, 422, 442, 464, 487, 511, 536, 562, 590, 619, 80 , 87, 80, 6147, 80 75 5 6 66 909 953

    Řada E96: (1% tolerance) 100, 102, 105, 107, 110, 113, 115, 118, 121, 124, 127, 130, 133, 137, 140, 143, 504,25, 143, 504,25, 1 165 169 174 178 182 187 191 196 200 205 210 215 221 226 232 237 243 249 255 261 267 274 280 93, 3 3, 90 93, 3 3 332, 340, 348, 357, 365, 374, 383, 392 , 402, 412, 422, 432, 442, 453, 464, 475, 487, 491, 511, 523, 5 36, 549, 562, 576, 590, 604, 66 34, 619 , 715, 732, 750, 768, 787, 806, 825, 845, 866, 887, 909, 931, 959, 9 76

    Řada E192: (tolerance 0,5, 0,25, 0,1 a 0,05 %) 100, 101, 102, 104, 105, 106, 107, 109, 110, 111, 113, 114, 1712,18, 103,18,10 124, 126, 127, 129, 130, 132, 133, 135, 137, 138, 140, 142, 143, 145, 147, 149, 150, 152, 5, 6, 16, 21 165 , 167, 169, 172, 174, 176, 178, 180, 182, 184, 187, 189, 191, 193, 196, 198, 200, 203, 205, 21, 201, 205, 2 103, 21, 21 , 223, 226, 229, 232, 234, 237, 240, 243, 246, 249, 252, 255, 258, 261, 264, 267, 271, 274, 7, 272, 9, 98, 272, 92, 9 298 , 301, 305, 309, 312, 316, 320, 324, 328, 332, 336, 340, 344, 348, 352, 357, 361, 365, 370, 83, 374, 339, 283, 374, 39 , 402, 407, 412, 417, 422, 427, 432, 437, 442, 448, 453, 459, 464, 470, 475, 481, 487, 493, 0599, 37, 37, 51 35 536 , 542, 549, 556, 562, 569, 576, 583, 590, 597, 604, 612, 619, 626, 634, 642, 649, 657, 665, 89, 76 60 , 723, 732, 741, 750, 759, 768, 777, 787, 796, 806, 816, 825, 835, 845, 856, 866, 876, 887, 09,99, 91 91 92 965 976 988

    Při návrhu zařízení je nejlepší držet se nejnižší přepážky, tzn. je lepší použít E6, ne E12. Aby byl počet různých skupin v jakémkoli zařízení omezen na minimum.

    Pokračování příště

    Přečtěte si více: