Belangrike berekeninge in elektronika: 7 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:23

Hierdie instruksie is 'n lys van 'n paar van die belangrike berekeninge wat elektroniese ingenieurs/vervaardigers moet weet. Eerlik gesê, daar is baie formules wat in hierdie kategorie kan pas. Dus het ek hierdie instruksies slegs tot basiese formules beperk.

Vir die meeste van die genoemde formules het ek ook 'n skakel na aanlynrekenaars bygevoeg wat u kan help om hierdie berekeninge maklik uit te voer as dit omslagtig en tydrowend word.

Stap 1: Sakrekenaar vir batterylewe

By die aanstuur van projekte met behulp van batterye, is dit noodsaaklik dat ons weet wat die verwagte duur van 'n battery vir u stroombaan/ toestel kan wees. Dit is belangrik om die batterylewe te verleng en om 'n onverwagte mislukking van u projek te voorkom. Daar is twee belangrike formules wat hiermee verband hou.

Die maksimum duur van 'n battery kan 'n las laai

Batterylewe = Batterykapasiteit (mAh of Ah) / Laadstroom (mA of A)

Tempo waarteen laai stroom uit die battery trek

Ontladingsnelheid C = Laadstroom (mA of A) / Batterykapasiteit (mAh of Ah)

Ontladingsnelheid is 'n belangrike parameter wat bepaal hoeveel stroom 'n stroombaan veilig uit 'n battery kan trek. Dit word gewoonlik op die battery aangedui of sal in die datablad verskyn.

Voorbeeld:

Batterykapasiteit = 2000mAh, laadstroom = 500mA

Batterylewe = 2000mAh / 500mA = 4 uur

Ontladingsnelheid C = 500mA/2000mAh = 0.25 C

Hier is 'n aanlyn sakrekenaar vir batterylewe.

Stap 2: Lineêre reguleerder se kragverspreiding

Lineêre reguleerders word gebruik wanneer ons 'n vaste spanning benodig om 'n stroombaan of toestel aan te dryf. Sommige van die gewilde lineêre spanningsreguleerders is 78xx -reekse (7805, 7809, 7812 en so meer). Hierdie lineêre reguleerder werk deur die insetspanning te laat val en gee 'n bestendige uitsetspanning in die uitset. Die kragverlies in hierdie lineêre reguleerders word dikwels oor die hoof gesien. Dit is baie belangrik om te weet dat die krag wat afgeneem word, sodat ontwerpers heatsinks kan gebruik om te kompenseer vir hoë kragverlies. Dit kan bereken word met behulp van die onderstaande formule

Kragverspreiding word deur die formule gegee

PD = (VIN - VOUT) x IOUT

Om die uitsetstroom te bereken

IOUT = PD / (VIN - VOUT)

Voorbeeld:

Ingangsspanning - 9V, Uitgangsspanning - 5V, Huidige uitset -1A Resultaat

PD = (VIN - VOUT) x IOUT

= (9 - 5) * 1

= 4 Watt

Aanlyn sakrekenaar vir lineêre regulator kragverlies.

Stap 3: Spanningsverdeler sakrekenaar

Spanningsverdelers word gebruik om die inkomende spannings op die verlangde spanningsvlakke te verdeel. Dit is baie handig om verwysingspannings in stroombane te produseer. Spanningsverdeler word oor die algemeen gebou met minstens twee weerstande. Lees meer oor hoe spanningsverdelers werk. Die formule wat met spanningsverdelers gebruik word, is

Om die uitgangsspanning te bepaal Vout = (R2 x Vin) / (R1 + R2)

Om R2 R2 = (Vout x R1) / (Vin - Vout) te bepaal

Om R1 R1 = ((Vin - Vout) R2) / Vout te bepaal

Om die ingangsspanning te bepaal Vin = (Vout x (R1 + R2)) / R2

Voorbeeld:

Vin = 12 V, R1 = 200k, R2 = 2k

Vout = (R2 x Vin) / (R1 + R2)

Vout = (2k x 12)/(200k+2k)

=0.118

= 0,12 V

Stap 4: RC Timing Sakrekenaar

RC -stroombane word gebruik om tydsvertragings in baie stroombane te genereer. Dit is te wyte aan die werking van die weerstand wat die laadstroom beïnvloed wat na die kondensator vloei. Hoe groter die weerstand en kapasitansie, hoe meer tyd neem dit om die kondensator op te laai, en dit sal vertraag word. Dit kan bereken word met behulp van die formule.

Om tyd in sekondes te bepaal

T = RC

Om R te bepaal

R = T / C

Om C te bepaal

C = T / R

Voorbeeld:

R = 100K, C = 1uF

T = 100 x 1 x 10^-6

T = 0,1 ms

Probeer hierdie RC tyd konstante aanlyn sakrekenaar.

Stap 5: LED -weerstand

LED's is redelik algemeen: elektroniese stroombane. LED's sal ook gereeld gebruik word met 'n stroombeperkende reeksweerstand om oortollige stroomvloeiskade te voorkom. Dit is die formule wat gebruik word om die reeksweerstandwaarde wat met LED gebruik word, te bereken

R = (Vs - Vf) / As

Voorbeeld

As u LED met Vf = 2.5V gebruik, If = 30mA en Ingangsspanning Vs = 5V. Dan sal weerstand wees

R = (5 - 2.5V) / 30mA

= 2.5V / 30mA

= 83 Ohm

Stap 6: Astabiele en monostabiele multivibrator met behulp van IC 555

555 IC is 'n veelsydige chip met 'n wye verskeidenheid toepassings. 555 kan alles regkry vanaf die opwekking van vierkante golwe, modulasie, tydsvertragings, toestelaktivering. Astable en Monostable is twee algemene modusse wat 555 betref.

Astable multivibrator - Dit produseer vierkantgolfpuls as uitset met vaste frekwensie. Hierdie frekwensie word bepaal deur resistors en kondensators wat daarmee gebruik word.

Met gegewe RA-, RC- en C -waardes. Die frekwensie en werksiklus kan bereken word met behulp van die onderstaande formule

Frekwensie = 1,44 / ((RA +2RB) C)

Dienssiklus = (RA + RB) / (RA + 2RB)

Met behulp van RA-, RC- en F -waardes kan kapasiteit bereken word met behulp van die onderstaande formule

Kondensator = 1.44 / ((RA + 2RB) F)

Voorbeeld:

Weerstand RA = 10 kohm, Weerstand RB = 15 kohm, Kapasiteit C = 100 microfarads

Frekwensie = 1,44 / ((RA+2RB)*c)

= 1,44 / ((10k+2*15k)*100*10^-6)

= 1,44 / ((40k)*10^-4)

= 0,36 Hz

Dienssiklus = (RA+RB)/(RA+2RB)

= (10k+15k)/(10k+2*15k)

= (25k)/(40k)

=62.5 %

Monostabiele multivibrator

In hierdie modus lewer IC 555 'n sekere tyd 'n hoë sein wanneer die insetinvoer laag is. Dit word gebruik om tydvertragings te genereer.

Met gegewe R en C kan ons die tydvertraging bereken deur die onderstaande formule te gebruik

T = 1,1 x R x C

Om R te bepaal

R = T / (C x 1.1)

Om C te bepaal

C = T / (1,1 x R)

Voorbeeld:

R = 100k, C = 10uF

T = 1,1 x R x C

= 1,1 x 100k x10uF

= 0.11 sek

Hier is 'n aanlyn sakrekenaar vir Astable multivibrator en Monostable multivibrator

Stap 7: Weerstand, spanning, stroom en krag (RVCP)

Ons sal begin met die basiese beginsels. As u kennis maak met elektronika, weet u moontlik dat weerstand, spanning, stroom en krag almal met mekaar verband hou. As u een van die bogenoemde verander, verander dit ander waardes. Die formule vir hierdie berekening is

Om spanning V = IR te bepaal

Om die stroom I = V / R te bepaal

Om weerstand te bepaal R = V / I

Om krag te bereken P = VI

Voorbeeld:

Kom ons kyk na die onderstaande waardes

R = 50 V, I = 32 mA

V = I x R

= 50 x 32 x 10^-3

= 1.6V

Dan sal die krag wees

P = V x I

= 1,6 x 32 x10^-3

= 0,0512 Watt

Hier is 'n aanlyn -ohm -sakrekenaar om weerstand, spanning, stroom en krag te bereken.

Ek sal hierdie Instructable bywerk met meer formules.

Laat u kommentaar en voorstelle hieronder en help my om meer formules by hierdie instruksies te voeg.