Силовая электроника своими руками: Силовая электроника своими руками

Содержание

Силовая электроника своими руками

Блок питания – классический флайбэк. Поверх первичной обмотки трансформатора блока питания намотана экранирующая обмотка тем же проводом. Её витки должны полностью закрывать первичную обмотку, а направление намотки должно совпадать с направлением намотки вторичных обмоток. Все обмотки изолируются между собой лакотканью или малярным скотчем. Настройка заключается в подборе сопротивления R1, для того чтобы получить напряжение 20-22 В для питания реле. 

Силовая часть инвертора особенностей не имеет, всё показано на схеме. Следует предусмотреть существенные радиаторы для входного выпрямителя, силовых ключей и выходного выпрямителя. Ключи желательно припаять к медным подложкам, как описано здесь. От габаритов радиаторов и интенсивности их обдува будет зависеть постоянная времени работы сварочного аппарата. Единственный термодатчик, который используется в схеме управления нужно будет разместить внутри корпуса того радиатора, который больше всего нагревается.


Блок управления.


   
Блок управления построен на основе распространенного ШИМ-контроллера TL494 с задействованием одного канала регулирования. Этот канал стабилизирует ток в дуге. Задание тока формирует микроконтроллер с помощью модуля CCP1 в режиме ШИМ на частоте примерно 75 кГц.
Заполнение ШИМ будет определять напряжение на конденсаторе C1. Величина этого напряжения определяет величину сварочного тока.


Настройка инвертора.
   
Силовая часть пока обесточена. Предварительно проверенный блок питания подключаем к блоку управления и включаем его в сеть. На индикаторе загорятся все восьмёрки с точкой в младшем разряде. Включаем осциллограф в провода Out1 и Out2. Контролируем наличие двухполярных импульсов частотой 40-50 кГц с полочкой мёртвого времени не менее 1,5 мкс между ними. Величину мёртвого времени можно подкорректировать, изменив напряжение на входе DT(4) у TL494.
После этого нужно осциллографом проверить напряжение на затворах ключей. Там должны быть прямоугольные импульсы с фронтами не более 500 нс, частотой 40-50 кГц и амплитудой 15-18 В.

    Если всё так, собираем полностью схему инвертора и включаем его в сеть. На индикацию сначала будут выведены восьмёрки, затем должно включиться реле и индикатор покажет 120 А. Если восьмёрки продолжают гореть, значит напряжение в сварочных проводах не превышает 100 В. Ищем причину и устраняем её.

    Если всё так, то кликая кнопками пробуем изменять задание тока. Если удерживать одну из кнопок, то изменение задания тока будет происходить автоматически. Изменение задания тока должно пропорционально изменять напряжение на конденсаторе C1.



    Кликаем обе кнопки одновременно. Переходим в режим отображения температуры. Если показания температуры не верны, то подбирая сопротивление резистора R2, добиваемся точных показаний.

    Если всё так, устанавливаем задание 20 А и включаем в сварочные провода нагрузочный реостат сопротивлением 0,5 Ом. Реостат должен выдерживать протекание тока не менее 60 А. К выводам шунта подключаем вольтметр магнитоэлектрической системы со шкалой на 75 мВ, например прибор Ц 4380. На нагруженном инверторе пытаемся изменять задание тока и по показаниям вольтметра контролируем ток. Ток должен меняться пропорционально заданию. Выставляем задание тока 50 А. Если показания вольтметра не соответствуют 50 А, то на выключенном инверторе впаиваем сопротивление R3 другого номинала. Подбирая сопротивление R3 добиваемся соответствие задания тока измеренному.

    Если всё так, можно попытаться варить, после 1 минуты сварки током 120 А выключаем инвертор из сети и ищем самый горячий радиатор. В этот радиатор необходимо вмонтировать датчик температуры.

Инструкция по эксплуатации.
   
При включении инвертора в сеть контроллер автоматически выставляет величину задания сварочного тока 120 А. Если при включении, напряжение в сварочных проводах не превысит 100 В, то индикатор будет отображать восьмёрки, это свидетельствует о неисправности. При нормальном запуске восьмёрки должны смениться отображением задания тока 120 А. Кликая кнопками можно изменить величину задания в пределах от 20 до 160 А.
 
    Если нужно контролировать температуру инвертора во время работы, необходимо кликнуть обе кнопки одновременно, при этом индикатор будет показывать текущую температуру радиатора.

    Если температура радиатора во время работы превысит 75 градусов, то независимо от режима индикации, которая была в этот момент, индикатор начнёт отображать температуру радиатора, включится прерывистый звуковой сигнал.

Работа инвертора при этом не блокируется, но величина задания тока будет автоматически сброшена до 20 А.

    Как только температура понизится ниже 65 градусов прерывистый звуковой сигнал выключится, индикация будет той, которая была до превышения температуры. Задание тока будет 20 А.

    Если произойдёт обрыв датчика температуры, индикатор выдаст код ошибки Ert1, включится прерывистый звуковой сигнал. Работа инвертора при этом не блокируется, но величина задания тока будет автоматически сброшена до 20 А.

    Если произойдёт замыкание датчика температуры, индикатор выдаст код ошибки Ert0, включится прерывистый звуковой сигнал. Работа инвертора при этом не блокируется, но величина задания тока будет автоматически сброшена до 20 А.

Силовая электроника: Примеры и расчеты/Ф. Чаки, 6 И. Герман, И. Ипшич и др. Пер. с англ.

— М.: Энергоиздат, 1982. — 384 с, ил. :: Библиотека технической литературы

В книге рассмотрены основные характеристики различных групп схем силовой электроники, даются номограммы и кривые для расчетов. На многочисленных примерах рассмотрена работа различных схем силовой электроники — сетевых коммутационных выпрямителей, прерывателей переменного и постоянного токов, самовозбуждающихся обратных преобразователей, защиты мощных выпрямителей. В конце каждой главы приводятся задачи для самостоятельного решения.

Для инженеров-электриков, техников, проектировщиков и эксплуатационников.
 
Предисловие.
Силовая электроника находит все более широкое практическое применение. За последнее время появилось большое число трудов, посвященных теоретическим проблемам и вопросам, связанным с работой отдельных электронных схем и устройств. Однако в этих трудах содержится лишь незначительное количество расчетных задач, необходимых для иллюстрации теоретических положений. При составлении настоящего справочника была поставлена цель рассмотреть основные силовые электронные схемы в процессе решения задач. Отдельные главы посвящены вопросам защиты преобразовательных элементов и схем от перенапряжений и сверхтоков. Одна глава относится к проектированию наиболее важных элементов систем управления и регулирования.
Книга предназначена в первую очередь тем, кто хочет познакомиться с основными положениями предмета силовой электроники; для специалистов, занимающихся самообразованием или в системе повышения квалификации, и аспирантов, однако она может быть полезной и студентам вузов.
Настоящая книга не является пособием по проектированию или учебником. Тем не менее, авторы надеются, что она окажется полезной и специалистам, работающим в области силовой электроники.

Предисловие. 3
Глава первая. Общие положения. 4
Глава вторая. Преобразователи с естественной коммутацией. 8
2.1. Подробный обзор. 8
2.2. Задачи по однофазным преобразователям. 31
2.3.Задачи по трехфазным преобразователям 58
6.4. Задачи по преобразовательным трансформаторам 89
2.5.Задачи смешанного типа 111
2.6. Примеры для самостоятельного решения. 121

Глава третья. Прерыватели переменного тока 130
3.1. Краткое описание 130
3.2. Задачи по однофазным прерывателям переменного тока. 137
3.3. Задачи по трехфазным прерывателям 154
3.4. Примеры для самостоятельного решения. 157
Глава четвертая. Прерыватели постоянного тока. 158
4.1. Общий обзор. 158
4.2. Задачи по прерывателям постоянного тока. 160
4.3. Примеры для самостоятельного решения. 172
Глава пятая. Автономные инверторы. 173
5.1. Общий обзор. 173
5.2. Задачи по автономным инверторам 181
Глава шестая. Защита силовых полупроводниковых приборов. 216
6.1. Подробный обзор. 216
6.2. Задачи по определению параметров схем защиты 228
Глава седьмая. Электронные схемы 274
7.1. Подробный обзор 274
7.2. Задачи по усилителям 288
7. 3. Примеры для самостоятельного решения .331
7.4. Задачи по мультивибраторам 333
7.5. Примеры для самостоятельного решения 366
7.6. Задачи по стабилизаторам. 367
Список литературы 379

Б. Ю. Семенов, все книги автора: 6 книг

Б. Ю. Семенов

Статистика по творчеству автора Б. Ю. Семенов

Творческая активность по годам
ГодКнигАктивность
20091%
20102%
20112%
20121%
Сохранить страничку в социалках/поделиться ссылкой:

Переключить стиль отображения :

Шина I2C в радиотехнических конструкциях

Б. Ю. Семенов

Техническая литература

Библиотека инженера

В книге рассказывается о принципах построения и логике работы последовательной шины обмена данными Inter-Integrated Circuit Bus (I2C), разработанной фирмой Philips. Приводятся сведения о микросхемах, имеющих интерфейс I2C, а также несложные конструкции на их основе, доступные для повторения радиолю…

Дискотека своими руками

Б. Ю. Семенов

Техническая литература

«Солон» – радиолюбителям

Книга в простой и увлекательной форме рассказывает о том, как с помощью несложных самодельных электронных средств на высоком профессиональном уровне организовать веселый праздник, дискотеку, выпускной вечер, театральную постановку. Все приведенные в книге конструкции доступны для повторения радиолю…

Силовая электроника: от простого к сложному

Б. Ю. Семенов

Техническая литература

Библиотека инженера

Силовая электроника – стремительно развивающееся направление техники, целью которого является снижение масс и габаритов устройств питания электронной аппаратуры и электродвигателей. Сегодня уже невозможно представить компьютер, видеокамеру, DVD-проигрыватель, телевизор без компактного и надежного и…

Силовая электроника. Профессиональные решения

Б. Ю. Семенов

Техническая литература

Компоненты и технологии

Силовая электроника – специфическая область инженерного знания, где многое определяется не столько сугубо теоретическими знаниями, сколько опытом, эрудицией, живым поиском путей проектирования надежной электронной техники. Пути решения той или иной технической проблемы силовой электроники могут быт…

Микроконтроллеры MSP430: первое знакомство

Б. Ю. Семенов

Руководства

Библиотека инженера

Книга посвящена микроконтроллерам серии MSP430, которые производятся фирмой Texas Instruments. Едва ли удастся найти конкурента этим микроконтроллерам по величине потребляемого тока и производительности, если речь идет о разработке автономных малогабаритных приборов с низковольтным батарейным питан…

Экономичное освещение для всех

Б. Ю. Семенов

Техническая литература

Технологии энергосбережения

В настоящее время значительно возрос интерес к надежным и экономичным осветительным приборам. Последние разработки в области электроники позволили по-другому взглянуть на известные всем люминесцентные лампы, а также обратиться к новым источникам света на основе сверхъярких светодиодов со спектром и…

Книга «Силовая электроника для любителей и профессионалов».: steelcraft — LiveJournal

Автор: Семенов Б.Ю.
Название: Силовая электроника для любителей и профессионалов.
Издательство: СОЛОН-Р, 2001.
ISBN: 5-93455-089-6

Книг по электронике издается относительно мало. Хороших книг по электронике — очень мало. Хороших книг по силовой электронике — ничтожно мало. При этом полностью игнорировать силовое направление могут себе позволить немногие (в основном те, кто работает в большом коллективе и имеет возможность перевалить эту ношу на чужие плечи). Те, кто привык работать в одиночку, рано или поздно сталкиваются с этой напастью, и не у всех оказывается в запасе достаточный запас знаний для ее преодоления. Даже в знаменитом «Искусстве схемотехники» авторы рекомендуют читателям не рисковать и покупать готовые силовые изделия, не обмолвившись даже полусловом об особенностях их схемотехники.

На мой взгляд, книга Семенова достаточно хорошо сбалансирована, как и любая действительно хорошая техническая книга. Она не заставляет читателя, подзабывшего основы, сдувать пыль с учебников по курсу «электричество и магнетизм», — необходимый для понимания минимум физики приведен в самом начале. Опять же, все приведенные формулы достаточно упрощены для практического применения (помню, как в юности приводили в недоумения заумные книги с длиннющими формулами для расчета схем, в которых использованы транзисторы с коэффициентом бета от 40 до 150 по справочнику).

Единственный непонятный момент — обилие справочных данных на магнитные материалы и готовые индуктивные изделия отечественного производства, ведь хозяева жизни сделали все, чтобы у нас не осталось своей электроники, и труд автора по поиску справочных материалов пропал впустую. Хотя, возможно, в далеком 2001-м году еще не все было разворовано, и тогда эти данные еще были актуальными.

В книге кратко рассмотрены основные элементы силовых схем: дроссели/трансформаторы, мощные транзисторы (биполярные, MOSFET, IGBT), диоды с малым временем обратного восстановления и т.п. Подробно разобраны классические схемы импульсных преобразователей напряжения: понижающий, повышающий, инвертирующий, с прямым и обратным ходом. Приведены методы оценки температурных режимов работы преобразователя, увеличения его КПД, корректировки коэффициента мощности. Есть в ней даже подобие практикума, в ходе которого можно закрепить полученные теоретические навыки в процессе сборки несложных, но вполне рабочих конструкций.

Одна из глав посвящена электронным балластам, применяемых в современных лампах «дневного света» вместо классической примитивной схемы дроссель+стартер. Сомневаюсь, что кто-то будет реально собирать их своими руками, но почитать про них было интересно.

Рекомендую эмбеддерам, неискушенным в данной теме, для которых разработка силовых блоков уже актуальна, маячит на горизонте, либо просто появилось желание разобраться в этом предмете. Пригодится также при изучении курса силовой электроники университета Колорадо в Боулдере в качестве дополнительного материала.

osebe

osebe О себе
Здравствуй посетитель! Я Володин Валентин Яковлевич и это мой авторский сайт, посвященный моему основному хобби — электронике.
Сейчас не существует такой области народного хозяйства, где-бы не прибегали к услугам электроники. Но меня особенно интересуют нестандартные подходы к решению задач электротехники, силовой электроники, энергетики. Не менее интересны проблемы более эффективного использования новой и устаревшей элементной базы в источниках питания, а так же возобновляемая энергетика. Так же интересуюсь измерительной техникой — в основном измерение не электрических величин. В своё время работал в конторе, где разрабатывали различные датчики давления, температуры, уровня, нормирующие преобразователи и т.д. и т.п..
Мои изобретения:
1. Пристрiй управлiння силовым транзисторним ключем. Патент UA №44847
2. Електрогазогiдродинамiчний генератор (варианты). Патент UA №44503
3. Пристрiй регулювання зварювального струму. Патент UA №52479
4. High Power Fiber Laser Safety Control System. Patent No: US 9356415 B2

Мои книги:

Современные сварочные аппараты своими руками. Санкт-Петербург: Издательство Наука и Техника, 2008 год.
В книге приводятся необходимые сведения по ручной и полуавтоматической электродуговой сварке, а также, в порядке усложнения, — описания различных сварочных источников, пригодных для повторения.
Повествование сопровождается необходимыми методиками расчета, схемами и чертежами. Большое внимание уделяется моделированию с помощью популярной программы LTspice/SwCad III.
Следуя авторским рекомендациям, читатели смогут самостоятельно рассчитать и изготовить источники для ручной и полуавтоматической сварки, а желающие приобрести готовое устройство — сделать правильный выбор.
Книга предназначена для широкого круга домашних мастеров, радиолюбителей, интересующихся вопросами электросварки.
LTspice: компьютерное моделирование электронных схем. Санкт-Петербург: Издательство БХВ-Петербург, 2010 год.
Книга является наиболее полным описанием бесплатного SPICE-симулятора LTspice, пользующегося заслуженной популярностью как среди любителей, так и среди профессионалов. Книга содержит рекомендации, позволяющие быстро начать работать с симулятором, и в то же время включает полное описание интерфейса, библиотеки схемных элементов и директив моделирования. Рассматриваются процесс настройки схемных элементов, связь текстового описания схемных элементов с графическим интерфейсом программы, редактор схем, редактор символов и плоттера. Подробно описаны вопросы создания и тестирования нелинейных индуктивностей и трансформаторов, вызывающие наибольшие затруднения у начинающих. Большое внимание уделено процессу адаптации сторонних моделей, а также созданию собственных моделей схемных компонентов.
Создаем современные сварочные аппараты. Москва: Издательство ДМК пресс, 2011 год.
В книге приводятся необходимые сведения по ручной и полуавтоматической электродуговой сварке, а также, в порядке усложнения, — описания различных сварочных источников и пульта дистанционного управления, пригодных для повторения. Большое внимание уделено инверторным сварочным источникам, а также современным трансформаторным сварочным источникам, которые по своим габаритам, массе и эффективности практически не уступают инверторным. Повествование сопровождается необходимыми методиками расчета, схемами и чертежами. Большое внимание уделяется моделированию сварочных источников при помощи популярной программы LTspice IV.
В книге приводятся методики проектирования резонансного сварочного источника, а также сварочного источника Буденного, множество практических примеров конструирования трансформаторов и дросселей, а также подробное руководство по использованию наиболее популярных компьютерных программ расчёта дросселей на порошковых сердечниках.
Оригиналы рисунков, которые не правильно или плохо пропечатаны в этой книге.
Как отремонтировать сварочные аппараты своими руками. Санкт-Петербург: Издательство Наука и Техника, 2011 год.
Это первая в СНГ массовая книга по ремонту инверторных сварочных источников. В книге приводятся принципиальные электрические схемы, подробные описания работы, а также методики ремонта и испытания инверторных сварочных источников, получивших наибольшее распространение. Кроме этого, в книге проводится методики проверки электронных компонентов, нагрузочная характеристика балластного реостата, а также описание самодельных дифференциальных осциллографических пробников. Книга предназначена для ремонтников и разработчиков сварочного оборудования, но может быть полезной для широкого круга домашних мастеров и радиолюбителей, интересующихся вопросами электросварки.
Как сделать сварочные аппараты своими руками. Санкт-Петербург: Издательство Наука и Техника, 2011 год.
Электросварка очень популярна у домашних мастеров, в автосервисе, в дачном строительстве. К настоящему времени она практически вытеснила все остальные технологии сварки металла. Книга знакомит домашнего мастера с основами электросварки, принципами построения электросварочных аппаратов. Особое внимание уделяется самому сложному узлу сварочного аппарата — источнику сварочного тока. Приводятся описания различных сварочных источников, пригодных для повторения. Особое внимание уделено инверторным сварочным источникам, которые имеют при малой массе и объеме превосходные нагрузочные характеристики. Книга поможет самостоятельно изготовить источники для ручной и полуавтоматической сварки, а желающим приобрести готовое устройство — сделать правильный выбор. Книга предназначена для широкого круга домашних мастеров, радиолюбителей, интересующихся вопросами электросварки, созданию и ремонту источников сварочного тока.
Книга, по инициативе редакции и без согласования со мной, издана под «псевдонимом» Ф.Г. Кобелев

Мои публикации:
1. Компаратор сетевого напряжения. Журнал Радиолюбитель №11, 12 за 2000 год.
2. Источник бесперебойного питания. Журнал Радио №5, 6 за 2001 год.
3. Программируемый четырёхканальный таймер. Журнал РадiоАматор №4 за 2002 год.
4. ПК измеряет частоту и температуру. Журнал Радио №7 за 2002 год
5. Фильтр для питания электродвигателя. Журнал Радио №9 за 2002 год.
6. Сварочный трансформатор: расчёт и изготовление. Журнал Радио №11, 12 за 2002 год.
7. Энергетика будущего. Журнал Электрик №1 за 2003 год.
8. Экономичное управление симистором. Журнал Радио №6 за 2003 год.
9. Компенсация температурного дрейфа нуля интегрального тензорезистивного датчика давления. Журнал Электрик №8 за 2003 год.
10. Инверторный источник сварочного тока. Опыт ремонта и расчёт электромагнитных элементов. Журнал Радио №8, 9, 10 за 2003 год.
11. Компенсатор отклонения напряжения сети. Журнал РадиоХобби №1 за 2004 год. Улучшение компенсатора.
12. Таймер для забывчивых. Журнал Радио №3 за 2004 год.
13. Электронный регулятор сварочного тока. Журнал Радио №8, 9, 10 за 2004 год.
14. Автоматика безопасности и розжига парового котла. Журнал Электрик №9 за 2005 год.
15. Управление биполярным переключательным транзистором. Журнал Радио №10 за 2005 год.
16. Инверторный источник сварочного тока COLT-1300. Журнал Радио №4 за 2007 год.
17. Моделирование сложных электромагнитных компонентов при помощи spice-симулятора LTspice/SwCAD III. Журнал Компоненты и Технологии №4 за 2008 год.
18. Способ контроля одностороннего подмагничивания трансформатора преобразователя напряжения. Журнал Силовая электроника №2 за 2009 год.
19. Пополнение библиотеки схемных элементов симулятора LTspice. Создание модели ШИМ-контроллера TL494. Журнал Компоненты и технологии №4 за 2009 год.
20. Гистерезисная модель нелинейной индуктивности симулятора LTspice. Журнал Силовая электроника №1 за 2010 год.
21. Моделирование индуктивностей с порошковыми сердечниками при помощи симулятора LTspice. Журнал Силовая электроника №2 за 2010 год.
22. Бесплатные версии программ расчета дросселя с порошковым сердечником. Журнал Силовая электроника №3 за 2010 год.
23. Создание моделей электромагнитных компонентов по результатам эксперимента. Журнал Силовая электроника №3 за 2011 год.
24. Расчёт нерассеивающего демпфера DC/AC-преобразователя. Журнал Силовая электроника №4 за 2011 год.
25. Как получить чистую синусоиду из модифицированной:
    — Часть 1. Журнал РадиоЛоцман №11 за 2013 год.
    — Часть 2. Журнал РадиоЛоцман №12 за 2013 год.
26. Устойчивые зависания источников питания при старте под нагрузкой. Журнал Силовая электроника №3 за 2014 год.
27. Продвинутые источники сварочного тока. Журнал Силовая электроника №4 за 2014 год.
28. Ламповый стереофонический усилитель-цирклотрон. Журнал Радио №11, 12 за 2019 год.
29. Моделирование термосопротивлений и ламп накаливания при помощи симулятора LTspice. Журнал Компоненты и технологии №11 за 2020 год.
30. Настройка гистерезисной модели симулятора LTspice. Журнал Практическая силовая электроника №1(81) за 2021 год.

Некоторые мои поделки:
1. Мощный стабилизатор сетевого напряжения. Диапазон входного напряжения 110-260В, ток 80А, время реакции


Это макет.


А это, стабилизатор собран и установлен на месте.

2. Индукционная плавильная печь мощностью 6кВт. Питание от однофазной сети 220В/50Гц. 2009 год.


Схема собрана для проверки.


Генератор печи крупным планом.


Печь включена. Мощность в индукторе 6000Вт.

3. Источник бесперебойного питания мощностью 500ВА с синусом на выходе. 2008 год.

4. Испытание зарядного устройства 48В 20А для источника бесперебойного питания мощностью 4000ВА с синусом на выходе. (Плата 500ВА-го UPS-а на заднем плане). 2008 год.

5. Концентратор шины MODBUS для системы многоточечного контроля температуры в элеваторах. К концентратору можно подключить до 12 термоподвесок с датчиками температуры DS18B20. Суммарное количеством датчиков может достигать 1440 шт. 2010 год.

6. Универсальный нормирующий преобразователь токового сигнала 4-20мА или 0-5мА в сигнал давления 0.2-1кГс/см2. 2000 год.


Вид с верху (крышка снята)


Вид сбоку (крышка снята)

7. Универсальный нормирующий преобразователь переменного тока 0-5А в токовый сигнал 4-20мА. Питается от измерительной линии. 2001 год.

8. Тестер для испытания и настройки приборов, использующих универсальные токовые сигналы 0-5мА, 0-20мА и 4-20мА. Прибор имеет два канала, которые могут генерировать выходной или измерять входной ток. 2003 год

9. Источник бесперебойного питания мощностью 300Вт. Конструкция источника описана в статьте Источник бесперебойного питания, опубликованной в журнале Радио №5, 6 за 2001 год.

10. Таймер автоматического отключения. Конструкция таймера описана в статье Таймер для забывчивых, опубликованной в журнале Радио №3 за 2004 год.





Силовая электроника Delphi Technologies — Abiznews

Выигрыш клиента с силовой электроникой Delphi Technologies


По оценкам экспертов, к 2025 году ежегодно будет продаваться 37 миллионов электромобилей. Это 37 миллионов из 110 миллионов проданных по всему миру, по данным IHS (IHS Markit Ltd — британский поставщик информации, базирующийся в Лондоне, образованный в 2016 году в результате слияния IHS Inc. и Markit Ltd). К 2030 году эти цифры вырастут до 50 миллионов электромобилей. Ни одна компания в автомобильной отрасли не вкладывала столько времени и ресурсов для разработки и развития силовой электроники, как Delphi Technologies.

Гонка на вторичном рынке

Автомобильная силовая электроника помогает в эффективном преобразовании, распределении и контроле электроэнергии в гибридных (HEVs) и полностью электрических (EVs) автомобилях.

Портфолио Delphi Technologies для вторичного рынка сочетает в себе опыт OE с инновационными решениями вторичного рынка, чтобы предложить нашим клиентам широкий спектр силовых решений для HEV и EV, таких, как двойные инверторные преобразователи, модуль инвертора тяговой мощности, бортовые зарядные устройства и наборы зарядных шнуров.

Преимущества Delphi Technologies:

⁃ 25-летний опыт работы в области силовой электроники OE.
⁃ 35 лет опыта OE в управлении двигателем.
⁃ Доступ к комплексной программе обучения HEV для оказания помощи в обслуживании транспортных средств следующего поколения.

Ранняя ставка на силовую электронику — выигрыш клиентов

Delphi Technologies обладает обширным опытом и долгой историей как в области управления двигателями, так и в области автомобильной силовой электроники — 35 и 25 лет, соответственно. Именно этот опыт помог компании занять лидирующие позиции в гонке электрификации транспортных средств.

В 2004 году Delphi Technologies бросила вызов и пошла ва-банк — вышла на рынок силовой электроники. На что были следующие причины:

• короткий путь в лидеры, длинный — к возможностям, нацеленный на инновации.
•  делало ставку на традиционно сильные стороны в контроллерах двигателей, программном обеспечении силовых установок, электронном оборудовании и системах автомобилей.
•  давало огромный плюс клиентам, позволяя им сосредоточиться на лучших силовых установках, в то время как сама компания сосредоточилась на том, как получить больше мощности.
• шаг, который, поставит Delphi Technologies в выгодное положение на пути к электрификации.

Переломный момент

В 2004 году электрифицировано было менее 1 % мирового автомобильного парка. В то время спрос на электромобили практически отсутствовал. В компании  увидели линию тренда, которая имела только один путь — вверх.
К числу факторов, которые будут способствовать росту экономики, относятся ужесточение регулирования, появление новых инфраструктур и улучшение потребительского восприятия.
Темп изменений был до конца не ясен. Работая со своими  клиентами, определяя их самые большие проблемы, Delphi Technologies разработали портфель достижений в следующих областях:
• Инверторы.
• Конвертеры.
• Контроллеры.
• Программное обеспечение для управления силовой установкой и диагностики.
• Бортовые и облачные системы и сети.
• Допуски автомобильного класса для всех силовых электронных компонентов по климатическим условиям, вибрации и загрязнению.

Сегодня Delphi Technologies может генерировать и использовать тот же уровень энергии, который необходим для питания пяти американских домов, всего на одном электрифицированном автомобиле.
И, хотя размер сегмента силовой электроники сегодня всё ещё невелик, его годовые темпы роста составляют около 50 процентов. По оценкам экспертов, к 2025 году ежегодно будет продаваться 37 миллионов электрифицированных автомобилей. Это 37 миллионов из 110 миллионов проданных по всему миру, по данным IHS. К 2030 году эти цифры вырастут до 50 миллионов электромобилей. Силовая электроника будет составлять в среднем $2000 стоимости гибридных, подключаемых и электрических транспортных средств.

Взгляд вперёд

Delphi Technologies всецело остается  в силовой электронике. Усилия компании на этом пути включают эксперименты с новыми материалами, такими, как карбид кремния; инвестиции в конденсаторные технологии для увеличения производительности и улучшения терморегулирования, а также разработку устройств «всё в одном» для снижения сложности и повышения гибкости компоновки.

Конечная цель  Delphi Technologies —  стать партнёром по выбору, чтобы позволить клиентам достичь уже сегодня целевых показателей топливной эффективности и добиться эмиссии, которая им понадобится завтра.

Facebook

Twitter

Вконтакте

Google+

простая схема самодельного прибора с быстрым нагревом

Обойтись в электротехнике и электронике без паяльника невозможно. В магазинах таких приборов продаётся немало. Можно купить инструмент, ориентируясь на его мощность или тип нагревательного элемента. Однако сильный нагрев и большая площадь жала требуется не всегда, особенно в работе с небольшими деталями и платами, поэтому возникает необходимость приобрести или изготовить импульсный паяльник своими руками.

Виды паяльников

Нагревающийся инструмент, соединяющий специальным припоем из сплавов на основе свинца, олова или меди металлические детали, называется паяльником. Детали, составляющие устройство паяльника, просты и немногочисленны:

  • Электрический питающий провод с вилкой.
  • Рукоятка.
  • Корпусная оболочка, защищающая внутреннюю часть инструмента.
  • Нагревательный элемент.
  • Стержень.
  • Наконечник, или жало.

Для достижения максимального соединения для изготовления жала и стержня используется медь.

Одним из самых распространённых инструментов стал паяльник с нагревателем из нихромовой спирали. У некоторых моделей имеется датчик в виде термопары, отключающий инструмент при достижении рабочей температуры.

Более современными являются устройства с нагревателем в форме стержней из керамики. Они быстрее нагреваются, имеют большие возможности по настройке необходимых параметров и долгий срок эксплуатации.

Прибор с наконечником, имеющим ферромагнитное покрытие, нагревается наведёнными токами магнитного поля. Это устройство называется индукционным паяльником. Пламя от горения газа через специальную насадку нагревает жало в газовом паяльнике. Это приспособление автономно, и заправка возможна от обычного газового баллончика.

Паяльники небольшой мощности с питанием от аккумулятора также являются мобильными и применяются для ремонта небольших деталей. Ультразвуковые инструменты используются для безфлюсовой пайки на основе припоев, не содержащих свинца.

Устройство с импульсным нагревом

Для того чтобы собрать схему электронного устройства, потребуется пайка. Но компоненты, составляющие содержимое таких приборов, очень малы, и применение простых нагревательных инструментов ограничено. Для этих целей подойдёт импульсный паяльник.

Медная проволока небольшого диаметра, из которой обычно изготовлено его жало, обладает хорошей теплопроводностью, а малая толщина позволяет добраться до самых небольших элементов. Низкое напряжение, которое используется для нагрева, не требует больших затрат на электроэнергию. К тому же она расходуется исключительно в момент проведения паяльной операции.

Основными компонентами такого прибора являются:

  • Высокочастотный преобразователь, выдающий ток частоты от 18 до 40 килогерц.
  • Понижающий автотрансформатор высокой частоты, на вторичной обмотке которого находятся токоприёмники для установки жала, которое закрепляется к ним винтами для плотного контакта.
  • Управляющая схема с микропроцессором.

Новейшие устройства такого типа оснащаются различными датчиками и индикаторами, могут иметь точечную подсветку области пайки и рукоятку из жаростойкого нескользящего пластика, напоминающего пистолет. С такой ручкой действовать удобнее всего.

Небольшая масса и габариты обеспечивают работу с самыми мелкими компонентами микроплат сотовых телефонов и планшетных компьютеров. А если имеется устройство корректировки уровня нагрева, то такой прибор справится и с более крупными объектами, подойдёт и для обычных домашних операций пайки.

Но некоторые меры предосторожности соблюдать необходимо: есть электронные компоненты, негативно реагирующие на напряжение высокой частоты, которое подаётся на жало.

Самодельное оборудование

Мастеров по ремонту электроники очень много, поэтому спрос на импульсные паяльники довольно стабильный. Но всё же некоторые стараются изготовить такой паяльник из электронного трансформатора своими руками. Толкают их на это подобные причины:

  • Дороговизна импортного высококачественного оборудования.
  • Некачественная продукция китайского происхождения.

Простейший высокочастотный нагреватель

Для человека, немного знакомого с электротехникой, изготовить инструмент несложно. Для этого понадобятся:

  • Трансформатор.
  • Шинка и проволока из меди.
  • Материал для изготовления ручки.

Для начала необходимо найти схему импульсного паяльника. Сделать это несложно с помощью интернета.

Первичная обмотка соединена с питающим элементом, а вторичная — с жалом и сигнальной лампой. Такая простота делает устройство надёжным и неприхотливым к качеству напряжения. Большинство недорогих изделий в своей основе имеют именно такую схему.

Для изготовления требуется наличие малогабаритного силового трансформатора. Его можно взять в блоке питания какой-либо ненужной или сломанной бытовой техники. Его схема будет подвергнута модернизации. Сначала необходимо осторожно вскрыть корпус трансформатора и подобраться к обмотке, которую нужно аккуратно размотать. Из смотанного провода навивается новая первичная обмотка в количестве 1300 оборотов. Это можно сделать вручную или на специальном намоточном станке.

Вторичная обмотка представляет собой один виток из медной шины, изолированной стеклотканью или термоусадочной трубкой. К ней будет винтами подсоединяться жало. Ручку можно сделать из любого диэлектрического материала. Это может быть дерево или текстолит. Возможно использование старой рукоятки от ненужного паяльника или другого устройства. Вариантов много.

Ещё один компонент — выключатель, который должен обеспечивать кратковременную подачу напряжения на вторичку. Поэтому нужно приспособление без жёсткой фиксации по принципу: пока нажато — работает. Постоянное присутствие на вторичной обмотке электрического тока ведёт к её разрушению. После того как все компоненты готовы, их нужно аккуратно собрать и закрепить. Такая конструкция позволяет периодически менять наконечник для коррекции толщины пайки.

Прибор из электронного трансформатора

Если поиски хорошего недорогого импульсного паяльника не увенчались успехом, эти средства можно потратить на приобретение пускового двенадцативольтового устройства для энергосберегающих или галогеновых ламп. В нём есть трансформатор, который предстоит немного усовершенствовать, предварительно демонтировав из корпуса. Имеющаяся вторичная обмотка для использования в качестве силовой слабовата, поэтому её нужно аккуратно снять и изготовить новую из медной проволоки сечением 1 квадратный миллиметр.

Модернизированная обмотка будет состоять из двух или трёх витков. А также необходима рукоятка, кнопка без удержания во включённом положении и лампочка для индикации. Всё это подбирается из имеющихся под рукой компонентов. Жало такого паяльника нагревается в один момент, однако временем постоянного накаливания злоупотреблять не следует.

Изготовление жала

В этом качестве используется медная проволока, подсоединённая к держателям на вторичной обмотке. Толщину подбирают экспериментальным методом, ориентируясь на скорость нагрева. Начинают подбор с провода сечением 1−2 квадрата. Здесь важно найти золотую середину: слишком толстое жало будет медленнее нагреваться, а тонкое — быстрее изнашиваться. Оптимальное время накаливания наконечника составляет от 4 до 8 секунд.

Увеличение диаметра жала ведёт к возрастанию потребляемой электропаяльником мощности и увеличению нагрева силовой обмотки. Поэтому подбор диаметра наконечника нужно проводить тщательно, с каждым новым размером проведя несколько паек. Неправильный выбор может привести к возгоранию всей конструкции.

Различия между аппаратами

Главное отличие импульсного паяльника от обычного состоит в методике, по которой происходит нагревание наконечника. Если в простом приборе жало находится в наибольшей степени изоляции от электрического тока, то в импульсном оно является непосредственным его проводником. Нагрев и остывание устройства, работающего в высокочастотном токовом режиме, происходит очень быстро в отличие от традиционного паяльника. Это свойство полезно для применения пайки в холодных помещениях или на улице, где простой паяльник не сможет расплавить припой до нужной температуры.

Минусом в использовании импульсного инструмента стало постоянное нахождение жала под напряжением, что небезопасно при работе с микроэлементами, боящимися статического электричества.

Приспособление Sting

Этот паяльник задумывался ещё в советские годы, и предшественниками его стали модели Момент и Искра. Он позволяет работать на 10 уровнях мощности как с мелкими деталями, так и с большими. Нагрев до температуры пайки моментальный — полторы-две секунды. Рабочий цикл длится около 3,5 секунд. Защита от скачков напряжения обеспечивается встроенным стабилизатором. Составляющие детали:

  • Микропроцессорный контроллер.
  • Понизительный высокочастотный трансформатор.
  • Стабилизатор напряжения.

Жало закреплено к вторичке с помощью винтов. О выбранном порядке работы сообщит индикатор. Режим работы устройства — кратковременно-повторный. При взаимодействии с ним необходима осторожность: корпус в месте соединения жала подвержен нагреву. Касаться жала во время остывания запрещено.

Защита от перегрева функционирует таким образом: через 20 секунд после включения подача напряжения прекращается, для последующего начала нагрева надо убрать палец с кнопки и нажать ещё раз.

Профессиональная работа с микросхемами требует надёжного оснащения. Что выбрать, самодельное устройство или дорогой фирменный паяльник, каждый решает самостоятельно по мере необходимости и наличия финансов.

Originally posted 2018-04-18 12:17:13.

Проекты по силовой электронике для студентов-электротехников

В настоящее время силовая электроника стала быстрорастущей областью электротехники, и эта технология охватывает широкий спектр электронных преобразователей. Силовая электроника занимается управлением потоком электрической энергии, которая рассчитывается на уровне мощности, а не на уровне сигнала. Управление энергией может осуществляться с помощью твердотельных электронных переключателей и других систем управления. Высокая эффективность, меньший размер, низкая стоимость и меньший вес для преобразования электрической энергии из одной формы в другую — вот некоторые из преимуществ силовых электронных устройств.Силовая электроника может преобразовывать, формировать и контролировать большие количества энергии. Области применения проектов силовой электроники: линейные асинхронные двигатели, оборудование энергосистем, промышленные управляющие устройства и т. Д.


Что такое силовая электроника?

Силовая электроника относится к области исследований в области электротехники, которая связана с проектированием, управлением, вычислениями и интеграцией нелинейных, изменяющихся во времени электронных систем обработки энергии с быстрой динамикой.Это приложение твердотельной электроники для управления и преобразования электроэнергии. Существует множество твердотельных устройств, таких как диод, кремниевый выпрямитель, тиристор, симистор, силовой полевой МОП-транзистор и т. Д. Здесь мы перечисляем некоторые интересные проекты силовой электроники для студентов-инженеров.

Силовая электроника

Последние проекты силовой электроники для студентов инженерных специальностей

Ниже приведены несколько проектов силовой электроники, которые помогут студентам, изучающим электротехнику и электронику.Каждый проект, описанный ниже, можно использовать для широкого спектра приложений.


Проекты силовой электроники
ACPWM Управление асинхронным двигателем

Этот проект определяет способ реализации новой техники управления скоростью для однофазного асинхронного двигателя переменного тока, что означает разработку недорогого и высокоэффективного привода, который способен подавать однофазный переменный ток на асинхронный двигатель относительно синусоидального напряжения ШИМ.

ACPWM Управление асинхронным двигателем — силовая электроника

Работа схемы управляется с помощью микроконтроллера 8051, а схема пересечения нулевого детектора используется для преобразования синусоидальных импульсов в прямоугольные импульсы.Устройство предназначено для замены обычно используемых приводов управления фазовым углом TRIAC.

Система домашней автоматизации с использованием тиристоров

Целью этого проекта является разработка системы домашней автоматизации с использованием тиристоров. По мере развития технологий дома становятся умнее. В этой предлагаемой системе управление бытовой техникой осуществляется с помощью передовой беспроводной радиочастотной технологии. Большинство домов переходят от обычных выключателей к централизованным системам управления с РЧ-управляемыми выключателями.


Система домашней автоматизации с использованием тиристоров

TRIAC и оптоизоляторы подключены к микроконтроллеру для управления нагрузками. В этой дистанционно управляемой системе домашней автоматизации переключатели управляются дистанционно с помощью радиочастотной технологии.

Высокоэффективный силовой электронный преобразователь переменного тока в переменный ток для домашнего индукционного нагрева

Раньше было реализовано несколько топологий преобразователя переменного тока в переменный для упрощения преобразователя и повышения эффективности преобразователя.Этот проект разработан для реализации приложения индукционного нагрева с использованием последовательной резонансной топологии полумоста, в которой используются несколько преобразователей с резонансной матрицей, реализованные на MOSFET, RB-IGBT и IGBT.

Эта система работает на основе принципа генерации переменного магнитного поля с помощью плоского индуктора под металлическим сосудом. Напряжение сети выпрямляется с помощью источника питания, после чего инвертор выдает среднюю частоту для питания катушки индуктивности. В этой системе используется IGBT с диапазоном рабочих частот и выходным диапазоном до 3 кВт.

Устройство для увеличения срока службы лампы от ZVS (переключение при нулевом напряжении)

Устройство для увеличения срока службы лампы необходимо при проектировании и разработке устройства для увеличения срока службы ламп накаливания. Поскольку лампы накаливания обладают низкими характеристиками сопротивления, это может привести к повреждению, если они будут переключаться на большие токи.

Предлагаемая система обеспечивает решение для отказа случайного переключения ламп путем включения симистора так, чтобы лампа оставалась включенной, поскольку точное время контролируется после обнаружения точки пересечения нуля относительно осциллограммы напряжения питания.

Бессенсорное управление приводом BLDCMotor для автомобильного топливного насоса на основе микроконтроллера

Целью этого проекта является разработка бесщеточного двигателя постоянного тока с бессенсорной системой управления для автомобильного топливного насоса. Техника, используемая в этой системе, основана на гистерезисном компараторе и методе потенциального пуска с высоким пусковым моментом.

Бессенсорный бесщеточный двигатель постоянного тока

Компаратор гистерезиса используется в качестве компенсатора для компенсации фазовой задержки обратных ЭДС, а также для проверки переходов нескольких выходов из-за шума в напряжениях на клеммах.Положение ротора и ток статора легко регулируются и выравниваются путем модуляции ширины импульса переключающих устройств. В этом проекте используется микроконтроллер. Многие проекты реализованы с использованием однокристального контроллера DSP для технико-экономического обоснования и запуска без использования датчиков.

Проектирование однофазного импульсного выпрямителя и управление им.

Проект разработан с целью усовершенствования техники управления для повышения эффективности и производительности однофазных импульсных выпрямителей.В этой предлагаемой системе импульсный выпрямитель работает с единичным коэффициентом мощности и демонстрирует незначительные гармоники во входном токе и создает приемлемые пульсации напряжения на шине постоянного тока.

Однофазный импульсный выпрямитель состоит из повышающего преобразователя и вспомогательного повышающего преобразователя. Повышающий преобразователь переключается на более высоких частотах, чтобы создать форму замыкания входного тока синусоидального напряжения для устранения электромагнитных помех. Вспомогательный повышающий преобразователь работает на низкой частоте переключения и работает как ток и девиатор тока для конденсатора постоянного тока выпрямителя.Импульсный выпрямитель — лучшая аналоговая система управления повышающими преобразователями.

Дистанционное управление мощностью переменного тока с помощью приложения для Android с ЖК-дисплеем

Этот проект силовой электроники определяет способ управления мощностью переменного тока, подаваемой на нагрузку, с помощью управления углом включения тиристора. Эффективность этой системы управления высока по сравнению с любой другой системой.

Управление этой системой осуществляется дистанционно с помощью смартфона или планшета с приложением Android с графическим пользовательским интерфейсом с помощью технологии сенсорного экрана.Этот проект включает блок пересечения детектора нуля, который обнаруживает выходной сигнал и передает результат в микроконтроллер. Уровни мощности переменного тока для нагрузки регулируются с помощью устройства Bluetooth и приложения Android.

Промышленное управление мощностью путем переключения интегрального цикла без генерации гармоник

Питание переменного тока на нагрузки подается через силовые электронные устройства, такие как тиристоры. Управляя переключением этих силовых электронных устройств, можно управлять мощностью переменного тока, подаваемой на нагрузку.Один из способов — задержать угол зажигания тиристора. Однако эта система генерирует гармоники. Другой способ — использовать переключение интегрального цикла, когда один полный цикл или количество циклов сигнала переменного тока, подаваемого на нагрузку, полностью исключается. В этом проекте разрабатывается система для управления питанием переменного тока нагрузок с использованием последнего метода.

Здесь используется детектор перехода через нуль, который подает импульсы при каждом переходе через ноль сигнала переменного тока. Эти импульсы поступают на микроконтроллер.На основе ввода от кнопок микроконтроллер запрограммирован так, чтобы исключить приложение определенного количества импульсов к оптоизолятору, который, соответственно, подает импульсы запуска на тиристор, чтобы он проводил так, чтобы подавать питание переменного тока на нагрузку. Например, исключая применение одного импульса, полностью исключается один цикл сигнала переменного тока.

Отображение коэффициента мощности LAG и LEAD, связанного с UPFC

Обычно для любой электрической нагрузки, например лампы, дроссель используется последовательно.Однако это приводит к запаздыванию тока по сравнению с напряжением, что приводит к большему потреблению электрических устройств. Это можно компенсировать увеличением коэффициента мощности.

Это достигается за счет использования емкостной нагрузки параллельно с индуктивной нагрузкой для компенсации запаздывающего тока, и, таким образом, коэффициент мощности может быть улучшен до значения, равного единице. Этот проект определяет способ расчета коэффициента мощности сигнала переменного тока, подаваемого на нагрузку, и, соответственно, тиристоры, соединенные встречным соединением, используются для подключения конденсаторов к индуктивной нагрузке.

Используются два детектора перехода через нуль: один для получения импульсов перехода через нуль для сигнала напряжения, а другой для получения импульсов перехода через нуль для сигнала тока. Эти импульсы подаются на микроконтроллер, и вычисляется время между импульсами. Это время пропорционально коэффициенту мощности. Таким образом, значение коэффициента мощности отображается на ЖК-дисплее.

По мере того, как ток отстает от напряжения, микроконтроллер подает соответствующие сигналы на изоляторы OPTO для управления соответствующими тиристорами, подключенными встречным соединением.Для подключения каждого конденсатора к индуктивной нагрузке используется пара тиристоров, подключенных спина к спине.

FACTS (Гибкая передача переменного тока) от TSR (Реактор с тиристорным переключением)

Гибкая передача переменного тока необходима для достижения максимальной подачи мощности источника на нагрузку. Это достигается за счет того, что коэффициент мощности равен единице. Однако наличие шунтирующих конденсаторов или шунтирующих катушек индуктивности на линии передачи вызывает изменение коэффициента мощности. Например, наличие шунтирующих конденсаторов усиливает напряжение, и в результате напряжение на нагрузке больше, чем напряжение источника.

Для компенсации этого следует использовать индуктивные нагрузки, которые переключаются с помощью тиристоров, соединенных спина к спине. Этот проект определяет способ достижения того же за счет использования реактора с тиристорным переключением для компенсации емкостной нагрузки. Два детектора перехода через ноль используются для генерации импульсов при каждом переходе через ноль сигнала тока и сигнала напряжения соответственно.

Обнаруживается разница во времени между приложениями этих импульсов к микроконтроллеру, и коэффициент мощности, пропорциональный этой разнице во времени, отображается на ЖК-дисплее.Основываясь на этой разнице во времени, микроконтроллер соответственно подает импульсы на изоляторы OPTO, чтобы управлять тиристорами, подключенными спина к спине, чтобы подключить реактивную нагрузку или катушку индуктивности последовательно с нагрузкой.

FACTS by SVC

Этот проект определяет способ достижения гибкой передачи переменного тока с использованием конденсаторов с тиристорной коммутацией. Конденсаторы соединены шунтом через нагрузку, чтобы компенсировать отстающий коэффициент мощности из-за наличия индуктивной нагрузки.

Детекторы перехода через ноль используются для генерации импульсов при каждом переходе через ноль сигнала напряжения и тока соответственно, и эти импульсы подаются на микроконтроллер.Вычисляется разница во времени между приложениями этих импульсов, и она пропорциональна коэффициенту мощности. Поскольку коэффициент мощности меньше единицы, микроконтроллер подает импульсы на каждую пару оптоизоляторов, чтобы запускать каждый обратно к подключенным тиристорам, чтобы подключить каждый конденсатор к нагрузке до тех пор, пока коэффициент мощности не достигнет единицы. Значение коэффициента мощности отображается на ЖК-дисплее.

Пространственно-векторная широтно-импульсная модуляция

Трехфазное питание может быть получено из однофазного источника, сначала преобразовав однофазный сигнал переменного тока в постоянный, а затем преобразовав этот сигнал постоянного тока в трехфазный сигнал переменного тока с помощью переключателей MOSFET и моста инвертор.

Циклопреобразователи с тиристорами

Этот проект определяет способ достижения управления скоростью асинхронного двигателя путем подачи переменного напряжения на двигатель на трех разных частотах: F, F / 2 и F / 3, где F — основная частота.

Двойной преобразователь с тиристорами

В этом проекте определяется способ достижения двунаправленного вращения двигателя постоянного тока путем подачи постоянного напряжения на обеих полярностях. Здесь разработан сдвоенный преобразователь на тиристорах. Скорость двигателя также регулируется напряжением, подаваемым на тиристоры, с использованием метода задержки ангела зажигания.

Лучшие проекты силовой электроники для студентов EEE

Функционирование твердотельной электроники для управления и преобразования электроэнергии называется силовой электроникой. Это также относится к области исследований и дискуссий в области электротехники, которая связана с проектированием, контролем, расчетом и включением нелинейных, изменяющих диапазон изменения электронных структур обработки энергии с быстрой динамикой.

С учетом преимуществ электроники, энергетики и электронной инженерии студенты должны представить свои тематические исследования, что помогает им в создании инновационного дизайна, тем самым делая их исследования более интересными.Мы собрали здесь несколько лучших проектов силовой электроники, чтобы вы лучше их поняли. Ниже приведены некоторые из лучших проектов силовой электроники для студентов инженерных специальностей.

Обнаружение и отслеживание ядерной радиации с помощью пылинок для предотвращения ядерного терроризма Проект

Обнаружение и отслеживание ядерной радиации Ключевое предложение проекта — реализовать на практике приложение, которое может помочь вооруженным силам или полиции в отслеживании террористических атак, вызванных ядерной радиацией.В этом проекте задействованы датчики, технология GSM и протокол Zigbee. Создание прототипа приложения такого типа чрезвычайно экономично.

Обнаружение ядерного излучения

Zigbee — это беспроводной протокол с открытым исходным кодом, который можно бесплатно загрузить, и мы используем это беспроводное приложение в этом проекте. GSM также используется как еще одна беспроводная технология для связи. Небольшие компьютеры также подключаются к одноранговой сети без проводов; эти компьютеры известны как Motes.В качестве полупроводника — углекислый диод.

Межинтегральная микросхема

Основная цель мини-проекта межинтегральной схемы состоит в том, чтобы соединиться с хостами, такими как EEPROM, и которые следят за такими параметрами, как влажность, температура и т. для работы с часами в реальном времени, и он включает уникальное преимущество, заключающееся в том, что мы можем добавлять или удалять периферийные устройства во время работы системы, что делает эту систему неактивной для горячей замены.

Межинтегральная схема работает на 2 линиях, во-первых, в линии SDA, а во-вторых, в линии SCL. Эта интегральная схема работает на частоте 400 кГц. Одним из основных преимуществ этого протокола является возможность использования нескольких ведомых устройств, согласованных с одним ведущим чипом. Эта схема работает с методами ведущий-ведомый, где ведущий всегда будет искать и проверять выровненные ведомые.

Система управления сервоприводом и электродвигателем постоянного тока на основе RF для проектов робототехники на базе встроенных систем

Ключевым предложением проекта робототехники на основе RF является внедрение робота на основе встроенной системы, который функционирует дистанционно на радиочастоте.Управление движением робота осуществляется за счет включения двигателя постоянного тока.

Управление двигателем постоянного тока на основе RF Link

Используя систему дистанционного управления, мы можем контролировать действия роботов, и датчики, связанные с роботами, будут обнаруживать препятствия или препятствия, которые могут возникнуть перед роботом, и передавать информацию на микроконтроллер и микроконтроллер принимают решения по полученной информации, используют методы управления двигателем и снова отправляют показания на двигатель постоянного тока.

Проекты системы выставления счетов за электроэнергию на основе SMS:

Основное предложение этого проекта, основанного на SMS, состоит в том, чтобы реализовать на практике эффективный метод распределения счетов за электроэнергию среди потребителей с использованием удаленной системы с помощью технологии GSM в качестве поддержки в форме SMS. (текстовые сообщения). Как мы понимаем, автоматическое считывание показаний счетчика электроэнергии — одна из перспективных технологий для изучения различных типов счетов через удаленное приложение, в котором нет необходимости вмешательства человека.

Аналогичным образом, с этой технологией система выставления счетов за электроэнергию на основе SMS может использоваться для распределения счетов, которые будут накапливать время, а работа будет выполнена за короткий период. В настоящей системе для биллинговой системы используется физический процесс. Уполномоченное лицо посетит каждую резиденцию и выставит счет на основе показаний счетчика в доме. Этот процесс требует огромного количества рабочей силы.

IUPQC (унифицированный стабилизатор качества электроэнергии Interline) Проект:

Основная цель этого проекта IUPQC — контролировать напряжение одного фидера при одновременном регулировании напряжения всей чувствительной нагрузки в других фидерах.По этой причине дано название IUPQC. Изменяя напряжение на различных нагрузках в других фидерах, это поможет обеспечить качество электропитания без каких-либо проблем.

В этом проекте мы использовали серию интерпретаторов источников напряжения, которые связаны друг с другом через шину постоянного тока. В этом проекте мы выясняем, как эти устройства связаны друг с другом, чтобы нацелить разные фидеры на управление питанием различных фидеров и обеспечить качественную единообразную мощность.

Самоколебательный понижающий преобразователь с адаптацией к потерям для управления светодиодами:

Предполагается, что проект автоколебаний с адаптацией к потерям обеспечит высочайшую эффективность при недорогой эксплуатации светодиодов.Он включает в себя автоколебательный компонент, сделанный из BJT (биполярные переходные транзисторы) и управляющий элемент биполярных переходных транзисторов с адаптивными потерями, а также датчик высокого тока с потерями кофе.

В этом проекте теория функций состоит из адаптивной к потерям системы управления биполярными переходными транзисторами и запускается методика высокоточного датчика со случайными потерями. Для аутентификации эксперимента был применен модельный драйвер светодиода с некоторыми экономичными деталями и устройствами для схемы освещения 24 В для подключения до 6 светодиодов.

Результаты эксперимента показывают, что модельный драйвер светодиода может успешно запускаться и работать исключительно грамотно в стабильном состоянии. Чтобы улучшить работу проектируемого понижающего интерпретатора, для обширного исследования заявлена ​​вспомогательная функция смягчения светодиодов с ШИМ (широтно-импульсной модуляцией).

Гибридный резонансный и ШИМ-преобразователь с высоким КПД и полным диапазоном мягкого переключения

В этом проекте у нас есть новый интерпретатор с мягким переключением, объединяющий резонансный 0.Пятимостовая и секционная ШИМ (широтно-импульсная модуляция) полномостовая схема спроектирована так, чтобы гарантировать, что переключатели внутри переднего плеча работают при переключении при нулевом напряжении с точной нулевой нагрузки на полную.

Кнопки внутри закрытой ножки работают при переключении без тока с наименьшими потерями на вращение и пропускными потерями передачи за счет значительного минимизации индуктивности утечки или последовательности. Результаты эксперимента показывают: аппаратную модель мощностью 3,4 кВт, показывающую, что схема обеспечивает истинное мягкое переключение во всем диапазоне с использованием максимальной мощности 98%.Гибридный преобразователь резонансной и широтно-импульсной модуляции является привлекательным для зарядного устройства электрических автомобильных аккумуляторов.

Преобразователи силовой электроники для ветроэнергетических установок

Сильное расширение стационарной ветровой энергии в сочетании с увеличением мощности одиночной ветровой турбины привело к исследованиям и разработкам интерпретаторов мощности в направлении полномасштабного преобразования энергии. , низкая цена кВт, повышенная конкретность мощности, а также требование повышенной надежности.

В этом проекте технология преобразователя мощности оценивается с акцентом на существующие, особенно на те, которые имеют перспективу для усиления мощности, но еще не приняты из-за значительного риска, связанного с торговлей большой мощностью.

Интерпретаторы мощности разделены на одно- и многоуровневую топологию, в окончательном проекте основное внимание уделяется последовательному и параллельному подключению, в зависимости от того, какое электрическое или магнитное. Достигается, что по мере того, как уровень мощности в ветряных мельницах повышается, интерпретаторы мощности среднего напряжения будут определяющим механизмом интерпретатора мощности, но постоянно цена и надежность являются жизненно важными вопросами, которые необходимо решать.

Многоэлементные батареи Self-X с поддержкой силовой электроники

Дизайн, ориентированный на интеллектуальные батареи — в очень старой технологии многоэлементных батарей обычно используется предварительно заданная конструкция для последовательного и параллельного закрепления нескольких ячеек при работе для достижения необходимого напряжения и тока . Однако эта безопасная конструкция обеспечивает низкую надежность, низкую устойчивость к ошибкам и неоптимальную эффективность преобразования энергии.

Этот проект предлагает новое многоэлементное устройство с саморегулирующейся батареей, допускающее использование силовой электроники.Спроектированная многоячеечная батарея будет надежно механически организована в соответствии с активными потребностями в нагрузке / хранении и, следовательно, с положением каждой ячейки. Спроектированная батарея может самовосстанавливаться после поломки или необычного функционирования отдельных или нескольких ячеек, самоуравновешиваться в результате отклонений состояния ячеек и самооптимизироваться для достижения максимально возможной эффективности преобразования энергии.

Эти альтернативы достигаются за счет схемы переключателя свежих элементов и схемы управления батареями с хорошей производительностью, спроектированной в этом проекте.Спроектированный чертеж подтверждается путем активации и экспериментов с полимерным литий-ионным аккумулятором 6 на 3 элемента. Спроектированный подход является общим и будет работать с любыми типами и размерами аккумуляторных элементов.

HIL-платформа со сверхнизкой задержкой для быстрой разработки сложных систем силовой электроники

Моделирование и аутентификация сложных систем PE (силовой электроники) и прямых алгоритмов может быть трудным и длительным действием. Даже когда разрабатывается редкий прототип силового оборудования, он позволяет лишь ограниченно рассматривать большое количество рабочих точек; Изменения в параметрах конструкции регулярно требовали аппаратных изменений, и постоянно существует вероятность поломки оборудования.

HIL со сверхнизкой задержкой

Подиум со сверхнизкой задержкой HIL (Hardware-In-the-Loop), спроектированный в этом проекте, объединяет гибкость, правильность и доступность современных пакетов моделирования с малой мощностью реакции. аппаратные прототипы. В этом режиме оптимизация систем силовой электроники, разработка кода и лабораторные испытания будут объединены в один этап, что заметно повысит скорость создания прототипов промышленных товаров.

Модели оборудования с низким энергопотреблением взаимно отличаются от немасштабируемости; следовательно, некоторые параметры, такие как инерция электродвигателя, не могут быть соответствующим образом ранжированы.С другой стороны, Hardware-In-the-Loop позволяет создавать прототипы управления, которые охватывают все функциональные обстоятельства. Чтобы отобразить быстрый рост, основанный, в основном, на аппаратном обеспечении, выполняется проверка алгоритма интенсивного смачивания для потока PMSG (синхронного генератора с постоянными магнитами).

В этом проекте ставятся две цели: аутентификация разработанного подиума «Hardware-In-the-Loop» путем оценки с использованием оборудования с низким энергопотреблением, а затем следовать подлинной мощной структуре для экспериментов с мощным мокрым алгоритмом.

Используя силовую электронику, мы можем продемонстрировать широкий спектр технологий, разрабатываемых для максимального увеличения производства и эффективного использования как старых, так и возобновляемых источников энергии. Здесь мы помогаем студентам-электронщикам освоить самые инновационные и рентабельные проекты силовой электроники, а также помогаем студентам решать проблемы энергоснабжения в скважинах.

Схема драйвера H-моста для инвертора

Пожалуйста, обратитесь к следующим ссылкам, чтобы узнать больше об этом проекте.

Что такое полумостовой инвертор: принципиальная схема и его работа

Схема управления двигателем с Н-мостом с использованием микросхемы драйвера двигателя L293d

Управление мощностью тиристора с помощью ИК-пульта

Эта предлагаемая система реализует систему, использующую ИК-пульт дистанционного управления для управления скорость асинхронного двигателя, как у вентиляторов. Этот проект используется в приложениях домашней автоматизации для управления скоростью вращения вентилятора через пульт от телевизора. Инфракрасный приемник может быть подключен к микроконтроллеру для считывания кода с пульта дистанционного управления, чтобы активировать соответствующий выход с помощью цифрового дисплея.

Кроме того, этот проект можно улучшить, добавив дополнительные выходы с помощью микроконтроллера, чтобы драйверы реле включали / выключали нагрузки вместе с управлением скоростью вращения вентилятора.

Трехуровневый повышающий преобразователь

В рамках этого проекта разрабатывается трехуровневая топология повышающего преобразователя постоянного тока, используемая для высокого коэффициента преобразования. Эта топология включает в себя топологию фиксированного повышения и умножитель напряжения, при этом повышающий преобразователь не может обеспечить высокий коэффициент усиления, поскольку он включает в себя высокий рабочий цикл и напряжение.Таким образом, этот трехуровневый повышающий преобразователь используется для обеспечения стабильно высокого коэффициента преобразования.

Основным преимуществом этой топологии является увеличение выходного напряжения за счет комбинации диодов и конденсаторов на выходе преобразователя.

Этот проект применим в приложениях с высокой мощностью с использованием тяжелого рабочего цикла. Эта топология преобразователя включает конденсаторы, диоды, катушки индуктивности и переключатель. Этот проект имеет некоторые конструктивные параметры, такие как входное, выходное напряжение и рабочий цикл.

Детектор воздушного потока

Схема детектора воздушного потока дает визуальную индикацию скорости воздушного потока. Этот детектор используется для проверки воздушного потока в указанном пространстве. В этом проекте чувствительной частью является нить накаливания.
Сопротивление нити накала можно измерить в зависимости от наличия воздушного потока.

Сопротивление нити низкое, когда нет потока воздуха. Точно так же сопротивление падает, когда есть поток воздуха. Воздушный поток уменьшает нагрев нити накала, поэтому изменение сопротивления приведет к возникновению разности напряжений на нити.

Цепь пожарной сигнализации

Пожалуйста, перейдите по этой ссылке, чтобы получить простую и недорогую схему пожарной сигнализации.

Миниатюрный аварийный светильник, проект

Пожалуйста, обратитесь по этой ссылке, чтобы узнать больше о том, что такое аварийный свет: принципиальная схема и его работа

Цепь сигнализации уровня воды

Пожалуйста, обратитесь по этой ссылке, чтобы узнать больше об этом проекте Контроллер уровня воды

Двойной преобразователь с использованием тиристоров

Пожалуйста, обратитесь по этой ссылке, чтобы узнать больше об этом проекте Двойной преобразователь с использованием тиристора и его приложений

Проекты силовой электроники для студентов MTech

Список проектов силовой электроники Mtech IEEE включает следующее.Эти проекты силовой электроники основаны на IEEE, что очень полезно для студентов MTech.

Преобразователь постоянного тока в постоянный с переключаемым конденсатором

Преобразователь постоянного тока в постоянный на основе катушки индуктивности может широко использоваться в различных приложениях. Этот проект зависит от конденсаторного преобразователя постоянного тока в постоянный. Этот проект используется в приложениях энергосистемы на основе постоянного высокого напряжения.

Основным преимуществом использования этого проекта является меньший вес из-за отсутствия индуктора.Они могут быть изготовлены непосредственно из микросхем.

Дисбаланс спроса и предложения в микросети

Этот проект реализует систему для контроля спроса, а также дисбаланса предложения в микросети. В микросети система хранения энергии обычно используется для балансировки нагрузки и спроса. Однако обслуживание и установка системы накопления энергии дороги.

Гибкие нагрузки, такие как электрические транспортные средства, тепловые насосы, стали центром исследований в условиях спроса со стороны нагрузки.В энергосистеме гибкое управление нагрузкой может быть выполнено с помощью силовой электроники. Эти нагрузки могут уравновешивать спрос и нагрузку в микросети. Системная частота — единственный параметр, который используется для управления переменной нагрузкой.

Проектирование гибридной системы накопления энергии

Этот проект используется для разработки такой системы, как гибридное накопление энергии. Эта система используется для снижения стоимости электромобилей, а также обеспечивает прочность на дальних дистанциях. В этом проекте может быть разработан оптимальный алгоритм управления для гибридной системы накопления энергии с литий-ионной батареей в зависимости от SOC суперконденсатора.

Одновременно; Технология магнитной интеграции также используется для преобразователей постоянного тока в постоянный для электромобилей. Таким образом, размер батареи может быть уменьшен, а также может быть оптимизировано качество электроэнергии в гибридной энергетической системе. Наконец, эффективность предлагаемого метода подтверждается с помощью экспериментов и моделирования.

Управление трехфазным гибридным преобразователем

В этом проекте реализуется трехфазный гибридный повышающий преобразователь. Используя эту систему, мы можем заменить преобразователь постоянного / переменного тока и постоянного / постоянного тока, а также уменьшить потери при переключении и количество ступеней преобразования.В этом проекте трехфазный гибридный преобразователь может быть спроектирован внутри фотоэлектрической зарядной станции.

Интерфейс гибридного преобразователя может быть выполнен с фотоэлектрической системой, трехфазной сетью переменного тока, системой постоянного тока с HPE (гибридные подключаемые электрические транспортные средства) и трехфазной сетью переменного тока. Эта система управления HBC может быть разработана для понимания MPPT (отслеживания точки максимальной мощности) для фотоэлектрических модулей, регулирования реактивной мощности, напряжения переменного тока или регулирования напряжения шины постоянного тока.

Автоматический выключатель с индуктором

Этот проект используется для реализации цепи индуктивности для использования в приложениях постоянного тока.Этот проект используется для устранения этапов изменения мощности, предстоящих микросетей с использованием возобновляемых источников энергии, которые воображаются как системы постоянного тока. Такие компоненты системы, как топливные элементы, солнечные панели, преобразователи энергии и нагрузки, были признаны. Но в автоматических выключателях постоянного тока многие конструкции все еще находятся в экспериментальной стадии.

В этом проекте будет представлен новейший тип автоматического выключателя постоянного тока, в котором используется короткая проводящая дорожка между взаимной связью и выключателем для быстрого и автоматического отключения в ответ на ошибку.Этот автоматический выключатель имеет на выходе ломовой выключатель, который можно использовать как выключатель постоянного тока. В этом проекте включено детальное моделирование, математический анализ переключателя постоянного тока.

Система выработки солнечной энергии с семиуровневым инвертором

В этом проекте реализована инновационная система выработки солнечной энергии, которая разработана с инвертором видимого уровня и преобразователем постоянного тока в постоянный. Этот преобразователь мощности DC-DC включает в себя повышающий преобразователь постоянного тока в постоянный, а также трансформатор для изменения выходного напряжения солнечной батареи.Конфигурация этого инвертора может быть выполнена с помощью схемы выбора конденсатора и преобразователя мощности с полным мостом путем каскадного подключения.

Схема выбора конденсатора преобразует два источника переменного напряжения преобразователя постоянного тока в трехуровневое напряжение постоянного тока. Кроме того, полномостовой преобразователь мощности изменяет напряжение с трехуровневого постоянного тока на семиуровневый переменный ток. Основные особенности этого проекта заключаются в том, что в нем используются шесть силовых электронных переключателей, один из которых активируется в любой момент на высокой частоте.

Возможность ZSI и LVRT для фотоэлектрических систем

В этом проекте предлагается PEI (интерфейс силовой электроники) для фотоэлектрических приложений с использованием широкого спектра дополнительных услуг. Когда распространение системы распределенной генерации набирает обороты, PEI для фотоэлектрических систем должен иметь возможность предоставлять дополнительные услуги, такие как компенсация реактивной мощности и LRT (сквозное прохождение низкого напряжения).

В этом проекте реализована надежная система, основанная на прогнозировании сетевых ZSI (инверторов Z-источника).Этот проект включает два режима: отказ сети и нормальная сетка. В режиме отказа сети этот проект изменяет поведение ввода реактивной мощности в сеть, используемую для работы LVRT, в зависимости от потребностей сети.

В обычном сетевом режиме мощность, доступная максимуму от фотоэлектрических панелей, может быть вставлена ​​в сеть. Таким образом, система обеспечивает компенсацию реактивной мощности, как блок кондиционирования мощности, предназначенный для вспомогательных услуг в системах DG для обслуживания сети переменного тока.Таким образом, этот проект используется как для ввода реактивной мощности, так и для решения вопросов качества электроэнергии в нетипичных условиях сети.

Твердотельный трансформатор с программным переключением

В этом проекте реализована новая полностью двунаправленная топология для использования в твердотельном трансформаторе. Особенности этой топологии включают высокочастотный трансформатор, 12 основных устройств и обеспечивают входное и выходное напряжение в синусоидальной форме без использования промежуточного звена постоянного напряжения.

Конфигурация этого трансформатора может быть выполнена с использованием ряда многополюсных систем постоянного тока, однофазных или многофазных систем переменного тока.Цепь вспомогательного резонанса создаст условие переключения 0 В с холостого хода на полную, чтобы основные устройства могли взаимодействовать с частями цепи. Модульная конструкция позволяет группировать ячейки преобразователя последовательно / параллельно, которые используются как для высоковольтных, так и для мощных приложений.

Еще несколько проектов силовой электроники перечислены ниже. К этим проектам силовой электроники прилагаются аннотации и т. Д. Подробную информацию можно получить, перейдя по ссылкам ниже.

Ссылки по теме:

Помимо проектов силовой электроники, следующие ссылки предоставляют ссылки на различные проекты, основанные на разных категориях.

Это все о последних проектах силовой электроники, которые могут быть использованы в различных приложениях, таких как транспорт, медицинское оборудование и т. Д. Мы ценим усилия наших читателей за то, что они потратили драгоценное время на эту статью. Кроме того, для получения любой помощи по любым проектам вы можете связаться с нами, оставив комментарий в разделе комментариев ниже, а также связаться с нами для получения любой помощи по любому проекту или подобному виду мини-проектов силовой электроники.

Фото

60+ проектов по силовой электронике для студентов инженерных специальностей

Силовая электроника — это приложение твердотельной электроники для управления и преобразования электроэнергии.Он занимается проектированием, управлением, вычислением и интеграцией нелинейных, изменяющихся во времени электронных систем обработки энергии с быстрой динамикой. Итак, можно сказать, что это относится к предмету исследований в электронной и электротехнике.

Сегодня многие студенты-инженеры интересуются проектами силовой электроники. Итак, здесь мы перечисляем некоторые из лучших идей проектов силовой электроники, которые могут дать студентам инженерных специальностей лучшее представление при выборе проектов на последнем году обучения.

Список идей проектов в области силовой электроники:

  • Проектирование и реализация трехуровневого преобразователя постоянного тока с MPPT на основе поиска золотого сечения для фотоэлектрических приложений: Во многих фотоэлектрических (PV) системах преобразования энергии неизолированный постоянный ток Желательны преобразователи постоянного тока с высоким коэффициентом усиления. Здесь демонстрируется управление MPPT на основе поиска золотого сечения (GSS) и его применение с трехуровневым повышающим преобразователем постоянного тока для MPPT. Трехуровневый повышающий преобразователь обеспечивает передачу высокого напряжения, что позволяет фотоэлектрической системе высокой мощности работать с индукторами небольшого размера с высокой эффективностью.Для проверки предложенной системы используется микроконтроллер.
  • Повышение производительности привода BLDCM с двухсторонним инверторным питанием: Использование двигателей BLDC улучшает различные факторы производительности, включая более высокий КПД, более высокий крутящий момент, высокую удельную мощность, низкие эксплуатационные расходы и меньший уровень шума, чем у обычных двигателей. В этом проекте спроектирован двухполюсный инверторный привод двигателя BLDC, в котором используются только четыре переключателя и два датчика тока. Меньшее количество переключателей и датчиков тока означает меньше потерь при переключении.
  • Высокий повышающий преобразователь ZVT с чередованием и удвоением напряжения Ячейка для системы возобновляемых источников энергии: В этом случае встроенный трансформаторный элемент удвоения напряжения с преобразователем постоянного тока в постоянный ток мощностью 1 кВт разработан для фотоэлектрических систем. Преобразователь постоянного тока в постоянный разработан с увеличением коэффициента усиления по напряжению за счет снижения напряжения диодов, тем самым обеспечивая высокий КПД и высокое повышающее преобразование, что применимо для возобновляемых источников энергии.
  • Бессенсорный преобразователь постоянного тока в постоянный ток с интеллектуальным управлением: Здесь был представлен безсенсорный прогнозирующий контроль пикового тока с помощью вычислительной техники.При этом устранение установившейся ошибки напряжения и достижение высокоточной оценки тока осуществляется без использования датчика тока. В этой статье можно реализовать нечеткий контроллер. Этот контроллер может эффективно устранять ошибку установившегося состояния напряжения и обеспечивать высокую точность оценки тока без использования датчика тока с использованием комплексной стратегии компенсации.
  • Интегрированный спаренный индуктор и диодно-конденсаторный преобразователь постоянного тока с высоким коэффициентом усиления: Разработан неизолированный преобразователь постоянного тока с высоким КПД и высоким повышающим коэффициентом.Такие преобразователи усиления высокого напряжения широко используются во многих отраслях промышленности, таких как фотоэлектрические системы, системы топливных элементов, электромобили и газоразрядные лампы высокой интенсивности. Этот преобразователь улучшает коэффициент мощности на стороне источника за счет уменьшения ошибок как на входе, так и на выходе, что помогает продлить срок службы оборудования.
  • Бессенсорное управление двигателем постоянного тока на основе пассивности: В последние годы важность управления двигателем возросла. Разработан менее чувствительный элемент управления двигателем постоянного тока.Пассивность заключается в поддержании стабильности на входе и выходе. Солнечная панель подключена к MPPT для стабильного входного напряжения. На выходе контролируется напряжение преобразователя SEPIC и частота вращения двигателя. В этом приложении преобразователи мощности передают мощность солнечной панели на нагрузку, представленную двигателем постоянного тока.
  • Пониженно-повышающее управление четырехквадрантным прерывателем с использованием сети симметричного импеданса для привода с регулируемой скоростью: В этом случае спроектировано пониженно-повышающее регулирование с широким диапазоном регулирования скорости четырехквадрантного прерывателя с использованием сети с симметричным импедансом, называемой сетью Z-источника.За счет управления скважностью от 0 до 0,5 и без сквозного прохождения, четырехквадрантные прерыватели Z-источника могут создавать любое желаемое напряжение постоянного тока на двигателе постоянного тока. Новые шаблоны переключения для понижающих и повышающих операций используются для достижения четырех режимов работы двигателя постоянного тока, даже если входное напряжение постоянного тока меньше номинального напряжения двигателя постоянного тока с использованием сети Z-источника
  • Беспроводная передача мощности с использованием усилителя мощности класса E от Солнечный ввод: В этом проекте разработана концепция беспроводной передачи энергии с использованием ввода от солнечной панели.В конструкции используется вход от солнечной панели, а с помощью повышающего DC-DC преобразователя входное напряжение 12 В повышается до 70 В, которое затем подается на усилитель класса E. Сторона приемника получает выход постоянного тока 110 В, а мощность, передаваемая на нагрузку, составляет около 28 Вт.
  • Конструкция и анализ переключаемого индуктора и переключаемого конденсатора солнечной энергии для системы распределения постоянного тока: В этом проекте используется солнечная энергия с высоким повышением мощности. Оптимизатор (SPO), который эффективно собирает максимальную энергию от фотоэлектрической (PV) панели.Выходная энергия отправляется в микросеть постоянного тока. Чтобы реализовать высокий коэффициент усиления повышающего напряжения, используются технологии переключаемых катушек индуктивности и переключаемых конденсаторов. В повышающем SPO эти технологии используются для достижения высоковольтного усиления, которое в 20 раз превышает входное напряжение.
  • Реализация ПИ-регулятора для резонансного преобразователя мощности четвертого порядка с емкостным выходным фильтром: В данном случае разработан замкнутый контур управления резонансным преобразователем четвертого порядка (конфигурация LCLC).ПИ-регулятор использовался для работы с замкнутым контуром. Выходное напряжение и ток получаются с использованием нулевого напряжения и времени переключения при нулевом токе с использованием ПИ-регулятора.
  • Моделирование на основе MATLAB / SIMULINK Инвертор T-Source с питанием от фотоэлектрической матрицы: Здесь был представлен инвертор T-источника с простой техникой управления повышением для фотоэлектрических приложений. Получена математическая модель инвертора с Т-образным источником и моделируется в программном обеспечении MATLAB. Регулируя индекс модуляции и коэффициент заполнения, можно изменять значение коэффициента усиления; там по расчетному выходному напряжению может быть получено.Инвертор с T-образным источником обеспечивает высокий коэффициент усиления по напряжению, улучшенную переходную характеристику и снижение общих гармонических искажений по сравнению с обычным инвертором с z-источником.
  • Моделирование и реализация многоуровневого инверторного привода двигателя с BLDC: двигатели с BLDC широко используются в высоковольтных приложениях большой мощности из-за их высокой эффективности, простой конструкции, более низкой стоимости, меньших затрат на техническое обслуживание и более высокого крутящего момента или высокой выходной мощности на единицу объема. . Многоуровневый инвертор с диодной фиксацией был разработан для приводов двигателей постоянного тока с BLDC.Общие гармонические искажения очень низкие по сравнению с классическим инвертором. Инверторная система может использоваться в отраслях, где требуются приводы с регулируемой скоростью, и можно сэкономить значительное количество энергии, поскольку система имеет меньшие гармонические потери.
  • Отслеживание точки максимальной мощности фотоэлектрических массивов в условиях частичного затенения с использованием конвертера SEPIC: В условиях частичного затенения и быстро меняющихся условиях освещенности обычные методы MPPT не могут отслеживать реальную точку максимальной мощности.Чтобы преодолеть эту ситуацию, разработан улучшенный алгоритм отслеживания MPP, интегрированный с конвертером SEPIC. Эта система MPPT способна отслеживать реальную точку максимальной мощности при постоянных и меняющихся погодных условиях.
  • Эффективный повышающий DC-DC преобразователь с чередованием и общим активным зажимом: Повышающие DC-DC преобразователи высокого напряжения требуются в качестве интерфейса между низковольтными источниками и выходными нагрузками, которые работают. при гораздо более высоких напряжениях. В этом проекте повышающие преобразователи со связанными катушками индуктивности предназначены для достижения повышающего преобразования мощности без работы с экстремальным коэффициентом заполнения при одновременном эффективном регулировании высокого входного тока.
  • Солнечный интеллектуальный инвертор: новый дизайн, использующий многоуровневую топологию и широтно-импульсную модуляцию с обнаружением нагрузки: В этом проекте новая интеллектуальная солнечная инверторная система разработана для небольших приложений, которые являются последним достижением в области силовой электроники. Реализованная здесь система движения солнечных элементов будет перемещать панель с 180 градусов с востока на запад и возвращаться в исходное положение после захода солнца. Также реализована солнечная зарядка за счет устранения проблемы с общим заземлением.Основная цель этого проекта — получить синусоидальную форму волны с минимальными искажениями от отдельного источника постоянного тока с помощью многоуровневых инверторов.
  • Анализ 7-уровневого инвертора с ограниченным переключателем двоичного источника постоянного тока: Здесь реализован 7-уровневый инвертор с двоичным переключателем постоянного тока с пониженным уровнем. Стратегия UPDPWM с трапециевидным опорным сигналом обеспечивает выходной сигнал с относительно низкими искажениями, а стратегия UCOPWM с трапециевидным опорным сигналом обеспечивает относительно более высокое базовое среднеквадратичное выходное напряжение.
  • Проектирование и управление электрической силовой передачей с использованием усовершенствованного интерфейса силовой электроники: Разработан интегрированный силовой электронный интерфейс для аккумуляторного электромобиля (BEV), который оптимизирует работу силовой передачи. Концепция усовершенствованного интерфейса силовой электроники (APEI) сочетает в себе функции двунаправленного многоцелевого преобразователя постоянного тока с чередованием (BMDIC) и инвертора с восемью переключателями (ESI). Такая конструкция повышает эффективность и надежность системы, снижает ток и пульсации напряжения, а также уменьшает размер пассивных и активных компонентов в трансмиссии BEV по сравнению с другими топологиями.
  • Моделирование и имитация SVPWM Бесщеточный двигатель постоянного тока с постоянным магнитом с питанием от инвертора: Метод пространственно-векторной модуляции стал наиболее популярным и важным методом ШИМ для инверторов с трехфазным источником напряжения для управления индукцией переменного тока, бесщеточным постоянным током, коммутируемым сопротивлением и Синхронные двигатели с постоянными магнитами. Здесь проводится анализ и моделирование пространственно-векторной ШИМ. Индекс модуляции высокий, а гармоники тока и крутящего момента для SVPWM намного меньше по сравнению с SPWM.
  • Подход к проектированию выходного фильтра для выходного фильтра для инверторов с ШИМ-модуляцией вне сети и с подключением к сети: Дизайн выходного фильтра, основанный на функции передачи напряжения как для автономных, так и подключенных к сети инверторов с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ). Подход к проектированию основан на пульсации тока и функции передачи тока в отличие от подхода искажения напряжения в традиционном дизайне.
  • Конструкция повышающего преобразователя постоянного тока с высоким коэффициентом усиления с индуктором связи и моделирование в PSIM: Преобразователь постоянного тока с высоким коэффициентом усиления разработан с индуктором связи.Он используется для повышения низких напряжений до напряжений в высоком диапазоне, в 30–50 раз превышающем входное напряжение без использования трансформатора. Одним из важных приложений является повышение низкого напряжения солнечной панели (12 В) до высокого, чтобы можно было генерировать 230 В переменного тока. Для достижения высокого усиления выходного напряжения выходные клеммы преобразователя и выходные клеммы повышенного напряжения подключены последовательно с изолированной катушкой индуктивности с меньшим напряжением напряжения на управляемом переключателе мощности и силовых диодах. Программное обеспечение PSIM используется для моделирования. повышающий преобразователь постоянного / постоянного тока против изменения нагрузки.Преобразователь постоянного тока в постоянный с адаптивным плавным переключением используется для достижения режима ZVS для всех переключателей.
  • Недорогой и высокопроизводительный однофазный ИБП с одноконтурным надежным контроллером напряжения: Источники бесперебойного питания (ИБП) можно разделить на пассивно-резервные, линейно-интерактивные и двойные методы преобразования. Здесь разработан недорогой, высокопроизводительный ИБП с двойным преобразованием, использующий надежный одноконтурный контроллер напряжения и преобразователь PFC со стратегией удвоения напряжения с одним переключателем.Преобразователь PFC и инвертор подают энергию на нагрузку в нормальном режиме. Инвертор также работает в режиме сбоя питания и подает энергию на нагрузку с помощью двухтактного преобразователя и батареи.
  • Проектирование и моделирование однофазного фотоэлектрического инвертора без трансформатора без батареи для бытового применения: Разработан однофазный фотоэлектрический инвертор. Эта система эффективно преобразует фотоэлектрическую энергию в однофазный источник переменного тока без использования трансформатора и батарей.Алгоритм отслеживания точки максимальной мощности, повышающий преобразователь и инвертор с управляемой схемой ШИМ реализованы для извлечения максимальной мощности, повышения уровня постоянного тока и преобразования постоянного тока в переменный соответственно.
  • Цифровой интерфейс MPPT для фотоэлектрического модуля: Фотоэлектрический модуль представляет собой массив фотоэлектрических элементов. Когда этот модуль подвергается воздействию солнечного излучения, он вырабатывает электрическую энергию в виде постоянного тока. Эта система реализует интерфейс между нагрузкой (солнечный инвертор) и фотоэлектрическим модулем для достижения максимальной передачи энергии
  • Парусная лодка с солнечной фотоэлектрической батареей с понижающим преобразователем: Здесь спроектирована парусная лодка с солнечной фотоэлектрической системой, использующая понижающий преобразователь.Это новое и инновационное приложение, полностью экологически чистое и почти не загрязняющее окружающую среду. Дополнительного места не требуется, так как верхняя часть лодки не используется, и солнечные батареи устанавливаются на этой части довольно легко. Нет необходимости в топливе в дневное время из-за наличия солнечного света. Наконец, срок окупаемости энергии будет меньше, чем у катера, работающего на топливе.
  • Подавление гармоник с помощью активного фильтра мощности: Гармоники оказывают ряд нежелательных эффектов на системы распределения.Здесь фильтры активной мощности используются для подавления гармоник в линиях электропередач. Принцип APF заключается в использовании технологий силовой электроники для получения точных составляющих токов, которые сводят на нет составляющие гармонических токов, вызванные нелинейной нагрузкой.
  • Уменьшение гармоник и пульсаций крутящего момента двигателя BLDC с помощью каскадного многоуровневого инвертора с H-мостом с использованием методов управления током и скоростью: Производительность двигателя BLDC с инвертором с переключением фаз можно улучшить, используя многоуровневую топологию инвертора.Здесь последовательно соединенные пять уровней с модуляцией фазового сдвига используются для управления двигателем BLDC. Он включает в себя методы управления скоростью и током для уменьшения гармонических искажений и пульсаций крутящего момента.
  • Синхронизирующее устройство для силовых электронных преобразователей: В этом проекте разработано синхронизирующее устройство для силовых электронных преобразователей с однофазным или трехфазным входным напряжением переменного тока. Трансформатор синхронизации напряжения в этом устройстве был заменен трансформатором тока, а двойная гальваническая развязка реализована с помощью оптических средств.
  • Моделирование на основе Simscape и имитация контроллера MPPT для фотоэлектрических систем: Разработана модель солнечного элемента и солнечной батареи на основе Simscape. Моделирование солнечной батареи в библиотеке Simscape намного проще, чем в среде Simulink MATLAB. Повышающий преобразователь используется для повышения и регулирования выходного напряжения солнечной батареи. Рабочий цикл повышающего преобразователя управляется контроллером MPPT для отслеживания максимальной мощности от солнечной батареи
  • Контроллер ползункового режима на основе ШИМ для трехуровневого полномостового преобразователя постоянного тока, который устраняет ошибку статического выходного напряжения: А на основе ШИМ Разработан регулятор скользящего режима для полномостового преобразователя постоянного тока, который может устранить ошибку статического выходного напряжения.Это выводится через эквивалентную концепцию управления. Гистерезисный SMC второго порядка становится контроллером скользящего режима на основе ШИМ первого порядка после эквивалентного преобразования управления. Контроллер первого порядка обладает способностью достигать хороших динамических характеристик. Однако он не способен противостоять статической ошибке выходного напряжения. Таким образом, к контроллеру скользящего режима на основе ШИМ добавляется неотъемлемый элемент.
  • Сравнение нечеткого ПИД-регулятора с обычным ПИД-регулятором при управлении скоростью бесщеточного двигателя постоянного тока: двигатели BLDC широко используются во многих промышленных приложениях благодаря своей высокой эффективности, высокому крутящему моменту и компактным размерам.Разработанная система используется для сравнения методов управления скоростью двигателя BLDC на основе пропорционально-интегрально-производного регулятора и нечеткого пропорционального интегрально-производного контроллера.
  • Трехфазный асинхронный двигатель с питанием от фотоэлементов, использующий метод MPPT: Основная цель здесь — добиться максимальной выходной мощности от фотоэлектрического массива и подать высококачественный переменный ток в сеть для передачи этой мощности. Первая ступень системы стабилизации мощности — это повышающий преобразователь постоянного тока в постоянный, отвечающий за извлечение максимальной мощности из фотоэлектрической матрицы и увеличение ее выходного напряжения.Второй этап системы стабилизации мощности — это инвертор источника напряжения с управляемым током (VSI), который преобразует мощность постоянного тока массива в мощность переменного тока и вводит ее в сеть.
  • Низковольтная распределительная система постоянного тока: Сегодня все необходимые материалы и электроника работают от источника постоянного тока. Распределение постоянного тока в будущем составит серьезную конкуренцию традиционной системе распределения переменного тока. Преобразование переменного напряжения трансформатора может быть заменено преобразованием постоянного тока в постоянный.Силовая электроника — движущая сила для реализации этого будущего распределения энергии.
  • Разработка и реализация схемы MPPT на основе ANFIS с разомкнутым повышающим преобразователем для солнечного фотоэлектрического модуля: Отслеживание точки максимальной мощности (MPPT) используется для повышения эффективности солнечных фотоэлектрических систем в различных погодных условиях. В этом проекте разработана адаптивная система нейро-нечеткого вывода (ANFIS), основанная на схеме управления отслеживанием точки максимальной мощности с повышающим преобразователем без обратной связи.Моделирование конструкции выполняется с помощью программного пакета MATLAB.
  • Солнечная система, подключенная к сети, с тринадцатуровневым инвертором с ШИМ-управлением и цифровым контроллером PI: По мере того, как возобновляемые источники энергии становятся все более распространенными, солнечные системы на крыше с большей вероятностью будут обнаружены в схеме, подключенной к сети. Когда фотоэлектрическая матрица используется в качестве источника питания, необходимо использовать отслеживание точки максимальной мощности (MPPT), чтобы получить точку максимальной мощности от фотоэлектрической матрицы.В этом исследовании рассматриваются проблемы фотоэлектрических массивов и панелей путем моделирования комплексной модели в SIMULINK, которая учитывает наиболее важные элементы фотоэлемента, массива или панели.
  • Беспроводное управление скоростью и направлением двигателя постоянного тока с помощью радиочастотной технологии: Двигатели постоянного тока используются во многих отраслях промышленности, таких как бумажные фабрики, прокатные станы, печатные станки, экскаваторы, краны и т. Д. Для управления конвейерной лентой. Разработано беспроводное управление двигателем постоянного тока на базе микроконтроллера.Скорость и направление двигателя контролируются с помощью радиочастотной технологии. Для управления скоростью используется метод широтно-импульсной модуляции, а для преобразования направления используется транзисторный H-мостовой преобразователь.
  • Реализация высокоэффективного и недорогого преобразователя с аналоговым MPPT с использованием фотоэлектрической водонасосной системы для сельского хозяйства: Основная цель любого импульсного преобразователя мощности — обеспечить постоянное выходное напряжение на его нагрузке. Этот проект представляет собой резонансный преобразователь на основе переключаемых конденсаторов (SCRC), использующий метод управления фазовым сдвигом.Конфигурация состоит из четырех переключателей и двух конденсаторов, которые заменяют громоздкие магнитные компоненты (индуктор и трансформаторы), присутствующие в обычных преобразователях.
  • Применение распределительного силового электронного трансформатора для среднего напряжения: В соответствии с требованиями системы преобразования энергии силовой электронный трансформатор разработан для удовлетворения многих требований, которые предъявляются к силовой электронике и системам распределения. Трансформатор на основе силовой электроники представляет собой многопортовый преобразователь, который может подключаться к источникам среднего напряжения на первичной стороне.Разработанная система может обеспечивать двунаправленный поток мощности и имеет столько портов, сколько требуется. Для низковольтных приложений трансформатор силовой электроники может корректировать коэффициент мощности и может регулировать форму волны и частоту выходного напряжения. Его можно расширить для приложений с высоким напряжением и током.
  • Управление питанием и контроль фотоэлектрической системы, подключенной к сети, с подключаемым гибридным автомобилем. Нагрузка: В целом, скоординированная зарядка подключаемых гибридных электромобилей может снизить потери мощности и отклонения напряжения. выравнивая пиковую мощность.Однако, когда выбор периодов зарядки довольно произвольный, влияние уровня распространения подключаемых гибридных электромобилей велико. В этой конструкции предлагается подключенная к сети бытовая фотоэлектрическая (ФЭ) система, содержащая подключаемый к сети гибридный электромобиль.
  • Анализ и проектирование контроллера напряжения промежуточного контура в шунтирующем активном фильтре мощности: Адаптивный контроллер напряжения промежуточного контура в трехфазном четырехпроводном шунтирующем фильтре активной мощности предлагается здесь, чтобы удовлетворить как динамические характеристики постоянного тока управление напряжением звена и компенсация в установившемся режиме.Чтобы реализовать этот контроллер, необходимое минимальное напряжение промежуточного контура для фильтра активной мощности снижается.
  • Гибридный резонансный и ШИМ-преобразователь: Предлагается гибридный резонансный преобразователь и преобразователь с широтно-импульсной модуляцией, сочетающий в себе полумостовой резонансный полумост и сдвинутую по фазе полумостовую конфигурацию с широтно-импульсной модуляцией. Эта система гарантирует, что переключатели в ведущей ветви работают при переключении при нулевом напряжении, а переключатели в отстающей ветви работают при переключении при нулевом токе. Такие системы очень полезны для зарядных устройств в электромобилях.
  • Обнаружение ядерной радиации: Предлагается система обнаружения ядерной радиации с использованием радиочастотной технологии. Это система на основе микроконтроллера со встроенным в нее датчиком ядерного излучения. При обнаружении активируется тревога вместе с сигналом срабатывания других детекторов излучения в непосредственной близости. Каждый блок имеет передатчик и приемник, так что отдельные блоки обнаружения излучения могут отправлять и принимать сигналы.
  • Одноступенчатый повышающий инвертор со связанным индуктором: Гибридные энергетические системы являются надежными альтернативными источниками энергии, поскольку они объединяют два разных источника энергии и создают резервный источник.Системы возобновляемой энергии как блоки распределенной генерации часто испытывают большие изменения входного напряжения инвертора из-за колебаний энергоресурсов. Предлагается одноступенчатый повышающий инвертор со связанными индукторами, обеспечивающий высокую эффективность и надежность.
  • Гибридная система возобновляемых источников энергии с использованием DFIG и многоуровневого инвертора: Производство энергии из возобновляемых источников является растущей тенденцией. В предлагаемой системе ротор генератора потребляет энергию либо от источника переменного тока, либо от фотоэлектрической панели.Чтобы получить максимальную мощность от фотоэлектрических панелей, используется система слежения за точкой максимальной мощности. Многоуровневый инвертор используется для преобразования переменного напряжения из сети и постоянного напряжения от фотоэлектрических панелей в подходящее напряжение для ротора.
  • Прогностическое управление модульными многоуровневыми преобразователями переменного тока: Модульные многоуровневые преобразователи переменного тока обладают преимуществом высокой надежности, улучшенного использования оборудования и лучшего контроля резонанса по сравнению с прямыми преобразователями переменного тока в переменный.Они также обеспечивают высокую модульность и высокое качество напряжения. Основным недостатком модульных многоуровневых преобразователей AC-AC является входная и выходная частотные составляющие в контуре управления. Предлагается метод прогнозирующего управления однофазным многоуровневым преобразователем переменного тока в переменный.
  • Улучшенный метод широтно-импульсной модуляции для модульных многоуровневых преобразователей на основе чоппер-ячеек: Модульный многоуровневый преобразователь (MMC) представляет собой развивающуюся топологию с технологией, делающей возможными высокое напряжение и мощность.MMC — одна из самых многообещающих топологий преобразователя мощности для приложений большой мощности в ближайшем будущем. Предлагается улучшенный метод широтно-импульсной модуляции (ШИМ) для полумостовых MMC.
  • Снижение пульсации крутящего момента в крутящем двигателе BLDC с неидеальной обратной ЭДС: Бесщеточный электродвигатель постоянного тока широко используется благодаря своим характеристикам — простому управлению, низкому уровню шума, высокой плотности мощности, высокому выходному крутящему моменту и т. Д. Однако пульсация крутящего момента генерируется в интервалах коммутации из-за наличия индуктивности якоря бесщеточного двигателя постоянного тока, что ухудшает точность управления положением и скоростью бесщеточного двигателя постоянного тока.Предлагается автоматический контроль для уменьшения пульсаций крутящего момента в BLDC.
  • Неизолированные двунаправленные преобразователи постоянного тока в постоянный с отрицательным индуктором: Двунаправленный преобразователь постоянного тока в постоянный вместе с накопителем энергии стал многообещающим вариантом для многих энергетических систем, таких как гибридные транспортные средства, транспортные средства на топливных элементах и ​​системы возобновляемых источников энергии. Предлагается решение неизолированного двунаправленного преобразователя постоянного тока с высоким КПД и надежностью. Чтобы разделить ветвь переключателя в системе на два потока мощности, используется небольшая индуктивность с отрицательной связью.Это также предотвращает протекание свободного тока через диод полевого МОП-транзистора.
  • Система контроллера сервоприводов и двигателей постоянного тока на основе RF: Основная цель проекта — разработать универсальное устройство, которое может управлять устройствами постоянного тока и сервоприводами с помощью радиочастоты. Такое беспроводное управление двигателями постоянного тока и серводвигателями представляет собой интересную концепцию и часто используется в робототехнике, промышленности и игрушечных автомобилях.
  • Метод обнаружения неисправности разомкнутого переключателя в инверторной системе NPC, подключенной к сети: Обнаружение и идентификация неисправностей становятся все более и более важными для промышленных приложений.Следовательно, все чаще требуется улучшать возможности диагностики неисправностей. Здесь предлагается недорогой метод обнаружения неисправности разомкнутого переключателя в переключателях. Используя этот метод, можно обнаружить неисправность открытого переключателя и идентифицировать неисправный переключатель.
  • Четырехквадрантные интегрированные трансформаторы для изолированных преобразователей постоянного тока в постоянный с двумя входами: В настоящее время чистые и возобновляемые источники энергии, включая топливные элементы, энергию ветра, фотоэлектрические системы и т. Д., Широко применяются для достижения экологичных целей.Солнечные элементы высокой мощности или топливные элементы часто нуждаются в повышении низкого выходного напряжения до высокого напряжения промежуточного контура. Используются многоканальные преобразователи постоянного тока в постоянный. Ограничением таких преобразователей является эффект связи мощности. Предлагается новая система, называемая четырехквадрантными интегрированными трансформаторами для изолированных преобразователей постоянного тока с двумя входами.
  • Асимметричный полномостовой преобразователь с высоковольтным усилением: В последние несколько десятилетий полномостовые преобразователи постоянного тока в постоянный широко применяются в приложениях средней и высокой мощности.Здесь представлен асимметричный полномостовой преобразователь постоянного тока в постоянный. Управление системой осуществляется методом асимметричной широтно-импульсной модуляции. Преобразователь обеспечивает переключение нулевого напряжения для всех силовых переключателей и переключение нулевого тока для выходных диодов. Он может обеспечивать высокое напряжение и усиление полупроводниковых устройств.
  • Анализ и сравнение трех топологий многоуровневого DC / DC преобразователя: Достижение высокого КПД силовых преобразователей является одной из основных задач силовой электроники.Многоуровневые преобразователи решают проблему высокого напряжения с помощью низковольтных компонентов. Лестничные многоуровневые преобразователи постоянного / постоянного тока используют в своих системах только емкостные компоненты. Здесь сравниваются три такие топологии.
  • Унифицированный стабилизатор качества электроэнергии Interline: Качественное электроснабжение необходимо для правильной работы промышленных процессов, которые содержат критические и чувствительные нагрузки. Для улучшения качества электроэнергии разработка устройств силовой электроники, таких как FACTS и Custom Power Devices, представила новую отрасль технологий.Interline Unified Power Quality Conditioner (IUPQC) — это устройство, которое решает проблему качества электроэнергии. Предлагается IUPQC с замкнутой схемой управления постоянного тока, преобразователь последовательного напряжения.
  • Преобразователи силовой электроники для ветряных турбин: Производство энергии из возобновляемых источников имеет устойчивый рост. Следовательно, для этих приложений необходимы преобразователи мощности. Преобразователи мощности подразделяются на одно- и многоячеечные топологии.Проведен анализ существующих преобразователей мощности, в том числе тех, которые не были приняты из-за риска с высокой мощностью.
  • Платформа HIL со сверхнизкой задержкой для быстрой разработки сложных систем силовой электроники: Потребность в экономии энергии и производстве энергии из возобновляемых источников стала движущим фактором роста в области силовой электроники. Тестирование и проверка сложных систем силовой электроники — это трудоемкий процесс. Предлагаемая система представляет собой гибкую, точную и простую в использовании систему моделирования.Благодаря этому оптимизацию системы, разработку кода и лабораторное тестирование можно выполнить за один шаг.
  • Понижающий и полумостовой преобразователь высокой мощности с последовательным входом и параллельным выходом и методы управления: Двухступенчатый преобразователь постоянного тока в постоянный ток с последовательным входом подходит для приложений с большой мощностью. Но система вызывает несколько колебаний при переходе шаг вверх Â шаг вниз. Следовательно, здесь разработан понижающий-полумостовой преобразователь последовательно вход-параллельный выход, который подходит для приложений с высокой мощностью.
  • Недорогой обратный преобразователь CCM для модуля переменного тока Применение: Был предложен недорогой обратный преобразователь с контроллером скользящего режима для модуля переменного тока. Здесь контроллер скользящего режима используется для отслеживания максимальной мощности от фотоэлектрической панели. Обратный инвертор используется для преобразования постоянного тока в переменный. Общие гармонические искажения обратного инвертора уменьшаются за счет LCL-фильтра, подключенного между инвертором и нагрузкой.
  • Модифицированный однофазный преобразователь переменного тока в переменный с квази-Z-источником: Это однофазный преобразователь с Z-источником для преобразования переменного тока в переменный.Все преимущества традиционного однофазного преобразователя переменного тока в переменный с Z-источником унаследованы с дополнительными преимуществами, такими как уменьшенный размер и непрерывная работа на входе. Модифицированный однофазный преобразователь AC-AC с квази-Z-источником имеет более высокий КПД по сравнению с обычными однофазными преобразователями AC-AC с Z-источником, и на переключателе не будет скачков напряжения.
  • Система выставления счетов за электроэнергию на основе SMS: Биллинг является важной функцией почти для всех продуктов на основе услуг.Это включает ручной процесс, который подвержен ошибкам. Разработанная система является мобильной и веб-системой. Это устраняет большинство ошибок, вызванных ручными вычислениями и вводом данных. Эта система на основе микроконтроллера будет иметь доступ к точным и достаточным данным от измерительных устройств. Затем система производит расчет, и счета отправляются соответствующим потребителям по SMS.

Посетите следующие страницы, чтобы увидеть больше идей для проектов:

11 идей проектов DIY Electronics для студентов инженерных специальностей

Если вы проверили цены на различные системы безопасности и другие нишевые электронные устройства на сайтах онлайн-покупок, таких как Amazon, то знаете, что они не из дешевых.Знаете ли вы, что вы можете создать большинство этих устройств с помощью всего лишь нескольких инструментов, электронных схем, микроконтроллера и базовых навыков работы с компьютером.

Вот 11 простых электронных проектов, которые вы можете попробовать дома без особых усилий.

1. Автоматический выключатель с паролем

Если вы когда-нибудь задумывались, можно ли управлять электрическими линиями с помощью пароля, этот проект будет вам очень интересен.Используя микроконтроллер 8051, вы можете настроить любую схему так, чтобы кнопка включения / выключения была заменена паролем.

Этот прием может стать отличной мерой безопасности, если вы хотите провести некоторое электрическое обслуживание цепи, которая питает весь дом. Наличие разных паролей для каждой основной цепи может сделать проект более безопасным.

2. Автоматический солнечный трекер

Солнечные панели ежедневно подвергаются максимальному воздействию солнечных лучей в течение нескольких часов.Вы можете создать свои собственные трекеры, которые следят за направлением солнца с утра до вечера, чтобы ваша панель получала максимальное излучение в течение всего дня. Этот гениальный проект использует для работы Arduino UNO, сервопривод и несколько резисторов, зависимых от света.

3. Автоматический регулятор освещения в помещении

Возможность включать и выключать свет, не думая о самом переключателе, довольно футуристична. Используя макетную плату 8051, релейный модуль на 5 В и микроконтроллер, вы можете автоматизировать всю систему домашнего освещения.Эта установка идеальна, если вы просто хотите проверить свои творческие способности с помощью простых электронных устройств.

Однако это практическое решение для людей, которые часто забывают выключить свет перед сном, а позже получают огромные счета за электроэнергию.

Связанный: Как умные лампочки могут быть угрозой безопасности

4. Беспроводная система блокировки через OTP

Использование одного и того же пароля для ваших цифровых замков — не самый безопасный способ удержать злоумышленников подальше, поскольку им нужно захватить его только один раз.Однако системы OTP (одноразовые пароли) представляют собой интеллектуальное решение безопасности, которое сбрасывает все пароли.

Для создания этого проекта вам понадобятся Arduino Uno, Bluetooth HC-05, серводвигатель и печатная плата Veroboard. Остальные компоненты являются типичными частями схемы, с которой вы знакомы по электронным хитростям.

Чтобы этот проект надежно работал с вашего телефона, вам нужно запрограммировать микроконтроллер и создать простое приложение для Android в студии MIT.Каждый раз, когда вам нужно открыть защищенную дверь, вам будет предложено ввести пароль, который будет немедленно отправлен на ваш телефон.

5. Домашняя автоматизация на базе ПК

Если вы проводите долгие часы за своим компьютером, вы, вероятно, хотели бы автоматизировать определенные дела по дому с помощью простых щелчков мышью. С микроконтроллером, релейными ИС, печатной платой и Vision IDE вы можете автоматизировать большинство электрических приборов вокруг вас.

Систему можно настроить так, чтобы вы могли отслеживать состояние каждого подключенного компонента на рабочем столе.Установка сэкономит вам много времени, так как вы можете в значительной степени управлять вентилятором, освещением, камерами безопасности и другими установками, не вставая с рабочего стола.

6. Контроль доступа к дверям на основе RFID

Обеспечение безопасности вашего помещения, вероятно, является одной из ваших самых больших забот, когда вам нужно выйти из дома утром, отправиться по делам или взять отпуск. Вы можете использовать микроконтроллер Arduino в сочетании с системой управления доступом RFID для защиты ваших дверей.

Связанный: Как работает RFID?

Одним из самых крутых аспектов такого протокола является то, что вы можете предоставлять или отклонять разрешения на доступ на ходу.

9. Усовершенствованный проект доступа к двери RFID

Одна из самых безопасных систем доступа, которую вы можете установить на свои двери, — это RFID, поскольку она использует радиочастоты, а не локальные волны. Чтобы настроить этот проект, вам понадобятся RFID-метки, считыватель, трансивер и несколько антенн.По завершении механизм позволит вам получить доступ к вашему дому или комнате, отсканировав учетные данные RFID на предмет совпадения.

В отличие от системы штрих-кода, вам не нужно вытаскивать карту, когда вы находитесь в непосредственной близости от защищенной двери, поскольку RFID работает автоматически, что экономит ваше время.

8. Солнечное зарядное устройство для мобильного телефона

Зарядка смартфона, вероятно, одна из самых неудобных, но необходимых повседневных дел.Зарядное устройство для мобильного телефона на солнечной батарее может изменить это, поскольку оно избавит вас от лишней конкуренции за порты и кабели. В этом проекте используются мини-солнечная панель на 6 В, повышающая схема и типичное зарядное устройство для телефона.

После того, как все настроено, вам просто нужно расположить панель так, чтобы она была подвержена воздействию солнечных лучей. Преимущество такой крошечной системы в том, что ее всегда можно носить с собой. Если солнце закрыто зданием, вы можете обойти такое препятствие и продолжить зарядку.

9. Система безопасности на основе отпечатков пальцев

Следите за своим имуществом, будь то дом, оборудование или другие предметы, — это один из самых простых способов сохранять спокойствие независимо от того, где вы находитесь. Взлом системы безопасности на основе отпечатков пальцев может быть именно тем, что вам нужно, если вы не хотите слишком беспокоиться о безопасности своих вещей.

Для дверей и других важных входов в этом проекте используется схема микроконтроллера Atmega 32 в паре с ЖК-дисплеем, датчиком отпечатков пальцев и несколькими двигателями.Что в этом круто, так это то, что дверь открывается только в том случае, если отсканированный отпечаток пальца совпадает с любым из сохраненных. Благодаря такой многопользовательской поддержке вы можете добавить больше отпечатков пальцев для своих близких.

10. Роботизированная рука

Если вы когда-нибудь задумывались о создании роботизированной руки для использования дома или в качестве теста на свои творческие способности, этот совет для вас. В проекте используется микроконтроллер Arduino и несколько пластиковых компонентов, напечатанных на 3D-принтере. Вам также понадобится специальное приложение для Android, которое будет взаимодействовать с микроконтроллером.

По завершении вы сможете управлять осью манипулятора робота, чтобы дотянуться до различных предметов в вашей комнате. Роботизированную руку можно запрограммировать для передачи определенных вещей, например напитков.

Ваши шаги могут быть преобразованы в электрический ток, способный включить лампу или зарядить небольшую батарею. Используя микроконтроллер, подключенный к пьезосхеме и диоду, вы можете многократно наступать на установку, чтобы создать мощность.

Этот прием можно комбинировать с домашней беговой дорожкой, чтобы вы могли контролировать интенсивность тренировки по светящемуся диоду.

Используйте старое оборудование

Каждый из описанных выше проектов может быть выполнен менее чем за 24 часа, если у вас есть необходимые электронные компоненты и инструменты. К счастью, ресурсы на eBay продаются дешево. Помните, что каждый взлом, который вы выполняете, улучшает ваше критическое мышление, программирование и практические навыки.

14 способов сделать Windows 10 быстрее и повысить производительность

Сделать Windows 10 быстрее несложно.Вот несколько способов улучшить скорость и производительность Windows 10.

Читать далее

Об авторе Роберт Минкофф (Опубликовано 43 статей)

Роберт обладает способностями к письменному слову и неутолимой жаждой учиться, которую он искренне прилагает к каждому проекту, которым занимается.Его восьмилетний опыт написания внештатных писателей охватывает диапазон веб-контента, обзоров технических продуктов, сообщений в блогах и SEO. Он находит технологические достижения и проекты «сделай сам» весьма увлекательными. Роберт в настоящее время является писателем в MakeUseOf, где ему нравится делиться стоящими идеями DIY. Смотреть фильмы — его дело, поэтому он всегда в курсе сериалов netflix.

Более От Роберта Минкоффа
Подпишитесь на нашу рассылку новостей

Подпишитесь на нашу рассылку, чтобы получать технические советы, обзоры, бесплатные электронные книги и эксклюзивные предложения!

Нажмите здесь, чтобы подписаться

Разверните, чтобы прочитать всю историю

9 простых и недорогих проектов DIY-электроники для начинающих

В мире, где доминируют постоянно развивающиеся технологии, идти в ногу с новыми тенденциями может быть дорогостоящим делом.Хорошая новость в том, что вам не нужно покупать все новые гаджеты. Вы можете использовать старое оборудование и другие недорогие расходные материалы, чтобы создавать интересные и полезные устройства.

Проекты электроники для начинающих требуют только базовых знаний схемотехники, навыков пайки и нескольких легко доступных ресурсов. Вы будете удивлены имеющимся у вас потенциалом и удивитесь, почему не приняли вызов раньше. Вот девять невероятных проектов в области электроники, которые новички могут реализовать с минимальными усилиями.

1. MintyBoost

MintyBoost служит альтернативным источником энергии для небольших гаджетов. Будь то телефон, iPod, фотоаппарат или MP3-плеер, MintyBoost может его зарядить. Это надежный гаджет с резервным питанием, который легко создать с помощью таких ресурсов, как батареи 9 В, конденсаторы, диоды, печатная плата, индуктор, провода, корпус и порт USB.

Мощность, вырабатываемая вашим MintyBoost, зависит от уровня напряжения в используемых батареях.

2. Суперконденсатор USB Light

Хотя суперконденсаторный светильник может хранить энергию дольше, чем простой конденсаторный свет, он может не прослужить вам всю ночь. Вот почему вам нужен USB-разъем для зарядки суперконденсатора. Когда вы подключите суперконденсаторную USB-лампу к ноутбуку, она перезарядится и прослужит дольше.

Этот суперконденсаторный световой USB-проект прост и увлекателен. Вам понадобится суперконденсатор 5,5 В 0,1 Ф, вилка USB-разъема, резистор 1 кОм и белый светодиод.

3. Привод джиттера

В этом проекте Jitter Drive вы превратите свой USB-накопитель в движущуюся и вибрирующую игрушку. Как это круто?

Хотя джиттер-драйв непрактичен, это замечательный гаджет, который поднимет вам настроение. По сути, это USB-накопитель, подключенный к головке зубной щетки с двигателем, установленным на печатной плате. В качестве источника питания можно использовать конденсаторы или аккумуляторы. Прикрепите переключатель к батарее, познакомьтесь с пайкой.

Связанный: Советы по повторному использованию старого оборудования

4. USB-устройство судного дня

Бывают дни, когда вы хотите, чтобы можно было сбросить весь день или неделю. Это USB-устройство судного дня — то, что вам нужно, чтобы снять напряжение. По сути, этот гаджет представляет собой средство запуска программ, которое вы можете модифицировать для выполнения многих других задач.

Секрет работы устройства заключается в трех уровнях отказоустойчивой защиты.Не забывайте извлекать и хранить ключи в безопасности, когда они не используются. Проект поможет вам познакомиться с миром электронной техники.

5. Сделай сам аудиомикшер

Эта микшерная консоль представляет собой удобное электронное устройство для изменения и комбинирования аудиосигналов, которые суммируются для создания комбинированных выходных сигналов. Эти аудиомикшеры могут быть цифровыми или аналоговыми, но в этом проекте мы сосредоточимся на последних.

Хотя проект немного технический, его легко взломать, если вы понимаете, как работают разные схемы.Вы можете продвинуть устройство, добавив схемы для выравнивания звука. Для этого проекта вам понадобятся потенциометр, конденсатор, резисторы, один операционный усилитель, динамик, провода и источник питания постоянного тока.

Теперь, когда у вас есть аудиомикшер, вы, вероятно, захотите попробовать другой проект, который выведет ваши домашние развлечения на новый уровень. Почему бы не построить домашний кинотеатр?

6. TV-B-Gone

Хотя телевизоры — отличный источник развлечений, они могут сильно отвлекать, если вы хотите поработать.Сделайте этот TV-B-Gone, чтобы помочь вам включать и выключать телевизор по своему усмотрению. Это устройство позволит вам выключать практически все типы телевизоров, в том числе новейшие телевизоры с плоским экраном.

Это отличный проект, который познакомит вас с пайкой в ​​целом. Вам потребуются такие материалы, как микроконтроллер, резонатор 8 МГц, держатель батареи, транзистор, узкополосный и широкоугольный инфракрасный светодиод, батарейки AA и резистор на 150 Ом. Вы можете купить большую часть этих расходных материалов на eBay или получить их из старой электроники.

7. Mini POV v4

Этот MiniPOV v4 — интересный способ начать работу над проектами программирования. Вам понадобятся такие инструменты, как устройства для зачистки проводов и кусачки, печатная плата, паяльник, батарейки AAA, микроконтроллер и компьютер для кодирования. В процессе сборки вы также узнаете основные методы пайки, которые можно применить в других проектах.

Ищете свежие идеи для будущих проектов, с которыми вы справитесь? Не беспокойтесь больше, потому что у нас есть креативные идеи о том, как вы можете повторно использовать свой старый компьютер.

8. Светодиодная RGB-подсветка для настроения

В отличие от других проектов, которые мы рассмотрели в этом списке, этот немного сложен и требует значительного бюджета. Однако это достойный световой проект, который поднимет вам настроение. Эта светодиодная подсветка RGB создает спокойную атмосферу, медленно меняя цвета с разной скоростью.

Некоторые важные факторы, которые вы должны учитывать при создании светодиодной подсветки RGB, включают цвет света, рассеивание света, температуру и то, какие умные вещи может делать свет.Вам понадобится прозрачный плексиглас, модуль ESP-O1, источник питания 5 В, вилка постоянного тока, микроконтроллеры, несколько переключателей, светодиодная лента и розетка постоянного тока.

9. Гигиенический светодиодный фонарик

Не выбрасывайте пока тюбик для гигиенической помады, превратите его в практичный светодиодный фонарик. Этот простой гаджет пригодится, чтобы обеспечить свет в темноте, когда вы путешествуете пешком, ищете что-то под мебелью или гуляете ночью.

Светодиодный фонарик в виде помады имеет корпус, с которым можно легко работать.Закрепите переключатель внизу, пружину в средней части и подходящую лампочку вверху, и все готово.

Вам понадобятся тактильный переключатель, резистор на 470 Ом, трубка для гигиенической помады, батарея 12 В, провода, держатель батареи, белый светодиод и термоусадочная трубка.

Если у вас есть лишние ресурсы, ознакомьтесь с этими проектами кондиционеров, сделанными своими руками.

Начни с малого, добейся огромных успехов

Обсуждаемые здесь проекты весьма практичны, потому что большая часть необходимых ресурсов находится в вашем распоряжении.Познакомьтесь с основами программирования, пайки и сборки, попробовав некоторые из вышеперечисленных идей. Повторно используя старое оборудование, вы будете играть ключевую роль в сохранении окружающей среды.

Как создать отличный ПК для медиацентра

Ищете медиацентр? Прочтите все о различных аппаратных компонентах, лучших местах их покупки, кандидатах на программное обеспечение и расширителях носителей в этом полном руководстве!

Читать далее

Об авторе Роберт Минкофф (Опубликовано 43 статей)

Роберт обладает способностями к письменному слову и неутолимой жаждой учиться, которую он искренне прилагает к каждому проекту, которым занимается.Его восьмилетний опыт написания внештатных писателей охватывает диапазон веб-контента, обзоров технических продуктов, сообщений в блогах и SEO. Он находит технологические достижения и проекты «сделай сам» весьма увлекательными. Роберт в настоящее время является писателем в MakeUseOf, где ему нравится делиться стоящими идеями DIY. Смотреть фильмы — его дело, поэтому он всегда в курсе сериалов netflix.

Более От Роберта Минкоффа
Подпишитесь на нашу рассылку новостей

Подпишитесь на нашу рассылку, чтобы получать технические советы, обзоры, бесплатные электронные книги и эксклюзивные предложения!

Нажмите здесь, чтобы подписаться

Разверните, чтобы прочитать всю историю

SparkFun Education — Руководства — Как питать электронику

Обзор

Это руководство расскажет о различных способах реализации ваших электронных проектов.В нем будут подробно описаны параметры напряжения и тока, которые вы, возможно, захотите сделать. Также будут учтены дополнительные соображения, которые вы должны учесть, если ваш проект является мобильным / удаленным или, другими словами, вы не собираетесь сидеть рядом с розеткой на стене.

Если это действительно ваш первый электронный проект, у вас есть возможность прочитать это руководство или придерживаться рекомендованных материалов для проекта или платы разработки по вашему выбору. Комплект SparkFun Inventor’s Kit содержит USB-кабель, необходимый для питания, и отлично подходит для всех проектов в комплекте, а также для многих более сложных проектов.Если вы чувствуете себя подавленным, лучше всего начать с этого комплекта.

Рекомендуемая литература

Вот соответствующие уроки, которые вы, возможно, захотите проверить перед чтением этого:


Способы питания проекта

Вот некоторые из наиболее часто используемых методов для поддержки проекта:

  • Источники питания переменного тока в постоянный (например, компьютер или ноутбук)
  • Настольный источник питания переменного тока
  • Аккумуляторы
  • Через USB-кабель

Четыре распространенных способа подачи питания на ваш проект

Какой вариант мне выбрать для работы моего проекта?

Ответ на этот вопрос во многом зависит от конкретных требований вашего проекта.

Если вы начинаете с SparkFun Inventor’s Kit или другой базовой платы для разработки, вам, скорее всего, понадобится только USB-кабель. SparkFun Redboard — это пример, для которого требуется только кабель USB A — B для подачи питания на работу схем из комплекта.

Если вы занимаетесь строительными проектами и регулярно тестируете схемы, настоятельно рекомендуется приобрести настольный источник питания переменного тока. Это позволит вам установить напряжение на определенное значение в зависимости от того, что вам нужно для вашего проекта.Это также дает вам некоторую защиту, поскольку вы можете установить максимально допустимый ток. Затем, если в вашем проекте произойдет короткое замыкание, питание скамейки будет отключено, и мы надеемся, что это предотвратит повреждение некоторых компонентов в вашем проекте.

Определенный источник питания переменного тока в постоянный часто используется после проверки цепи. Этот вариант также хорош, если вы часто используете одну и ту же доску разработки снова и снова в своих проектах. Эти настенные адаптеры обычно имеют заданное выходное напряжение и ток, поэтому важно убедиться, что выбранный вами адаптер имеет правильные характеристики для проекта, который вы будете использовать, и не превышать эти характеристики.

Если вы хотите, чтобы ваш проект был мобильным или базировался в удаленном месте, вдали от того, где вы можете получить настенное питание переменного тока из сети, батареи — это то, что вам нужно. Батарейки бывают самых разных, поэтому обязательно ознакомьтесь с последующими частями этого руководства, чтобы вы могли точно определить, что выбрать. Обычно выбираются аккумуляторные батареи NiMH типа AA и ионно-литиевый полимер.


Рекомендации по напряжению / току

Какое напряжение мне нужно для проекта X?

Это во многом зависит от схемы, поэтому на этот вопрос нет простого ответа.Однако большинство микропроцессорных плат для разработки, таких как Arduino Uno, имеют на борту регулятор напряжения. Это позволяет нам подавать напряжение в указанном диапазоне выше регулируемого. Многие микропроцессоры и ИС на платах разработки работают от 3,3 или 5 Вольт, но имеют регуляторы напряжения, которые могут работать от 6 В до 12 В.

Питание поступает от источника питания и затем регулируется регулятором напряжения, так что каждая микросхема получает постоянное напряжение, даже если потребляемый ток может колебаться в разное время.Здесь, в SparkFun, мы используем блоки питания 9 В для многих наших продуктов, которые работают в диапазоне от 3,3 В до 5 В. Однако, чтобы проверить, какое напряжение является безопасным, рекомендуется проверить техническое описание регулятора напряжения на плате разработки, чтобы узнать, какой диапазон напряжения рекомендуется производителем.

Какой ток мне нужен для проекта X?

Этот вопрос также зависит от макетной платы и микропроцессора, которые вы используете, а также от того, какие схемы вы планируете подключать к ним.Если ваш блок питания не может дать вам количество энергии, необходимое для проекта, схема может начать работать странным и непредсказуемым образом. Это также известно как потемнение.

Как и в случае с напряжением, рекомендуется свериться с таблицами данных и оценить, что может понадобиться различным частям схемы. Также лучше округлить и предположить, что вашей цепи потребуется больше тока, чем для обеспечения достаточного тока. Если ваша схема включает элементы, требующие большого количества тока, такие как двигатели или большое количество светодиодов, вам может потребоваться большой источник питания или даже отдельные источники питания для микропроцессора и дополнительных двигателей.Опять же, всегда в ваших интересах получить источник питания, рассчитанный на более высокий ток, и не использовать лишнее, чем наличие источника, которого недостаточно.

Не знаете, сколько тока потребляет ваш проект?

После того, как вы немного поиграете со схемами, вам будет легче оценить количество тока, которое требуется вашему проекту. Однако распространенные способы выяснить это экспериментально — это либо использовать источник переменного тока постоянного тока, который имеет считывание тока, либо использовать цифровой мультиметр для измерения тока, идущего в вашу цепь во время ее работы.Если вы не знаете, как измерить ток с помощью мультиметра, ознакомьтесь с нашим руководством по мультиметру.

Цифровой мультиметр

Мы настоятельно рекомендуем иметь цифровой мультиметр в вашем электронном ящике. Он отлично подходит для измерения силы тока или напряжения.


Подключения

Как подключить аккумулятор или источник питания к моей цепи?

Есть много способов подключить источник питания к вашему проекту.

Общие способы подключения питания к вашей цепи

Настольные переменные источники питания обычно подключаются к цепям напрямую с помощью банановых разъемов или проводов. Они также похожи на разъемы на кабелях щупов мультиметра.

Многие проекты сначала создаются на макетной плате в качестве прототипа, прежде чем они станут конечным продуктом. Существует множество способов питания вашей макетной платы, многие из которых включают в себя те же разъемы, которые упомянуты здесь.

Как только проект проходит стадию прототипирования, он обычно попадает на печатную плату. Один из наиболее распространенных разъемов питания, используемых на готовой печатной плате, как в бытовой электронике, так и в электронике для хобби, — это цилиндрический разъем, также известный как цилиндрический разъем. Они могут различаться по размеру, но все они работают одинаково и обеспечивают простой и надежный способ поддержки вашего проекта.

Батареи обычно хранятся в футляре, который удерживает батареи и подключает цепь с помощью проводов или бочкообразного разъема.Некоторые батареи, такие как литий-полимерные ионные батареи, часто используют разъем JST.

Чтобы узнать больше о различных разъемах питания, см. Наше руководство по разъемам.


Дистанционное / мобильное питание

Какой аккумулятор выбрать?

Когда вы запитываете удаленную цепь, возникают те же проблемы с поиском батареи, которая обеспечивает правильное напряжение и ток. Срок службы или емкость аккумулятора — это показатель общего заряда аккумулятора.Емкость аккумулятора обычно оценивается в ампер-часов, (Ач) или миллиампер-час (мАч), и это говорит вам, сколько ампер может обеспечить полностью заряженная батарея за период в один час. Например, аккумулятор емкостью 2000 мАч может обеспечивать ток до 2 А (2000 мА) в течение одного часа.

Размер, форма и вес аккумулятора также следует учитывать при создании мобильного проекта, особенно если он будет летать на чем-то вроде небольшого квадрокоптера. Вы можете получить приблизительное представление о разнообразии, посетив этот список в Википедии.Узнайте больше о типах аккумуляторов в нашем руководстве по аккумуляторным технологиям.

Батареи последовательно и параллельно

Вы можете добавлять батареи последовательно или параллельно, чтобы получить желаемое напряжение и ток, необходимые для вашего проекта. Когда две или более батареи помещаются в серии , напряжения батарей складываются. Например, свинцово-кислотные автомобильные аккумуляторы фактически состоят из шести одноэлементных свинцово-кислотных аккумуляторов, соединенных последовательно; шестерка 2.Ячейки 1 В в сумме дают 12,6 В. При последовательном соединении двух батарей рекомендуется, чтобы они были одного химического состава. Также будьте осторожны при последовательной зарядке аккумуляторов, так как многие зарядные устройства рассчитаны только на одноэлементную зарядку.

При подключении двух или более аккумуляторов параллельно емкости увеличиваются. Например, четыре батареи AA, подключенные параллельно, по-прежнему будут вырабатывать 1,5 В, однако емкость батарей увеличится в четыре раза.

Какая емкость аккумулятора мне нужна для моего проекта?

На этот вопрос легче ответить, если вы определили величину тока, который обычно потребляет ваша схема.В следующем примере мы будем использовать оценку. Однако рекомендуется измерять ток, потребляемый вашей схемой, с помощью цифрового мультиметра, чтобы получить точные результаты.

В качестве примера давайте начнем со схемы, оценим ее текущий выходной ток, затем выберем батарею и посчитаем, как долго схема будет работать от батареи. Давайте выберем микроконтроллер ATmega 328, который станет нашим мозгом для схемы. В нормальных условиях он потребляет около 20 мА. Давайте теперь подключим три красных светодиода и стандартные резисторы ограничения тока 330 Ом к цифровым контактам ввода / вывода микроконтроллера.В этой конфигурации каждый добавленный светодиод заставляет схему потреблять примерно на 10 мА больше тока. Теперь давайте подключим к микроконтроллеру два мотора Micro Metal. Каждый из них при включении потребляет примерно 25 мА. Наш общий возможный текущий розыгрыш сейчас составляет:

Давайте выберем для этого стандартную щелочную батарею AA, потому что она имеет более чем достаточный ток (до 1 А), имеет приличную емкость батареи (обычно в диапазоне от 1,5 Ач до 2,5 Ач) и очень распространена.Предположим, что в этом примере среднее значение составляет 2 Ач. Обратной стороной использования AA является то, что он имеет выходное напряжение только 1,5 В, и, поскольку остальные наши компоненты будут работать от 5 В, нам необходимо увеличить напряжение. Мы можем использовать этот повышающий переход на 5 В, чтобы получить необходимое нам напряжение, или мы можем использовать три батареи AA последовательно, чтобы приблизить нас к необходимому напряжению. Три последовательно включенных АА дают нам напряжение 4,5 В (3 раза по 1,5 В). Вы также можете добавить еще одну батарею на 6 В и отрегулировать напряжение до уровня, необходимого для вашей схемы.

Чтобы рассчитать, как долго цепь будет работать от батареи, мы используем следующее уравнение:

Для цепи, питаемой параллельно от 3 AA и подключенной к цепи с постоянным потребляемым током 100 мА, это соответствует:

В идеале мы могли бы получить 60 часов автономной работы от этих трех щелочных батарей AA в такой параллельной конфигурации. Однако рекомендуется «снижать номинальные характеристики» аккумуляторов, что означает предполагать, что время автономной работы будет ниже идеального.Давайте консервативно скажем, что мы получим 75% идеального времени автономной работы и, следовательно, около 45 часов автономной работы для нашего проекта.

Срок службы батареи также может варьироваться в зависимости от фактического потребляемого тока. Вот график для батареи Energizer AA, показывающий ожидаемое время ее работы при постоянном потреблении тока.

Energizer AA, ток и время работы от батареи

Это лишь одна из многочисленных конфигураций, которые вы можете использовать для управления удаленным проектом.


Ресурсы и дальнейшее развитие

Теперь вы должны знать наиболее распространенные способы питания вашей цепи и узнать, какой из них лучше всего подходит для вас, в зависимости от конкретных требований вашего проекта. Теперь вы можете сделать лучшее суждение, исходя из соображений тока, напряжения, разъема и мобильности для вашего проекта.

Если вы хотите узнать больше о схемах прототипирования, ознакомьтесь с нашим руководством по макетной плате:

35+ потрясающих электрических проектов для инженеров и энтузиастов

Инженеры всегда находятся в поиске проектов, и поиск значимых проектов делает этот поиск полезным.Ниже перечислены некоторые идеи электротехнических проектов для таких инженеров. Многие из них могут работать с большей мощностью, чем привыкли инженеры-электронщики, поэтому безопасность превыше всего.

Эти тщательно подобранные проекты по электрике. Идеи просты, но интересны и содержат несколько мини-проектов. Студенты EEE также могут использовать эти комплекты проектов в качестве проекта последнего года обучения. Список содержит в общей сложности 31 тему электрических проектов. Эти проекты будут очень полезны студентам-электротехникам.Взгляни.

Electric Projects: двухосная система отслеживания солнечной энергии

Эта система требует участия широкого круга инженеров, включая механическое, электрическое и электронное. Механическая часть будет включать в себя разработку системы плавных передач для перемещения в соответствии с требованиями. Электрическая часть будет работой солнечной панели и требования к батарее.

Электроника потребует разработки сенсорной системы, которая будет генерировать команды для системы передач, чтобы действовать соответствующим образом.В системе используется прямозубая шестерня для реализации двухосного солнечного трекера. Система реализована на микросхеме Atmel IC AT89C51.

Этот проект доступен по адресу: Dual Axis Solar tracker system

Преобразователь постоянного тока 5 В в постоянный ток 48 В для фантомных источников питания

Эта схема представляет собой простой и недорогой преобразователь постоянного тока в постоянный для источников фантомного питания, используемых в микшерных пультах, микрофонных предусилителях, телефонных системах и подобном оборудовании.

Этот проект доступен по адресу: Преобразователь 5 В постоянного тока в 48 В постоянного тока для источников фантомного питания

Создавайте собственные решения для зарядки аккумуляторов электромобилей

Приведенное ниже примечание по применению должно помочь разработчикам создавать собственные решения для зарядки аккумуляторов электромобилей.При необходимости можно получить помощь от компании.

Руководство по проектированию доступно по адресу: «Создайте свое собственное решение для зарядки аккумуляторов электромобиля»

Сделайте свою собственную электрическую розетку USB

Схема универсальной розетки USB надежно преобразует напряжение аккумулятора 12 В в стабильное напряжение 5 В.

Эту систему можно приобрести по адресу: USB Power Socket

.

Сделайте свой собственный счетчик энергии

Здесь представлен простой счетчик энергии, использующий микросхему ADE7757 Analog Device для однофазных, 2-проводных (фаза и нейтраль) систем, используемых в домашних условиях.

Эта контурная система доступна по адресу: Energy Meter

Система промышленной автоматизации с джойстиком

Этот проект может использоваться для управления четырьмя промышленными электроприборами с помощью джойстика и платы Arduino Nano.

Этот проект доступен по адресу: Make This управляемая джойстиком система промышленной автоматизации

Драйвер бесщеточного двигателя постоянного тока

Схема драйвера бесщеточного двигателя постоянного тока, описанная здесь, использует микросхему драйвера DRV10866 для управления небольшим вентилятором BLDC без использования каких-либо датчиков положения.

Этот проект доступен по адресу: Бесщеточный драйвер двигателя постоянного тока

Конструкция источника питания постоянного тока

Для таких схем, как счетчики Гейгера, устройства защиты от насекомых, трубки и датчики Nixie, требуются источники постоянного тока высокого напряжения (HVDC). На рынке доступны различные типы источников постоянного тока высокого напряжения, включая удвоитель или учетверитель напряжения, обратноходовой преобразователь и повышающий преобразователь.

Некоторые из них имеют низкую выходную токовую нагрузку. Но при правильных расчетах с использованием базовых формул преобразования вольтодобавки мы можем получить источники постоянного тока высокого напряжения, способные обеспечивать чистую и высокую пропускную способность по току.Здесь представлена ​​конструкция повышающего преобразователя с использованием преобразователя постоянного тока MC34063.

Этот проект доступен по адресу: HVDC Power Supply Design

Микроинвертор

Здесь описана простая схема маломощного инвертора, которая преобразует 12 В постоянного тока в 230 В переменного тока. Его можно использовать для питания очень легких нагрузок, таких как ночные лампы и беспроводные телефоны, но его можно превратить в мощный инвертор, добавив больше полевых МОП-транзисторов.

Этот проект доступен по адресу: Micro Inverter

Автоматический якорный фонарь

Федеральные и международные правила требуют, чтобы лодки несли огни во время заката, восхода солнца и в условиях ограниченной видимости.Количество и цвета света зависят от размера судна. Топовый якорный огонь вышел из моды, так как он находится слишком высоко над уровнем воды. Это затрудняет оценку положения лодки, особенно в кромешной тьме на якорной стоянке.

Этот проект представляет собой компактный, но недорогой автоматический якорный светильник, интегрированный с датчиком внешней освещенности, который включает и выключает его автоматически.

Этот проект доступен по адресу: Automatic Anchor light

Аудиобуфер с высоким сопротивлением и JFET

Буферная схема, описанная здесь, полезна для увеличения входного импеданса переменного тока звуковых усилителей, используемых со звукоснимателями в музыкальных инструментах.Источники сигналов для усилителей и пассивных звукоснимателей для электрогитар требуют очень высокого импеданса, превышающего 5 мегаом. Это может быть легко достигнуто с помощью полевого транзистора (JFET), но может потребоваться особая конструкция печатной платы (PCB), соответствующие методы изготовления коробки, соответствующие кабели и разъемы.

Этот проект обеспечивает решение для высокоомного, недорогого, малотокового буферного повторителя на основе PN4393 JFET.

Этот проект доступен по адресу: High-Impedance Audio Buffer With JFET

PIN диодный датчик пожара

Это сверхчувствительный датчик пожара, который активирует тревогу при обнаружении пожара.В этой схеме чувствительный PIN-диод используется в качестве датчика пожара для обнаружения пожара на большом расстоянии. Он обнаруживает видимый свет и инфракрасное (ИК) в диапазоне от 430 нм до 1100 нм.

Видимый свет и инфракрасный свет от огня активируют датчик, чтобы вызвать тревогу. Он также обнаруживает искры в электропроводке и, если они не исчезнут, подает предупреждающий сигнал. Анод легко определить по плоской поверхности фотодиода, если смотреть сверху. Небольшая точка пайки, к которой подсоединяется тонкий провод, является анодом, а другая — клеммой катода.

Этот проект доступен по адресу: ПИН-диодный датчик пожара

Питание 5 В плюс-минус от батареи 9 В

Операционным усилителям

для правильной работы требуется питание с двойной полярностью. При работе с батарейным питанием становится сложно получить двойной источник питания для операционных усилителей.

Здесь представлена ​​простая схема, обеспечивающая ± 5В от батареи 9В. Это один из интересных проектов среди идей электротехнического проекта. Операционные усилители требуют питания с двойной полярностью для правильной работы.При работе с батарейным питанием становится сложно получить двойной источник питания для операционных усилителей.

Этот проект доступен по адресу: Плюс-минус Питание 5 В от батареи 9 В

Инфракрасный релейный переключатель с датчиком движения

Этот проект разработан для использования со всеми видами автомобильных / бытовых нагрузок на 12 В постоянного тока средней мощности. Это простой переключатель твердотельного реле (SSR), управляемый стандартным модулем пассивного инфракрасного (PIR) датчика движения.

ПИК-датчик — это электронное устройство, которое может измерять инфракрасный свет, излучаемый объектами в его поле зрения.Кажущееся движение обнаруживается, когда источник инфракрасного излучения с одной температурой (например, человек) проходит перед источником инфракрасного излучения с другой температурой (например, стеной). Модуль датчика PIR, в центре которого находится датчик PIR, имеет элементы, изготовленные из кристаллического материала, который генерирует электрический заряд при воздействии ИК-излучения.

Этот проект доступен по адресу: Инфракрасный релейный переключатель с датчиком движения

Недорогой детектор утечки сжиженного нефтяного газа

Схема для детектора утечки сжиженного нефтяного газа легко доступна на рынке, но она чрезвычайно дорога и обычно основана на микроконтроллере (MCU).В этом проекте представлен недорогой детектор сжиженного нефтяного газа, который можно легко построить в цепи.

Основная задача схемы — обнаруживать утечку сжиженного нефтяного газа в любом месте. В основе схемы лежит сдвоенный компаратор IC LM393 (IC2). Он используется для сравнения двух разных напряжений, в данном случае опорного напряжения и выходного напряжения газового датчика MQ-6.

Этот проект доступен по адресу: Недорогой детектор утечки сжиженного нефтяного газа

Недорогой контроллер Dusk-Dawn

Этот контроллер сумерек-рассвет построен на основе светозависимого резистора среди других компонентов.Общий аккумуляторный источник питания используется для работы схемы, а также для нагрузки, то есть для схемы питания светодиода / небольшого инвертора. Резисторы работают в схеме как делитель напряжения и ограничитель тока. Светодиоды используются как индикатор отключения цепи. N-канальный полевой МОП-транзистор используется для переключения светодиода.

Этот проект доступен по адресу: Недорогой контроллер Dusk-Dawn

Сеть с автоматическим переключением мощности, инвертор солнечной энергии или генератор

Этот проект основан на эвристической структуре AEIOU Design Engineering Approach.Конструкция, обеспечивающая производительность, безопасность и надежность, обеспечивается коммутационным модулем. Дизайн с учетом эргономики и эстетики обеспечивается с точки зрения приоритета, установленного пользователем в отношении доступности источника питания. Конструкция, обеспечивающая технологичность и сборку, обеспечивается генератором, инвертором и солнечными батареями.

Также, в зависимости от выбора и доступности, можно работать с различными схемами, использующими Eagle.

Этот проект доступен по адресу: Auto Power Switching Mains, Solar Inverter or Generator

Генератор сигналов и инвертор с использованием таймеров NE555

Часто нам требуется генератор прямоугольных сигналов с регулируемой частотой, почти равными высокими и низкими импульсами на выходе и регулируемыми амплитудами.Здесь мы представляем простой, полезный и недорогой генератор сигналов, построенный на таймерах NE555. Используя внешние переключатели, вы можете контролировать или выбирать частотные диапазоны в соответствии с вашими требованиями.

Этот проект доступен по адресу: Генератор сигналов и инвертор с использованием таймеров NE555

Настраиваемый адаптер RS232 — TTL — I2C

Сигналы

RS232 покрывают гораздо большее расстояние, чем стандартные сигналы TTL и I2C. Эти сигналы также имеют лучшую помехозащищенность. RS232 — это хорошо известный стандарт, поддерживаемый многими популярными ИС, и поэтому до сих пор широко используется.Иногда мы хотим отправить сигналы TTL и I2C на большее расстояние. В этом проекте описывается, как эти сигналы могут быть расширены через линии RS232.

Этот проект доступен по адресу: Настраиваемый адаптер RS232 — TTL — I2C

Смарт-зонд CRO с активацией вибрацией

Это простая, недорогая, энергосберегающая и экономящая устройства схема для лаборатории электроники, сервисного центра, мастерской электроники или где бы то ни было, где используется CRO. Как правило, на ремонтной станции CRO используется в течение очень короткого времени.Но в большинстве случаев пользователю не удается выключить CRO сразу после использования.

Сервисный инженер в основном концентрируется на неисправностях, а не на том, включен или выключен CRO. Датчик вибрации отключает CRO, когда датчик не используется в течение определенного времени.

Этот проект доступен по адресу: Интеллектуальный датчик CRO с активацией вибрацией

4-канальный многорежимный усилитель звука

Иногда нам нужны настраиваемые многоканальные усилители для экспериментов или для использования в офисах или школах.Вот проект на базе TDA1554Q, сконфигурированный для многорежимной работы с четырьмя выходами каналов. Он имеет четыре канала, и каждый канал может обеспечить около 11 Вт при нагрузке 2 Ом и около 6 Вт при нагрузке 4 Ом.

Схема также будет работать с нагрузками от 4 до 16 Ом. Коэффициент усиления каждого канала фиксируется на уровне 20 дБ в одноканальном режиме и 26 дБ в режиме BTL.

Этот проект доступен по адресу: 4-канальный многорежимный аудиоусилитель

Проектирование и анализ однокаскадного усилителя на C ++

Для расчета параметров цепи транзисторного усилителя звука требуется множество формул.Некоторые из этих значений включают резисторы, разделительный конденсатор, байпасный конденсатор, потребляемую мощность, ток, протекающий через различные компоненты. Даже на обычном калькуляторе на расчет таких параметров уходит немало времени. С помощью программы на C ++ все параметры можно рассчитать за доли секунды.

В этом проекте представлен одноступенчатый транзисторный усилитель звука, требующий в общей сложности 19 формул для получения значений компонентов и анализа схемы.

Этот проект доступен по адресу: Design and Analysis of Single Stage Amplifier using C ++

Четырехканальный видео и аудио секвенсор

Следующий проект представляет собой простую схему для последовательного переключения выходов камер видеонаблюдения.Он переключает четыре видео- и аудиоканала последовательно, по одному. Он построен вокруг таймера 555 и нескольких других компонентов. Таймер выполнен в виде нестабильного мультивибратора.

Односторонняя печатная плата четырехканального видео и аудио секвенсора предоставляется вместе с компоновкой компонентов. После сборки схемы на печатной плате поместите ее в подходящий пластиковый ящик.

Этот проект доступен по адресу: Четырехканальный видео и аудио секвенсор

Автоматический выключатель питания с управлением через USB

Питание ТВ и ТВ-приставки (STB) происходит от общего коммутатора.Импульсный источник питания (SMPS) телевизора продолжает потреблять небольшое количество энергии из сети, и STB не выключается, когда вы выключаете пульт. В следующем проекте представлена ​​схема, которая может управлять питанием от сети LED-телевизора и DTH STB. Он также защищает устройства от вредных начальных скачков напряжения, когда питание восстанавливается после сбоя питания.

Этот проект доступен по адресу: Автоматический выключатель питания с USB-управлением

Инвертор синусоидальной волны 1 кВт

Инвертор обеспечивает резервное питание для сетевых устройств в случае сбоя питания.Большинство доступных на рынке инверторов имеют сложную схему и не очень экономичны. Некоторые из них выдают прямоугольный сигнал на выходе, что нежелательно для индуктивных нагрузок. В этом проекте представлена ​​простая инверторная схема, которая производит квазисинусоидальный выходной сигнал частотой 50 Гц с использованием одной микросхемы CD4047 и некоторых дискретных компонентов, что делает ее очень экономичным решением.

Этот проект доступен по адресу: синусоидальный инвертор мощностью 1 кВт

Генератор четырехчастотный

Существует потребность в сигналах TTL и CMOS от источников стабильной частоты для разработки, тестирования и обслуживания цифровых и аналоговых электронных схем.Эти источники также полезны для быстрой проверки осциллографов, пробников, мультиметров, частотомеров и другого измерительного оборудования. Этот проект предлагает схему, которая производит фиксированные частоты 4 МГц, 6 МГц, 10 МГц и регулируемый прямоугольный сигнал с переменными частотами от примерно 10 Гц до более 100 кГц.

Этот проект доступен по адресу: 4 Frequency Generator

Программируемый трехфазный контроллер для двухпозиционного двигателя

Программируемый таймер полезен при разработке автоматического контроллера включения / выключения для трехфазного электродвигателя.В следующем проекте предлагается система с двумя программируемыми реле времени для настройки времени пуска и останова двигателя. Две цепи управления взаимодействуют с переключателями пуска / останова трехфазного пускателя двигателя. Также предусмотрена установка дней недели для работы контроллера.

Этот проект доступен по адресу: Программируемый трехфазный контроллер для двухпозиционного двигателя

Светодиодный стробоскоп высокой мощности

Стробоскоп

— удобный и достаточно точный прибор для измерения скорости вращающихся объектов в домах или на производстве.Его можно использовать для определения скорости вентиляторов, двигателей или любого другого вращающегося объекта. Это мигающий свет, который излучает резкие световые импульсы с переменной частотой. Объект, вращающийся с частотой, соответствующей импульсному свету, считается неподвижным.

Этот проект доступен по адресу: High Power LED Stroboscope

Автоматический выключатель на основе пароля

Автоматический выключатель защищает электрические цепи от повреждений в случае перегрузки или короткого замыкания. Его основная функция — обнаруживать неисправность и прерывать прохождение тока.В системе используется 8-битный микроконтроллер семейства 16f877A. В EEPROM хранится пароль, и его легко изменить. Пароль вводится с клавиатуры, и реле размыкает или замыкает автоматический выключатель, на что указывает лампа.

Этот проект доступен по адресу: Автоматический выключатель с паролем

Защита электроприборов от повышенного / пониженного напряжения

Здесь представлена ​​схема защиты от пониженного / повышенного напряжения, которая защищает холодильники, а также другие приборы от пониженного и повышенного напряжения.В качестве компаратора здесь используется операционный усилитель IC LM324 (IC2).

Этот проект доступен по адресу: Защита электроприборов от повышенного / пониженного напряжения

Измеритель панели постоянного тока с использованием Arduino

Панельные счетчики в регулируемых источниках питания используются для отображения таких электрических параметров, как напряжение и ток. Здесь представлена ​​схема для отображения постоянного напряжения и тока блоков питания, в том числе самодельных.

Этот проект доступен по адресу: DC Panel Meter с использованием Arduino

Многофункциональный индикатор состояния с использованием одного светодиода RGB

Система мониторинга в зарядных устройствах, индикаторах уровня воды и т. Д. Использует светодиоды для индикации состояния определенных условий.Здесь представлена ​​схема с несколькими индикаторами состояния, в которой используется один светодиод RGB для семи различных индикаций.

Этот проект доступен по адресу: Многофункциональный индикатор состояния с использованием одного светодиода RGB

Простой преобразователь малой мощности

Вот простой инвертор малой мощности, который преобразует 12 В постоянного тока в 230–250 В переменного тока. Его можно использовать для питания очень легких нагрузок, таких как оконные зарядные устройства и ночные лампы, или просто шокировать, чтобы не допустить злоумышленников. Схема построена на основе всего двух микросхем, а именно IC CD4047 и IC ULN2004.

Этот проект доступен по адресу: Simple Low Power Inverter

Драйвер энергосберегающего реле

Во многих цепях переключение выполняется реле, которое, в свою очередь, активирует внешнюю нагрузку. Мощность, потребляемая реле, может быть неподходящей для систем с батарейным питанием. Вот простое решение с использованием недорогих компонентов для значительной экономии энергии.

Этот проект доступен по адресу: Драйвер энергосберегающего реле

Автоматический контроллер водяного насоса

Вот схема автоматического контроллера водяного насоса, которая управляет двигателем водяного насоса.Двигатель автоматически включается, когда вода в верхнем баке (OHT) падает ниже нижнего предела.

Этот проект доступен по адресу: Автоматический контроллер водяного насоса

Зарядное устройство для мобильного телефона

Это схема зарядного устройства мобильного телефона, в котором используются три никель-кадмиевых или восемь стержневых элементов для зарядки аккумулятора, подключенного к выходным клеммам.

Этот проект доступен по адресу: Зарядное устройство для мобильных телефонов

Производство электроэнергии с помощью микротурбины

Здесь представлена ​​схема производства гидроэлектроэнергии, которая генерирует энергию из водопровода в здании с помощью микротурбины.Произведенное электричество можно использовать для зарядки аккумуляторов, которые можно использовать для аварийного освещения или других подобных целей. Микротурбины производят кинетическую энергию, которая, в свою очередь, помогает в производстве электроэнергии (электричества).

Этот проект доступен по адресу: Generate Power Using Microturbine

Надеюсь, эти идеи электротехнического проекта были вам полезны. Если у вас есть еще такие интересные идеи для электротехнических проектов, не стесняйтесь размещать их в разделе комментариев ниже.

Эта статья была впервые опубликована 18 октября 2016 г. и недавно обновлена ​​7 июля 2021 г.

Как запустить проект

Добавлено в избранное Любимый 64

Обзор

Это руководство расскажет о различных способах реализации ваших электронных проектов. В нем будут подробно описаны параметры напряжения и тока, которые вы, возможно, захотите сделать. Также будут учтены дополнительные соображения, которые вы должны учесть, если ваш проект является мобильным / удаленным или, другими словами, вы не собираетесь сидеть рядом с розеткой на стене.

Если это действительно ваш первый электронный проект, у вас есть возможность прочитать это руководство или придерживаться рекомендованных материалов для проекта или платы разработки по вашему выбору. Комплект SparkFun Inventor’s Kit содержит USB-кабель, необходимый для питания, и отлично подходит для всех проектов в комплекте, а также для многих более сложных проектов. Если вы чувствуете себя подавленным, лучше всего начать с этого комплекта.

Рекомендуемая литература

Вот соответствующие уроки, которые вы, возможно, захотите проверить перед чтением этого:

способов питания проекта

Вот некоторые из наиболее распространенных методов, используемых для поддержки проекта:

  • USB-питание
  • Настольный источник питания переменного тока
  • Настенный адаптер переменного тока в постоянный (например, компьютер или ноутбук)
  • Аккумуляторы

Четыре распространенных способа подачи питания на ваш проект

Какой вариант мне выбрать для поддержки моего проекта?

Ответ на этот вопрос во многом зависит от конкретных требований вашего проекта.

Питание от USB

Если вы начинаете с SparkFun Inventor’s Kit или другой базовой платы для разработки, вам, скорее всего, понадобится только USB-кабель. Arduino Uno — это пример, для которого требуется только кабель USB A — B для подачи питания на работу схем из комплекта. Вот несколько USB-кабелей из нашего каталога для питания вашего проекта от USB-порта.

Кабель USB micro-B — 6 футов

В наличии CAB-10215

USB 2.0 типа A на 5-контактный micro USB. Это новый разъем меньшего размера для USB-устройств. Разъемы Micro USB примерно вдвое дешевле…

13

Кабель USB от A до B — 6 футов

В наличии CAB-00512

Это стандартная проблема USB 2.0 кабель. Это наиболее распространенный периферийный кабель типа «папа / папа» от А до В, из тех, что обычно…

1
Настольный источник питания переменного тока

Если вы занимаетесь строительными проектами и регулярно тестируете схемы, настоятельно рекомендуется приобрести настольный источник питания переменного тока. Это позволит вам установить напряжение на определенное значение в зависимости от того, что вам нужно для вашего проекта.Это также дает вам некоторую защиту, поскольку вы можете установить максимально допустимый ток. Затем, если в вашем проекте произойдет короткое замыкание, питание стенда отключится, надеюсь, что предотвратит повреждение некоторых компонентов в вашем проекте.

Вот несколько настольных источников питания переменного тока из нашего каталога.

Настенные адаптеры переменного тока в постоянный

Определенный источник питания переменного тока в постоянный часто используется после проверки цепи. Этот вариант также хорош, если вы часто используете одну и ту же доску разработки снова и снова в своих проектах.Эти настенные адаптеры обычно имеют заданное выходное напряжение и ток, поэтому важно убедиться, что выбранный вами адаптер имеет правильные характеристики для проекта, который вы будете использовать, и не превышать эти характеристики. Вот несколько настенных адаптеров из каталога, которые предлагают несколько усилителей.

Если вам нужны более актуальные проекты, ознакомьтесь с некоторыми из этих источников питания в нашем каталоге. Просто убедитесь, что в списке рекомендованных продуктов на странице продукта вы найдете кабель, подходящий для вашего региона.

Аккумуляторы

Если вы хотите, чтобы ваш проект был мобильным или базировался в удаленном месте, вдали от того, где вы можете получить настенное питание переменного тока из сети, батареи — это то, что вам нужно. Батарейки бывают самых разных, поэтому обязательно ознакомьтесь с последующими частями этого руководства, чтобы вы могли точно определить, что выбрать. Обычно выбираются щелочные батареи, аккумуляторы NiMH AA и литий-полимерные. Вот несколько батареек из каталога.

Литий-ионный аккумулятор — 2 Ач

В наличии PRT-13855

Это очень тонкие и чрезвычайно легкие батареи на основе литий-ионной химии.Каждая ячейка выдает номинальное напряжение 3,7 В при 200…

. 7

Щелочная батарея 9 В

В наличии PRT-10218

Это ваши стандартные щелочные батарейки на 9 вольт от Rayovac. Даже не думайте пытаться перезарядить их.Используйте их с…

1

Никель-металлгидридный аккумулятор 2500 мАч — AA

В наличии PRT-00335

Никель-металлогидридные аккумуляторные батареи AA емкостью 2500 мАч, 1,2 В. [Технология NiMH] (http://en.wikipedia.org/wiki/Nickel_metal_hy…

Если вашему проекту требуется определенное напряжение или немного больше тока от батареи, попробуйте добавить повышающий преобразователь или импульсный стабилизатор.Вы можете снимать переменное напряжение с батареи и выдавать заданное напряжение 5 В. В зависимости от платы и компонентов, используемых в вашем проекте, вы потенциально можете выводить 9 В или 10 В в зависимости от конфигурации. Вам просто нужно убедиться, что вы получили необходимые компоненты для построения вашей схемы, чтобы выходное напряжение превышало 5 В. Вот несколько конвертеров из нашего каталога.

LiPower — повышающий преобразователь

В наличии PRT-10255

Плата LiPower основана на невероятно универсальном повышающем преобразователе TPS61200.Плата сконфигурирована для использования с Li…

5

Рекомендации по напряжению / току

Сколько напряжения мне нужно для Project X?

Это во многом зависит от схемы, поэтому на этот вопрос нет простого ответа. Однако большинство микропроцессорных плат для разработки, таких как Arduino Uno, имеют на борту регулятор напряжения.Это позволяет нам подавать напряжение в указанном диапазоне выше регулируемого. Многие микропроцессоры и микросхемы на платах разработки работают от 3,3 В или 5 В, но имеют регуляторы напряжения, которые могут работать от 6 до 12 В.

Питание поступает от источника питания и затем регулируется регулятором напряжения, так что каждая микросхема получает постоянное напряжение, даже если потребляемый ток может колебаться в разное время. Здесь, в SparkFun, мы используем блоки питания 9 В для многих наших продуктов, которые работают в режиме 3.Диапазон от 3 до 5 В. Однако, чтобы проверить, какое напряжение является безопасным, рекомендуется проверить техническое описание регулятора напряжения на плате разработки, чтобы узнать, какой диапазон напряжения рекомендуется производителем.

Сколько тока мне нужно для Project X?

Этот вопрос также зависит от макетной платы и микропроцессора, которые вы используете, а также от того, какие схемы вы планируете подключать к ним. Если ваш блок питания не может дать вам количество энергии, необходимое для проекта, схема может начать работать странным и непредсказуемым образом.Это также известно как потемнение.

Как и в случае с напряжением, рекомендуется проверить таблицы данных и оценить, что может понадобиться различным частям схемы. Также лучше округлить и предположить, что вашей схеме потребуется больше тока, чем для обеспечения достаточного тока. Если ваша схема включает элементы, требующие большого количества тока, такие как двигатели или большое количество светодиодов, вам может потребоваться большой источник питания или даже отдельные источники питания для микропроцессора и дополнительных двигателей.В противном случае падение мощности может привести к сбросу микропроцессора, недостаточному крутящему моменту двигателя или неполному горению светодиодных индикаторов. Опять же, всегда в ваших интересах получить блок питания, рассчитанный на более высокий ток, и не использовать дополнительные по сравнению с блоком, который не может обеспечить достаточно.

Светильники со светодиодными лентами, соединенными шлейфом

Не знаете, насколько актуален ваш проект?

После того, как вы некоторое время поиграете со схемами, будет легче оценить количество тока, которое требуется вашему проекту.Тем не менее, распространенные способы выяснить это экспериментально — либо использовать настольный источник питания переменного тока постоянного тока, который имеет считывание тока, либо использовать цифровой мультиметр для измерения тока, идущего в вашу схему во время ее работы. Это даст вам общее представление о том, какой блок питания выбрать для вашего проекта.

Если вы не знаете, как измерить ток с помощью мультиметра, обратитесь к нашему руководству по мультиметру.

Мы настоятельно рекомендуем иметь цифровой мультиметр в вашем электронном ящике.Он отлично подходит для измерения тока или напряжения.

Подключения

Как подключить аккумулятор или источник питания к цепи?

Есть много способов подключить источник питания к вашему проекту.

Общие способы подключения питания к вашей цепи

Настольные переменные источники питания обычно подключаются к цепям напрямую с помощью банановых разъемов или проводов. Они также похожи на разъемы на кабелях щупов мультиметра.

Кабели с крючками от банана к микросхеме

В наличии CAB-00506

Это различные кабели с выводами для подключения к мультиметрам, источникам питания, осциллографам, функциональным генераторам и т. Д. Кабели…

7

Кабели из банана в банан

В наличии CAB-00507

Это различные кабели с выводами для подключения к мультиметрам, источникам питания, осциллографам, генераторам функций и т. Д.Кабели…

2

Кабель от банана к аллигатору

В наличии CAB-00509

Это различные кабели с выводами для подключения к мультиметрам, источникам питания, осциллографам, генераторам функций и т. Д.Кабели…

2

Многие проекты сначала строятся на макетной плате с использованием проводов в качестве прототипа, прежде чем они станут конечным продуктом. Существует множество способов питания вашей макетной платы, многие из них используют те же разъемы, которые упоминаются здесь.

После завершения фазы прототипирования проект обычно попадает на печатную плату. Если вы планируете сделать схему один или два раза, можно перенести схему на макетную плату и вручную подключить схему для защиты проекта.Если вы планируете создавать схему более нескольких раз, вы можете рассмотреть возможность ее проектирования с помощью программного обеспечения САПР (например, Eagle), чтобы сэкономить время при подключении проекта или если вы планируете уменьшить размер всей схемы.

Комплект SparkFun ProtoShield

В наличии DEV-13820

SparkFun ProtoShield Kit позволяет вам настроить свой собственный щит Arduino, используя любую схему, которую вы можете придумать, а затем …

3

Один из наиболее распространенных разъемов питания, используемых на готовой печатной плате, как в бытовой электронике, так и в электронике для хобби, — это цилиндрический разъем, также известный как цилиндрический разъем.Они могут различаться по размеру, но все они работают одинаково и обеспечивают простой и надежный способ поддержки вашего проекта. В зависимости от вашего дизайна, вы также можете получать питание от USB-порта компьютера или настенного адаптера.

Разъем SparkFun USB-C

В наличии BOB-15100

SparkFun USB-C Breakout обеспечивает в 3 раза большую мощность, чем предыдущая плата USB, при этом отключая каждый контакт на соединении…

5

Батареи обычно хранятся в футляре, который удерживает батареи и подключает цепь с помощью проводов или бочкообразного разъема.Некоторые батареи, такие как литий-полимерные ионные батареи, часто используют разъем JST. Вот несколько из нашего каталога.

Держатель батареи 9 В

В наличии PRT-10512

Этот держатель батареи 9 В позволяет вашей батарее плотно защелкнуться и удерживать ее на месте, что отлично подходит в ситуациях, когда вы надеваете…

3

Чтобы узнать больше о различных разъемах питания, см. Наше руководство по разъемам.

Основные сведения о разъемах

18 января 2013 г.

Разъемы — главный источник путаницы для людей, только начинающих заниматься электроникой. Количество различных вариантов, терминов и названий соединителей может сделать выбор одного или найти тот, который вам нужен, непростым. Эта статья поможет вам окунуться в мир разъемов.

Дистанционное / мобильное питание

Какую батарею выбрать?

Когда вы запитываете удаленную цепь, все еще возникают те же проблемы с поиском батареи, которая обеспечивает правильное напряжение и ток.Срок службы или емкость аккумулятора — это показатель общего заряда аккумулятора. Емкость аккумулятора обычно оценивается в ампер-часов, (Ач) или миллиампер-часов (мАч), и это говорит вам, сколько ампер может обеспечить полностью заряженный аккумулятор за период в один час. Например, аккумулятор емкостью 2000 мАч может обеспечивать ток до 2 А (2000 мА) в течение одного часа.

Размер, форма и вес аккумулятора также следует учитывать при создании мобильного проекта, особенно если он будет летать на чем-то похожем на небольшой квадрокоптер.Вы можете получить общее представление о разнообразии, посетив этот список в Википедии. Узнайте больше о типах аккумуляторов в нашем руководстве по аккумуляторным технологиям.

Батареи, подключенные последовательно и параллельно

Вы можете добавлять батареи последовательно или параллельно, чтобы получить желаемое напряжение и ток, необходимые для вашего проекта. Когда две или более батареи помещаются в серии , напряжения батарей складываются. Например, свинцово-кислотные автомобильные аккумуляторы фактически состоят из шести одноэлементных свинцово-кислотных аккумуляторов, соединенных последовательно; шестерка 2.Ячейки 1 В в сумме дают 12,6 В. При последовательном соединении двух батарей рекомендуется, чтобы они были одного химического состава. Кроме того, будьте осторожны при последовательной зарядке аккумуляторов, поскольку многие зарядные устройства рассчитаны только на одноэлементную зарядку.

При подключении двух или более аккумуляторов параллельно емкости увеличиваются. Например, четыре батареи AA, подключенные параллельно, по-прежнему будут вырабатывать 1,5 В, однако емкость батарей увеличится в четыре раза.

Какая емкость аккумулятора мне нужна для моего проекта?

На этот вопрос легче ответить, если вы определили величину тока, который обычно потребляет ваша схема.В следующем примере мы будем использовать оценку. Однако рекомендуется измерять ток, потребляемый вашей схемой, с помощью цифрового мультиметра, чтобы получить точные результаты.

В качестве примера давайте начнем со схемы, оценим ее текущий выходной ток, затем выберем батарею и посчитаем, как долго схема будет работать от батареи. Давайте выберем микроконтроллер ATmega 328, который станет нашим мозгом для схемы. В нормальных условиях он потребляет около 20 мА. Давайте теперь подключим три красных светодиода и стандартные резисторы ограничения тока 330 Ом к цифровым контактам ввода / вывода микроконтроллера.В этой конфигурации каждый добавленный светодиод заставляет схему потреблять примерно на 10 мА больше тока. Теперь давайте подключим к микроконтроллеру два мотора Micro Metal. Каждый из них при включении потребляет примерно 25 мА. Наш общий возможный текущий розыгрыш сейчас составляет:

Давайте выберем для этого стандартную щелочную батарею AA, потому что она имеет более чем достаточный ток (до 1 А), имеет приличную емкость батареи (обычно в диапазоне от 1,5 Ач до 2,5 Ач) и очень распространена. Мы предположим, что в этом примере среднее значение составляет 2 Ач.Обратной стороной использования AA является то, что он имеет выходное напряжение только 1,5 В, и, поскольку остальные наши компоненты будут работать от 5 В, нам необходимо увеличить напряжение. Мы можем использовать этот повышающий разрыв на 5 В, чтобы получить необходимое нам напряжение, или мы можем использовать три батареи AA последовательно, чтобы приблизить нас к необходимому напряжению. Три последовательно включенных АА дают нам напряжение 4,5 В (3 раза по 1,5 В). Вы также можете добавить еще одну батарею на 6 В и отрегулировать напряжение до уровня, необходимого для вашей схемы.

Чтобы рассчитать, как долго цепь будет работать от батареи, мы используем следующее уравнение:

Для схемы, запитанной параллельно от 3 АА и подключенной к цепи с постоянным потребляемым током 100 мА, это соответствует:

В идеале мы могли бы получить 60 часов автономной работы от этих трех щелочных батарей AA в такой параллельной конфигурации.Однако рекомендуется «снижать номинальные характеристики» аккумуляторов, что означает предполагать, что время автономной работы будет ниже идеального. Давайте консервативно скажем, что мы получим 75% идеального времени автономной работы и, следовательно, около 45 часов автономной работы для нашего проекта.

Срок службы батареи также может варьироваться в зависимости от фактического потребляемого тока. Вот график для батареи Energizer AA, показывающий ожидаемое время автономной работы при постоянном потреблении тока.

Energizer AA, ток и время работы от батареи

Это лишь одна из многочисленных конфигураций, которые вы можете использовать для удаленного управления вашим проектом.

Ищете другие примеры? Ознакомьтесь с Powering LilyPad LED Projects, чтобы увидеть еще один пример расчета того, сколько энергии потребуется вашему проекту для светодиодов!

Стресс-тестирование

Теперь, когда вы выбрали блок питания и разъем, обязательно протестируйте свой проект и понаблюдайте за его поведением. В зависимости от производителя блоки питания могут иметь разную производительность. Обязательно проверьте сетевой адаптер в течение определенного периода времени, чтобы убедиться, что микроконтроллер не отключится, а блок питания не сбросится под нагрузкой.Для определенных проектов, использующих емкостные сенсорные датчики, обязательно проверьте наличие задержек, вызванных шумными источниками питания.

Если вы управляете своим проектом удаленно, обязательно проверяйте его с аккумулятором. Батареи могут обеспечивать разную мощность в зависимости от подключенной нагрузки и химического состава батареи. Это также может привести к отключению микроконтроллера или прекращению подачи питания.

Ресурсы и будущее

Теперь вы должны знать наиболее распространенные способы питания вашей цепи и узнать, какой из них лучше всего подходит для вас, в зависимости от конкретных требований вашего проекта.Теперь вы можете сделать лучшее суждение, исходя из соображений тока, напряжения, разъема и мобильности для вашего проекта. Ознакомьтесь с этими другими замечательными руководствами для мониторинга, управления или поддержки вашего проекта!

Аккумуляторные технологии

Основы батарей, используемых в портативных электронных устройствах: литий-полимерные, никель-металлгидридные, плоские и щелочные.

Регулируемое руководство по подключению зарядного устройства LiPo

Регулируемое зарядное устройство SparkFun LiPo представляет собой одноэлементное зарядное устройство для литий-полимерных (LiPo) и литий-ионных аккумуляторов.Благодаря возможности регулировки, это зарядное устройство сможет безопасно заряжать все наши одноэлементные батареи.

Или посмотрите несколько идей в блогах:

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *