Llogaritjet e rëndësishme në elektronikë: 7 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:10

Ky udhëzues ka për qëllim të listojë disa nga llogaritjet e rëndësishme në inxhinierët/prodhuesit e elektronikës që duhet të jenë të vetëdijshëm. Sinqerisht, ka shumë formula që mund të futen në këtë kategori. Kështu që unë e kam kufizuar këtë udhëzues vetëm në formula bazë.

Për shumicën e formulave të listuara, unë kam shtuar gjithashtu lidhje me llogaritësit në internet që mund t'ju ndihmojnë t'i kryeni këto llogaritje me lehtësi kur të bëhen të rëndë dhe të marrin kohë.

Hapi 1: Llogaritësi i jetëgjatësisë së baterisë

Kur aktivizoni projektet duke përdorur bateri, është thelbësore që ne të dimë kohëzgjatjen e pritshme të një baterie që mund të fuqizojë qarkun/ pajisjen tuaj. Kjo është e rëndësishme për të zgjatur jetën e baterisë dhe për të parandaluar dështimin e papritur të projektit tuaj. Ka dy formula të rëndësishme që lidhen me këtë.

Kohëzgjatja maksimale e një baterie mund të fuqizojë një ngarkesë

Jetëgjatësia e baterisë = Kapaciteti i baterisë (mAh ose Ah) / Ngarkesa aktuale (mA ose A)

Shkalla në të cilën ngarkesa tërheq rrymën nga bateria

Shkalla e shkarkimit C = Rryma e ngarkesës (mA ose A) / Kapaciteti i baterisë (mAh ose Ah)

Shkalla e shkarkimit është një parametër i rëndësishëm që vendos se sa rrymë mund të tërheqë me siguri një qark nga një bateri. Kjo zakonisht shënohet në bateri ose do të jepet në fletën e të dhënave të saj.

Shembull:

Kapaciteti i baterisë = 2000mAh, Ngarkesa aktuale = 500mA

Jetëgjatësia e baterisë = 2000mAh / 500mA = 4 orë

Shkalla e shkarkimit C = 500mA/2000mAh = 0.25 C

Këtu keni një llogaritës online të jetës së baterisë.

Hapi 2: Shpërndarja e fuqisë rregullatore lineare

Rregullatorët linearë përdoren kur kemi nevojë për një tension fiks për të fuqizuar një qark ose pajisje. Disa nga rregullatorët e njohur të tensionit linear janë seritë 78xx (7805, 7809, 7812 etj.). Këta rregullatorë linearë punojnë duke rënë tensionin e hyrjes dhe japin tension të qëndrueshëm të daljes në dalje. Shpesh shpërfillet shpërndarja e energjisë në këto rregullatorë linearë. Njohja e fuqisë së shpërndarë është mjaft e rëndësishme, kështu që projektuesit mund të përdorin lavamanë për të kompensuar shpërndarjen e fuqisë së lartë. Kjo mund të llogaritet duke përdorur formulën e mëposhtme

Shpërndarja e energjisë jepet me formulën

PD = (VIN - VOUT) x IOUT

Për të llogaritur rrymën e daljes

IOUT = PD / (VIN - VOUT)

Shembull:

Tensioni i hyrjes - 9V, Tensioni i daljes - 5V, Prodhimi aktual -1A Rezultati

PD = (VIN - VOUT) x IOUT

= (9 - 5) * 1

= 4 Watts

Llogaritësi online për shpërndarjen e fuqisë së rregullatorit linear.

Hapi 3: Llogaritësi i ndarjes së tensionit

Ndarësit e tensionit përdoren për të ndarë tensionet hyrëse në nivelet e dëshiruara të tensionit. Kjo është shumë e dobishme për të prodhuar tensione referuese në qarqe. Ndarësi i tensionit është ndërtuar në përgjithësi duke përdorur të paktën dy rezistorë. Mësoni më shumë se si funksionojnë ndarësit e tensionit. Formula e përdorur me ndarësit e tensionit janë

Për të përcaktuar tensionin dalës Vout = (R2 x Vin) / (R1 + R2)

Për të përcaktuar R2 R2 = (Vout x R1) / (Vin - Vout)

Për të përcaktuar R1 R1 = ((Vin - Vout) R2) / Vout

Për të përcaktuar tensionin hyrës Vin = (Vout x (R1 + R2)) / R2

Shembull:

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

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

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

=0.118

= 0.12 V

Hapi 4: Llogaritësi i Kohës RC

Qarqet RC përdoren për të gjeneruar vonesa kohore në shumë qarqe. Kjo është për shkak të veprimit të rezistencës që ndikon në rrymën e ngarkimit që rrjedh në kondensator. Sa më e madhe të jetë rezistenca dhe kapaciteti, aq më shumë kohë duhet që kondensatori të ngarkohet dhe kjo do të shfaqet si vonesë. Kjo mund të llogaritet duke përdorur formulën.

Për të përcaktuar kohën në sekonda

T = RC

Për të përcaktuar R

R = T / C

Për të përcaktuar C

C = T / R

Shembull:

R = 100K, C = 1uF

T = 100 x 1 x 10^-6

T = 0.1ms

Provoni këtë kalkulator të kohës RC konstante në internet.

Hapi 5: Rezistenca LED

Qarqet elektronike janë mjaft të zakonshme për LED. Gjithashtu LED -të do të përdoren shpesh me rezistencën e serisë kufizuese aktuale për të parandaluar dëmtimin e tepërt të rrjedhës aktuale. Kjo është formula e përdorur për të llogaritur vlerën e rezistencës së serisë të përdorur me LED

R = (Vs - Vf) / Nëse

Shembull

Nëse përdorni LED me Vf = 2.5V, If = 30mA dhe tension hyrës Vs = 5V. Atëherë rezistenca do të jetë

R = (5 - 2.5V) / 30mA

= 2.5V / 30mA

= 83Ohm

Hapi 6: Multivibrator astable dhe monostable duke përdorur IC 555

555 IC është një çip i gjithanshëm i cili ka një gamë të gjerë aplikimesh. Menjëherë nga gjenerimi i valëve katrore, modulimi, vonesat në kohë, aktivizimi i pajisjes, 555 mund t'i bëjë të gjitha. Astable dhe Monostable janë dy mënyra të përdorura zakonisht kur bëhet fjalë për 555.

Multivibrator astable - Prodhon impuls valor katror si dalje me frekuencë fikse. Kjo frekuencë vendoset nga rezistorët dhe kondensatorët e përdorur me të.

Me vlerat e dhëna RA, RC dhe C. Frekuenca dhe cikli i punës mund të llogariten duke përdorur formulën e mëposhtme

Frekuenca = 1.44 / ((RA +2RB) C)

Cikli i punës = (RA + RB) / (RA + 2RB)

Duke përdorur vlerat RA, RC dhe F, Kapaciteti mund të llogaritet duke përdorur formulën e mëposhtme

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

Shembull:

Rezistenca RA = 10 kohm, Rezistenca RB = 15 kohm, Kapaciteti C = 100 mikrofarada

Frekuenca = 1.44 / ((RA+2RB)*c)

= 1.44 / ((10k+2*15k)*100*10^-6)

= 1.44 / ((40k)*10^-4)

= 0.36 Hz

Cikli i punës = (RA+RB)/(RA+2RB)

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

= (25k)/(40k)

=62.5 %

Multivibrator monostabël

Në këtë mënyrë IC 555 do të prodhojë sinjal të lartë për një periudhë të caktuar kohe kur hyrja e shkyçjes shkon e ulët. Përdoret për të krijuar vonesa në kohë.

Me R dhe C të dhëna, ne mund të llogarisim Vonesën e kohës duke përdorur formulën e mëposhtme

T = 1.1 x R x C

Për të përcaktuar R

R = T / (C x 1.1)

Për të përcaktuar C

C = T / (1.1 x R)

Shembull:

R = 100k, C = 10uF

T = 1.1 x R x C

= 1.1 x 100k x10uF

= 0.11 sekonda

Këtu është llogaritësi online për multivibrator Astable dhe multivibrator Monostable

Hapi 7: Rezistenca, Tensioni, Rryma dhe Fuqia (RVCP)

Ne do të fillojmë nga bazat. Nëse jeni futur në elektronikë, mund të keni ditur faktin se Rezistenca, Tensioni, Rryma dhe Fuqia janë të gjitha të ndërlidhura. Ndryshimi i njërës nga sa më sipër do të ndryshojë vlera të tjera. Formula për këtë llogaritje është

Për të përcaktuar tensionin V = IR

Për të përcaktuar Rrymën I = V / R

Për të përcaktuar rezistencën R = V / I

Për të llogaritur fuqinë P = VI

Shembull:

Le të marrim parasysh vlerat e mëposhtme

R = 50 V, I = 32 mA

V = I x R

= 50 x 32 x 10^-3

= 1.6V

Atëherë fuqia do të jetë

P = V x I

= 1,6 x 32 x10^-3

= 0.0512Watts

Këtu është një kalkulator i ligjit Ohms Online për të llogaritur Rezistencën, Tensionin, Rrymën dhe Fuqinë.

Unë do ta azhurnoj këtë Instructable me më shumë formula.

Lini komentet dhe sugjerimet tuaja më poshtë dhe më ndihmoni të shtoj më shumë formula në këtë Udhëzues.