電路學習01

2021-10-03 12:26:59 字數 2092 閱讀 5921

這篇記錄一下些零碎的硬體方面的小知識,方便回憶也能在寫的同時加深理解。

1.設計電路時,應該要考慮到選用不同電源方案時產生的總電流大小,然後根據實際需要選用不同的電源方案,比如阻容降壓可能只能提供70ma左右的總電流量,如果需要帶兩個繼電器外加些可控矽,那麼這個方案就不適用,因為乙個繼電器大概需要消耗掉30ma-40ma的電流,兩個一起就是70ma如果選用阻容降壓的方案,那麼能夠分給可控矽的電流就非常少了,可能不足以讓可控矽導通,就需要選用別的電源方案。我這裡只知道採用電源晶元的開關電源方案可以提供比較大的電流總量。

下圖就是乙個採用開關電源方案的電源板

kp3310可以用於產生-12v的電壓,79l05用於穩壓。我這裡遇到乙個問題就是r13選用了75ω的電阻之後,12v掉到了11v,把75ω的電阻改小為10ω之後,在兩個繼電器都吸合的情況下,12v有11.9v,屬於正常範圍。這裡測量ec3兩端的電壓就能測出兩個繼電器吸合時,12v還剩多少。(把12v右邊的電路忽略,acl和acn經過kp3310降壓後直接加在ec3兩端,因此可以通過測量ec3來測量電路中的電壓,即12v)。電路中的5v是-12v通過79l05這邊的降壓電路降壓到5v,ec4和79l05共正,所以可以通過測量ec4兩端的電壓來得到電路中vdd和gnd兩端的電壓大小,即5v。

2.微控制器的io口有一定的灌電流和拉電流的範圍,灌電流的極限大概為拉電流的3倍。如果灌電流太大或者拉電流太大接近極限或者超過極限,長期工作下去很有可能損壞晶元。

上面這個電路就是讓vdd接led正極,然後負極通過乙個限流電阻之後回到微控制器io口,微控制器io口置0時,兩個小燈點亮。這裡流入到io口使小燈亮的電流就成為灌電流(灌入微控制器io口)。如果反過來讓小燈的正極接微控制器io口,負極接地,這樣用微控制器io口給小燈供電的電流叫做拉電流(流出微控制器io口)。一般來說灌電流的極限要比拉電流大很多,所以設計電路的時候盡量讓微控制器io口置0時使能,這樣比較保險。

3.過零電路和使用過零電路檢測電壓大小。

上圖是兩個過零電路,其中p2.1是直接從交流電一端通過兩個電阻(不確定是否為限流電阻)接到微控制器口線,這樣我們在微控制器口線就能檢測到正弦波(交流電特性),這樣通過在程式中對正弦波做處理,比如正弦波從正變到負的過程中會經過零點,如果我們在程式中檢測p2.1的值,根據值來導通可控矽,就可以做到通過截波來控制電機轉速等功能。因為假如我們定義這個變數為flag,並讓flag=1時開始讓num計數,那麼當正弦波過了零點之後,從0到微控制器的最小高電平值有一段延時,然後當微控制器認為已經達到高電平值後,flag被置1,然後num開始計數,當num計數到某值後讓可控矽導通20個num週期,這樣可以省出多餘的電流(可控矽只導通一段時間),同時因為可控矽的導通也小於全導通的情況,所以負載如果是燈,就會變暗,如果是電機,轉速就會變慢……

另乙個過零電路是加到了npn三極體的基極上,由於正弦波的特性,會從0加到某值,當電壓較小時,三極體的集電極和發射極斷開,p2.0相當於直接接到了5v上,此時波形上體現的則是1,當基極電壓慢慢增大之後,達到某個閾值,三極體集電極和發射極連通,5v通過乙個10k的限流電阻與地線導通,p2.0為低電平,這時波形上體現的是0。這樣迴圈,我們就能得到乙個方波。假設我們此時電壓為80v,那麼方波高電平時間可能為2ms,當電壓公升高到100v,高電平持續時間比80v時多了20v,那麼方波的高電平時間也相應的會加長,假設為2.5ms,那麼我們就能根據p2.0這個口線高電平的時間來判斷電壓的大小,來實現低壓自動關閉所有輸出的功能。這個就類似pwm波形,改變了高電平的占空比,但是有一點不同的就是這裡電壓假如公升高為100v,我們假設40v是導通的閾值,那麼0-40和40-0的時間假設為0.5s,是不變的,40-80-40和40-100-40的時間有所不同,80v的時候可能占空比為(0.5+0.5)/(0.5+0.5+0.5+0.5)=50%,而100時可能占空比不是乙個規律的值,因為高電平時間延長了,相當於整體的時間也延長了,可能為(0.75+0.75)/(0.5+0.75+0.5+0.75)=60%。

以後再有學到新知識再做記錄。

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