Calcule importante în electronică: 7 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:41

Acest instructabil intenționează să enumere câteva dintre calculele importante pe care trebuie să le cunoască inginerii / producătorii de electronică. Sincer, există o mulțime de formule care se pot încadra în această categorie. Așa că am limitat acest Instructable doar la formule de bază.

Pentru majoritatea formulelor enumerate, am adăugat, de asemenea, link către calculatoare online care vă pot ajuta să efectuați aceste calcule cu ușurință atunci când devin greoaie și consumatoare de timp.

Pasul 1: Calculatorul duratei de viață a bateriei

Când alimentați proiecte folosind baterii, este esențial să știm durata așteptată cu care o baterie poate alimenta circuitul / dispozitivul. Acest lucru este important pentru a prelungi durata de viață a bateriei și pentru a preveni defectarea neașteptată a proiectului dumneavoastră. Există două formule importante asociate cu aceasta.

Durata maximă pe care o baterie poate alimenta o sarcină

Durata de viață a bateriei = Capacitatea bateriei (mAh sau Ah) / Curent de încărcare (mA sau A)

Rata cu care încărcarea atrage curent din baterie

Rata de descărcare C = Curent de încărcare (mA sau A) / Capacitatea bateriei (mAh sau Ah)

Rata de descărcare este un parametru important care decide cât de mult curent poate extrage un circuit în siguranță dintr-o baterie. Acest lucru este de obicei marcat în baterie sau va fi dat în foaia sa tehnică.

Exemplu:

Capacitatea bateriei = 2000mAh, curent de încărcare = 500mA

Durata de viață a bateriei = 2000mAh / 500mA = 4 ore

Rata de descărcare C = 500mA / 2000mAh = 0,25 C

Iată un calculator online cu durata de viață a bateriei.

Pasul 2: disiparea puterii regulatorului liniar

Regulatoarele liniare sunt utilizate atunci când avem nevoie de o tensiune fixă pentru a alimenta un circuit sau dispozitiv. Unele dintre regulatoarele de tensiune liniare populare sunt seria 78xx (7805, 7809, 7812 și așa mai departe). Acest regulator liniar funcționează prin scăderea tensiunii de intrare și oferă o tensiune de ieșire constantă în ieșire. Disiparea puterii în aceste regulatoare liniare este adesea trecută cu vederea. Cunoașterea puterii disipate este destul de importantă, astfel încât proiectanții pot utiliza radiatoare pentru a compensa disiparea mare a puterii. Acest lucru poate fi calculat folosind formula de mai jos

Disiparea puterii este dată de formulă

PD = (VIN - VOUT) x IOUT

Pentru a calcula curentul de ieșire

IOUT = PD / (VIN - VOUT)

Exemplu:

Tensiune de intrare - 9V, tensiune de ieșire - 5V, ieșire de curent -1A Rezultat

PD = (VIN - VOUT) x IOUT

= (9 - 5) * 1

= 4 wați

Calculator online pentru disiparea puterii regulatorului liniar.

Pasul 3: Calculator divizor de tensiune

Divizoarele de tensiune sunt utilizate pentru a împărți tensiunile de intrare la nivelurile de tensiune dorite. Acest lucru este extrem de util pentru a produce tensiuni de referință în circuite. Divizorul de tensiune este în general construit folosind cel puțin două rezistențe. Aflați mai multe despre modul de funcționare a divizoarelor de tensiune. Formula utilizată cu divizoarele de tensiune sunt

Pentru a determina tensiunea de ieșire Vout = (R2 x Vin) / (R1 + R2)

Pentru a determina R2 R2 = (Vout x R1) / (Vin - Vout)

Pentru a determina R1 R1 = ((Vin - Vout) R2) / Vout

Pentru a determina tensiunea de intrare Vin = (Vout x (R1 + R2)) / R2

Exemplu:

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

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

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

=0.118

= 0,12 V

Pasul 4: Calculator de sincronizare RC

Circuitele RC sunt utilizate pentru a genera întârzieri în multe circuite. Acest lucru se datorează acțiunii rezistorului care influențează curentul de încărcare care curge către condensator. Cu cât rezistența și capacitatea sunt mai mari, cu atât este nevoie de mai mult timp pentru încărcarea condensatorului și acest lucru va fi prezentat ca întârziere. Acest lucru poate fi calculat folosind formula.

Pentru a determina timpul în secunde

T = RC

Pentru a determina R

R = T / C

Pentru a determina C

C = T / R

Exemplu:

R = 100K, C = 1uF

T = 100 x 1 x 10 ^ -6

T = 0,1 ms

Încercați acest calculator online constant de timp RC.

Pasul 5: Rezistor LED

LED-urile sunt destul de comune în circuitele electronice. De asemenea, LED-urile vor fi adesea folosite cu rezistențe de serie care limitează curentul pentru a preveni deteriorarea excesivă a curentului de curent. Aceasta este formula utilizată pentru a calcula valoarea rezistenței în serie folosită cu LED

R = (Vs - Vf) / Dacă

Exemplu

Dacă utilizați LED cu Vf = 2,5V, Dacă = 30mA și tensiunea de intrare Vs = 5V. Atunci rezistorul va fi

R = (5 - 2,5V) / 30mA

= 2,5V / 30mA

= 83Ohm

Pasul 6: Multivibrator stabil și monostabil utilizând IC 555

555 IC este un cip versatil care are o gamă largă de aplicații. Chiar de la generarea undelor pătrate, modulare, întârzieri, activarea dispozitivului, 555 poate face totul. Astabil și Monostabil sunt două moduri utilizate în mod obișnuit când ajunge la 555.

Multivibrator Astable - Produce impuls de undă pătrată ca ieșire cu frecvență fixă. Această frecvență este decisă de rezistențele și condensatoarele utilizate cu aceasta.

Cu valori RA, RC și C date. Frecvența și ciclul de funcționare pot fi calculate utilizând formula de mai jos

Frecvența = 1,44 / ((RA + 2RB) C)

Ciclul de funcționare = (RA + RB) / (RA + 2RB)

Folosind valorile RA, RC și F, capacitatea poate fi calculată folosind formula de mai jos

Condensator = 1,44 / ((RA + 2RB) F)

Exemplu:

Rezistență RA = 10 kohm, Rezistență RB = 15 kohm, Capacitate C = 100 microfarade

Frecvența = 1,44 / ((RA + 2RB) * c)

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

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

= 0,36 Hz

Ciclul de funcționare = (RA + RB) / (RA + 2RB)

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

= (25k) / (40k)

=62.5 %

Multivibrator monostabil

În acest mod IC 555 va produce semnal ridicat pentru o anumită perioadă de timp când intrarea declanșatorului scade. Este folosit pentru a genera întârzieri.

Cu R și C date, putem calcula întârzierea utilizând formula de mai jos

T = 1,1 x R x C

Pentru a determina R

R = T / (C x 1.1)

Pentru a determina C

C = T / (1,1 x R)

Exemplu:

R = 100k, C = 10uF

T = 1,1 x R x C

= 1,1 x 100k x10uF

= 0,11 sec

Iată un calculator online pentru multivibrator Astable și multivibrator Monostable

Pasul 7: Rezistență, tensiune, curent și putere (RVCP)

Vom începe de la elementele de bază. Dacă sunteți introdus în electronică, ați fi știut faptul că rezistența, tensiunea, curentul și puterea sunt toate corelate. Modificarea uneia dintre cele de mai sus va modifica alte valori. Formula pentru acest calcul este

Pentru a determina tensiunea V = IR

Pentru a determina curentul I = V / R

Pentru a determina rezistența R = V / I

Pentru a calcula puterea P = VI

Exemplu:

Să luăm în considerare valorile de mai jos

R = 50 V, I = 32 mA

V = I x R

= 50 x 32 x 10 ^ -3

= 1,6V

Atunci puterea va fi

P = V x I

= 1,6 x 32 x10 ^ -3

= 0,0512 wați

Iată un calculator online al legii Ohms pentru a calcula rezistența, tensiunea, curentul și puterea.

Voi actualiza acest instructabil cu mai multe formule.

Lasă comentariile și sugestiile de mai jos și ajută-mă să adaug mai multe formule la acest instructabil.