Taitaja2010, Iisalmi Suunnittelutehtävä, teoria osa

Transkriptio

1 Taitaja2010, Iisalmi Suunnittelutehtävä, teoria osa Nimi: Pisteet: Koulu: Lue liitteenä jaettu artikkeli Solar Lamp (Elector Electronics 9/2005) ja selvitä itsellesi laitteen toiminta. Tätä artikkelia ja siinä olevaa kytkentää tullaan käyttämään lähteenä varsinaisessa suunnitteluosassa. Vastaa seuraaviin kysymyksiin artikkelin pohjalta tai sovella siinä olevaa tietoa (laita ruksi oikeaan vaihtoehtoon). Jokaisessa kohdassa on vain yksi oikea vaihtoehto. 1. Kytkennässä olevat aurinkokennot toimivat jännitelähteenä virtalähteenä ei kumpanakaan edellä mainituista 2. Miksi kytkennässä ei ole akun ylilataantumisen estoa? Koska, käytännössä D1 estää akkujen ylilataantumisen. Koska, aurinkokennojen jännite ei nouse niin suureksi, että akku voisi ylilataantua. Koska akun kapasiteetti on paljon suurempi, kuin aurinkokennon päivän aikana antama kapasiteetti. 3. Kytkentä voidaan jakaa kolmeen osaan: akun varauspiiri, hämäräkytkin ja jännite/virta muunnin. Merkitse ruksilla, mihin osaan näistä kyseiset komponentit kuuluvat. Komponentti Varauspiiri Hämäräkytkin D1 R1 R2 R3 R4 R5 C1 L1 T1 T2 T3 U/I muunnin

2 4. Ledi D2 loistaa aina silloin, kun transistori T2 johtaa kelaan L1 varautuu energiaa transistori T2 ei johda 5. Muunninkytkentä on käytännössä jännite/virta muunnin (U/I muunnin), koska se nostaa jännitteen aina akun jännitettä korkeammaksi sen lähtöön voidaan kytkeä minkä hyvänsä värinen ledi (eri jännitehäviö) se sisältää (80 khz) oskillaattorin 6. Kytkentään on valittu diodiksi D1 Schottky diodi, koska sen jännitehäviö on pienempi kuin tavallisen diodin sen virtakesto on suurempi kuin tavallisen diodin sen tehonkesto on suurempi kuin tavallisen diodin 7. Nämä kysymykset ovat jo oppimaasi tietoa. Ne liittyvät edelleenkin liitteenä olevaan kytkentään, mutta niihin ei löydy suoraa vastausta artikkelista. Seuraavassa väittämä on joko oikein tai väärin. Väärin Oikein Väittämä Kun kytkennän LDR vastus on päivänvalossa ja laitteen LED lamppu ei loista, transistorin T1 kannan potentiaali on yli 0,5 V Kun Transistori T1 johtaa, transistori T2 ei voi johtaa samanaikaisesti.

3 Suunnittelutehtävä, kytkennän suunnittelu Sinun pitää piirtää kytkentä, jolla 1,5 3,0 V paristojännitteestä voidaan nostaa noin 3,5 V jännite sinistä tai valkoista lediä varten. Suunnittelun lähtökohtana käytetään äsken tarkasteltua kytkentää (Solar Lamp). Valitse kytkennästä U/Imuuntimen tarvitsemat komponentit (ja niiden väliset kytkennät), karsi pois muut komponentit, joita ei tarvita tässä kytkennässä. Piirrä kytkentä piirikaavion suunnitteluohjelmalla. käytä eurooppalaisia piirrosmerkkejä piirrä kytkentä sopusuhtaisesti ja sijoita se sopivan kokoisen arkin keskelle laita komponenttien tunnukset ja arvot näkyviin, sijoita ne järjestelmällisesti samalla tavalla suhteessa komponentteihin laita tietosi arkin otsikko osaan (nimi, koulu yms.) voit laittaa pariston paikalle pariston piirrosmerkin tai sopivat liittimien piirrosmerkit (piirilevylle tulee pariston sijaan kaksi erillistä juotostäplää, jotka toimivat pariston liitäntänä). Tulosta kytkentä tiedostoon PDF tai XPS formaattiin. Kopioi tiedosto muistitikulle ja palauta se kilpailun valvojalle tulostusta varten. Tallenna tiedosto nimelle, missä on sanat kytkentä ja oma nimesi sekä pääte PDF tai XPS (riippuu tulostusformaatista). Esim. Kytkentä_Paavo_Pesusieni.pdf tai Kytkentä_Oiva_Hämäys.xps Kun olet palauttanut oman näkemyksesi kytkennästä kilpailun valvojalle, saat häneltä oikean kytkennän. Tee tarvittavat muutokset omaan kytkentääsi. Tämän jälkeen voit edetä piirilevyn suunnitteluun.

4 Suunnittelutehtävä, piirilevyn suunnittelu Suunnittele kytkennästä piirilevy. Piirilevyn toisessa reunassa keskellä pitää olla vaakatasoon asennettu ledi ja piirilevyn toisessa päässä pitää olla kaksi juotostäplää (Pad), jotka toimivat laitteen paristojännitteen liittiminä. Voit valita piirilevyn koon ja muodon vapaasti (sivujen suhde). Tässä halutaan kuitenkin sopivan pientä piirilevyä, jotta se olisi käytännössä valmistettavissa kouluissa syövyttämällä tai jyrsimellä. kaikki komponentit mahtuvat siihen vaakatasoon asennettuina komponenttien ja piirilevyjohteiden sijoittelussa ruudukko (Grid) saa olla 25, 50 tai 100 Mils komponenttien juotostäplien ja piirilevyjohteiden välillä on riittävä etäisyys 16 MILS (0,4 mm) komponenttien juotostäplät ovat riittävän suuret min 60 Mils (mieluummin Mils) paristoliitäntöjen napaisuuden voi valita itse (kuvassa ylempi olisi + ja alempi ) piirilevydokumenteissa polaaristen komponenttien napaisuus pitää näkyä

5 Suunnittelutehtävän komponentit Vastukset ja kela Kondensaattori Transistorit TO 92 kotelo kumpi hyvänsä alla olevista juotostäplien sijoittelusta käy 1 = C, 2 = B, 3 = E LED Normaali vaakatasoon asennettu 5 mm ledi, jonka jalkojen väli on 100 Mils