Presentation laddar. Vänta.

Presentation laddar. Vänta.

IE1206 Inbyggd Elektronik Transienter PWM Visare j  PWM CCP KAP/IND-sensor F1 F3 F6 F8 F2 Ö1 F9 Ö4F7 tentamen William Sandqvist PIC-block.

Liknande presentationer


En presentation över ämnet: "IE1206 Inbyggd Elektronik Transienter PWM Visare j  PWM CCP KAP/IND-sensor F1 F3 F6 F8 F2 Ö1 F9 Ö4F7 tentamen William Sandqvist PIC-block."— Presentationens avskrift:

1 IE1206 Inbyggd Elektronik Transienter PWM Visare j  PWM CCP KAP/IND-sensor F1 F3 F6 F8 F2 Ö1 F9 Ö4F7 tentamen William Sandqvist PIC-block Dokumentation, Seriecom Pulsgivare I, U, R, P, serie och parallell Ö2 Ö5 Kirchoffs lagar Nodanalys Tvåpolsatsen R2R AD Trafo, Ethernetkontakten F13 Pulsgivare, Menyprogram F4 KK1 LAB1 KK3 LAB3 KK4 LAB4 Ö3 F5 KK2 LAB2 Tvåpol, AD, Komparator/Schmitt Step-up, RC-oscillator F10Ö6 LC-osc, DC-motor, CCP PWM LP-filter Trafo + Gästföreläsning F12Ö7 redovisning F11  Start för programmeringsgruppuppgift  Redovisning av programmeringsgruppuppgift

2 William Sandqvist R L C En impedans som innehåller spolar och kondensatorer har, beroende på frekvensen, antingen induktiv karaktär IND, eller kapacitiv karaktär KAP. Ett viktigt specialfall uppstår vid den frekvens då kapacitanserna och induktanserna är jämstarka, och deras effekter tar ut varandra. Impedansen blir då rent resisistiv. Fenomenet kallas för resonans och den frekvens då detta uppträder är resonansfrekvensen.

3 William Sandqvist Reaktansens frekvensberoende

4 William Sandqvist R L C impedanser  Vid en viss vinkelfrekvens har X L och X C samma belopp.

5 William Sandqvist

6 Hur stor är U ? (13.1) De tre voltmetrarna visar samma, 1V, hur stor är då den matande växel-spänningen U ? ( Varning, kuggfråga )

7 William Sandqvist Hur stor är U ? (13.1) De tre voltmetrarna visar samma, 1V, hur stor är då den matande växel-spänningen U ? ( Varning, kuggfråga )

8 William Sandqvist Hur stor är U ? (13.1) Eftersom voltmetrarna visar ”samma” och strömmen I är gemensam så gäller: De tre voltmetrarna visar samma, 1V, hur stor är då den matande växel-spänningen U ? ( Varning, kuggfråga )

9 William Sandqvist Om |X L |=|X C |=2R ? Antag att växelspänningen U fortfarande är 1 V, men att reaktanserna är dubbelt så stora. Vad visar voltmetrarna?

10 William Sandqvist Om |X L |=|X C |=2R ? Antag att växelspänningen U fortfarande är 1 V, men att reaktanserna är dubbelt så stora. Vad visar voltmetrarna?

11 William Sandqvist Om |X L |=|X C |=2R ? Vid resonans kan spänningarna över reaktanserna vara många gånger högre än den matande växelspänningen. Antag att växelspänningen U fortfarande är 1 V, men att reaktanserna är dubbelt så stora. Vad visar voltmetrarna?

12 William Sandqvist Tesla coil Många bygger ”Tesla”-spolar för att skaffa sig lite spänning i livet …

13 William Sandqvist Spolens godhetstal Q Oftast är det den inre resistansen i spolen som är resistorn i RLC- kretsen. Ju högre spolens växelströmsmotstånd  L är i förhållande till likströmsmotståndet r, desto större blir spänningen över spolen vid en resonans. Detta förhållande kallas för spolens godhetstal Q. ( eller Q-faktor ).

14 William Sandqvist Serieresonansen r

15 William Sandqvist Serieresonansen Impedansen är reell när imaginärdelen är ”0”. Detta inträffar vid vinkelfrekvensen  0 ( frekvensen f 0 ). =0 r

16 William Sandqvist Serieresonansen Impedansen är reell när imaginärdelen är ”0”. Detta inträffar vid vinkelfrekvensen  0 ( frekvensen f 0 ). =0 r

17 William Sandqvist Serieresonansens visardiagram r

18 William Sandqvist Serieresonansens visardiagram r

19 William Sandqvist Serieresonansens visardiagram r

20 William Sandqvist Serieresonanskretsens Q Det är resistansen i resonanskretsen, oftast spolens inre resistans, som avgör hur uttalat resonansfeno- menet blir. Man brukar ”normera” sambandet mellan de olika variablerna genom att införa resonansvinkelfrekvensen  0 tillsammans med Q och maxströmmen I max i funktionen I(  ) : Normerat diagram för serieresonans- kretsen. Ett högt Q mot- svarar en smal resonanstopp. r

21 William Sandqvist Bandbredden BW Vid två olika vinkelfrekvenser blir imaginärdel Im och realdel Re i nämnaren lika stora. I är då I max /  2 (  71%). Bandbredden BW=  är avståndet mellan dessa vinkel- frekvenser. Re = Im andragradsekvationer ger :

22 William Sandqvist  Bekvämare formler Om Q är högt gör man inget större fel om man fördelar bandbredden lika på båda sidor om f 0.

23 William Sandqvist

24 Exempel, serieresonanskrets C = 25 nF f 0 = 100 kHz BW =  f = 12,5 kHz Q = ? L = ? r = ? r =?

25 William Sandqvist Exempel, serieresonanskrets r =? C = 25 nF f 0 = 100 kHz BW =  f = 12,5 kHz Q = ? L = ? r = ?

26 William Sandqvist Exempel, serieresonanskrets r =? C = 25 nF f 0 = 100 kHz BW =  f = 12,5 kHz Q = ? L = ? r = ?

27 William Sandqvist Exempel, serieresonanskrets r =? C = 25 nF f 0 = 100 kHz BW =  f = 12,5 kHz Q = ? L = ? r = ?

28 William Sandqvist

29 Hur stor är I ? (13.2) De tre amperemetrarna visar samma, 1A, hur stor är då den matande växelströmmen I ? ( Varning, kuggfråga )

30 William Sandqvist Hur stor är I ? (13.2) De tre amperemetrarna visar samma, 1A, hur stor är då den matande växelströmmen I ? ( Varning, kuggfråga )

31 William Sandqvist Hur stor är I ? (13.2) I L och I C blir en cirkulerande ström frikopplad från I R. I L, I C kan vara många gånger större än det matande nätets ström I = I R. Detta är parallellresonans. De tre amperemetrarna visar samma, 1A, hur stor är då den matande växelströmmen I ? ( Varning, kuggfråga )

32 William Sandqvist Ideal parallellresonanskrets =0 Resonansfrekvensen får precis samma uttryck som för serieresonans- kretsen, men för övrigt har kretsen omvänd karaktär, IND vid låga frekvenser och KAP vid höga. Vid resonans är impedansen reell = R.

33 William Sandqvist Ideal parallellresonanskrets =0 Resonansfrekvensen får precis samma uttryck som för serieresonans- kretsen, men för övrigt har kretsen omvänd karaktär, IND vid låga frekvenser och KAP vid höga. Vid resonans är impedansen reell = R. Verklig parallellresonanskrets Verkliga parallellresonanskretsar har en serieresistans inuti spolen. Beräkningarna blir betydligt mer kompli- cerade och resonansfrekvensen kommer också att avvika något från vår formel.

34 William Sandqvist

35 Exempel, verklig krets (13.3) =0

36 William Sandqvist Exempel, verklig krets (13.3) =0

37 William Sandqvist

38 Metalldetektorn Alla ”förluster” (även virvel- strömsförluster i alla slags metaller) sammanfattas av symbolen r ! Virvelströms- förluster Parallellresonans- frekvensen påverkas av spolens förluster. Så kan gömda skatter hittas! Järnföremål påverkar magnet- fältet och därmed även L !

39 William Sandqvist

40 Serie- eller Parallellresistor Vid handräkning brukar man för enkelhets skull använda formlerna för den ideala resonanskretsen. Vid högt Q och nära resonansfrekvensen f 0 blir avvikelserna obetydliga. Överslagsmässigt ( vid Q >10 ) är de två kretsarna ”utbytbara”. ( Gäller approximativt för Q >10 ) Alternativ definition av Q med R P

41 William Sandqvist Exempel, parallellkrets Parallellkrets. C = 25 nF f 0 = 100 kHz BW = 1250 Hz L = ? r = ?

42 William Sandqvist Exempel, parallellkrets Parallellkrets. C = 25 nF f 0 = 100 kHz BW = 1250 Hz L = ? r = ?

43 William Sandqvist Exempel, parallellkrets 80 > 10 vilket motiverar räkning med den ideala modellen. Parallellkrets. C = 25 nF f 0 = 100 kHz BW = 1250 Hz L = ? r = ?

44 William Sandqvist Exempel, parallellkrets 80 > 10 vilket motiverar räkning med den ideala modellen. Parallellkrets. C = 25 nF f 0 = 100 kHz BW = 1250 Hz L = ? r = ?

45 William Sandqvist Exempel, parallellkrets 80 > 10 vilket motiverar räkning med den ideala modellen. Parallellkrets. C = 25 nF f 0 = 100 kHz BW = 1250 Hz L = ? r = ?

46 William Sandqvist Exempel, parallellkrets 80 > 10 vilket motiverar räkning med den ideala modellen. Svara med serieresistor! Parallellkrets. C = 25 nF f 0 = 100 kHz BW = 1250 Hz L = ? r = ?

47 William Sandqvist Exempel, parallellkrets 80 > 10 vilket motiverar räkning med den ideala modellen. Svara med serieresistor! Tur att vi inte behövde använda denna formel för att beräkna L Parallellkrets. C = 25 nF f 0 = 100 kHz BW = 1250 Hz L = ? r = ?

48 William Sandqvist

49 Den induktiva givaren är en stryktålig givartyp som finns i många utföranden.

50 William Sandqvist Cyklister som begär grönt? Induktiv sensor för cykel Sorry! Sensorn fungerar inte för alla cyklar?

51 William Sandqvist

52


Ladda ner ppt "IE1206 Inbyggd Elektronik Transienter PWM Visare j  PWM CCP KAP/IND-sensor F1 F3 F6 F8 F2 Ö1 F9 Ö4F7 tentamen William Sandqvist PIC-block."

Liknande presentationer


Google-annonser