用交流電源為直流電路供電的一種粗略方法是使用降壓變壓器降壓230V電源電壓,并添加一對(duì)二極管作為橋式整流器。但由于巨大的空間尺寸和其他缺點(diǎn),它不能用于所有目的。另一種最流行和專業(yè)的方法是使用開關(guān)模式電源電路將交流電源轉(zhuǎn)換為所需的大范圍直流電壓,幾乎所有消費(fèi)電子產(chǎn)品,從普通的12V適配器到筆記本電腦充電器,都有一個(gè)SMPS電路來提供所需的直流輸出功率。
隨著嵌入式應(yīng)用的發(fā)展和16/32位RISC處理器技術(shù)的成熟,以及支持各種高端處理器的嵌入式操作系統(tǒng)的涌現(xiàn)和完善,嵌入式無線設(shè)備可以利用CDMA網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)許多新的應(yīng)用。
在科技日新月異的今天,無線電能傳輸技術(shù)正逐漸從科幻電影走進(jìn)現(xiàn)實(shí)生活,成為推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步的重要力量。這項(xiàng)技術(shù)不僅為我們帶來了前所未有的便捷,更在電動(dòng)汽車、智能家居、醫(yī)療設(shè)備等多個(gè)領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。
在很多情況下,我們的電路設(shè)計(jì)有兩個(gè)電源,如適配器和電池,或者它甚至可以是來自兩個(gè)不同插座的兩個(gè)其他電源。應(yīng)用程序的要求可能是這樣的:在電源故障期間,它應(yīng)該始終需要通過使用可用的額外電源保持打開狀態(tài)。例如,使用適配器供電的電路需要在電源故障的情況下切換到電池或輔助電源,而不會(huì)中斷電路的運(yùn)行。
音調(diào)控制或有源均衡器電路是音頻放大器設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要電路,特別是基于低音、高音和中頻控制的均衡器。一般情況下,三級(jí)有源均衡器濾波器需要低音、高音和中頻三個(gè)控制,低音控制允許低頻通過,但阻斷高頻,高音控制允許高頻通過,但阻斷低頻,而MID控制在高頻和低頻之間保持平衡。在這個(gè)項(xiàng)目中,我們將設(shè)計(jì)一個(gè)由PCB設(shè)計(jì)的運(yùn)放供電的有源Tone控制電路。它將與12V電源一起工作,并將具有低音,高音和中頻控制,以便可以根據(jù)需要調(diào)整輸出音頻。你也可以看看其他低音和高音電路,我們已經(jīng)建立了早些時(shí)候。
方波-正弦波轉(zhuǎn)換電路是將方波轉(zhuǎn)換為正弦波的重要模擬電路。它在電子的許多不同領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用,例如數(shù)學(xué)運(yùn)算,聲學(xué),音頻應(yīng)用,逆變器,電源,函數(shù)發(fā)生器等。
這個(gè)電磁懸浮裝置是一個(gè)很酷的反重力項(xiàng)目,令人興奮和有趣的觀看。該裝置可以使物體在沒有任何可見支撐的情況下漂浮,就像一個(gè)物體在自由空間或空氣中游泳一樣。為了使這個(gè)裝置工作,你需要用電磁鐵吸引一個(gè)物體,但是當(dāng)它非常接近電磁鐵時(shí),電磁鐵應(yīng)該失效,被吸引的物體應(yīng)該由于重力而下落,然后再次吸引下落的物體,在它完全由于重力下落之前,這個(gè)過程繼續(xù)下去。這個(gè)項(xiàng)目類似于我們的超聲波聲波懸浮,但在這里,我們將使用電磁波而不是超聲波。
開關(guān)電源(SMPS)是任何電子設(shè)計(jì)中不可缺少的一部分。它用于將市電高壓交流電轉(zhuǎn)換為低壓直流電,首先將市電交流電轉(zhuǎn)換為高壓直流電,然后切換高壓直流電以產(chǎn)生所需的電壓。我們之前已經(jīng)制作了一些SMPS電路,比如這個(gè)5V 2A SMPS電路和12V 1A TNY268 SMPS電路。我們甚至建立了我們自己的SMPS變壓器,可以在我們的SMPS設(shè)計(jì)中與驅(qū)動(dòng)IC一起使用。
在現(xiàn)代世界,我們幾乎在每一個(gè)電子產(chǎn)品中都使用電池,從手持手機(jī)、數(shù)字溫度計(jì)、智能手表到電動(dòng)汽車、飛機(jī)、衛(wèi)星,甚至是在火星上使用的機(jī)器人漫游者,其電池續(xù)航時(shí)間約為700個(gè)太陽(火星日)。可以肯定地說,如果沒有這些電化學(xué)存儲(chǔ)裝置,也就是電池的發(fā)明,我們所知道的世界就不會(huì)存在。有許多不同類型的電池,如鉛酸電池、鎳鎘電池、鋰離子電池等。隨著技術(shù)的進(jìn)步,我們看到鋰空氣電池、固態(tài)鋰電池等新型電池的發(fā)明,它們具有更高的儲(chǔ)能容量和更高的工作溫度范圍。在之前的文章中,我們已經(jīng)詳細(xì)討論了電池及其工作原理。在本文中,我們將學(xué)習(xí)如何使用運(yùn)算放大器設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的12V電池充電電平指示器。
由于技術(shù)的進(jìn)步和更好的設(shè)計(jì)偏好,大多數(shù)電源現(xiàn)在都非??煽?,但由于制造缺陷,或者可能是主開關(guān)晶體管或MOSFET壞了,總是有可能發(fā)生故障。此外,它也有可能由于輸入過電壓而失效,盡管像金屬氧化物壓敏電阻(MOV)這樣的保護(hù)裝置可以用作輸入保護(hù),但是一旦MOV觸發(fā),它就會(huì)使設(shè)備失效。
由于高電流白光LED的進(jìn)步,交流LED驅(qū)動(dòng)電路過于流行。我們之前已經(jīng)做了一個(gè)無變壓器的LED驅(qū)動(dòng)電路,但是在那個(gè)電路中,我們使用了一個(gè)專用的LED驅(qū)動(dòng)IC,如LNK304來產(chǎn)生13.6V 150mA的輸出電流來為LED供電。但在本教程中,我們不會(huì)使用任何專用的驅(qū)動(dòng)ic,但我們將使用基本組件制作2.5瓦交流LED驅(qū)動(dòng)電路。
在使用電子產(chǎn)品時(shí),我們經(jīng)常發(fā)現(xiàn)自己有必要在輸入電壓保持低的情況下提高輸出電壓,這是一種我們可以依靠通常稱為升壓轉(zhuǎn)換器(升壓轉(zhuǎn)換器)的電路的情況。升壓變換器是一種DC-DC型開關(guān)變換器,它在保持恒定功率平衡的同時(shí)提高電壓。升壓轉(zhuǎn)換器的主要特點(diǎn)是效率,這意味著我們可以期待更長的電池壽命和更少的熱量問題。我們之前制作了一個(gè)簡單的升壓變換器電路,并說明了其基本設(shè)計(jì)效率。
幾乎每一個(gè)基于太陽能的系統(tǒng)都有一個(gè)與之相關(guān)的電池,它必須從太陽能中充電,然后從電池中獲得的能量將用于驅(qū)動(dòng)負(fù)載。為鋰電池充電有多種選擇,我們之前也構(gòu)建了一個(gè)簡單的鋰電池充電電路。但要用太陽能電池板給電池充電,最受歡迎的選擇是MPPT或最大功率點(diǎn)跟蹤器拓?fù)?,因?yàn)樗萈WM控制的充電器等其他方法提供了更好的精度。
運(yùn)算放大器或運(yùn)算放大器是任何電子設(shè)計(jì)中最常用的元件之一。這是一個(gè)非常通用的設(shè)備,可以用于各種各樣的應(yīng)用。在我們之前的項(xiàng)目中,我們通過制作大量的項(xiàng)目來測試運(yùn)放的能力,如果您想了解更多有關(guān)該主題的內(nèi)容,可以查看這些項(xiàng)目。我們還介紹了基本的運(yùn)算放大器電路,如求和放大器,差分放大器,儀表放大器,電壓跟隨器,運(yùn)算放大器積分器等。在本教程中,我們將制作一個(gè)基于運(yùn)算放大器的單穩(wěn)態(tài)多振子電路,并進(jìn)行所有的計(jì)算和測試。讓我們開始吧。
幾乎所有類型的傳感器和傳感器都將現(xiàn)實(shí)世界的參數(shù)(如光、溫度、重量等)轉(zhuǎn)換為電壓值,以便我們的電子系統(tǒng)理解它。電壓水平的變化將有助于我們分析/測量現(xiàn)實(shí)世界的參數(shù),但在一些應(yīng)用中,如生物醫(yī)學(xué)傳感器,這種變化非常小(低電平信號(hào)),跟蹤即使是微小的變化也非常重要,以獲得可靠的數(shù)據(jù)。在這些應(yīng)用中使用儀表放大器。