Helivalgusrobot: 6 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:46

Selles juhendis valmistate helivalguseadet. See seade lülitab muusika saatel sisse eredad valgusdioodid või lambipirnid. Muusikasisend pärineb HiFi, arvuti või mobiiltelefoni liiniväljundist või kõneväljundist.

Videost näete vooluringi töötamist.

Tarvikud

Sa vajad:

- maatriksplaat, - radikas, - NPN võimsustransistor, - mõned NPN BJT üldotstarbelised transistorid, - kaks PNP BJT üldotstarbelist transistorit, - jootma, - jootekolb, - ümbris (võite kasutada paberist tassi), - elektriline puur (valikuline), - soojusülekande pasta, - lint, - 10 oomi võimsustakisti, - 270 oomi takisti, - 4,7 kohm takisti, - 2 Megohm muutuv takisti, - kaks 1 kohm takisti, - kaks 10 kohmi takistit, - 100 kohmi takisti, - 470 nF ja 100 nF kondensaatorid, - jahutusradiaatori mutter ja polt, - paar eredat LED -i või kaks 1,5 V lambipirni, - käärid või kruvikeeraja, - üks üldotstarbeline diood.

Samm: kinnitage jahutusradiaator

Puurige maatriksplaadile kaks auku ja kinnitage jahutusradiaator, nagu fotol näidatud.

Samm: ühendage toitetransistor

Kinnitage PNP jõutransistor poltide ja soojusülekandepastaga.

Samm: ehitage vooluring

Laadimisaja konstandi suurendamiseks valiti Rc1b takisti 1 kohmi asemel 10 kohmi. Tühjenemisaja konstand on kondensaatori (C1) ja takisti (Rb2) väärtuse korrutamine. Alternatiiviks oleks kasutada kõrgemat C1 kondensaatori väärtust, kuid see tähendaks elektrolüütkondensaatori kasutamist, mis ei ole padja- või keraamiliste kondensaatoritega võrreldes kuigi usaldusväärne.

Võite lambipirnid asendada eredate LED -idega. Kui valgusdiood tarbib 2 mA vajaliku toiteallikaga 10 mA, on nõutud seeria Rc4 takisti (Vs - Vled) / Iled = (3 V - 2 V) / 10 mA = 100 oomi. Võite paralleelselt asetada täiendava LED-i ja vähendada jadatakistit poole võrra või panna paar 100-oomise takistiga LED-i paralleelselt võimsustransistoriga.

Teil on vaja ainult kolme üldotstarbelist BJT transistorit. Siiski peate mõned ostma, kui põletate need valede tihvtidega ühendades. Üldotstarbelised transistorid on väga odavad.

Rc4 peab olema ainult võimsustakisti, kui kasutate lambipirne.

Takisti Rb1 juhib lambipirnide või eredate LED -ide heledust.

Tüüpiline transistori voolutugevus (voolutugevus) beeta (kollektorivool jagatud baasvooluga) on 100. See väärtus võib aga olla nii madal kui 20 või isegi 500. Beeta väärtust mõjutavad tootmistolerantsid ning ümbritseva õhu temperatuur ja eelarvamused praegune.

Nüüd saame arvutada Q2, Q3 ja Q4 transistoride eeldatavad minimaalsed beeta väärtused, mis võimaldavad täielikku küllastumist:

Vs - Vbe = 3 V - 0,7 V = 2,3 V

Q2 beeta: Ic2 / Ib2 = (((Vs - Vbe) / Rb3) / (((Vs - Vbe - Vd) / Rb2)

= (2,3 V / 4, 700 oomi) / ((2,3 V - 0,7 V) / 100 000 oomi) = 30,585106383

Q3 beeta: Ic3 / Ib3 = (((Vs - Vbe) / Rb4) / ((Vs - Vbe) / Rb3)

= (2,3 V / 220 oomi) / (2,3 V / 4, 700 oomi + 3 V / 100 000 oomi) = 20,1296041116

Määratud lambipirni vool on 0,3 A. Seetõttu:

Q4 beeta: Ic4 / Ib4 = 0,3 A / ((Vs - Vbe) / Rb4) = 0,3 A / (2,3 V / 220 oomi) = 28,6956521739

Seega küllastuvad transistorid suure tõenäosusega.

Nüüd arvutame RC madalpääsutoitefiltri väljalülitamissageduse:

fl = 1/(2*pi*Rs*Cs) = 1/(2*pi*100*(470*10^-6)) = 3,38627538493 Hz

Ahelast näete, et ma ei rakendanud RC madalpääsu toitefiltrit. Seda madalpääsfiltrit võib aga vaja minna, kui teie akul või toiteallikal on kõrge sisetakistus. Kui vooluahel võnkub isegi RC-filtri korral, proovige asetada kondensaatorite kõrgemad väärtused paralleelselt Cs1 ja Cs2 kondensaatoritega, et vähendada madalpääsu väljalülitamissagedust.

Arvutage sisendkõrgfiltri väljalülitamissagedus:

fh = 1/(2*pi*Ri*Ci) = 1/(2*pi*1000*(470*10^-9)) = 338,627538493 Hz

Ülipääsu maksimaalne katkestussagedus ei tohiks olla suurem kui 20 Hz. Selle sageduse vähendamiseks saame:

1. Suurendage Ri väärtust. See aga vähendab vooluahela võimendust.

2. Suurendage Ci väärtust. See on parem variant. Võime Ci -ga paralleelselt panna täiendava 470 nF kondensaatori või asendada Ci 10 uF (10 000 nF) bipolaarse kondensaatoriga. Kuid see uus kondensaator on vähem usaldusväärne ja maksab rohkem raha. Bipolaarseid kondensaatoreid on elektrooniliste komponentide veebisaitidel raskem leida.

Samm: pange vooluring paberitopsi või -kasti

Näete, et vooluring sobib paberitopsi.

Lambipirnid kinnitatakse kleeplindiga.

Pottiomeetri kruvikeeraja või kääridega saate topsi sisse augu teha.

Tulesid nähakse tassi kaudu, kui see on sisse lülitatud.

Samm: kinnitage juhtmed lindiga

Võite kasutada mis tahes kleeplinti.

6. samm: kinnitage käed ja jalad

Käte ja jalgade kinnitamiseks roboti külge kasutage 1 mm metalltraati.

Nüüd olete lõpetanud.