Sfera-perm.ru

Сфера Пермь
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Микросхема линейного стабилизатора тока

Отзыв: Микросхема линейного стабилизатора ST Microelectronics L7812CV — Недорогой и надёжный стабилизатор.

Такая микросхема линейного стабилизатора продаётся во многих магазинах радиодеталей. Стоит она там как правило недорого, порядка 25-30 рублей за штуку. У ряда китайских продавцов на сайте ритейлера AliExpress она обойдётся ещё заметно дешевле, порядка 10 рублей за экземпляр вместе с доставкой по почте при покупке партии из 10 штук. Понадобиться такая новая микросхема может как при ремонте, так и при самодельном изготовлении различной электроники.

Назначение микросхемы линейного стабилизатора ST Microelectronics L7812CV одно — при различном напряжении на входе (от 15 до 30 вольт) на выходе выдать стабилизированное напряжение 12 вольт. Также выпускаются аналогичные этой другие микросхемы, но чуть с другой маркировкой в виде последних цифр. Там, к примеру, где вместо 12 маркировано 05 (L7805CV) на выходе будет стабилизированное напряжение 5 вольт. Там, где маркировано 15 (L7815CV) — на выходе соответственно будет стабилизированное напряжение 15 вольт. Входное напряжение как минимум должно быть на пару вольт выше, чем выходное. Но оно может быть и заметно выше выходного, хотя при такой ситуации ухудшается КПД линейного стабилизатора на основе такой микросхемы, и усиливается нагрев ее корпуса. При сильном нагреве корпуса микросхему L7812CV потребуется установить на теплоотводящий радиатор. Также разработаны различные схемы с использованием таких микросхем. Там добавлением нескольких внешних деталей, в частности мощного P-N-P транзистора на крупном радиаторе или стабилитрона, можно соответственно значительно повысить выходной ток или напряжение на выходе линейного стабилизатора на основе этой микросхемы.

Внешний вид новой, ещё непаянной микросхемы ST Microelectronics L7812CV:

Она рядом с ещё одной микросхемой линейного стабилизатора ST Microelectronics 78L12, правда та намного менее мощная, чем L7812CV:

Обратная сторона корпуса микросхемы L7812CV гладкая, и рассчитана на плотное прилегание при креплении микросхемы винтом на радиаторе:

Такая печатная плата линейного стабилизатора расположена в корпусе трансформаторного блока питания ZS12V антенного усилителя РЭМО BAS-8201 УСШ-1А InDoor:

Замена установленной с завода микросхемы 78L12 на микросхему L7812CV уменьшило нагрев ключевого элемента, и улучшило общую надёжность работы блока питания:

Теперь посмотрим на технические и электрические данные о микросхеме ST Microelectronics L7812CV из её даташита, а также на разновидности корпусов, в которых она выпускается:

Максимальное входное напряжение для L7812CV может достигать 30 вольт, при этом напряжение на выходе будет стабилизированные 12 вольт. Максимальный ток нагрузки на выходе L7812CV может достигать значения 1,5 ампер. Микросхема имеет встроенную электронную защиту от перегрева, перегрузки по току и короткого замыкания в нагрузке. Максимальный ток перегрузки и короткого замыкания на её выходе ограничен значением 2,2 ампера. При перегреве корпуса до температуры порядка + 125-150 градусов Цельсия встроенная термозащита отключает подачу напряжения на выход микросхемы. В целом линейный стабилизатор на основе микросхемы ST Microelectronics L7812CV выходит недорогим, надёжным, и с минимумом дополнительных навесных радиодеталей. Для более-менее серьёзного использования такую микросхему обязательно стоит устанавливать на алюминиевый или медный радиатор с достаточной площадью охлаждения

Что такое драйвер и для чего он нужен светодиодам

Сейчас уже можно разделить светодиоды на два основных подтипа: индикаторные и осветительные. Осветительные светодиоды – относительно новые элементы светотехники. Первые модели применялись как индикаторы еще лет 30 назад. Но прогресс на месте не стоит. Инженерам удалось получить большую яркость при минимальном размере и потребляемом токе в сравнение с лампами. Кроме того, светодиоды имеют намного большую механическую прочность. Как лампочку их уже не разобьешь.

Светодиодная осветительная продукция серьезно потеснила практически все другие источники света. Светодиоды могут обеспечить освещение не хуже лампового. А их энергоэффективность намного выше. Обычно источники света на основе светодиодов окупаются в течение года. Сейчас их можно встретить в качестве домашнего освещения, уличных фонарей. Они устанавливаются в световое оборудование автомобилей. Даже в мониторах и телевизорах они заменили лампы подсветки .

Назначение.

Светодиод весьма чувствителен к качеству электропитания. Если пониженное напряжение ему не сделает ничего плохого, то повышенные напряжения и токи очень быстро снижают ресурс этих перспективных источников света. Многие видели, наверное, как на автомобилях хаотично моргают огни. Этот светодиод уже отслужил.

Для обеспечения стабильного электропитания (поддержания заданного напряжения и тока) необходима дополнительная электронная схема – блок питания или драйвер питания. Часто его называют led driver.

Принцип работы.

Электронная схема должна обеспечить строго стабилизированные напряжение и ток, подводимые к кристаллу. Небольшое превышение в цепи питания существенно снижает ресурс светоизлучателя.

В простейшем и самом дешевом случае просто ставят ограничительный резистор.

Питание диода через ограничивающий резистор.

Это простейшая линейная схема. Она не способна автоматически поддерживать ток. С ростом напряжения, он будет расти, при превышение допустимого значения произойдет разрушение кристалла от перегрева. В более сложном случае управление реализуется через транзистор. Недостаток линейной схемы – бесполезное рассеивание мощности. С ростом напряжения будут расти и потери. Если для маломощных LED-источников света такой подход еще допустим, то при использовании мощных светоизлучающих диодов такие схемы не используются. Из плюсов только простота реализации, низкая себестоимость, достаточная надежность схемы.

Читайте так же:
Lm358 как стабилизатор тока

Можно применить импульсную стабилизацию. В простейшем случае схема будет выглядеть так:

Пример.Импульсная стабилизация (упрощенно)

При нажатии на кнопку происходит заряд конденсатора, при отпускании, он отдает накопленную энергию полупроводнику, а тот излучает свет. При росте напряжения время на зарядку сокращается, при падении – увеличивается. Вот так на кнопку и надо нажимать, поддерживая свечение. Естественно, сейчас это все делает электроника. В источниках питания роль кнопки выполняет транзистор, либо тиристор. Это — принцип ШИМ — широтно-импульсная модуляция. Замыкание происходит десятки, а то и тысячи раз в секунду. КПД ШИМ может достигать 95%.

Категорически не стоит путать светодиодный драйвер и ПРА для люминесцентных ламп, у них разные принципы работы.

Характеристики драйверов, их отличия от блоков питания LED ленты.

Если сравнивать драйвер и блок питания, то у них есть различия в работе. Драйвер – это источник тока. Его задача поддерживать именно определенную силу тока через кристалл или светодиодную линейку.

Задача стабилизированного блока питания в выдаче именно стабильного напряжения. Хотя блок питания – понятие обобщенное.

Источник напряжения применяется в основном со светодиодной лентой, где диоды включены в параллель. Соответственно через них должен проходить равный ток, при неизменном напряжении. При использовании одного светодиода важно обеспечить определенную силу тока через него. Отличия есть, но оба выполняют одну и туже задачу – обеспечение стабильного питания.

Для подключения светодиодной ленты необходимы, как правило, блоки питания, выдающие 12, либо 24 В. Второй параметр – это мощность. Блок питания должен выдавать мощность не равную, а несколько большую, чем мощность подключаемой светодиодной линейки. В противном случае, яркость свечения будет недостаточна. Обычно запас по мощности рекомендуется в пределах 20-30 процентов от суммарной мощности.

При выборе драйвера нужно учесть:

  • Мощность,
  • Напряжение,
  • Предельный ток.

Кроме того, существуют и регулируемые источники питания. Их задача – регулировка яркости освещения. Но различаются принципы – регулировка напряжения, либо силы тока.

Для подключения led-линейки потребуется большая сила тока при неизменном напряжении.

Суммарная мощность будет рассчитываться по формуле P = P(led) × n, где Р – мощность, Р(led) – мощность единичного диода в линейке, n – их количество.

Сила тока через линейку будет рассчитываться по аналогичной формуле.

Если есть желание самостоятельно изготовить источник питания для светодиодов, то самый простой вариант – импульсный без гальванической развязки.

Схема простого led-драйвера без гальванической развязки.

Схема проста и надежна. Делитель основан на емкостном сопротивлении. Выпрямление производится при помощи диодного моста. Электролитический конденсатор (перед L7812) сглаживает пульсации после выпрямления. Конденсатор после L7812 сглаживает пульсации на светодиодах. На работу схемы он не влияет. L7812 – собственно сам стабилизатор. Это импортный аналог советских микросхем серии КРЕНхх. Та же самая схема включения. Характеристики несколько улучшены. Однако предельный ток составляет не более 1.2А. Это не позволит создать мощный светильник. Существуют неплохие варианты готовых источников питания.

Как выбрать драйвер для светодиодов.

От выбора драйвера зависит срок службы светодиодов. При этом светодиод достигает своих номинальных характеристик, так как получает необходимую ему мощность.

В зависимости от степени защиты драйвер можно применять либо дома, либо на улице. Внешне драйвер может быть открытым, в корпусе из перфорированного металла, либо – закрытый, размешенный в герметичной металлической коробке. Для дома достаточно негерметизированного пластикового корпуса, в котором расположен электронный блок.

Сразу стоит учесть, что ограничивающий резистор – это не самый лучший вариант. Он не избавит ни от скачков питающей сети, ни от импульсных помех. Любое изменение напряжения приведет в скачку тока. Линейные стабилизаторы также не являются достойным средством запитки светоизлучающих диодов. Его способности ограничиваются низкой эффективностью.

Выбор драйвера производится только после того, как известна суммарная мощность, схема подключения и количество светодиодов.

Сейчас много подделок и одни и те же по типоразмерам диоды могут обеспечивать разные мощности. Лучше использовать только известные марки электротехнической продукции.

На корпусе драйвера для подключения светодиодов, всегда размещена спецификация. Она включает:

  • класс защищенности от пыли и жидкости,
  • мощность,
  • номинальный стабилизированный ток,
  • рабочее входное напряжение,
  • диапазон выходного напряжения.

Достаточно популярны бескорпусные led-драйверы. Плату потребуется разместить в корпусе. Это необходимо для безопасного использования. Платы больше подходят для радиолюбителей-энтузиастов. У них входное напряжение может быть либо 12 В, либо 220 В.

Читайте так же:
Ml317 схема стабилизатор тока

Также стоит продумать о размещении драйвера. Температура и влажность влияют на надежность системы освещения.

Виды драйверов.

По типу их можно подразделить на:

Линейные. Они наиболее подходящие, если входное напряжение не стабильно. Отличаются улучшенной стабилизацией. Распространены мало по причине низкого КПД. Выделяет большее количество тепла, подходит для маломощной нагрузки.

Внутреннее устройство драйвера

Внешний вид и схема драйвера LED 1338G7.

Импульсные. Основаны на микросхемах ШИМ. Обладают высоким КПД. Отличаются малым нагревом и длительным сроком службы.

Микросхемы ШИМ создают значительный уровень электромагнитных помех. Людям с кардиостимуляторами не рекомендовано находится в помещениях, где применяются такие драйвера для питания светодиодов.

Драйвер, работающий с диммером. Принцип основан на использовании ШИМ-контроллера. Принцип состоит в том, что регулируется сила тока на светодиодах. Низкокачественные изделия дают эффект мерцания.

Драйвер с диммером.

LED драйвер на 220 В.

Существует немало уже готовых светодиодных драйверов промышленного производства. Естественно, они обладаю различными характеристиками. Их особенность в том, что они питаются от сети 220 В переменного напряжения и могут работать в широком диапазоне питающего напряжения. Задача, у них все та же. Выдать определенную силу тока. Многие промышленные изделия уже имеют гальваническую развязку. Гальваническая развязка предназначена для передачи электроэнергии без непосредственного соединения входной и выходной частей схемы. Это дополнительные очки в плане электробезопасности (простейшей и исторически первой гальванической развязкой считается обычный трансформатор). Обычно они имеют нестабильность не более 3 %. В подавляющем большинстве сохраняют работоспособность от 90-100 Вольт и до 260 Вольт. В магазинах очень часто их могут называть:

  • блок питания (БП),
  • источник тока,
  • адаптер питания,
  • источник питания.

Это все одно и тоже устройство. Продавцы не обязаны обладать техническим образованием.

Рекомендуемые производители светодиодных драйверов.

Многие светодиодные энергосберегающие лампы уже имеют встроенный драйвер. Тем не менее лучше не приобретать безымянную продукцию родом из Китая. Хотя временами и попадаются достойные внимания экземпляры, что в прочем явление редкое. Существует огромное количество поддельных осветителей. Многие модели не имеют гальванической развязки. Это представляет опасность для светодиодов. Такие источники тока при выходе из строя могут дать импульс и сжечь led-ленту.

Но тем не менее рынок в основном занят именно китайской продукцией. Российские поставщики известны не широко. Из них можно ответить продукцию фирм Аргос, Тритон ЛЕД, Arlight, Ирбис, Рубикон. Большинство моделей может работать и в экстремальных условиях.

Из иностранных можно смело выбрать источники тока от Helvar, Mean Well, DEUS, Moons, EVADA Electronics.

Схема светодиодной лампы: устройство простейших драйверов

Светодиодные источники света быстро завоевывают популярность и вытесняют неэкономичные лампы накаливания и опасные люминесцентные аналоги. Они эффективно расходуют энергию, долго служат, а некоторые из них после выхода из строя подлежат ремонту.

Чтобы правильно произвести замену или починку сломанного элемента, потребуется схема светодиодной лампы и знание конструкционных особенностей. А эту информацию мы в деталях рассмотрели в нашей статье, уделив внимание разновидностям ламп и их конструкции. Также мы привели кратких обзор устройства самых популярных led моделей от известных производителей.

Как устроена светодиодная лампа?

Близкое знакомство с конструкцией LED-светильника может потребоваться только в одном случае – если необходимо отремонтировать или усовершенствовать источник света.

Домашние умельцы, имея на руках комплект элементов, могут самостоятельно собрать лампу на светодиодах, но новичку это не по силам.

Зато, изучив схему и имея элементарные навыки работы с электроникой, даже новичок сможет разобрать лампу, заменить сломанные детали, восстановив функциональность прибора. Чтобы ознакомиться с подробными инструкциями по выявлению поломки и самостоятельному ремонту светодиодной лампы, переходите, пожалуйста, по этой ссылке.

Имеет ли смысл ремонт LED-лампы? Безусловно. В отличие от аналогов с нитью накаливания по 10 рублей за штуку, светодиодные устройства стоят дорого.

Предположим, «груша» GAUSS – около 80 рублей, а более качественная альтернатива OSRAM – 120 рублей. Замена конденсатора, резистора или диода обойдется дешевле, да и срок службы лампы своевременной заменой можно продлить.

Существует множество модификаций LED-ламп: свечи, груши, шары, софиты, капсулы, ленты и др. Они отличаются формой, размером и конструкцией. Чтобы наглядно увидеть отличие от лампы накаливания, рассмотрим распространенную модель в форме груши.

Если отвлечься от привычной формы, можно заметить только один знакомый элемент – цоколь. Размерный ряд цоколей остался прежним, поэтому они подходят к традиционным патронам и не требуют смены электросистемы. Но на этом сходство заканчивается: внутреннее устройство светодиодных приборов намного сложнее, чем у ламп накаливания.

LED-лампы не предназначены для работы напрямую от сети 220 В, поэтому внутри устройства заключен драйвер, являющийся одновременно блоком питания и управления. Он состоит из множества мелких элементов, основная задача которых – выпрямить ток и снизить напряжение.

Читайте так же:
Стабилизатор напряжения с источником тока

Разновидности схем и их особенности

Чтобы создать оптимальное напряжение для работы устройства на диодах, драйвер собирают на основе схемы с конденсатором или понижающим трансформатором. Первый вариант – более дешевый, второй применяют для оснащения мощных ламп.

Существует и третья разновидность – инверторные схемы, которые реализуют или для сборки диммируемых ламп, или для устройств с большим числом диодов.

Вариант #1 — с конденсаторами для снижения напряжения

Рассмотрим пример с участием конденсатора, так как подобные схемы являются распространенными в бытовых лампах.

Конденсатор C1 защищает от помех электросети, а C4 сглаживает пульсации. В момент подачи тока два резистора – R2 и R3 – ограничивают его и одновременно предохраняют от короткого замыкания, а элемент VD1 преобразует переменное напряжение.

Когда прекращается подача тока, конденсатор разряжается при помощи резистора R4. К слову, R2, R3 и R4 используются далеко не всеми производителями светодиодной продукции.

Для проверки конденсатора довольно часто используют мультиметр.

Минусы схемы с конденсаторами:

  1. Возможно перегорание диодов, так как стабильности подачи тока не наблюдается. Напряжение на нагрузке полностью зависит от напряжения питания.
  2. Отсутствует гальваническая развязка, поэтому существует риск удара током. Не рекомендуется во время разборки ламп прикасаться к токоведущим элементам, так как они находятся под фазой.
  3. Практически невозможно достичь высоких токов свечения, потому что для этого потребуется увеличение емкостей конденсаторов.

Однако преимуществ также немало, именно благодаря им конденсаторы остаются популярными. Плюсами являются простота сборки, широкий диапазон напряжений на выходе и невысокая стоимость.

Можно смело экспериментировать с самостоятельным изготовлением, тем более, часть деталей отыщется в старых приемниках или телевизорах.

Вариант #2 — с импульсным драйвером

В отличие от линейного драйвера с конденсатором, импульсный эффективно защищает светодиоды от перепадов напряжения и помех в сети.

Примером импульсного устройства служит популярная электронная модель CPC9909. Рассмотрим подробнее ее особенности. Эффективность ее использования достигает 98% — показателя, при котором действительно можно говорить об энергосбережении и экономии.

Питание устройства может происходить напрямую от высокого напряжения – до 550 В, так как драйвер оснащен встроенным стабилизатором. Благодаря этому же стабилизатору схема стала проще, а стоимость – ниже.

Микросхему успешно используют для разработки электросетей аварийного и резервного освещения, так как она подходит для схем повышающих преобразователей.

В домашних условиях на базе CPC9909 чаще всего собирают светильники с питанием от батарей или драйверы с мощностью, не превышающей 25 В.

Вариант #3 — с диммируемым драйвером

Регулировка яркости свечения осветительных приборов позволяет установить в помещении нужный уровень освещения. Это удобно при создании отдельных зон, снижении яркости света в дневное время или для подчеркивания предметов интерьера.

С помощью диммера использование электроэнергии становится более рациональным, а ресурс службы электроприбора увеличивается.

Существует два вида диммируемых драйверов, каждый из которых обладает своими преимуществами. Первые работают с ШИМ-управлением.

Их устанавливают между лампой и блоком питания. Энергия подается в виде импульсов разной длительности. Пример использования драйвера с ШИМ-регулировкой – бегущая строка.

Диммируемые драйверы второго вида воздействуют непосредственно на источник питания и применяются для устройств со стабилизированным током.

При регулировании тока может происходить изменение оттенка свечения: диоды белого цвета при уменьшении тока начинают излучать слегка желтый свет, а при увеличении – синий.

Краткий обзор и тестирование популярных LED-ламп

Хотя принципы построения схем драйверов различных осветительных устройств похожи, между ними имеются отличия и в последовательности подключения элементов, и в их выборе.

Рассмотрим схемы 4 ламп, которые продаются в свободном доступе. При желании их можно отремонтировать своими руками.

Рабочая программа Электротехника и электроника ОП.05 для специальности 15.02.14

Рабочая программа Электротехника и электроника учебной дисциплины ОП.05 для специальности 15.02.14 Монтаж, техническое обслуживание и ремонт промышленного оборудования. Объём учебной дисциплины 64 часа, лабораторно – практических работ 32 ч., теоретическое обучение 28 ч., самостоятельных работ 4 ч.

Просмотр содержимого документа
«Рабочая программа Электротехника и электроника ОП.05 для специальности 15.02.14»

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ

Государственное автономное профессиональное образовательное учреждение Московской области

«Подмосковный колледж «Энергия»

Утверждено приказом

директора ГАПОУ МО ПК «Энергия’

_______ от ___________________

директора ГАПОУ МО ПК «Энергия’

№ _______ от ___________________

Заместитель директора по УМР

____________ А.И. Кириллов

«___» _____________2020 г.

Заместитель директора по УР

____________ А.В. Куликова

«___ » _ ______2020 г.

Заместитель директора по УР

____________ А.В. Куликова

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИЛИНЫ

ОП.05 Электротехника и электроника

Электроугли, 2021 г.

на заседании предметно-цикловой комиссии Общепрофессиональных

Протокол № 1 от «01» сентября 2021 г.

Заместитель директора по УМР

______________ А.И. Кириллов

«___» _____________2021 г.

Заместитель директора по УПР

____________ Ю.В. Гапонюк

Читайте так же:
Лучшая схема стабилизатор тока

« ___ » _____________2021 г.

Заместитель директора по УР

____________ А.В. Куликова

« ___ » _____________2021 г.

на заседании Методического Совета

Протокол №__ от ________ 2021 г.

Заведующий СП ЦСЛП «Энергия»

____________ С.В. Шаврова

« ___ » _____________2021 г.

« ___ » _____________2021 г.

Программа учебной дисциплины ОП 05. Электротехника и основы электроники разработана в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта среднего профессионального образования по специальности 15.02.14. Монтаж, техническое обслуживание и ремонт промышленного оборудования (по отраслям), утверждённого приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от _10 января_ 2018 года № _2_, примерной основной образовательной программы по специальности 15.02.14. Монтаж, техническое обслуживание и ремонт промышленного оборудования (по отраслям) _рег. № 49797 дата включения в реестр _26 января 2018 г.)

Организация-разработчик: Государственное автономное профессиональное образовательное учреждение Московской области «Подмосковный колледж «Энергия» СП ЦСЛП «Энергия»

Разработчик: преподаватель Ильина Т.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ

УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ ……………. 4

СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ …………. 5

УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ ………………. 11

КОНТРОЛЬ И ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ОСВОЕНИЯ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ ………………………………………………………………. .13

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

«ОП 05. ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА»

1.1. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы:

Учебная дисциплина «ОП 05. Электротехника и основы электроники» является обязательной частью Профессионального учебного цикла основной образовательной программы в соответствии с ФГОС по специальности 15.02.14. Монтаж, техническое обслуживание и ремонт промышленного оборудования (по отраслям). Особое значение дисциплина имеет при формировании и развитии ОК 01 – 10, ПК 1.3, ПК 1.4, ПК 2.1, ПК 2.2, ПК 2.4.

1.2. Цель и планируемые результаты освоения дисциплины

В рамках программы учебной дисциплины обучающимися осваиваются умения и знания

ПК 1.3, ПК 1.4; ПК 2.1, ПК 2.2;

ЛР1 — ЛР12, ЛР13 — ЛР15, ЛР19 — ЛР23.

— Использовать основные законы и принципы теоретической электротехники и электронной техники в профессиональной деятельности;

— читать принципиальные, электрические и монтажные схемы;

— рассчитывать параметры электрических, магнитных цепей;

пользоваться электроизмерительными приборами и приспособлениями;

— подбирать устройство электронной техники, электрические приборы и оборудование с определенными параметрами и характеристиками;

собирать электрические схемы.

Способы получения, передачи и использования электрической энергии;

— основные законы электротехники;

— характеристики и параметры электрических и магнитных полей;

свойство проводников, полупроводников, электроизоляционных, магнитных материалов;

— основы теории электрических машин, принцип работы типовых электрических устройств;

— методы расчета и измерения основных параметров электрических магнитных цепей;

— принципы действия, устройства, основные характеристики электротехнических и электронных устройств и приборов;

— принципы выбора электрических и электронных устройств и приборов, составления электрических и электронных цепей;

— правила эксплуатации электрооборудования.

2. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

2.1. Объем учебной дисциплины и виды учебной работы

Вид учебной работы

Объем в часах

Объем образовательной программы учебной дисциплины

Промежуточная аттестация – дифференцированный зачёт (семестр 4)

2.2. Тематический план и содержание учебной дисциплины

Наименование разделов и тем

Содержание учебного материала и формы организации деятельности обучающихся

Объем часов

Коды компетенций, формированию которых способствует элемент программы

Раздел 1. Электротехника

Тема 1.1 Электрическое поле

Содержание учебного материала

ЛР1 — ЛР12, ЛР13 — ЛР15,

Введение. Понятие об электрическом поле. Основные характеристики электрического поля. Проводники и диэлектрики в электрическом поле.

Содержание учебного материала

Краткие сведения о различных электроизоляционных материалах и их практическом использовании. Электрическая емкость. Конденсаторы.

Тематика практических занятий

Практическое занятие №1 «Определение заряда и ёмкости конденсатора»

Практическое занятие №2 «Соединение конденсаторов»

Тема 1.3 Электрические цепи постоянного тока

Содержание учебного материала

ПК 1.3, ПК 1.4; ПК 2.1, ПК 2.2;

ЛР1 — ЛР12, ЛР13 — ЛР15,

Общие сведения об электрических цепях. Электрический ток. Электрическая проводимость и сопротивление проводников. Зависимость электрического сопротивления от температуры. Резисторы регулируемые и нерегулируемые.

Тематика практических занятий

Практическое занятие №3 «Соединение проводников»

Практическое занятие №4 «Зависимость электрического сопротивления от температуры»

Практическое занятие №5 «Эквивалентные схемы»

Содержание учебного материала

Закон Кирхгофа. Расчет электрических цепей с помощью законов Ома и Кирхгофа. Преобразование электрической энергии в тепловую. Закон Джоуля-Ленца.

Тематика практических занятий

Практическое занятие №6 «Расчет сложных электрических цепей с помощью законов Кирхгофа

Практическое занятие №7 «Преобразование треугольника в звезду и звезды в треугольник»

Самостоятельная работа

Электромагнетизм

Содержание учебного материала

ЛР1 — ЛР12, ЛР13 — ЛР15, ЛР19 — ЛР23.

Общие сведения о магнитном поле. Основные свойства и характеристики магнитного поля. Силовое действие магнитного поля. Закон Ампера. Магнитная индукция, магнитный поток. Напряженность. Магнитная проницаемость. Индуктивность. Электромагнитные силы: сила, действующая на проводник с током в магнитном поле. Правило левой руки.

Электромагнитная индукция. Закон электромагнитной индукции. Э.Д.С. самоиндукции и взаимоиндукции, вихревые токи. ЭДС в проводнике, движущемся в магнитном поле, правило правой руки; принцип преобразования механической энергии в электрическую, электрической в механическую.

Читайте так же:
Стабилизатор тока для сварки

Тематика практических занятий

Практическое занятие №8 «Определение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока»

Практическое занятие №9 «Исследование зависимости мощности лампы от напряжения»

Электрические измерения

Содержание учебного материала

ЛР1 — ЛР12, ЛР13 — ЛР15, ЛР19 — ЛР23.

Общие сведения об электрических измерениях и электроизмерительных приборах: физические величины и единицы их измерения; средства измерения. Классификация электроизмерительных приборов. Условные обозначения на электроизмерительных приборах. Измерение ока и напряжения: магнитоэлектрический и электромагнитный измерительные механизмы. Приборы и схемы для измерения электрического тока и напряжения. Расширение пределов измерения электрического тока и напряжения. Измерение мощности и энергии: электродинамический измерительный механизм. Измерение энергии счетчиком. Измерение электрического сопротивления. Измерительный мост, омметр и мегомметр.

Самостоятельная работа

Тема 1.7 Однофазные электрические цепи переменного тока

Содержание учебного материала

ЛР1 — ЛР12, ЛР13 — ЛР15, ЛР19 — ЛР23.

Переменный ток, его определение. Получение синусоидальных ЭДС и тока, их уравнения и графики. Параметры синусоидальных величин: амплитуда, угловая частота, фаза, начальная фаза, период, частота, мгновенное значение. Действующая и средняя величины переменного тока. Векторные диаграммы. Электрические цепи переменного тока. Резонанс в цепи переменного тока. Мощность в цепи переменного тока с различным характером нагрузки

Тематика практических занятий

Практическое занятие №10 «Расчет цепей с активным индуктивным и емкостным сопротивлениями»

Тема 1.8 Трехфазные электрические цепи

Содержание учебного материала

ЛР1 — ЛР12, ЛР13 — ЛР15, ЛР19 — ЛР23.

Общие сведения о трехфазных электрических цепях. Соединение обмоток трехфазных генераторов и потребителей энергии звездой и треугольником. Симметричная и несимметричная нагрузка. Фазные и линейные напряжения, токи, соотношения между ними. Четырехпроводная трехфазная цепь, роль пулевого провода.

Тема1.9 Трансформаторы

Содержание учебного материала

ЛР1 — ЛР12, ЛР13 — ЛР15, ЛР19 — ЛР23.

Назначение трансформаторов, классификация. Однофазный трансформатор, его устройство, принцип действия, коэффициент трансформации, ЭДС обмоток, номинальные первичные и вторичны параметры. Режимы работы трансформатора: холостой ход, рабочий, короткого замыкания. Потери энергии и КПД трансформатора. Понятие о трехфазных, многообмоточных, измерительных, сварочных трансформаторах, автотрансформаторах.

Тематика практических занятий

ЛР1 — ЛР12, ЛР13 — ЛР15, ЛР19 — ЛР23

Практическое занятие №11 «Устройство и работа трансформатора»

Тема 1.10 Электрические машины постоянного тока

Содержание учебного материала

Устройство и принцип действия электрической машины постоянного тока: магнитная цепь, коллектор, обмотка якоря.

Обратимость машин. ЭДС обмотки якоря, электромагнитный момент и мощность машин постоянного тока. Понятие о реакции якоря и коммутации тока. Генераторы постоянного тока: генератор с независимым возбуждением, генератор с параллельным возбуждением, генератор с последовательным возбуждением, генератор смешанного возбуждения. Общие сведения об электродвигателе постоянного тока. Электродвигатели параллельного возбуждения, последовательного и смешанного возбуждения. Пуск в ход, регулирование частоты вращения электродвигателя постоянного тока. Потери энергии и КПД машин постоянного тока.

Тема 1.11 Электрические машины переменного тока

Содержание учебного материала

ЛР1 — ЛР12, ЛР13 — ЛР15, ЛР19 — ЛР23.

Электрические машины переменного тока, их назначение и классификация. Получение вращающегося магнитного поля в трехфазных электродвигателях. Устройство и принцип работы трехфазного асинхронного электродвигателя. Частота вращения магнитного поля статора и частота вращения ротора. Вращающийся момент синхронного двигателя. Пуск в ход и регулирование частоты вращения трехфазных асинхронных электродвигателей. Понятие о синхронном электродвигателе.

Тематика практических занятий

Практическое занятие №12 «Устройство и принцип работы трехфазного асинхронного электродвигателя»

Раздел 2. Основы электроники

Электровакуумные лампы, газоразрядные,

фотоэлектронные приборы

Содержание учебного материала

ЛР1 — ЛР12, ЛР13 — ЛР15, ЛР19 — ЛР23.

Электровакуумный триод. Понятие о многоэлектронных приборах. Маркировка Устройство, принцип действия и применение электровакуумных ламп. Электровакуумный диод. Электронных ламп. Газоразрядные приборы с несамостоятельным дуговым разрядом, с тлеющим разрядом. Условные обозначения, маркировка. Электрофизические свойства полупроводников. Собственная и примерная проводимости. Электронно-дырочный переход и его свойства. Вольтамперная характеристика. Устройство диодов. Выпрямительные диоды. Зависимость характеристик диода от изменения температуры. Характеристики, параметры, обозначение и маркировка диодов. Использование диодов. Биполярные транзисторы, их устройство, три способа включения. Характеристики и параметры транзисторов по схеме с общим эмиттером. Общие сведения о полевых транзисторах. Условные обозначения и маркировка транзисторов. Тиристоры, структура, характеристики, условные обозначения, маркировка. Области применения полупроводниковых приборов.

Фотоэлектронная эмиссия, фотогальванический эффект, фотопроводимость полупроводников. Законы фотоэффекта. Фотоэлементы с внешним фотоэффектом. Устройство, принцип действия, основные характеристики ламповых фотоэлементов и фотоэлектронных умножителей.

Фотоэлементы с внутренним эффектом. Устройство, принцип действия, основные характеристики фоторезисторов, фотодиодов, фототранзисторов. Условные обозначения фотоэлектронных приборов. Область применения.

Тематика практических занятий

Практическое занятие №13 «Устройство, принцип действия и применение электровакуумных ламп»

Самостоятельная работа

Тема 2.2 Электронные выпрямители и стабилизаторы

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector