IE1206 Inbyggd Elektronik...IE1206 Inbyggd Elektronik Transienter PWM Visare jω PWM CCP KAP/IND- sensor F1 F3 F6 F8 F2 Ö1 F9 Ö4 F7 tentamen William Sandqvist william@kth.se PIC-block
Post on 31-Jan-2020
5 Views
Preview:
Transcript
IE1206 Inbyggd Elektronik
Transienter PWM
Visare jω PWM CCP KAP/IND-sensor
F1
F3
F6
F8
F2
Ö1
F9
Ö4 F7
tentamen
William Sandqvist william@kth.se
PIC-block Dokumentation, Seriecom Pulsgivare I, U, R, P, serie och parallell
Ö2
Ö5
Kirchhoffs 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
F10 Ö6 LC-osc, DC-motor, CCP PWM
LP-filter Trafo + Gästföreläsning F12 Ö7 redovisning
F11
• Start för programmeringsgruppuppgift
• Redovisning av programmeringsgruppuppgift
William Sandqvist william@kth.se
Ideal transformator I0 = 0
N1⋅I0 = N1⋅ I1 – N2⋅ I2
Magnetiseringströmmen I0 ≈ 0 är liten i förhållande till arbetströmmarna I1 och I2. Transformatorn har hög induktans.
William Sandqvist william@kth.se
Virvelströmsförluster
Virvelströmsförluster – strömmar i järnkärnan förhindras med lackerade ( = isolering ) plåtar.
William Sandqvist william@kth.se
Toroid
Toroidkärnan har lågt läckfält – stör ej närliggande elektronik!
Hur lindar man en sådan?
William Sandqvist william@kth.se
Transformatorn (15.4)
2112
2
1
2
1
=
⇒=
IIUU
8102,010010 1111 =⋅−=⇒=−⋅− UUIR
428
21
12 ==⋅=UU
William Sandqvist william@kth.se
Transformatorn (15.4)
2112
2
1
2
1
=
⇒=
IIUU
8102,010010 1111 =⋅−=⇒=−⋅− UUIR
428
21
12 ==⋅=UU 4,012
12 =⋅= II
William Sandqvist william@kth.se
Transformatorn (15.4)
2112
2
1
2
1
=
⇒=
IIUU
8102,010010 1111 =⋅−=⇒=−⋅− UUIR
428
21
12 ==⋅=UU 4,012
12 =⋅= II
Ω=== 104,0
4
2
22 I
UR
William Sandqvist william@kth.se
2
2
2
121
2
2
2
2
1
21
2
22
1
1
1
2
22
1
11
RNNR
IU
NN
INN
UNN
IU
IUR
IUR
⋅
=
⋅
====
←
RNN
⋅
2
2
1
Överräkning av impedanser
William Sandqvist william@kth.se
2
2
2
121
2
2
2
2
1
21
2
22
1
1
1
2
22
1
11
RNNR
IU
NN
INN
UNN
IU
IUR
IUR
⋅
=
⋅
====
←
RNN
⋅
2
2
1
Överräkning av impedanser
William Sandqvist william@kth.se
Överräkning
Vi har en transformator med spännings-omsättningen 240V/120V.
Man har två kondensatorer på 1µF och 16 µF. Hur ska man koppla för att få 5 µF ?
William Sandqvist william@kth.se
Överräkning
Vi har en transformator med spännings-omsättningen 240V/120V.
Man har två kondensatorer på 1µF och 16 µF. Hur ska man koppla för att få 5 µF ?
)4/(121
1
221
2
CCZ
CZ
ωω
ω
=⋅=
⇒=
←
William Sandqvist william@kth.se
Överräkning
Vi har en transformator med spännings-omsättningen 240V/120V.
Man har två kondensatorer på 1µF och 16 µF. Hur ska man koppla för att få 5 µF ?
)4/(121
1
221
2
CCZ
CZ
ωω
ω
=⋅=
⇒=
←
16 Fµ4 Fµ
William Sandqvist william@kth.se
Serie och parallellkoppling av induktorer (Ex. 15.6) Under förutsättningen att inga av spolarna delar magnetiska kraftlinjer med varandra, utan är helt av varandra oberoende komponenter, kan man behandla serie- och parallellkopplade induktanser precis som om de vore resistorer.
H36
44444
644444
ERS =+
+⋅
+
⋅
+⋅
+=L
William Sandqvist william@kth.se
Serie och parallellkoppling av induktorer? Vi har tidigare studerat serie och parallellkopplade spolar som om de vore helt oberoende komponenter som inte delat magnetiska kraftlinjer med varandra. Här behandlas nu spolar med sammanlänkat flöde
? ?
Induktiv koppling
William Sandqvist william@kth.se
dd
u r itϕ
= ⋅ +
En del av flödet i spole 1 är sammanlänkat med flöde från spole 2.
11 1 1 1 1 1 2
dd
u r i i L i Mtϕ ϕ= ⋅ + = ⋅ + ⋅
På samma sätt: 2
2 2 2 2 2 2 1dd
u r i i L i Mtϕ ϕ= ⋅ + = ⋅ + ⋅
Induktion
Induktiv koppling
William Sandqvist william@kth.se
1 21 1 1 1
2 12 2 2 2
d dd dd dd d
i iu r i L Mt ti iu r i L Mt t
= ⋅ + +
= ⋅ + +
1 1 1 1 1 2
2 2 2 2 2 1
j jj j
U r I L I MIU r I L I MI
ω ωω ω
= ⋅ + += ⋅ + +
jω-metoden:
± M kallas för ömsinduktansen
21LLMk =
Kopplingsfaktorn:
Kopplingsfaktorn anger hur stor del av flödet en spole har gemensamt med en annan spole
En ideal transformator har kopplingsfaktorn k = 1 (100%)
Seriekopplade med ömsesidig induktans
William Sandqvist william@kth.se
Seriekoppling innebär samma ström
212111 LLL IMjILjU ωω ±= 121222 LLL IMjILjU ωω ±=
1 2 1 2 12 21
1 2( )L L L LI I I U U U M M M
U I j L M L Mω= = = + = = ⇒= ⋅ ± + ±
1 2( 2 )U j L L MI
ω= + ±
11121 LL IUML 22212 LL IUML
Härledning:
Seriekopplade med ömsesidig induktans
William Sandqvist william@kth.se
MLLLTOT 221 ++= MLLLTOT 221 −+=
Seriekoppling innebär samma ström I1 = I2 =I
M kan bidraga eller motverka till flödet, detta ger ± tecken. Därför brukar spolars lindningspolaritet anges med ”punkt konvention” (dot convention) i schemor.
M-dot M-dot M-dot M-dot
”Dot” convention
William Sandqvist william@kth.se
En växande ström in i en punkt (dot) leder till inducerade spänningar riktade så att de skulle ge växande strömmar ut ur andra punkter
”Dot” convention
William Sandqvist william@kth.se
En växande ström in i en punkt (dot) leder till inducerade spänningar riktade så att de skulle ge växande strömmar ut ur andra punkter
Parallellkopplade med ömsesidig induktans
William Sandqvist william@kth.se
MLLMLLLTOT 221
221
−+−⋅
=MLL
MLLLTOT 221
221
++−⋅
=
TOTL TOTL
Parallellkopplade spolar Antiparallellkopplade spolar
Ex. 15.7 Seriekoppling
William Sandqvist william@kth.se
51 =L 102 =L 153 =L
212 =M 323 =M
113 =M
[H]
LTOT =
L1 + M12 – M13 +
L2 + M12 – M23 +
L3 – M23 – M13 =
= 5 +2 –1 + 10 + 2 – 3 + 15 –3 –1 = 26 [H]
Att mäta ömsinduktansen?
William Sandqvist william@kth.se
+TOTL−TOTL
MLLLTOT 221 ++=+ MLLLTOT 221 −+=−
4−+ −= TOTTOT LLM
Differentialtransformatorn
William Sandqvist william@kth.se
LVDT Linear Variable Differential Transformer
Sekundärspolarna är seriekopplade men med motsatt spänningsriktning – när kärnan är i mitten blir U = 0.
William Sandqvist william@kth.se
Utspänningen är relativt hög – det gör detta till en populär givare …
LVDT princip
William Sandqvist william@kth.se
LVDT Mätutrustning
Detta är en sensor som direkt ger en hög utspänning, Volt istället för mV. • En inbyggnadsprocessor kan AD-omvandla ”likriktade” utspänningar. ( • Eller så AD-omvandlar den växelspänningarna direkt ).
Likriktare med filter
Processorn beräknar skillnaden mellan spänningarna.
LVDT probe
Utsignalens fas ändras 180° precis när kärnan passerar mitt-punkten.
William Sandqvist william@kth.se
En XOR-grind kan indikera denna förändring.
En LVDT probe kan hålla ordningen på att tjockleken är den rätta.
Användningsområde?
Det gäller att se till att bankomaten inte delar ut ”dubbla” sedlar …
William Sandqvist william@kth.se
William Sandqvist william@kth.se
Periodisk differentialtransformator
Renywell Spherical encoder
LVDT-principen inom en kärna, och sedan ”räkna” passerade kärnor. En liknande givare?
top related