Elektronikte Önemli Hesaplamalar: 7 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:17

Bu Eğitilebilirlik, elektronik mühendislerinin/yapımcılarının bilmesi gereken bazı önemli hesaplamaları listelemeyi amaçlamaktadır. Açıkçası bu kategoriye sığabilecek birçok formül var. Bu yüzden bu Eğitilebilirliği yalnızca temel formüllerle sınırladım.

Listelenen formüllerin çoğu için, hantal ve zaman alıcı hale geldiğinde bu hesaplamaları kolaylıkla yapmanıza yardımcı olabilecek çevrimiçi hesap makinelerine bağlantı da ekledim.

1. Adım: Pil Ömrü Hesaplayıcı

Projelere pil kullanarak güç verirken, pilin devrenize/cihazınıza güç verebileceği beklenen süreyi bilmemiz önemlidir. Bu, pil ömrünü uzatmak ve projenizin beklenmedik şekilde başarısız olmasını önlemek için önemlidir. Bununla ilişkili iki önemli formül vardır.

Bir pilin bir yüke güç sağlayabileceği maksimum süre

Pil ömrü = Pil kapasitesi (mAh veya Ah) / Yük akımı (mA veya A)

Yükün aküden akım çekme hızı

Deşarj oranı C = Yük akımı (mA veya A) / Pil kapasitesi (mAh veya Ah)

Deşarj hızı, bir devrenin aküden güvenli bir şekilde ne kadar akım çekebileceğini belirleyen önemli bir parametredir. Bu genellikle pilde işaretlenir veya veri sayfasında belirtilir.

Örnek:

Pil kapasitesi = 2000mAh, Yük akımı = 500mA

Pil Ömrü = 2000mAh / 500mA = 4 saat

Deşarj hızı C = 500mA/2000mAh = 0.25 C

İşte bir Pil ömrü çevrimiçi hesaplayıcısı.

Adım 2: Lineer Regülatör Güç Tüketimi

Doğrusal regülatörler, bir devreye veya cihaza güç sağlamak için sabit bir voltaja ihtiyacımız olduğunda kullanılır. Popüler Lineer voltaj regülatörlerinden bazıları 78xx serisidir (7805, 7809, 7812 vb.). Bu lineer regülatörler giriş voltajını düşürerek çalışır ve çıkışta sabit çıkış voltajı verir. Bu lineer regülatörlerdeki güç kaybı genellikle gözden kaçar. Tasarımcıların yüksek güç kaybını telafi etmek için soğutucuları kullanabilmeleri için harcanan gücü bilmek oldukça önemlidir. Bu, aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanabilir

Güç dağılımı formülle verilir

PD = (VIN - VOUT) x IOUT

Çıkış akımını hesaplamak için

IOUT = PD / (VIN - VOUT)

Örnek:

Giriş voltajı - 9V, Çıkış voltajı - 5V, Akım çıkışı -1A Sonuç

PD= (VIN - VOUT) x IOUT

= (9 - 5) * 1

= 4 Watt

Doğrusal regülatör güç tüketimi için çevrimiçi hesap makinesi.

Adım 3: Voltaj Bölücü Hesaplayıcı

Gerilim bölücüler, gelen gerilimleri istenilen gerilim seviyelerine bölmek için kullanılır. Bu, devrelerde referans voltajları üretmek için oldukça kullanışlıdır. Voltaj bölücü genellikle en az iki direnç kullanılarak yapılır. Gerilim bölücülerin nasıl çalıştığı hakkında daha fazla bilgi edinin. Gerilim bölücülerle kullanılan formül:

Çıkış voltajını belirlemek için Vout = (R2 x Vin) / (R1 + R2)

R2'yi belirlemek için R2 = (Vout x R1) / (Vin - Vout)

R1'i belirlemek için R1 = ((Vin - Vout) R2) / Vout

Giriş voltajını belirlemek için Vin = (Vout x (R1 + R2)) / R2

Örnek:

Vin=12 V, R1=200k, R2=2k

Vout = (R2 x Vin) / (R1 + R2)

Vout = (2k x 12)/(200k+2k)

=0.118

=0.12 V

Adım 4: RC Zamanlama Hesaplayıcısı

RC devreleri, birçok devrede zaman gecikmeleri oluşturmak için kullanılır. Bunun nedeni, kapasitöre akan şarj akımını etkileyen direncin etkisidir. Direnç ve kapasitans ne kadar büyük olursa, kapasitörün şarj olması o kadar uzun sürer ve bu gecikme olarak gösterilecektir. Bu formül kullanılarak hesaplanabilir.

Zamanı saniye cinsinden belirlemek için

T = RC

R'yi belirlemek için

R = T / C

C'yi belirlemek için

C = T / R

Örnek:

R = 100K, C = 1uF

T = 100 x 1 x 10^-6

T = 0.1 ms

Bu RC zaman sabiti çevrimiçi hesaplayıcıyı deneyin.

Adım 5: LED Direnç

LED'ler elektronik devrelerde oldukça yaygındır. Ayrıca, aşırı akım akışının hasar görmesini önlemek için LED'ler genellikle akım sınırlayıcı seri dirençle birlikte kullanılacaktır. LED ile kullanılan seri direnç değerini hesaplamak için kullanılan formül budur.

R = (Vs - Vf) / Eğer

Örnek

LED kullanıyorsanız Vf = 2.5V, If = 30mA ve Giriş voltajı Vs = 5V. O zaman direnç olacak

R = (5 - 2.5V) / 30mA

= 2.5V / 30mA

= 83Ohm

Adım 6: IC 555 Kullanan Kararsız ve Tek Kararlı Multivibratör

555 IC, geniş bir uygulama yelpazesine sahip çok yönlü bir çiptir. 555, kare dalgalar oluşturma, modülasyon, zaman gecikmeleri, cihaz aktivasyonu gibi her şeyi yapabilir. Kararsız ve Monostable, 555'e gelince yaygın olarak kullanılan iki moddur.

Kararsız multivibratör - Sabit frekanslı çıkış olarak kare dalga darbesi üretir. Bu frekans, onunla birlikte kullanılan dirençler ve kapasitörler tarafından belirlenir.

Verilen RA, RC ve C değerleri ile. Frekans ve Görev döngüsü aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanabilir

Frekans = 1.44 / ((RA +2RB) C)

Görev döngüsü = (RA + RB) / (RA + 2RB)

RA, RC ve F değerleri kullanılarak aşağıdaki formül kullanılarak Kapasitans hesaplanabilir.

Kapasitör = 1.44 / ((RA + 2RB) F)

Örnek:

Direnç RA = 10 kohm, Direnç RB = 15 kohm, Kapasite C = 100 mikrofarad

Frekans = 1.44 / ((RA+2RB)*c)

= 1.44 / ((10k+2*15k)*100*10^-6)

= 1.44 / ((40k)*10^-4)

= 0.36Hz

Görev döngüsü =(RA+RB)/(RA+2RB)

=(10k+15k)/(10k+2*15k)

= (25k)/(40k)

=62.5 %

tek kararlı multivibratör

Bu modda IC 555, tetik girişi azaldığında belirli bir süre yüksek sinyal üretecektir. Zaman gecikmeleri oluşturmak için kullanılır.

Verilen R ve C ile aşağıdaki formülü kullanarak Zaman gecikmesini hesaplayabiliriz.

T = 1.1 x R x C

R'yi belirlemek için

R = T / (C x 1.1)

C'yi belirlemek için

C = T / (1,1 x R)

Örnek:

R=100k, C=10uF

T=1.1 x R x C

=1.1 x 100k x10uF

=0.11sn

İşte Kararsız multivibratör ve Monostable multivibratör için çevrimiçi hesap makinesi

Adım 7: Direnç, Gerilim, Akım ve Güç (RVCP)

Temelden başlayacağız. Elektronikle tanıştıysanız, Direnç, Gerilim, Akım ve Gücün birbiriyle ilişkili olduğu gerçeğini biliyor olabilirsiniz. Yukarıdakilerden birinin değiştirilmesi diğer değerleri de değiştirecektir. Bu hesaplamanın formülü

Voltajı belirlemek için V = IR

Akımı belirlemek için I = V / R

Direnci belirlemek için R = V / I

Gücü hesaplamak için P = VI

Örnek:

Aşağıdaki değerleri ele alalım

R=50 V, I=32 mA

V = ben x R

= 50 x 32 x 10^-3

= 1,6V

O zaman güç olacak

P=VxI

=1.6x32x10^-3

=0.0512Watt

İşte Direnç, Gerilim, Akım ve Gücü hesaplamak için bir Çevrimiçi Ohm kanunu hesaplayıcısı.

Bu Eğitilebilirliği daha fazla formülle güncelleyeceğim.

Yorumlarınızı ve önerilerinizi aşağıya bırakın ve bu Eğitilebilir Tabloya daha fazla formül eklememe yardımcı olun.