- •Конспект лекцій
- •1. Дискретні електричні компоненти 8
- •1.1. Електричні дроти та кабелі 8
- •1.4. Різницево-струмові захисні вимикачі 23
- •1.5. Перемикачі та реле 26
- •1.6. Трансформатори, мережні пристрої живлення та проти аварійні пристрої 33
- •1. Дискретні електричні компоненти
- •1.1. Електричні дроти та кабелі
- •1.1.1. Основні відомості про електричні провідники
- •1.1.2. Описи і назви кабелів
- •Ізоляція і матеріал оболонки
- •1.1.3. Енергетичні та інсталяційні кабелі – позначення типів відповідно до стандартів cenelec
- •1.1.4. Позначення кабелів за стандартом американським awg
- •1.2.1. Основні методи постійного з’єднання провідників
- •1.2.2. Основні типи сучасних роз’ємів
- •1.3. Запобіжники
- •1.3.1. Означення параметрів
- •1.3.2. Конструктивне виконання
- •1.4. Різницево-струмові захисні вимикачі
- •1.4.1. Струми витоку
- •1.4.2. Принцип дії різницево-струмових захисних вимикачів
- •1.4.3. Схема та конструкція різницево-струмових захисних вимикачів
- •1.5. Перемикачі та реле
- •1.5.1. Перемикачі
- •1.5.2. Виконувані перемикачем функції
- •1.5.3. Реле та контактори
- •1.5.4. Захист з’єднувальних пристроїв
- •1.6. Трансформатори, мережні пристрої живлення та проти аварійні пристрої
- •1.6.1. Трансформатори
- •1.6.2. Мережні перетворювачі
- •1.6.3. Завади
- •1.7.1. Електрохімічна чарунка - основа електрохімічних пристроїв
- •1.7.2. Первинні джерела напруги (гальванічні елементи)
- •1.7.3. Акумулятори (вторинні гальванічні елементи)
- •Заряджання свинцевих акумуляторів
- •1.7.4. Інтегратори, основані на ефекті поверхневого накопичення заряду (“іонікси”)
- •1.7.5. Ртутно-капілярні кулонометри
- •1.7.6. Сонячні елементи і панелі
- •1.8. Електричні світлові пристрої
- •1.8.1. Класифікація джерел світла
- •1.8.2. Величини і технічні одиниці світла
- •1.8.3. Електричні джерела світла
- •1.9. Сенсори
- •1.10. Електричні лічильники імпульсів і лічильники часу
- •1.10.1. Електричні лічильники імпульсів
- •1.10.2. Лічильники часу
- •1.11. Сигналізації
- •1.12. Відведення тепла
- •1.12.1. Радіатори
- •1.12.2. Вентилятори
- •1.13. Електромагніти і двигуни
- •1.13.1 Електромагніти
- •1.13.2. Електричні двигуни
- •1.14. Світловоди
- •1.15. Основні відомості про корпуси для електронних пристроїв
- •1.15.1. Матеріали корпусів
- •1.15.2. Пожежостійкість корпусів
- •1.15.3. Екранувальні властивості корпусів
- •1.15.4. Відведення тепла з корпусів
- •1.15.5. Корпуси стандартного типоряду 19"
- •1.15.6. Класи щільності електричних пристроїв. Норми ір
- •П ерша цифра Друга цифра
- •2. Дискретні електронні компоненти
- •2.1. Котушки індуктивності та дроселі
- •2.1.1. Приклади застосувань котушок індуктивності
- •2.1.2. Імпеданс котушок індуктивності
- •2.1.3. Резонанс
- •2.1.4. Підрахунок параметрів котушок індуктивності без осердь
- •2.1.5. Підрахунок параметрів котушок індуктивності з осердями
- •2.1.6. Магнітне поле
- •2.1.7. Магнітна проникність
- •2.1.8. Магнітні втрати
- •2.1.9. Поверхневий ефект
- •2.1.10. Підрахунок параметрів котушки з осердям
- •2.1.11. Індукція (густина потоку) в осерді
- •2.1.12. Виділення тепла
- •2.1.13. Залежність від температури
- •2.2. Резистори
- •2.2.1. Позначення резисторів
- •2.2.2. Залежність від частоти
- •2.2.3. Залежність від температури
- •2.2.4. Технічні характеристики
- •2.2.5. Шуми
- •2.2.6. Залежність від напруги
- •2.2.7. Конструкція
- •2.2.9. Потенціометри
- •2.2.10. Основні технічні характеристики потенціометрів
- •2.3. Конденсатори
- •2.3.1. Приклади застосувань конденсаторів
- •2.3.2. Типи конденсаторів
- •2.4. Напівпровідникові дискретні компоненти
- •2.4.1. Загальні відомості про напівпровідники
- •2.4.3. Різновиди діодів
- •2.4.4. Основні області використання діодів
- •2.4.4. Тиристори
- •2.4.6. Транзистори
- •2.4.7. Двобазові діоди
- •2.4.8. Електронні лампи
- •2.4.9. Оптоелектронні елементи
- •2.4.10. Основні відомості про виготовлення друкованих плат
- •3. Підсилювачі з від’ємним зворотним зв’язком
- •3.1. Інтегральні операційні підсилювачі
- •3.1.1 Визначення
- •3.1.2 Принципові схеми інтегральних операційних підсилювачів
- •3.1.3 Еквівалента схема операційного підсилювача для низьких частот
- •3.1.4. Основні параметри операційних підсилювачів
- •3.1.5. Частотна корекція оп
- •3.2. Інвертувальний і неінвертувальний підсилювачі
- •3.2.1. Схеми інвертувального і неінвертувального підсилювачів
- •3.2.2 Похибки підсилювачів
- •3.2.3. Адитивна складова похибки
- •3.2.4 Вхідні і вихідні опори інвертувального і неінвертувального підсилювачів
- •3.2.5. Динамічні властивості інвертувального і неінвертувального підсилювачів
- •3.3. Диференційні підсилювачі
- •3.3.1. Найпростіший диференційний підсилювач
- •3.3.2. Схеми диференціальних підсилювачів з регульованим коефіцієнтом підсилення
- •3.3.3. Інструментальні диференційні підсилювачі
- •3.3.4. Похибки диференційних підсилювачів
- •3.4. Операційні перетворювачі на базі підсилювачів з від`ємним зворотним зв`язком
- •3.4.1. Підсилювачі з т-подібним ланцюгом від`ємного зворотного зв`язку
- •3.4.2. Підсилювачі змінної напруги
- •3.4.3. Підсилювачі з транзисторним вихідним каскадом
- •3.4.4. Підсилювачі струму
- •3.4.5. Підсилювач заряду
- •3.4.6. Багатовходовий суматор–сустрактор
- •3.4.7. Аналогові інтегратори
- •3.4.8. Аналогові диференціатори
- •3.4.9. Виділення модуля змінної напруги
- •3.4.10. Виділення середньоквадратичного значення напруги
- •3.4.11. Компаратори
- •3.4.12. Пристрої вибірки-зберігання
- •3.4.13. Джерела струму
- •3.4.14. Генератори сигналів синусоїдної форми
- •3.4.15. Генератори прямокутних імпульсів
- •3.4.16. Генератори трикутних імпульсів
- •4. Інтегральні ацп та цап
- •4.1. Аналого-цифрове перетворення
- •4.1.1. Похибка від зміни сигналу протягом перетворення
- •4.1.2. Основні метрологічні характеристики ацп
- •4.1.3. Класифікація аналого-цифрових перетворень
- •4.1.3.3. Ацп з квантуванням параметрів інтенсивності. В ацп даного типу перетворення може відбуватися паралельним чи послідовним способом.
- •4.2. Цифро-аналогові перетворювачі
- •4.2.1. Цап на основі резисторних матриць
- •4.2.2. Цап на основі ємнісних матриць
- •5.1.1.2. Класифікація цифрових пристроїв.
- •5.1.2. Перевід чисел з однієї системи числення в іншу
- •5.2. Принцип дії основних типів логічних елементів
- •5.2.1. Транзисторний ключ – основа схемотехніки логічних елементів
- •5.2.2. Базові елементи транзистор-транзисторної логіки
- •5.2.3. Елементи емітерно-зв`язаної логіки
- •5.2.4. Елементи інтегральної інжекційної логіки
- •5.2.5. Логічні елементи на основі комплементарних мдн-транзисторів
- •5.3. Основні поняття та закони булевої алгебри
- •5.3.1. Основні поняття булевої алгебри
- •5.3.2. Аксіоми Булевої алгебри
- •5.3.3. Основні закони бульової алгебри
- •5.3.4. Властивості логічних функцій
- •5.3.5. Форми зображення логічних функцій
- •5.3.6. Мінімізація логічних функцій
- •5.3.7. Форма зображення цифрових сигналів та способи їх передачі
- •5.4. Інтегральні цифрові мікросхеми
- •5.4.1. Вимоги до інтегральних мікросхем
- •5.4.2. Класифікація інтегральних мікросхем
- •5.4.3. Загальні параметри цифрових мікросхем
- •5.4.4. Основні характеристики мікросхем логічних елементів
- •5.4.5. Застосування логічних елементів
- •5.5. Шифратори, дешифратори та перетворювачі кодів
- •5.5.1. Шифратори
- •5.5.2. Дешифратори
- •5.5.3. Перетворювачі кодів
- •5.6. Мультиплексори та демультиплексори
- •5.6.1. Мультиплексор
- •5.6.2. Демультиплексори
- •5.6.3. Синтез комбінаційних пристроїв на основі дешифраторів та мульплексорів
- •5.6.3.1. Синтез комбінаційних пристроїв на основі дешифраторів.
- •5.7. Тригери
- •5.7.1. Структурна схема тригерів
- •5.7.2. Види тригерів
- •5.7.3. Двоступеневі тригери
- •5.8. Регістри
- •5.8.1. Регістри пам’яті
- •5.8.2. Регістри зсуву
- •5.8.3. Кільцеві лічильники
- •5.9. Лічильники
- •5.10. Арифметичні пристрої. Комбінаційні суматори. Накопичувальні суматори.
- •5.11. Цифрові компаратори
- •5.11.1. Цифрове порівняння чисел
- •5.11.2. Реалізація компараторів однорозрядних чисел
- •5.11.3. Реалізація компараторів багаторозрядних чисел
- •5.12. Арифметико-логічні пристрої
- •6. Мікропроцесори
- •6.1 Мікропроцесори. Узагальнена структурна схема мікропроцесора. Основні режими роботи.
- •6.2. Класифікація команд мікропроцесора. Види адресації. Структура і формат команд мікропроцесора
- •6.3.Структура програмного забезпечення
- •6.4. Способи проектування програмного забезпечення
- •6.5. Інтерфейси
- •6.5.1. Програмований паралельний інтерфейс
- •6.5.2. Приладний інтерфейс
- •6.5.3. Послідовний інтерфейс
- •Перелік посилань
- •Електронні пристрої випробувальних систем
1.7.6. Сонячні елементи і панелі
Сонячні елементи перетворюють енергію світлову на електричну. Ці елементи можуть виготовлятися з різних елементів, але найчастіше використовується кремній.
Мова йде про елементи поодинокі (монокристалічні), полікристалічні і тонко плівкові (аморфні). Різниця між монокристалічним і полікристалічним елементами не є дуже великою, власне мова йде про виробництво базового матеріалу для елемента. Завдяки використанню однорідного матеріалу, монокристалічний елемент має дещо більший коефіцієнт корисної дії, тобто виробляє дещо більше енергії на одиницю площі, ніж полікристалічний елемент. Однак, різниця є невеликою, (12-15) % для монокристалічного і (10-14) % полікристалічного. Зазвичай, сонячний елемент розмірами 10х10 см2 має номінальне значення напруги 0,5 В. При послідовному сполученні різної кількості сонячних елементів можна отримати так звані сонячні батареї. Кількість елементів залежить як від особливостей застосування, так і від їх кількості. Сонячна батарея, яка використовується для заряджання свинцевих батарей повинна мати щонайменше 30 монокристалічних елементів або 32 полікристалічні. Із зростанням температури спадає напруга елемента і, у випадку високої температури на місці встановлення, може виникнути потреба в збільшення кількості елементів.
Звичайна сонячна батарея, що складається з 30-32 елементів має максимальне значення потужності порядку 40-45 Вт. Для її збільшення можна збільшувати кількість елементів або ж поділяти їх на менші частинки. Це, однак, є вартісною процедурою, поза як вимагає додаткових зусиль під час виробництва.
Тонко плівкова технологія має багато переваг з точки зору продукування, оскільки можна дуже точно досягнути встановлені характеристики шляхом окреслення його конфігурації. Тонко плівкова батарея виготовляється шляхом накладання тонкого шару активного матеріалу на спеціально підготовлену скляну підкладку. Далі з допомогою лазера витинаються елементи необхідних розмірів та в потрібних кількостях. Оскільки коефіцієнт корисної дії такого типу елементів є значно нижчим від кристалічних елементів, то вони широко застосовуються для пристроїв з малим енергоспоживанням, наприклад, калькулятори. Стандартна тонко плівкова батарея до заряджання акумуляторів Зазвичай має потужність 10 Вт.
Сонячні батареї використовуються зазвичай до заряджання акумуляторів або до безпосереднього живлення пристроїв, наприклад, водяної помпи, вентилятора і т.п.. Для заряджання акумулятора слід збудувати цілий пристрій, що складається з однієї або декількох сонячних панелей та регулятора заряду, так аби забезпечити максимальний зарядний струм із захистом від перезаряду або надто глибоким розряджанням. Акумулятори можуть бути різних типів. Стандартний тип автомобільного акумулятора не придатний для цього з огляду на його конструктивну можливість віддавання значної енергії за короткий проміжок часу, а не повільне віддавання малих порцій енергії, що, зазвичай характерне для сонячних елементів. Для цього придатні акумулятори загального призначення, наприклад, використовувані в пристроях підтримання енергоживлення.
Сонячні батареї повинні монтуватися так, щоб були максимально освітлювані. Вихідна потужність прямо пропорційна до кількості падаючого світла. Напрям встановлення потрібно вибрати між південним сходом та південним заходом у незатіненому місці. Кристалічні панелі на загал дуже чутливі до затемнень і навіть затемнення одного елемента призводить до значної втрати енергії. Напівтінь не є так небезпечна як повне затемнення. Кут нахилу до сонця також має важливе значення. В осінньо-зимовий період дуже важливо, щоб панель була встановлена під прямим кутом до сонячних променів. У літній період найкраще встановлювати батарею під кутом 30-450. Сонячна батарея виробляє електроенергію і в той час, коли сонце є захмарене, але, очевидно, з меншою ефективністю. В сонячний літній день у Швеції питома потужність випромінення становить 1000 Вт/м2, при цьому можна заряджати акумулятор максимальним струмом 3 А. В похмурий день при питомій потужності випромінення 200 Вт/м2 значення зарядного струму є не більшим від 0,5 А.