Многозадачность: к каким последствиям приводит одновременное выполнение нескольких задач?

Анализ неисправностей в простой последовательной цепи

Начнем с простой последовательной схемы:

Рисунок 1 – Простая последовательная схема

Когда все компоненты в этой цепи функционируют надлежащим образом, мы можем математически определить все токи и падения напряжения:

Рисунок 2 – Таблица параметров последовательной цепи

Закороченные компоненты в последовательной цепи

Теперь предположим, что R2 выходит из строя, создавая короткое замыкание. Короткое замыкание означает, что резистор теперь работает как простой кусок провода с небольшим сопротивлением или без него. Схема будет вести себя так, как если бы к R2 была подключена «перемычка» (если вам интересно, «перемычка» – это общий термин для временного подключения проводов в цепи)

Что вызывает короткое замыкание в R2, в этом примере для нас не важно; нам интересно только его влияние на схему:

Рисунок 3 – Закороченный компонент в последовательной цепи

Если R₂ закорочен либо перемычкой, либо из-за неисправности внутренней части резистора, общее сопротивление цепи уменьшится. Поскольку выходное напряжение батареи является постоянным (по крайней мере, в нашем идеальном моделировании), уменьшение общего сопротивления цепи означает, что общий ток цепи должен увеличиться:

Рисунок 4 – Таблица параметров последовательной цепи в случае закороченного компонента

Когда ток в цепи увеличивается с 20 мА до 60 мА, также увеличивается падение напряжения на R₁ и R₃ (которые не изменили сопротивления), поскольку на этих двух резисторах падают все 9 вольт. R₂, обойденный очень низким сопротивлением перемычки, эффективно исключается из схемы, сопротивление между его выводами снижается до нуля. Таким образом, падение напряжения на R₂ даже при увеличенном общем токе равно нулю вольт.

Оборванные компоненты в последовательной цепи

И напротив, если R₂ выйдет из строя, создав «разрыв» (сопротивление возрастет почти до бесконечности), это также вызовет сильные изменения в остальной части схемы:

Рисунок 5 – Оборванный компонент в последовательной цепиРисунок 6 – Таблица параметров последовательной цепи в случае оборванного компонента

Когда резистор R₂ имеет бесконечное сопротивление, а общее сопротивление является суммой всех отдельных сопротивлений в последовательной цепи, общий ток уменьшается до нуля. При нулевом токе цепи отсутствует ток, вызывающий падение напряжения на R₁ или R₃. На выводах R₂, наоборот, появится полное напряжение питания цепи.

l7805cv: как проверить мультиметром

Вышедший из строя стабилизатор сказывается на напряжении источника тока, а значит, на функционировании устройства. Поэтому радиоэлектронщик должен знать, как осуществить проверку его исправности с помощью мультиметра.

Включите мультиметр в режим замера сопротивления. Если подключить его к стабилизатору напрямую, на экране прибора высветится минимальное значение сопротивления. При обратном подключении высветится бесконечность. Это значит, что полупроводник исправен.

Проверка стабилизатора с помощью мультиметра в режиме тестирования диодов — аналогична. Тогда прямое направление будет соответствовать снижению напряжения в диапазоне от 400 до 600 мВ, обратное — бесконечности.

Взгляните на рисунок, чтобы было понятно, как это происходит.

Пробитый диод продемонстрирует небольшое отклонение сопротивления от нулевого значения. При обрыве p-n перехода и любом направлении включения у прибора не будет показаний.

Аналогично проверяется стабилизатор, который не выпаивают из схемы. Тогда прибор все время показывает сопротивление компонентов с параллельным подключением. Иногда при таких обстоятельствах проверка оказывается невозможной.

Но нельзя сказать, что проверка примитивным тестером — достаточна, ведь кроме пробоя и обрыва перехода бывают и другие условия. Полная проверка возможна, если составить компактную схему.

Как убедиться, что микросхема — работоспособна? Сначала просто прозвоните выводы при помощи мультиметра. Если хоть раз произойдет короткое замыкание, элемент неисправен. Если у вас есть источник питания с напряжением от 7 В, соберите схему по даташит и подайте к входу питание. У выхода, при помощи мультиметра, зафиксируйте напряжение 5 В, это будет означать полную работоспособность элемента.

Если питание отсутствует

При отсутствии источника питания все намного сложнее, но при составлении такой схемы вы как раз получите и его. Схема должна содержать выпрямительный мост.

Для проверки можно воспользоваться понижающим трансформатором, коэффициент которого 18-20, и выпрямительным мостом. На 1 стабилизатор приходится 2 конденсатора — получится источник питания в 5 В. Номинальные значения емкостей превышены относительно схемы подключения в даташит. Это сглаживает колебания напряжения, спровоцированные выпрямительным мостом.

Безопасность работы можно обеспечить индикацией для видимости подключения устройства.

При наличии на нагрузке большого количества конденсаторов или других емкостных нагрузок стабилизатор защищается с помощью обратного диода. Тогда элемент не выгорит, если разрядятся конденсаторы.

Главное достоинство микросхемы — это легкость конструкции и простая эксплуатация, если вам нужно стабильное электропитание. Схемы, зависимые от перебоев напряжения, должны оснащаться стабилизаторами, во избежание выхода элементов из строя.

Видео:

Стабилизаторы для питания микросхем

Рассмотрим методы подключения к питанию цифровых приборов, сделанных самостоятельно, на микроконтроллерах. Любое электронное устройство требует для нормальной работы правильное подключение питания. Блок питания рассчитывается на определенную мощность. На его выходе устанавливается конденсатор значительной величины емкости для выравнивания импульсов напряжения.

Блоки питания без стабилизации, применяемые для роутеров, сотовых телефонов и другой техники, не сочетаются с питанием микроконтроллеров напрямую. Выходное напряжение этих блоков изменяется, и зависит от подключенной мощности. Исключением из этого правила являются зарядные блоки для смартфонов с USB портом, на котором выходит 5 В.

Схема работы стабилизатора, сочетающаяся со всеми микросхемами этого типа:

Если разобрать стабилизатор и посмотреть его внутренности, то схема выглядела бы следующим образом:

Для электронных устройств не чувствительных к точности напряжения, такой прибор подойдет. Но для точной аппаратуры нужна качественная схема. В нашем случае стабилизатор 7805 выдает напряжение в интервале 4,75-5,25 В, но нагрузка по току не должна быть больше 1 А. Нестабильное входное напряжение колеблется в интервале 7,5-20 В. При этом выходное значение будет постоянно равно 5 В. Это является достоинством стабилизаторов.

При возрастании нагрузки, которую может выдать микросхема (до 15 Вт), прибор лучше обеспечить охлаждением вентилятором с установленным радиатором.

Работоспособная схема стабилизатора:

Технические данные:

Наибольший ток 1,5 А.
Интервал входного напряжения – до 40 вольт.
Выход – 5 В.

Во избежание перегрева стабилизатора, необходимо поддерживать наименьшее входное напряжение микросхемы. В нашем случае входное напряжение 7 вольт.

Лишнюю величину мощности микросхема рассеивает на себе. Чем выше входное напряжение на микросхеме, тем выше потребляемая мощность, которая преобразуется в нагревание корпуса. В итоге микросхема перегреется и сработает защита, устройство отключится.

Какие виды соединения существуют

Чаще всего используется последовательное и параллельное соединение аккумуляторов. Есть еще третий вид, комбинированный, или последовательно-параллельный.

Можно ли соединять АКБ разной емкости

Последовательно — нет. Дело в том, что от емкости зависит внутреннее сопротивление. Чем больше емкость, тем ниже сопротивление. В сборке образуется большая разница напряжения, и где-то оно может оказаться сильно выше предела, а где-то — намного ниже. При подключении зарядного устройства аккумулятор с меньшей емкостью зарядится быстрее и на нем будет избыток напряжения, что приведет к порче и потере емкости, в то время как аккумуляторы с большей емкостью так и не зарядятся до конца.

При подключении нагрузки произойдет обратная ситуация: маленький аккумулятор разрядится ниже допустимой границы (так называемый глубокий разряд), в результате потеряв часть своей емкости.

На вопрос о том, можно ли параллельно соединять аккумуляторы разной емкости, ответ — да

Но осторожно. Убедитесь, что напряжение на их клеммах равно

Если оно будет сильно отличаться, это может вызвать короткое замыкание либо порчу меньшего аккумулятора. Еще стоит учитывать, что клеммы конкретного аккумулятора могут не выдержать слишком сильный ток в течение длительного времени. Смотрите технические характеристики перед сборкой.

Компаратор LM311 на практике

Пора запустить компаратор и проверить его работу на практике. Мы построим схему, которая позволит нам точно наблюдать, что происходит при изменении разницы напряжений между двумя входами компаратора. Для выполнения упражнения вам потребуются следующие элементы:

1 × LM311,
Резистор 4 × 10 кОм ,
Резистор 1 × 330 Ом ,
Потенциометр 1 × 5 кОм,
Конденсатор 1 × 100 нФ,
1 × 220 мкФ конденсатор,
1 × светодиод (выберите свой любимый цвет),
Батарея 4 × AA,
1 × корзина для 4 батареек АА,
1 × макетная плата,
Комплект соединительных проводов.

Эти элементы следует подключать согласно схеме ниже. Если вам все понятно, можно попробовать собрать эту схему на плате самостоятельно. Только помните о правильной полярности светодиода и электролитического конденсатора

Также обратите внимание на нумерацию выводов (ножек) LM311. Если вы не хотите рисковать или не знаете, как собрать такую схему на плате, следуйте приведенным ниже инструкциям, которые пошагово описывают весь процесс сборки

Обратите внимание на углубление в корпусе компаратора — сравните элемент с рисунком выше, чтобы найти правильные выводы схемы. Схема первой цепи с компаратором LM311

Схема первой цепи с компаратором LM311

Шаг 1. Начинаем с размещения компаратора в центре макетной платы — углубление в середине платы должно проходить под схемой. Если сомневаетесь, вспомните, как устроена макетная плата — другое расположение схемы может привести к короткому замыканию контактов.

Примеры неправильного и правильного размещения интегральных схем на макетной плате

При размещении схемы на плате, обратите внимание на положение выемки в корпусе (или точки), которая позволяет найти первый вывод схемы. Шаг 2

Добавьте два фильтрующих конденсатора блока питания (C1 и C2 на схеме)

Шаг 2. Добавьте два фильтрующих конденсатора блока питания (C1 и C2 на схеме).


Шаг 1: размещение на макетной плате	Шаг 2: конденсаторы силового фильтра

Шаг 3: берем два резистора по 10 кОм (в схеме R3 и R4), создаем один делитель напряжения, центр которого совмещаем с инвертирующим входом компаратора (вывод 3).

Шаг 4. Подключите питание к восьмой ножке (выводу) компаратора. Дополнительно подключите светодиод с резистором к плате (на схеме LED1 и R5).


Шаг 3: делитель напряжения	Шаг 4: питание микросхемы, светодиод и резистор

Шаг 5. Используя следующие резисторы 10 кОм (R1 и R2 на схеме) и потенциометр 5 кОм (P1), создаем делитель напряжения, который подключаем к неинвертирующему входу компаратора LM311.

Шаг 6. Добавьте недостающие соединения, то есть соедините контакты 1 и 4 с землей схемы. Вы также должны подключить крайние положительные провода, расположенные на макетной плате, для передачи напряжения с одной стороны платы на другую.


Шаг 5: второй делитель напряжения	Шаг 6: последние штрихи

На практике, схема может выглядеть как на фото ниже. Сматывание проводов нужно только для того, чтобы сделать сборку более понятной. На практике, вся схема может выглядеть более хаотичной — это совершенно нормальный вид для сборки на макетной плате.


Подключение с помощью смотанных проводов	Подключение без сматывания проводов

Качество компонентов

В реальности производитель очень важен. Всегда старайтесь покупать стабилизаторы, да и любые детали от крупных производителей и у проверенных поставщиков. Я лично предпочитаю STMicroelectronics. Их отличает эмблема ST в углу.

Ноунейм стабилизаторы или производства дедушки чаньханьбздюня очень часто имеют значительный разброс значений выходного напряжения от изделия к изделию. На практике встречалось, что стабилизатор 7805, который должен давать 5 вольт выдавал 4.63, либо же некоторые образцы давали до 5.2 вольта.

Ладно бы это, напряжение то он держит постоянным, но проблема еще и в том, что в несколько раз сильнее выбросы, фон и больше потребление самого стабилизатора. Думаю вы поняли.

78l05 схема включения

78l05 схема включения — это самый популярный пяти вольтовый стабилизатор напряжения, аналог маломощной микросхемы 7805. В данной статье публикуется описание, параметры и сама схема включения прибора 78L05. В сущности чуть ли не каждая фирма в мире, которая создает интегральные микросхемы, выпустила свой аналоговый элемент этого чипа. Определение производителя данного электронного элемента читается по первым двум буквам, например: LM78L05 (TAIWAN SEMICONDUCTOR), TS78L05 (TAEJIN Technology HTC Korea).

Естественно, чтобы знать точные параметры электронного прибора, для этого конечно нужно воспользоваться официальным даташитом. Хотя и в официальной спецификации 78l05 схема включения есть некоторые нюансы, в частности это представленный эскиз расположения выводов, который не достаточно графически ясно выполнен. А когда приходится делать какой-либо ремонт или производить наладку устройства, то приходится смотреть одновременно на два изображения.

То-есть определять название и порядковый номер вывода и дополнительно смотреть где расположен вывод на самом корпусе. Несмотря на то, что на этом чипе вывод под номером 1 является выходной шиной, а последний вывод входным, на практике несколько раз дезориентировало меня. В итоге я неправильно делал разводку печатной платы. Чтобы впредь не повторить таких курьезов, я нанес обозначения выводов непосредственно на эскизы корпусов: ТО-92, SOT-89, SO-8.

78L05 схема включения

Представленная здесь микросхема наверное самая простая по своей конструкции, в составе которой находятся всего-навсего сам стабилизатор и пара конденсаторов. Для обеспечения корректной работы прибора, а также чтобы избежать возможности генерирования пульсирующих напряжений, на входном и выходном трактах нужно подключить конденсаторы. Номинальные значения подключаемых емкостей должны быть не менее 0,33 мкФ и 0,1 мкФ соответственно.

При использовании для питания стабилизатора выпрямленного напряжения с частотой 50Гц, то тогда емкость по входу необходимо увеличить. Лучше установить электролитический конденсатор, который имеет большее последовательное сопротивление. В этом варианте нужно электролит зашунтировать керамическим конденсатором.

Характеристики параметров стабилизатора напряжения 78L05

Напряжение на выходе +5v.
Ток на выходе 0,1 А.
Оптимальное выходное напряжение от +7v до + 20v.
Оптимальный диапазон температур от 0 до 130 °C.

Если есть необходимость в получении отрицательного стабилизированного напряжения -5v, то тогда нужно воспользоваться микросхемой 79L05. Ориентироваться в обозначениях очень просто — вторая цифра в коде означает, что этот прибор выполняет стабилизацию положительного напряжения, а цифра 9 — отрицательного напряжения. Буква L в коде, показывает номинальный ток 0,1 А, имеются модели с букой «m» — это ток 0,5 А, а если вообще без буквы, то этот прибор рассчитан на ток в 1 А. Последние две цифры в кодовом обозначении показывают номинальное выходное напряжение от 5 до 24v.

Аналоги отечественный производителей

На внутреннем рынке также представлен широкий выбор отечественных аналогов этого стабилизатора напряжений — КР1157ЕНхх, КР1181ЕНхх. В частности микросхему 78L05 можно заменять аналогами КР1157ЕН5 и КР1181ЕН5. Кренки серии КР1181 имеют корпус TO-92, а КР1157ЕН5 выполнены в более массивном корпусе с допустимым током 0,25 А, который можно устанавливать на теплоотвод.

Корпус TO-92 — обозначение функций контактов по их номерам

Стабилизатор напряжения 78L05 выпускается в корпусах TO-92, SOT-89, SO-8.

Выходное напряжение +5 вольт. Выходной ток 100 миллиампер. Рекомендуемое напряжение на входе от +7 до + 20 вольт. Рекомендуемый температурный диапазон от 0 до 125 градусов по Цельсию.

Олин Латроп

Нет, это плохая идея. Два регулятора не будут иметь одинаковое выходное напряжение. Тот, у кого более высокое выходное напряжение, потребляет больше тока. Вы не можете гарантировать, что оба регулятора выдадут свой максимальный ток, когда вы попытаетесь получить 2х выходной ток.

Еще одним недостатком вашего подхода является то, что у вас есть падение диода между регулируемым напряжением и выходным напряжением.

Вот как можно получить больше тока от одного регулятора:

При малых токах, R1 только немного падает напряжение, и регулятор работает как задумано. Когда ток достигает примерно 700 мА, 700 мВ, который возникает через R1, начинает включаться Q1. Q1 затем шунтирует входной ток вокруг регулятора.

В этом случае ток через регулятор ограничен примерно about A. Поскольку требуется больше тока, он проходит через Q1.

Один из недостатков этого подхода заключается в том, что общее падение напряжения регулятора примерно на 750 мВ выше, чем у простого регулятора без транзистора вокруг него.

Однако, если вы собираетесь пройти через все эти неприятности, вам, очевидно, нужно приличное количество регулируемого тока. Линейный регулятор сильно рассеивает тепло. Необходимость избавиться от жары большая и дорогая.

Вы действительно должны взглянуть на некоторые переключатели доллара. Вы не сказали много о своем приложении, но похоже, что здесь более уместен переключатель.

Давайте посмотрим на рассеяние мощности более внимательно. Кажется, ваш вход переменного тока составляет 18 В. Я предполагаю, что это означает среднеквадратичное значение 18 В. Это означает, что пики формы сигнала составляют 25,5 В. Это происходит через двухполупериодный мост, поэтому имеются две диодные капли. Вы, очевидно, ожидаете несколько ампер, так скажем, 750 мВ на падение диода. Это позволяет пикам делиться на 24,0 В.

Вы не показываете значения пределов, поэтому мы не можем вычислить спад между пиками. Просто для примера, скажем, спад равен 4 В. Мы можем приблизить входную форму сигнала к регулятору в виде пилообразного сигнала от 20 до 24 В, что в среднем составляет 22 В.

Допустим, выходной ток составляет 1,5 А. Я предполагаю, что вы не будете просить подключить несколько 7812 параллельно, если вам требуется только 1 А.

Итак, теперь у нас есть 22 В на входе и 12 В на 1,5 А на выходе. Любой линейный регулятор, будь то один чип или что-то более сложное, будет рассеивать ток, умноженный на падение напряжения, в виде тепла. В этом случае это 10 В на 1,5 А, что составляет 15 Вт. Это достаточно много тепла, от которого нужно избавиться. Вы бы, вероятно, в конечном итоге с радиатором размером с кулак по крайней мере.

Теперь сравните это с конвертером доллара. В настоящее время вы можете приобрести бакшеры, работающие на 90%. Давайте работать через числа, предполагающие 85%. Это, конечно, достижимо. Выходная мощность составляет (12 В) (1,5 А) = 18 Вт. Следовательно, входная мощность составляет (18 Вт) / 85% = 21,2 Вт. Это означает, что коммутатор рассеивает (21,2 Вт) — (18 Вт) = 3,2 Вт. Это намного более управляемо.

Еще лучше, что 3,2 Вт не будут рассеиваться одним компонентом. Переключатель будет рассеивать некоторые, как и индуктор, и диод, или транзистор, работающий в качестве синхронного выпрямителя. На самом деле, если бы коммутатор использовал синхронное выпрямление, эффективность была бы более 85%. Но все же, рассеивать ватт или две здесь и там намного проще, чем рассеивать 15 Вт.

Используйте переключатель.

Зачем соединять аккумуляторы в аккумуляторную батарею?

В любых электрических системах или устройствах есть омические потери: часть электрической энергия превращается в тепло, не производя полезной работы. Чем больше напряжение электросистемы, тем (при той же мощности) меньше ток, меньше омические потери и меньше цена системы. Т.е. выгодно иметь электрические системы высокого напряжения. Причем, чем больше мощность системы, тем больше выигрыш высоковольтной системы по сравнению с низковольной. Поэтому в небольших UPS (на несколько сотен ВА) обычно стоит один аккумулятор на 12 вольт (так получается дешевле), в UPS на несколько кВА используется аккумуляторная батарея напряжением в десятки вольт, а в мощных ИБП на десятки киловатт напряжение аккумуляторной батареи может превышать 500 В.

С ледовательно, цель использования аккумуляторных батарей

И ногда емкости одного аккумулятора недостаточно, и нужно увеличить емкость. Иногда удобнее не ставить взамен аккумулятор большей емкости, а поставить еще один такой же аккумулятора параллельно, чтобы суммарная емкость аккумуляторной батареи аккумуляторной батареи удвоилась.

Н апример, для увеличения времени работы высококлассного ИБП Eaton Powerware 9130 от аккумуляторной батареи параллельно существующей батарее подключают еще одну или несколько таких же аккумуляторных батарей.

7805 схема включения регулировки напряжения

Приветствуем всех на сайте vip-cxema.org

В этом видео пойдет речь о том как можно сделать просто стабилизированный блок питания (далее БП) для музыкальной аппаратуры, всяких примочек тому подобного, которые используют даже некоторые торговые производители.

Тем не менее конструкция очень простая. Разберем на примере 9-вольтового БП, которым запитываются всякие овердрайвы, дисторшены и тому подобные устройства.

Собственно сама схема представляет из себя понижающий трансформатор, диодный мост и схема линейного стабилизатора на микросхеме L7809CV, а также фильтрующий кондерсатор для сглаживания пульсаций напряжения в сети

Схема очень проста, и собрать её не составит труда даже начинающему.

Микросхема стабилизатора может выдавать ток до 1,5 Ампер.

Также можно собрать БП на любое необходимое напряжение 12,9,6,5 Вольт, если задействовать соответствующие микросхемы 7812, 7809, 7806, 7805, либо организовать какое-либо нужное напряжение на резистивном делителе напряжения.

Важный момент имеет место в том, чтобы входное напряжение, которое идет на вход стабилизатора для надежной работы БП превышало как минимум на 2 Вольта, в то же время нужно учесть, что мощность тепловыделения прямо пропорциональна разности напряжений на входе и выходе, т.е. чем выше напряжение на входе, тем больше энергии уйдет на «отопление улицы».

Также входное напряжение нельзя превышать больше того, что указано в даташите. Впрочем как и рассеиваемую мощность. Эта мощность равна произведению выходной силы тока на разность входного и выходного напряжений.

Схема предельно проста:

Сетевое напряжение 220 Вольт понижается трансформатором, выпрямляется двухполупериодным диодным мостом, затем сглаживается большим электролитом, далее идет стабилизирующая часть — это сам стабилизатор и два конденсатора на входе и выходе микросхемы. Напряжение стабилизируется и поступает на выход БП.

Еще важный нюанс в БП — это полярность на штекере. Дело в том, что подавляющее большинство музыкальных примочек и тому подобных девайсов задействует внешний ободок штекера в качестве «плюса», и земля соответственно в центре штекера. Это связано со спецификой коммутации данных устройств — именно при совместном использовании автономного питания и сетевых БП.

Т.е., если Вы каким-то образом перепутаете полярность, и Ваше устройство не имеет защиты, то можно смело отправляться в радиомагазин — покупать детали для ремонта, либо покупать новое устройство.

Сам лично так перепутал полярность на дилэе, когда копировал схему. В процессе нехитрых манипуляций у него оторвались контакты питания, и по незнанию и привычке я впаял провода по классике. Естественно у дилэя вышел из строя операционный усилитель, пришлось менять.

В помощь нам идет рисунок-схема обозначающая полюсовку на входе и требуемое напряжение питания.

Все ответственные производители делают такие схемы на питающих устройствах.

Дальше что-то говорить считаю излишним, пробуйте!