Lm358 усилитель термопары: Страница не найдена — Все об электронике

Содержание

Компаратор на lm358 схема — Морской флот

Для управления электронными схемами применяются различные устройства, которые помогают настраивать и разветвлять сигналы. Для сравнения двух разных импульсов часто используется компаратор с однополярным питанием.

Обозначение и технические характеристики

Компаратор – это устройство, которое сравнивает два разных напряжения и силу тока, выдает конечный силовой сигнал, указывая на большее из них, одновременно производя расчет соотношения. У него есть две аналоговые вводные клеммы с положительным и отрицательным сигналом и один двоичный цифровой выход, как и у АЦП. Для отображения сигнала используется специальный индикатор.

УГО отображение компаратора выглядите следующим образом:

Фото – УГО компаратора

Изначально использовался только интегрированный компаратор напряжения (MAX 961ESA, PIC 16f628a), который известен как высокоскоростной. Он требует определенного дифференциального напряжения в определенном диапазоне, который существенно ниже, чем напряжение сети питания. Эти приборы не допускают никаких других внешних сигналов, которые находятся вне диапазона напряжения сети.

Сейчас гораздо чаще используется аналоговый цифровой компаратор (Attiny/ Atmega 2313), у которого транзисторный ввод. У него вводный потенциал сигнала находится в диапазоне менее 0,3 Вольт и не поднимается выше. Устройство может быть также ультра быстрого типа (стереокомпаратор), благодаря чему входной сигнал меньше обозначенного диапазона, к примеру, 0,2 Вольта. Как правило, используемый диапазон ограничивается только конкретным входным напряжением.

Фото – Компаратор

Помимо простого прибора, также существует видеоспектральный компаратор на ОУ (операционном усилителе). Это прибор, у которого очень тонко сбалансирована разница входа и высокого сопротивления сигнала. Благодаря такой характеристики, операционный компаратор используется в низкопроводимых схемах с небольшим вольтажем.

Фото – схема компаратора

В теории, частотный операционный усилитель работает в конфигурации с открытым контуром (без отрицательной обратной связи) и может быть использован в качестве компаратора низкой производительности. Но при этом, не инвертирующий вход (+ V) находится на более высоком напряжении, чем на инвертирующий (V-). Высокое усиление, выходящее из операционного усилителя, провоцирует выход низкого напряжения на входе в устройство.

Когда неинвертирующий вход падает ниже инвертирующего входа, выходной сигнал насыщается при отрицательном уровне питания, то он все равно может проводить импульсы. Выходное напряжение ОУ ограничивается только напряжением питания. Принципиальная электрическая схема ОУ работает в линейном режиме с отрицательной обратной связью, с помощью сбалансированного сплит-источника питания (питание от ± V S ). Многие приборы, работающие с компаратором, также имеют свойство фиксировать полученные данные при помощи видео-, фото- или документальной записи. Эти электронные принципы не работают в системах, где используются разомкнутые контуры и низкопроводящие элементы.

Фото – простой компаратор

Но у компараторного усилителя существует несколько существенных недостатков:

  1. Операционные усилители предназначены для работы в линейном режиме с отрицательной обратной связью. Но при этом, ОУ имеет более длительный режим восстановления;
  2. Почти все операционные усилители имеют конденсатор внутренней компенсации, который ограничивает скорость нарастания выходного напряжения для высокочастотных сигналов. Исходя из этого, данная схема немного задерживает импульс;
  3. Компаратор не имеет внутреннего гистерезиса.

Из-за этих недостатков, компаратор для управления различными схемами, в большинстве случаев, используется без усилителя, исключением является генератор.

Компаратор предназначен для производственных процессов с ограниченным выходным напряжением, которое легко взаимодействует с цифровой логикой. Поэтому его часто используются в различных термических приборах (терморегулятор, реле температуры). Также его применяют для сравнения сигналов и сопротивлений таких устройств, как таймер, стабилизатор и прочая схемотехника.

Фото – аналоговый компаратор

Видео: компараторы

Принцип работы

Для того, чтобы продемонстрировать, как работает быстродействующий компаратор с гистерезисом, нужно взять схему с двумя выходами.

Фото – схема работы компаратора

Схема включения, по которой можно понять принцип работы компаратора, показана выше. Используя аналоговый сигнал во + входе, именуемым «неинвертируемым», и выходе, который называется под названием «инвертируемый», устройство использует два аналогичных разнополярных сигнала. При этом если аналоговый вход больше, чем аналоговый выход, то выход будет «1», и это включит открытый коллектор транзистора Q8 на эквивалентной схеме LM339, которую нужно включить. Но, если вход находится на отрицательном уровне, то сигнал будет равняться «0», из-за чего, коллектор будет находиться в закрытом виде.

Практически всегда двухпороговый или фазовый компаратор (например, на транзисторах, без усилителя) воздействует на входы в логических цепях, соответственно, работает по уровню определенной сети питания. Это своеобразный элемент перехода между аналоговыми и цифровыми сигналами. Такой принцип действия позволяет не уточнять определенность или неопределенность выходов сигналов, т. к. компаратор всегда имеет некий захват петли гистерезиса (независимо от её уровня) или окончательный коэффициент усиления.

Назначение

Зачем нужен компаратор и как его использовать без усилителя? В большинстве случаев, этот прибор применяется в несложных компьютерных схемах, где нужно сравнивать сигналы входящего напряжения. Это может быть зарядное устройство для ноутбука или телефона, весы (определитель массы), датчик сетевого напряжения AVR, таймер (компоратор типа lm 358, микроконтроллер и т. д. Также его применяют различные интегральные микросхемы для контроля входных импульсов, обеспечивая связь между источником сигнала и его центром назначения.

Фото – компараторы для компьютера

Наиболее популярным примером является компаратор триггер (регулятор) Шиммера. Он работает в режиме многоканальности, соответственно, может сравнивать большое количество сигналов. В частности, данный триггер применяется для того, чтобы восстановить цифровой сигнал, который искажает связь в зависимости от уровня напряжения и расстояния источника питания.

Это аналог стандартного компаратора, просто с более расширенным функционалом, который обеспечивает измерение нескольких входящих сигналов.

Фото – ОУ компаратор

Также есть компаратор шероховатости. Это устройство, которое помогает визуально определить состояние поверхности, которая уже подвергалась обработке. Применение этого приспособления обосновано необходимостью определять допуски обработанных ранее поверхностей.

Программирование и компаратор

Компоратор используется не только как часть электрической схемы ШИМ и т. д., его часто используют для создания отдельных программ или их компонентов. Например, устройство часто используется для создания java-коллекций.

  1. Чтобы работать, Вам понадобится специальная программа Maven. Для начала Вам нужно создать проект, для полноценной работы необходимо подключение к интернету. Создаете новый проект, в структуре выберете два компонента: comparator и pojo. Наличие проверяется при помощи утилиты JUnit 4.11;
  2. Установите pom. xml и создайте новый файл. Прерывание процесса недопустимо, поэтому очень важно на каждом этапе сохранять. После осуществляется создание и настройка POJO, где указываются нужные настройки. Параметры зависят от требований к конкретной библиотеке. Это могут быть даты рождения, общая информация по проживанию и т. д.;
  3. И только после создается компаратор. Это класс, который используется для поверки данных и их распределения по нужным папкам. Использование данного класса необходимо, если нужно отсортировать определенную информацию по заданным параметрам (цвета, размеры, даты). Благодаря этому обеспечивается защита данных и их классификация по определенному принципу.

Купить готовый компаратор можно в любом магазине радиотехнических приборов и электротехники. Цена прибора варьируется в зависимости от его назначения и количества каналов.

Операционный усилитель LM358 стал одним из самых популярных типов компонентов аналоговой электроники. Этот небольшой компонент может быть использован в самых разнообразных схемах, осуществляющих усиление сигналов, в различных генераторах, АЦП и прочих полезных устройствах.

Все радиоэлектронные компоненты следует разделять по мощности, диапазону рабочих частот, напряжению питания и прочим параметрам. А операционный усилитель LM358 относится к среднему классу устройств, которые получили самую широкую сферу применения для конструирования различных устройств: приборы контроля температуры, аналоговые преобразователи, промежуточные усилители и прочие полезные схемы.

Описание микросхемы LM358

Подтверждением высокой популярности микросхемы являются ее рабочие характеристики, позволяющие создавать много различных устройств. К основным показательным характеристикам компонента следует отнести нижеследующие.

Приемлемые рабочие параметры: в микросхеме предусмотрено одно и двухполюсное питание, широкий диапазон напряжений питания от 3 до 32 В, приемлемая скорость нарастания выходного сигнала, равная всего 0,6 В/мкс. Также микросхема потребляет всего 0,7 мА, а напряжение смещения составит всего 0,2мВ.

Описание выводов

Микросхема реализована в стандартных корпусах DIP, SO и имеет 8 выводов для подключения к цепям питания и формирования сигналов. Два из них (4, 8) используются в качестве выводов двухполярного и однополярного питания в зависимости от типа источника или конструкции готового устройства. Входы микросхемы 2, 3 и 5, 6. Выходы 1 и 7.

В схеме операционного усилителя имеются 2 ячейки со стандартной топологией выводов и без цепей коррекции. Поэтому для реализации более сложных и технологичных устройств потребуется предусматривать дополнительные схемы преобразования сигналов.

Микросхема является популярной и используется в бытовых приборах, эксплуатируемых при нормальных условиях, и в особых с повышенной или пониженной температурой окружающей среды, высокой влажностью и прочими неблагоприятными факторами. Для этого интегральный элемент выпускается в различных корпусах.

Аналоги микросхемы

Являясь средним по параметрам, операционный усилитель LM358 имеет аналоги по техническим характеристикам. Компонент без буквы может быть заменен на OP295, OPA2237, TA75358P, UPC358C, NE532, OP04, OP221, OP290. А для замены LM358D потребуется использовать KIA358F, NE532D, TA75358CF, UPC358G. Интегральная микросхема выпускается в серии с другими компонентами, которые имеют отличия лишь в температурном диапазоне, предназначенные для работы в суровых условиях.

Встречаются операционные усилители с максимальной температурой до 125 градусов и с минимальной до 55. Из-за чего сильно разнится и стоимость устройства в различных магазинах.

К серии микросхем относятся LM138, LM258, LM458. Подбирая альтернативные аналоговые элементы для применения в устройствах важно учитывать рабочий температурный диапазон. Например, если LM358 с пределом от 0 до 70 градусов недостаточно, то можно использовать более приспособленные к суровым условиям LM2409. Также довольно часто для изготовления различных устройств требуется не 2 ячейки, а 1, тем более, если место в корпусе готового изделия ограничено. Одними из самых подходящих для использования при конструировании небольших устройств являются ОУ LM321, LMV321, у которых также есть аналоги AD8541, OP191, OPA337.

Особенности включения

Существует много схем подключения операционного усилителя LM358 в зависимости от необходимых требований и выполняемых функций, которые будут к ним предъявлены при эксплуатации:

  • неинвертирующий усилитель;
  • преобразователь ток-напряжение;
  • преобразователь напряжение-ток;
  • дифференциальный усилитель с пропорциональным коэффициентом усиления без регулировки;
  • дифференциальный усилитель с интегральной схемой регулирования коэффициента;
  • схема контроля тока;
  • преобразователь напряжение-частота.

Популярные схемы на lm358

Существуют различные устройства, собранные на LM358 N , выполняющие определенные функции. При этом это могут быть всевозможные усилители как УМЗЧ, так и в промежуточных цепях измерений различных сигналов, усилитель термопары LM358, сравнивающие схемы, аналого-цифровые преобразователи и прочее.

Неинвертирующий усилитель и источник опорного напряжения

Это самые популярные типы схем подключения, применяемые во многих устройствах для выполнения различных функций. В схеме неинвертирующего усилителя выходное напряжения будет равно произведению входного на пропорциональный коэффициент усиления, сформированный отношением двух сопротивлений, включенных в инвертирующую цепь.

Схема источника опорного напряжения пользуется высокой популярностью благодаря своим высоким практическим характеристикам и стабильности работы в различных режимах. Схема отлично удерживает необходимый уровень выходного напряжения. Она получила применение для построения надежных и высококачественных источников питания, аналоговых преобразователей сигналов, в устройствах измерения различных физических величин.

Генератор синусоидальных сигналов

Одной из самых качественных схем синусоидальных генераторов является устройство на мосте Вина. При корректном подборе компонентов генератор вырабатывает импульсы в широком диапазоне частот с высокой стабильностью. Также микросхема LM 358 часто используется для реализации генератора прямоугольных импульсов различной скважности и длительности. При этом сигнал является стабильным и высококачественным.

Усилитель

Основным применением микросхемы LM358 являются усилители и различная усилительная аппаратура. Что обеспечивается за счет особенностей включения, выбора прочих компонентов. Такая схема применяется, например, для реализации усилителя термопары.

Усилитель термопары на LM358

Очень часто в жизни радиолюбителя требуется осуществлять контроль температуры каких-либо устройств. Например, на жале паяльника. Обычным градусником это не сделаешь, тем более, когда необходимо изготовить автоматическую схему регулирования. Для этого можно использоваться ОУ LM 358. Эта микросхема имеется малый тепловой дрейф нуля, поэтому относится к высокоточным. Поэтому она активно используется многими разработчиками для изготовления паяльных станций, прочих в устройствах.

Схема позволяет измерять температуру в широком диапазоне от 0 до 1000 о С с достаточно высокой точностью до 0,02 о С. Термопара изготовлена из сплава на основе никеля: хромаля, алюмеля. Второй тип металла имеет более светлый цвет и меньше подвержен к намагничиванию, хромаль темнее, магнитится лучше. К особенностям схемы стоит отнести наличие кремниевого диода, который должен быть размещен как можно ближе к термопаре. Термоэлектрическая пара хромаль-алюмель при нагреве становится дополнительным источником ЭДС, что может внести существенные коррективы на основные измерения.

Простая схема регулятора тока

Схема включает кремниевый диод. Напряжения перехода с него используется как источник опорного сигнала, поступающий через ограничивающий резистор на неинвертирующий вход микросхемы. Для регулировки тока стабилизации схемы использован дополнительный резистор, подключенный к отрицательному выводу источника питания, к неивертирующему входу МС.

Схема состоит из нескольких компонентов:

  • Резистора, подпирающего ОУ минусовым выводом и сопротивлением 0,8 Ом.
  • Резистивного делителя напряжения, состоящего из 3 сопротивлений с диодом, выступающего источником опорного напряжения.

Резистор номиналом 82 кОм подключен к минусу источника и положительному входу МС. Опорное напряжение формируется делителем, состоящим из резистора 2,4 кОм и диода в прямом включении. После чего ток ограничивается резистором 380 кОм. ОУ управляет биполярным транзистором, эмиттер которого подключен непосредственно к инвертирующему входу МС, образовав отрицательную глубокую связь. Резистор R 1 выступает измерительным шунтом. Опорное напряжение формируется при помощи делителя, состоящего из диода VD 1 и резистора R 4.

В представленной схеме при условии использования резистора R 2 сопротивлением 82 кОм ток стабилизации в нагрузке составляет 74мА при входном напряжении 5В. А при увеличении входного напряжения до 15В ток увеличивается до 81мА. Таким образом, при изменении напряжения в 3 раза ток изменился не более, чем на 10%.

Зарядное устройство на LM 358

С использованием ОУ LM 358 часто изготавливают зарядные устройства с высокой стабилизацией и контролем выходного напряжения. Как пример, можно рассмотреть зарядное устройство для Li — ion с питанием от USB . Эта схема представляет собой автоматический регулятор тока. То есть, при повышении напряжения на аккумуляторе зарядный ток падает. А при полном заряде АКБ схема прекращает работать, полностью закрывая транзистор.

по входам + и — поставить делители напряжений состоящих из термосопротивления и резистора МЛТ
(по 100К четыре сопротивления). К минусу питания термосопротивления к плюсу МЛТ, т.е регистрировать разницу температур в гараже и на улице. Запитать схему от элементов 4,5 Вольта. Вопрос . Как будет уплывать точность настройки с понижением напряжения с 4,5 В. до 3,5В.Спасибо. Где почитать чтобы самому дошло.

Подадим на неинвертирующий вход усилителя опорное напряжение в 1.5 вольта, а на инвертирующий вход синусоидальный сигнал амплитудой 1 вольт и постоянной составляющей 1.5 вольта.

Vcc – 1.5= 5 – 1. 5 = 3.5 В

То есть пока входной сигнал меньше опорного – на выходе операционного усилителя будет положительное напряжение насыщения. Как только входной сигнал превысит опорный – выходное напряжение операционного усилителя станет равно нулю.

Описанная схема представляет собой инвертирующий компаратор. Если мы поменяем источники напряжения местами, то получим неинвертирующий компаратор. Попробуй самостоятельно разобраться, как при этом поведет себя схема.

Электрическая схема инвертирующего триггера Шмитта представлена ниже.

Благодаря такому поведению схемы, зашумленный сигнал не будет вызывать колебаний на выходе усилителя.

Как и простейшая схема компаратора, триггер Шмитта имеет «неинвертирующую версию», но здесь мы на ней останавливаться уже не будем.

О расчете такой схемы и примерах ее использования в следующей статье….

Компенсация холодного спая термопары схема

Компенсация холодного спая термопары схема

Оглавление статьи

Компенсация холодного спая термопары схема

Ага! Работает! Сейчас при повышении температуры на 1 градус, вольтметр зафиксирует +0,1V на выходе. Правда сейчас у нас другая неувязка. Какая? А попытайтесь поднять температуру на термопаре хотя бы до 1000 градусов? Что, не работает? Следовало ждать, ведь ОУ оперирует напряжением питания, а не берет его из воздуха. Потому при использовании ОУ всегда необходимо осознавать какой спектр измерений важен. Если мы желаем определять температуру воды, то коэффициент усиления (кстати, у меня он равен 256) можно бросить как есть.

temperature=temperature>>4; Сдвигать необходимо не на четыре бита а на 3

Простой усилитель термопары

call bin2_10 ; преобразование двоичного числа в двоично-десятичное

movlw b’01000001′ ; Включение АЦП; выбор аналогового канала AN0;

Как подключить термопару к Arduino

При повторе схемы нужно учесть, что эталонное напряжение взято от питания Arduino. Если значение различается от 5 вольт, то для получении константы нужно разделять настоящее напряжение питания на 1023.

Для подключения термопары к Arduino нужен усилитель. В вебе отыскал схему усилителя для термопар на микросхеме LM358, собрал и настроил для работы с термопарой ТХК от — 40 до 400 градусов. В схему добавил датчик температуры DS18B20 для компенсации температуры прохладного спая. Этот датчик должен находится вблизи прохладного спая.

ОБОРУДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ РАЗРАБОТКИ

Термопары (термоэлектрические преобразователи).

  • Прикоснулся рабочим спаем к жалу паяльничка, замерил напряжение на выводах термопары. Вышло 10,6 мВ.
  • Температура среды, т.е. температура прохладного спая – приблизительно 25 °C. ЭДС прохладного спая из таблицы ГОСТ Р 8.585-2001 для термопары типа K при 25 °C равна 1 мВ.
  • Термо-ЭДС рабочего спая равна 10,6 + 1 = 11,6 мВ.
  • Температура из той же таблицы для 11,6 мВ равна 285 °C. Это и есть измеренное значение.

Компенсация холодного спая термопары схема

К огорчению, точность усреднения потенциалов напряжений термопар находится в зависимости от длины их проводов. Если термопары размещены в различных местах, то длина их проводов вряд-ли будет схожей. Термопары с большей длиной провода от точки измерения до точки параллельного соединения имеют наибольшее сопротивление, а как следует, оказывают наименьшее воздействие на среднее напряжение.

Предназначенная для измерения температуры цепь, которая состоит только из 2-х разнородных железных проводников, именуется термоэлементом либо термопарой. Для четкого соотношения температуры/напряжения, термопары делаются из высокочистых металлов (они являются линейными и очень прогнозируемыми).

Компенсация холодного спая термопары схема

Заключение.

Не употребляется опорный стабилизатор, Использован более дешевенький и всераспространенный ОУ LM358. Напряжение питания 5В, потому очень можно измерить реально 375 оС. Относительно большой температурный дрейф ОУ определяет ошибку измерения, менее 2 оС. Для роста помехоустойчивости по переменному току использован конденсатор С1. Резистором R12 можно корректировать коэф усиления зависимо от используемой термопары. В спектре до 400 оС многие типы термопар довольно линейны, потому возникает возможность внедрения хоть какой подходящей термопары. Отличные результаты получаются с термопарами от цифровых мультиметров. Потому что микросхема LM358 содержит два ОУ, то комфортно воплотить на одной микросхеме двухканальный вариант.

Схемы включения термоэлектрических датчиков

Схема работает от 1-го источника питания от +3,3 V до +12 V и предназначена давать передаточную характеристику выходного напряжения 10 mV/ 0 С. Термопара типа К имеет коэффициент Зеебека примерно 41 μV/ 0 С; потому на прохладном спае устанавливается ИС TMP35-датчик температуры с температурным коэффициентом 10 mV/ 0 С. Он употребляется вместе с делителем R1 и R2 для того, чтоб ввести компенсирующий температурный коэффициент прохладного спая обратного знака, величиной –41 μV/ 0 С. Обозначенное включение препятствует возникновению ошибки измерения температуры, обусловленной конкретным соединением меж проводниками термопары и трассами печатных проводников платы. Данная компенсация работает только отлично в спектре температур среды от 20 0 С до 50 0 С.

В текущее время, обычно, ванна таящего льда заменяется электроникой. Другой температурный датчик (нередко полупроводниковый датчик, а время от времени термистор) определяет температуру прохладного спая и его сигнал употребляется для введения компенсирующего напряжения в измерительную цепь термопары. Сигнал компенсирует разницу меж реальной температурой прохладного спая и ее безупречной величиной (0 0 С), как показано на рис. 9.11.

Компенсация холодного спая термопары схема

Фактическое напряжение, генерируемое термопарой находится в зависимости от температуры нагрева и от типа применяемых металлов. Напряжение это не велико и, обычно, составляет от 1 до 70 мкВ на 1 градус Цельсия.

При подключении термопары к измерительному устройству выходит очередной термоэлектрический переход. Таким образом, практически выходит два перехода находящихся в различных температурных режимах, потому входной сигнал на измерителе будет пропорционален разности температур меж этими 2-мя переходами.

Термопары и их применение

Рис. 2 (а,б) Подключение термопары к измерительному устройству

В местах подключения проводников термопары к измерительной системе появляются дополнительные термоЭДС. В итоге их деяния на вход измерительной системы практически поступает сумма сигналов от рабочей термопары и от «термопар», появившихся в местах подключения (рис. 3).

Компенсация холодного спая термопары схема

Управление актуальным циклом проектов, системы контроля версий и т.п.

MAX6675, Преобразователь сигнала термопары K-типа

Li-ion, Li-pol, литиевые, Ni-MH, Ni-Cd, свинцово-кислотные батареи. Солевые, щелочные (алкалиновые), литиевые первичные элементы. Применение, зарядные устройства, способы и методы заряда, условия эксплуатации. Системы бесперебойного и запасного питания

Самодельная паяльная станция | Все своими руками

Давненько хочу себе паяльную станцию, а точнее паяльник с термостабилизацией. У нас такие паяльники стоят от 3500р, дорого конечно и жалко отдать такие деньги. Зато продаются сами паяльники от станций и стоят они копейки. Купил себе самый простой паяльник за 500р LUT0035, в интернете об этой модели ничего нет, только на этикетке паяльника указанно 24В 48В. Привез его домой и начал мудрить. Первым делом определил параметры для своей паяльной станции:
— Регулировка температур 180-360C
— Ограничение тока потребления для паяльника
— Возможность выводить паяльник в режим ожидания
Параметры определил и перешел к схематике

Собирать все решил на ШИМ TL494 в ней есть все что надо: два компоратора ошибок и регулировка скважности через 4 ножку DT. Уже развел схему, рассчитал почти всю обвязку вокруг TL494 и оказалось что мне ее будет мало. Паяльник, что я приобрел, для определения температуры использует термопару вместо терморезистора и мне пришлось добавить усилитель напряжения на дополнительном ОУ LM358. В итоге получилась вот такая схемка

Схема самодельной паяльной станции

В схеме ничего особого. С Термопары берется напряжение равное примерно 0.025В при 350C и умножается с помощью усилителя на LM358 примерно в 140 раз и делится пополам делителем R6R16
C помощью переменного резистора R8 выставляется нужное пороговое напряжение на 2 ноге компоратора ошибки равное примерно 1,75В. Пока потенциалы между первой и второй ногой не уровняются ШИМ будет моделировать импульсы на управляющем транзисторе T1. Транзистор брал IRF630

Кнопка S1 устанавливается на рычаг-подставку для паяльника, когда кнопка замкнута ширина импульсов ограничивается и ток потребление падает примерно в двое, что экономит ресурс паяльника

R12R13 делитель определяющий ток потребления, настроен на напряжение 0,2В, Что при шунте 0,1Ом поддерживает ток примерно 2А. Ток захотел ограничивать да бы экономить ресурс паяльника и трансформатора
Трансформатор взял с двумя последовательными обмотками по 17В с общей точкой и сделал однополярный двухпериодный выпрямитель с емкостью фильтра 4700мкФ, Питание микросхем через Крен 7812

Для индикации нагрева поставил параллельно нагревателю светодиод красного цвета.

Ну и парочка фото паяльной станции

В принципе все на этом, все элементарно. Паяльник работает как положено. С комнатной температуры до 200C нагревается за 85сек, до 350С — примерно 215сек

Пробовал расплавить тугоплавкий припой, который 25Вт сетевой паяльник не мог взять. Станция расплавила без проблем, массивные дорожки и детали типа КУ202 в железном корпусе паяются легко

В общем самодельной паяльной станцией остался доволен. Единственное не устраивает жало паяльника, нужно прикупить что то удобное

Печатная плата паяльной станции

Скачать печатную плату
Пароль от архива jhg561bvlkm556

Что бы не пропустить последние обновления в мастерской, подписывайтесь на обновления в Вконтакте или Одноклассниках, так же можно подписаться на обновления по электронной почте в колонке справа

С ув. Admin-чек

Похожие материалы:

Загрузка…

LM358 схема включения | Практическая электроника

Говоря операционный усилитель, я зачастую подразумеваю LM358. Так как если нету каких-то особых требований к быстродействию, очень широкому диапазону напряжений или большой рассеиваемой мощности, то LM358 хороший выбор.

Какие же характеристики LM358 принесли ему такую популярность:

  • низкая стоимость;
  • никаких дополнительных цепей компенсации;
  • одно или двуполярное питание;
  • широкий диапазон напряжений питания от 3 до 32 В;
  • Максимальная скорость нарастания выходного сигнала: 0,6 В/мкс;
  • Ток потребления: 0,7 мА;
  • Низкое входное напряжение смещения: 0,2 мВ.

LM358 цоколевка

Так как LM358 имеет в своем составе два операционных усилителя, у каждого по два входа и один выход (6 — выводов) и два контакта нужны для питания, то всего получается 8 контактов.

LM358 корпусируются как в корпуса для объемного монтажа (LM358N — DIP8), так и в корпуса для поверхностного монтажа (LM358D — SO8). Есть и металлокерамическое исполнение для особо тяжелых условий работы.
Я применял LM358 только для поверхностного монтажа – просто и удобно паять.

Аналоги LM358

Полные аналоги LM358 от разных производителей NE532, OP04, OP221, OP290, OP295, OPA2237, TA75358P, UPC358C.
Для LM358D — KIA358F, NE532D, TA75358CF, UPC358G.

Вместе с LM358 выпускается большое количество похожих операционных усилителей. Например LM158, LM258, LM2409 имеют аналогичные характеристики, но разный температурный диапазон работы.

ТипМинимальная температура, °CМаксимальная температура, °CДиапазон питающих напряжений, В
LM158-55125от 3(±1,5) до 32(±16)
LM258-2585от 3(±1,5) до 32(±16)
LM358070от 3(±1,5) до 32(±16)
LM358-4085от 3(±1,5) до 26(±13)

Если диапазона 0. .70 градусов не хватает, то стоит применить LM2409, однако следует учитывать что у неё диапазон питания уже:

Кстати если нужен только один операционный усилитель в компактном 5 выводном корпусе SOT23-5 то вполне можно применить LM321, LMV321 (аналоги AD8541, OP191, OPA337).
Наоборот, если нужно большое количество рядом расположенных операционных усилителей, то можно применить счетверенные LM324 в 14 выводном корпусе. Можно вполне сэкономить пространство и конденсаторы по цепям питания.

LM358 схема включения: неинвертирующий усилитель

Коэффициент усиления этой схемы равен (1+R2/R1).
Зная сопротивления резисторов и входное напряжение можно посчитать выходное:
Uвых=Uвх*(1+R2/R1).
При следующих значениях резисторов коэффициент усиления будет равен 101.

  • DA1 – LM358;
  • R1 – 10 кОм;
  • R2 – 1 MОм.

LM358 схема включения: мощный неинвертирующий усилитель

  • DA1 – LM358;
  • R1 – 910 кОм;
  • R2 – 100 кОм;
  • R3 – 91 кОм.

Для этой схемы коэффициент усиления по напряжению равен 10, в общем случае коэффициент усиления этой схемы равен (1+R1/R2).
Коэффициент усиления по току определяется соответствующим коэффициентом транзистора VT1.

LM358 схема включения: преобразователь напряжение — ток

Выходной ток этой схемы будет прямо пропорционален входному напряжению и обратно пропорционален значению сопротивления R1.
I=Uвх/R, [А]=[В]/[Ом].
Для сопротивления резистора R1 равного 1 Ом, каждый Вольт входного напряжения будет давать, один Ампер выходного напряжения.

LM358 схема включения: преобразователь ток — напряжение

А эта схема нужна для преобразования малых токов в напряжение.
Uвых = I * R1, [В]= [А]*[Ом].
Например при R1 = 1 МОм, ток через 1 мкА, превратиться в напряжение 1В на выходе DA1.

LM358 схема включения: дифференциальный усилитель

Эта схема дифференциального усилителя с высоким входным сопротивление, может применятся для измерения напряжении источников с высоким внутренним сопротивлением.
При условии, что R1/R2=R4/R3, выходное напряжение можно рассчитать как:
Uвых = (1+R4/R3)(Uвх1 – Uвх2).
Коэффициент усиления соответственно будет равен: (1+R4/R3).
Для R1 = R2 = R3 = R4 = 100 кОм, коэффициент усиления будет равен 2.

LM358 схема включения: дифференциальный усилитель с регулируемым коэффициентом усиления

Стоит отметить, что предыдущая схема не позволяет подстраивать коэффициент усиления, так как требует одновременного изменения двух резисторов. Если необходимо иметь возможность регулировки коэффициента усиления в дифференциальном усилителе, то можно воспользоваться схемой на трех операционных усилителях.
В данной схеме подстройка коэффициента усиления осуществляется за счет регулировки резистора R2.
Для этой схемы нужно соблюсти условия равенства значений сопротивлений резисторов: R1 = R3 и R4 = R5 = R6 = R7.
Тогда коэффициент усиления будет равен: (1+2*R1/R2).
Uвых = (1+2*R1/R2)(Uвх1 – Uвх2).

LM358 схема включения: монитор тока

Еще одна интересная схема позволяющая измерять ток в питающем проводе и состоящая из шунта R1, операционного усилителя npn – транзистора и двух резисторов.

  • DA1 – LM358;
  • R1 – 0,1 Ом;
  • R2 – 100 Ом;
  • R3 – 1 кОм.

Напряжение питания операционного усилителя должно быть минимум на 2 В, выше напряжения нагрузки.

LM358 схема включения: преобразователь напряжение – частота

И напоследок схема которую можно использовать в качестве аналого-цифрового преобразователя. Нужно только подсчитать период или частоту выходных сигналов.

  • C1 – 0,047 мкФ;
  • DA1 – LM358;
  • R1 – 100 кОм;
  • R2 – 50 кОм;
  • R3,R4,R5 – 51 кОм;
  • R6 — 100 кОм;
  • R7 — 10 кОм.

Микросхема lm358 и ее применение схема. Стабилизатор тока для зарядки аккумулятора — зарядное со стабилизацией тока

Микросхема LM358
в одном корпусе содержит два независимых маломощных операционных усилителя с высоким коэффициентом усиления и частотной компенсацией. Отличается низким потреблением тока. Особенность данного усилителя – возможность работать в схемах с однополярным питанием от 3 до 32 вольт. Выход имеет защиту от короткого замыкания.

Описание операционного усилителя LM358

Область применения — в качестве усилительного преобразователя, в схемах преобразования постоянного напряжения, и во всех стандартных схемах, где используются операционные усилители, как с однополярным питающим напряжением, так и двухполярным.

Технические характеристики LM358

  • Однополярное питание: от 3 В до 32 В.
  • Двухполярное питание: ± 1,5 до ± 16 В.
  • Ток потребления: 0,7 мА.
  • Синфазное входное напряжение: 3 мВ.
  • Дифференциальное входное напряжение: 32 В.
  • Синфазный входной ток: 20 нА.
  • Дифференциальный входной ток: 2 нА.
  • Дифференциальный коэффициент усиления по напряжению: 100 дБ.
  • Размах выходного напряжения: от 0 В до VCC — 1,5 В.
  • Коэффициент гармонических искажений: 0,02%.
  • Максимальная скорость нарастания выходного сигнала: 0,6 В/мкс.
  • Частота единичного усиления (с температурной компенсацией): 1,0 МГц.
  • Максимальная рассеиваемая мощность: 830 мВт.
  • Диапазон рабочих температур: 0…70 гр.С.

Габаритные размеры и назначения выводов LM358 (LM358N)

Аналоги LM358

Ниже приведен список зарубежных и отечественных аналогов операционного усилителя LM358:

  • GL358
  • NE532
  • OP221
  • OP290
  • OP295
  • TA75358P
  • UPC358C
  • AN6561
  • CA358E
  • HA17904
  • КР1040УД1 (отечественный аналог)
  • КР1053УД2 (отечественный аналог)
  • КР1401УД5 (отечественный аналог)

Примеры применения (схемы включения) усилителя LM358

Простой неинвертирующий усилитель

Компаратор с гистерезисом

Допустим, что потенциал, поступающий на инвертирующий вход, плавно возрастает. При достижении его уровня чуть выше опорного (Vh -Vref), на выходе возникнет высокий логический уровень. Если после этого входной потенциал начнет медленно снижаться, то выход компаратора переключится на низкий логический уровень при значении немного ниже опорного (Vref – Vl). В данном примере разница между (Vh -Vref) и (Vref – Vl) будет значение гистерезиса.

Генератор синусоидального сигнала с мостом Вина

Мостовой генератор Вина (Wien bridge oscillator) — является одним из видов электронного генератора, который генерирует волны синусоидальной формы. Он может генерировать широкий спектр частот. Генератор основан на мостовой схеме, изначально разработанной Максом Виеном в 1891 году. Класический генератор Вина состоит из четырех резисторов и двух конденсаторов. Генератор можно также рассматривать в качестве прямого усилителя в сочетании с полосовым фильтром, который обеспечивает положительную обратную связь.

Дифференциальный усилитель на LM358

Назначение данной схемы — усиление разности двух входящих сигналов, при этом каждый из них умножается на определенную постоянную величину.

Дифференциальный усилитель — это хорошо известная электрическая схема, применяемая для усиления разности напряжений 2-х сигналов, поступающих на его входы. В теоретической модели дифференциального усилителя величина выходного сигнала не зависит от величины каждого отдельного входного сигнала, а зависит строго от их разности.

Операционный усилитель LM358 стал одним из самых популярных типов компонентов аналоговой электроники. Этот небольшой компонент может быть использован в самых разнообразных схемах, осуществляющих усиление сигналов, в различных генераторах, АЦП и прочих полезных устройствах.

Все радиоэлектронные компоненты следует разделять по мощности, диапазону рабочих частот, напряжению питания и прочим параметрам. А операционный усилитель LM358 относится к среднему классу устройств, которые получили самую широкую сферу применения для конструирования различных устройств: приборы контроля температуры, аналоговые преобразователи, промежуточные усилители и прочие полезные схемы.

Описание микросхемы LM358

Подтверждением высокой популярности микросхемы являются ее рабочие характеристики
, позволяющие создавать много различных устройств. К основным показательным характеристикам компонента следует отнести нижеследующие.

Приемлемые рабочие параметры: в микросхеме предусмотрено одно и двухполюсное питание, широкий диапазон напряжений питания от 3 до 32 В, приемлемая скорость нарастания выходного сигнала, равная всего 0,6 В/мкс. Также микросхема потребляет всего 0,7 мА, а напряжение смещения составит всего 0,2мВ.

Описание выводов

Микросхема реализована в стандартных корпусах DIP, SO
и имеет 8 выводов для подключения к цепям питания и формирования сигналов. Два из них (4, 8) используются в качестве выводов двухполярного и однополярного питания в зависимости от типа источника или конструкции готового устройства. Входы микросхемы 2, 3 и 5, 6. Выходы 1 и 7.

В схеме операционного усилителя имеются 2 ячейки со стандартной топологией выводов и без цепей коррекции. Поэтому для реализации более сложных и технологичных устройств потребуется предусматривать дополнительные схемы преобразования сигналов.

Микросхема является популярной и используется в бытовых приборах
, эксплуатируемых при нормальных условиях, и в особых с повышенной или пониженной температурой окружающей среды, высокой влажностью и прочими неблагоприятными факторами. Для этого интегральный элемент выпускается в различных корпусах.

Аналоги микросхемы

Являясь средним по параметрам, операционный усилитель LM358 имеет аналоги по техническим характеристикам
. Компонент без буквы может быть заменен на OP295, OPA2237, TA75358P, UPC358C, NE532, OP04, OP221, OP290. А для замены LM358D потребуется использовать KIA358F, NE532D, TA75358CF, UPC358G. Интегральная микросхема выпускается в серии с другими компонентами, которые имеют отличия лишь в температурном диапазоне, предназначенные для работы в суровых условиях.

Встречаются операционные усилители с максимальной температурой до 125 градусов и с минимальной до 55. Из-за чего сильно разнится и стоимость устройства в различных магазинах.

К серии микросхем относятся LM138, LM258, LM458. Подбирая альтернативные аналоговые элементы для применения в устройствах важно учитывать рабочий температурный диапазон
. Например, если LM358 с пределом от 0 до 70 градусов недостаточно, то можно использовать более приспособленные к суровым условиям LM2409. Также довольно часто для изготовления различных устройств требуется не 2 ячейки, а 1, тем более, если место в корпусе готового изделия ограничено. Одними из самых подходящих для использования при конструировании небольших устройств являются ОУ LM321, LMV321, у которых также есть аналоги AD8541, OP191, OPA337.

Особенности включения

Существует много схем подключения
операционного усилителя LM358 в зависимости от необходимых требований и выполняемых функций, которые будут к ним предъявлены при эксплуатации:

  • неинвертирующий усилитель;
  • преобразователь ток-напряжение;
  • преобразователь напряжение-ток;
  • дифференциальный усилитель с пропорциональным коэффициентом усиления без регулировки;
  • дифференциальный усилитель с интегральной схемой регулирования коэффициента;
  • схема контроля тока;
  • преобразователь напряжение-частота.

Популярные схемы на lm358

Существуют различные устройства, собранные на LM358 N , выполняющие определенные функции. При этом это могут быть всевозможные усилители как УМЗЧ, так и в промежуточных цепях измерений различных сигналов, усилитель термопары LM358, сравнивающие схемы, аналого-цифровые преобразователи и прочее.

Неинвертирующий усилитель и источник опорного напряжения

Это самые популярные типы схем подключения, применяемые во многих устройствах для выполнения различных функций. В схеме неинвертирующего усилителя
выходное напряжения будет равно произведению входного на пропорциональный коэффициент усиления, сформированный отношением двух сопротивлений, включенных в инвертирующую цепь.

Схема источника опорного напряжения пользуется высокой популярностью благодаря своим высоким практическим характеристикам и стабильности работы в различных режимах. Схема отлично удерживает необходимый уровень выходного напряжения. Она получила применение для построения надежных и высококачественных источников питания, аналоговых преобразователей сигналов, в устройствах измерения различных физических величин.

Одной из самых качественных схем синусоидальных генераторов является устройство на мосте Вина
. При корректном подборе компонентов генератор вырабатывает импульсы в широком диапазоне частот с высокой стабильностью. Также микросхема LM 358 часто используется для реализации генератора прямоугольных импульсов различной скважности и длительности. При этом сигнал является стабильным и высококачественным.

Усилитель

Основным применением микросхемы LM358 являются усилители и различная усилительная аппаратура. Что обеспечивается за счет особенностей включения, выбора прочих компонентов. Такая схема применяется, например, для реализации усилителя термопары.

Усилитель термопары на LM358

Очень часто в жизни радиолюбителя требуется осуществлять контроль температуры каких-либо устройств. Например, на жале паяльника
. Обычным градусником это не сделаешь, тем более, когда необходимо изготовить автоматическую схему регулирования. Для этого можно использоваться ОУ LM 358. Эта микросхема имеется малый тепловой дрейф нуля, поэтому относится к высокоточным. Поэтому она активно используется многими разработчиками для изготовления паяльных станций, прочих в устройствах.

Схема позволяет измерять температуру в широком диапазоне от 0 до 1000 о С с достаточно высокой точностью до 0,02 о С. Термопара изготовлена из сплава на основе никеля: хромаля, алюмеля. Второй тип металла имеет более светлый цвет и меньше подвержен к намагничиванию, хромаль темнее, магнитится лучше. К особенностям схемы стоит отнести наличие кремниевого диода, который должен быть размещен как можно ближе к термопаре. Термоэлектрическая пара хромаль-алюмель при нагреве становится дополнительным источником ЭДС, что может внести существенные коррективы на основные измерения.

Простая схема регулятора тока

Схема включает кремниевый диод
. Напряжения перехода с него используется как источник опорного сигнала, поступающий через ограничивающий резистор на неинвертирующий вход микросхемы. Для регулировки тока стабилизации схемы использован дополнительный резистор, подключенный к отрицательному выводу источника питания, к неивертирующему входу МС.

Схема состоит из нескольких компонентов:

  • Резистора, подпирающего ОУ минусовым выводом и сопротивлением 0,8 Ом.
  • Резистивного делителя напряжения, состоящего из 3 сопротивлений с диодом, выступающего источником опорного напряжения.

Резистор номиналом 82 кОм подключен к минусу источника и положительному входу МС. Опорное напряжение формируется делителем, состоящим из резистора 2,4 кОм и диода в прямом включении. После чего ток ограничивается резистором 380 кОм. ОУ управляет биполярным транзистором , эмиттер которого подключен непосредственно к инвертирующему входу МС, образовав отрицательную глубокую связь. Резистор R 1 выступает измерительным шунтом. Опорное напряжение формируется при помощи делителя, состоящего из диода VD 1 и резистора R 4.

В представленной схеме при условии использования резистора R 2 сопротивлением 82 кОм ток стабилизации в нагрузке составляет 74мА при входном напряжении 5В. А при увеличении входного напряжения до 15В ток увеличивается до 81мА. Таким образом, при изменении напряжения в 3 раза ток изменился не более, чем на 10%.

Зарядное устройство на LM 358

С использованием ОУ LM 358 часто изготавливают зарядные устройства
с высокой стабилизацией и контролем выходного напряжения. Как пример, можно рассмотреть зарядное устройство для Li — ion с питанием от USB . Эта схема представляет собой автоматический регулятор тока. То есть, при повышении напряжения на аккумуляторе зарядный ток падает. А при полном заряде АКБ схема прекращает работать, полностью закрывая транзистор.

Тема автомобильных зарядных устройств интересна очень многим. Из статьи вы узнаете, как переделать компьютерный блок питания в полноценное зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов. Оно будет представлять собой импульсное зарядное устройство для аккумуляторов с емкостью до 120 А·ч, то есть зарядка будет довольно мощной.

Собирать практически ничего не нужно – просто переделывается блок питания. К нему добавится всего один компонент.

Компьютерный блок питания имеет несколько выходных напряжений. Основные силовые шины имеют напряжение 3,3, 5 и 12 В. Таким образом, для работы устройства понадобится 12-вольтовая шина (желтый провод).

Для зарядки автомобильных аккумуляторов напряжение на выходе должно быть в районе 14,5-15 В, следовательно, 12 В от компьютерного блока питания явно маловато. Поэтому первым делом необходимо поднять напряжение на 12-вольтовой шине до уровня 14,5-15 В.

Затем, нужно собрать регулируемый стабилизатор тока или ограничитель, чтобы была возможность выставить необходимый ток заряда.

Зарядник, можно сказать, получится автоматическим. Аккумулятор будет заряжаться до заданного напряжения стабильным током. По мере заряда сила тока будет падать, а в самом конце процесса сравняется с нулем.

Приступая к изготовлению устройства необходимо найти подходящий блок питания. Для этих целей подойдут блоки, в которых стоит ШИМ-контроллер TL494 либо его полноценный аналог K7500.

Когда нужный блок питания найден, необходимо его проверить. Для запуска блока нужно соединить зеленый провод с любым из черных проводов.

Если блок запустился, нужно проверить напряжение на всех шинах. Если все в порядке, то нужно извлечь плату из жестяного корпуса.

После извлечения платы, необходимо удалить все провода, кроме двух черных, двух зеленого и идет для запуска блока. Остальные провода рекомендуется отпаять мощным паяльником, к примеру, на 100 Вт.

На этом этапе потребуется все ваше внимание, поскольку это самый важный момент во всей переделке. Нужно найти первый вывод микросхемы (в примере стоит микросхема 7500), и отыскать первый резистор, который применен от этого вывода к шине 12 В.

На первом выводе расположено много резисторов, но найти нужный — не составит труда, если прозвонить все мультиметром.

После нахождения резистора (в примере он на 27 кОм), необходимо отпаять только один вывод. Чтобы в дальнейшем не запутаться, резистор будет называться Rx.

Теперь необходимо найти переменный резистор, скажем, на 10 кОм. Его мощность не важна. Нужно подключить 2 провода длиной порядка 10 см каждый таким образом:

Один из проводов необходимо соединить с отпаянным выводом резистора Rx, а второй припаять к плате в том месте, откуда был выпаян вывод резистора Rx. Благодаря этому регулируемому резистору можно будет выставлять необходимое выходное напряжение.

Стабилизатор или ограничитель тока заряда очень важное дополнение, которое должно иметься в каждом зарядном устройстве. Этот узел изготавливается на базе операционного усилителя. Тут подойдут практически любые «операционники». В примере задействован бюджетный LM358. В корпусе этой микросхемы два элемента, но необходим только один из них.

Пару слов о работе ограничителя тока. В этой схеме операционный усилитель применяется в качестве компаратора, который сравнивает напряжение на резисторе с низким сопротивлением с опорным напряжением. Последнее задается при помощи стабилитрона. А регулируемый резистор теперь меняет это напряжение.

При изменении величины напряжения операционный усилитель постарается сгладить напряжение на входах и сделает это путем уменьшения или увеличения выходного напряжения. Тем самым «операционник» будет управлять полевым транзистором. Последний регулирует выходную нагрузку.

Полевой транзистор нужен мощный, поскольку через него будет проходить весь ток заряда. В примере используется IRFZ44, хотя можно использовать любой другой соответствующих параметров.

Транзистор обязательно устанавливается на теплоотвод, ведь при больших токах он будет хорошенько нагреваться. В этом примере транзистор просто прикреплен к корпусу блока питания.

Печатная плата была разведена на скорую руку
, но получилось довольно неплохо.

Теперь остается соединить все по картинке и приступить к монтажу.

Напряжение выставлено в районе 14,5 В. Регулятор напряжения можно не выводить наружу. Для управления на передней панели имеется только регулятор тока заряда, да и вольтметр тоже не нужен, поскольку амперметр покажет все, что надо видеть при зарядке.

Амперметр можно взять советский аналоговый или цифровой.

Также на переднюю панель был выведен тумблер для запуска устройства и выходные клеммы. Теперь можно считать проект завершенным.

Получилось несложное в изготовлении и недорогое зарядное устройство, которое вы можете смело повторить сами.

Прикрепленные файлы
:

Для налаживания различных электронных устройств необходим источник питания, в котором предусмотрена регулировка не только выходного напряжения, но и порога срабатывания защиты от токовой перегрузки. Во многих простых устройствах аналогичного назначения защита лишь ограничивает максимальный ток нагрузки, причем возможность его регулирования отсутствует или затруднена. Такая защита больше предназначена для самого блока питания, чем для его нагрузки. Для безопасной работы как источника, так и подключенного к нему устройства необходима возможность регулирования уровня срабатывания токовой защиты в широких пределах. При ее срабатывании нагрузка должна быть автоматически отключена. Предлагаемое устройство удовлетворяет всем перечисленным требованиям.

Основные технические характеристики

Входное напряжение, В……26…29

Выходное напряжение, В……1…20

Ток срабатывания защиты, А………………….0.03…2

Схема устройства
показана на рисунке. Регулируемый стабилизатор напряжения собран на ОУ DA1.1. На его неинвертирующий вход (вывод 3) с движка переменного резистора R2 поступает образцовое напряжение, стабильность которого обеспечивает стабилитрон VD1, а на инвертирующий вход (вывод 2) — напряжение отрицательной обратной связи (ООС) с эмиттера транзистора VT2 через делитель напряжения R11R7 ООС поддерживает равенство напряжений на входах ОУ, компенсируя влияние дестабилизирующих факторов. Перемещая движок переменного резистора R2, можно регулировать выходное напряжение.

Узел защиты от перегрузки по току собран на ОУ DA1.2, который включен как компаратор, сравнивающий напряжения на инвертирующем и неинвертирующем входах. На неинвертирующий вход через резистор R14 поступает напряжение с датчика тока нагрузки — резистора R13, на инвертирующий — образцовое напряжение, стабильность которого обеспечивает диод VD2, выполняющий функцию стабистора с напряжением стабилизации около 0,6 В. Пока падение напряжения, создаваемое током нагрузки на резисторе R13, меньше образцового, напряжение на выходе (вывод 7) ОУ DA1.2 близко к нулю.

Если ток нагрузки превысит допустимый, напряжение на выходе ОУ DA1.2 увеличится почти до напряжения питания. Через резистор R9 потечет ток, который включит светодиод HL1 и откроет транзистор VT1. Диод VD3 открывается и через резистор R8 замыкает цепь положительной обратной связи (ПОС). Открытый транзистор VT1 подключает параллельно стабилитрону VD1 резистор малого сопротивления R12, в результате чего выходное напряжение уменьшится практически до нуля, поскольку регулирующий транзистор VT2 закроется и отключит нагрузку. Несмотря на то что напряжение на датчике тока нагрузки упадет до нуля, благодаря действию ПОС нагрузка останется отключенной, что показывает светящийся индикатор HL1. Повторно включить нагрузку можно кратковременным отключением питания или нажатием на кнопку SB1. Диод VD4 защищает эмиттерный переход транзистора VT2 от обратного напряжения с конденсатора С5 при отключении нагрузки, а также обеспечивает разрядку этого конденсатора через резистор R10 и выход ОУ DA1.1.

Детали.
Транзистор КТ315А (VT1) можно заменить на КТ315Б-КТ315Е. Транзистор VT2 — любой из серий КТ827, КТ829. Стабилитрон (VD1) может быть любым с напряжением стабилизации У 3 В при токе 3…8 мА. Диоды КД521В (VD2-VD4) могут быть другими из этой серии или КД522Б Конденсаторы СЗ, С4 — любые пленочные или керамические. Оксидные конденсаторы: С1 — К50-18 или аналогичный импортный, остальные — из серии К50-35. Номинальное напряжение конденсаторов не должно быть меньше указанного на схеме. Постоянные резисторы — МЛТ, переменные — СПЗ-9а. Резистор R13 можно составить из трех параллельно соединенных МЛТ-1 сопротивлением по 1 Ом. Кнопка (SB1) — П2К без фиксации или аналогичная.

Налаживание устройства начинают с измерения напряжения питания на выводах конденсатора С1, которое, с учетом пульсаций, должно находиться в пределах, указанных на схеме. После этого перемещают движок переменного резистора R2 в верхнее по схеме положение и, измеряя максимальное выходное напряжение, устанавливают его равным 20 В, подбирая резистор R11. Затем подключают к выходу эквивалент нагрузки, например, такой, как описан в статье И. Нечаева «Универсальный эквивалент нагрузки» в «Радио», 2005, № 1, с. 35. Измеряют минимальный и максимальный ток срабатывания защиты. Чтобы снизить минимальный уровень срабатывания защиты, необходимо уменьшить сопротивление резистора R6. Для увеличения максимального уровня срабатывания защиты нужно уменьшить сопротивление резистора R13 — датчика тока нагрузки.

П. ВЫСОЧАНСКИЙ, г. Рыбница, Приднестровье, Молдавия

«Радио» №9 2006г.

Говоря операционный усилитель, я зачастую подразумеваю LM358. Так как если нету каких-то особых требований к быстродействию, очень широкому диапазону напряжений или большой рассеиваемой мощности, то LM358 хороший выбор.

Какие же характеристики LM358 принесли ему такую популярность:

  • низкая стоимость;
  • никаких дополнительных цепей компенсации;
  • одно или двуполярное питание;
  • широкий диапазон напряжений питания от 3 до 32 В;
  • Максимальная скорость нарастания выходного сигнала: 0,6 В/мкс;
  • Ток потребления: 0,7 мА;
  • Низкое входное напряжение смещения: 0,2 мВ.

LM358 цоколевка

Так как LM358 имеет в своем составе два операционных усилителя, у каждого по два входа и один выход (6 — выводов) и два контакта нужны для питания, то всего получается 8 контактов.

LM358 корпусируются как в корпуса для объемного монтажа (LM358N — DIP8), так и в корпуса для поверхностного монтажа (LM358D — SO8). Есть и металлокерамическое исполнение для особо тяжелых условий работы.
Я применял LM358 только для поверхностного монтажа – просто и удобно паять.

Аналоги LM358

Полные аналоги LM358 от разных производителей NE532, OP04, OP221, OP290, OP295, OPA2237, TA75358P, UPC358C.
Для LM358D — KIA358F, NE532D, TA75358CF, UPC358G.

Вместе с LM358 выпускается большое количество похожих операционных усилителей. Например LM158, LM258, LM2409 имеют аналогичные характеристики, но разный температурный диапазон работы.

Если диапазона 0..70 градусов не хватает, то стоит применить LM2409, однако следует учитывать что у неё диапазон питания уже:

Кстати если нужен только один операционный усилитель в компактном 5 выводном корпусе SOT23-5 то вполне можно применить LM321, LMV321 (аналоги AD8541, OP191, OPA337).
Наоборот, если нужно большое количество рядом расположенных операционных усилителей, то можно применить счетверенные LM324 в 14 выводном корпусе. Можно вполне сэкономить пространство и конденсаторы по цепям питания.

LM358 схема включения: неинвертирующий усилитель

Коэффициент усиления этой схемы равен (1+R2/R1).
Зная сопротивления резисторов и входное напряжение можно посчитать выходное:
Uвых=Uвх*(1+R2/R1).
При следующих значениях резисторов коэффициент усиления будет равен 101.

  • DA1 – LM358;
  • R1 – 10 кОм;
  • R2 – 1 MОм.

LM358 схема включения: мощный неинвертирующий усилитель

  • DA1 – LM358;
  • R1 – 910 кОм;
  • R2 – 100 кОм;
  • R3 – 91 кОм.

Для этой схемы коэффициент усиления по напряжению равен 10, в общем случае коэффициент усиления этой схемы равен (1+R1/R2).
Коэффициент усиления по току определяется соответствующим коэффициентом транзистора VT1.

LM358 схема включения: преобразователь напряжение — ток

Выходной ток этой схемы будет прямо пропорционален входному напряжению и обратно пропорционален значению сопротивления R1.
I=Uвх/R, [А]=[В]/[Ом].
Для сопротивления резистора R1 равного 1 Ом, каждый Вольт входного напряжения будет давать, один Ампер выходного напряжения.

LM358 схема включения: преобразователь ток — напряжение

А эта схема нужна для преобразования малых токов в напряжение.
Uвых = I * R1, [В]= [А]*[Ом].
Например при R1 = 1 МОм, ток через 1 мкА, превратиться в напряжение 1В на выходе DA1.

LM358 схема включения: дифференциальный усилитель

Эта схема дифференциального усилителя с высоким входным сопротивление, может применятся для измерения напряжении источников с высоким внутренним сопротивлением.
При условии, что R1/R2=R4/R3, выходное напряжение можно рассчитать как:
Uвых = (1+R4/R3)(Uвх1 – Uвх2).
Коэффициент усиления соответственно будет равен: (1+R4/R3).
Для R1 = R2 = R3 = R4 = 100 кОм, коэффициент усиления будет равен 2.

LM358 схема включения: дифференциальный усилитель с регулируемым коэффициентом усиления

Стоит отметить, что предыдущая схема не позволяет подстраивать коэффициент усиления, так как требует одновременного изменения двух резисторов. Если необходимо иметь возможность регулировки коэффициента усиления в дифференциальном усилителе, то можно воспользоваться схемой на трех операционных усилителях.
В данной схеме подстройка коэффициента усиления осуществляется за счет регулировки резистора R2.
Для этой схемы нужно соблюсти условия равенства значений сопротивлений резисторов: R1 = R3 и R4 = R5 = R6 = R7.
Тогда коэффициент усиления будет равен: (1+2*R1/R2).
Uвых = (1+2*R1/R2)(Uвх1 – Uвх2).

LM358 схема включения: монитор тока

Еще одна интересная схема позволяющая измерять ток в питающем проводе и состоящая из шунта R1, операционного усилителя npn – транзистора и двух резисторов.

  • DA1 – LM358;
  • R1 – 0,1 Ом;
  • R2 – 100 Ом;
  • R3 – 1 кОм.

Напряжение питания операционного усилителя должно быть минимум на 2 В, выше напряжения нагрузки.

LM358 схема включения: преобразователь напряжение – частота

И напоследок схема которую можно использовать в качестве аналого-цифрового преобразователя. Нужно только подсчитать период или частоту выходных сигналов.

  • C1 – 0,047 мкФ;
  • DA1 – LM358;
  • R1 – 100 кОм;
  • R2 – 50 кОм;
  • R3,R4,R5 – 51 кОм;
  • R6 — 100 кОм;
  • R7 — 10 кОм.

Термоэлектрический генератор своими руками: видео, фото, инструкция

Популярные схемы на lm358

Существуют различные устройства, собранные на LM358 N , выполняющие определенные функции. При этом это могут быть всевозможные усилители как УМЗЧ, так и в промежуточных цепях измерений различных сигналов, усилитель термопары LM358, сравнивающие схемы, аналого-цифровые преобразователи и прочее.

Неинвертирующий усилитель и источник опорного напряжения

Это самые популярные типы схем подключения, применяемые во многих устройствах для выполнения различных функций. В схеме неинвертирующего усилителя

выходное напряжения будет равно произведению входного на пропорциональный коэффициент усиления, сформированный отношением двух сопротивлений, включенных в инвертирующую цепь.

Схема источника опорного напряжения пользуется высокой популярностью благодаря своим высоким практическим характеристикам и стабильности работы в различных режимах. Схема отлично удерживает необходимый уровень выходного напряжения. Она получила применение для построения надежных и высококачественных источников питания, аналоговых преобразователей сигналов, в устройствах измерения различных физических величин.

Одной из самых качественных схем синусоидальных генераторов является устройство на мосте Вина

При корректном подборе компонентов генератор вырабатывает импульсы в широком диапазоне частот с высокой стабильностью. Также микросхема LM 358 часто используется для реализации генератора прямоугольных импульсов различной скважности и длительности

При этом сигнал является стабильным и высококачественным.

Усилитель

Основным применением микросхемы LM358 являются усилители и различная усилительная аппаратура. Что обеспечивается за счет особенностей включения, выбора прочих компонентов. Такая схема применяется, например, для реализации усилителя термопары.

Усилитель термопары на LM358

Очень часто в жизни радиолюбителя требуется осуществлять контроль температуры каких-либо устройств. Например, на жале паяльника

. Обычным градусником это не сделаешь, тем более, когда необходимо изготовить автоматическую схему регулирования. Для этого можно использоваться ОУ LM 358. Эта микросхема имеется малый тепловой дрейф нуля, поэтому относится к высокоточным. Поэтому она активно используется многими разработчиками для изготовления паяльных станций, прочих в устройствах.

Схема позволяет измерять температуру в широком диапазоне от 0 до 1000 о С с достаточно высокой точностью до 0,02 о С. Термопара изготовлена из сплава на основе никеля: хромаля, алюмеля. Второй тип металла имеет более светлый цвет и меньше подвержен к намагничиванию, хромаль темнее, магнитится лучше. К особенностям схемы стоит отнести наличие кремниевого диода, который должен быть размещен как можно ближе к термопаре. Термоэлектрическая пара хромаль-алюмель при нагреве становится дополнительным источником ЭДС, что может внести существенные коррективы на основные измерения.

Простая схема регулятора тока

Схема включает кремниевый диод

. Напряжения перехода с него используется как источник опорного сигнала, поступающий через ограничивающий резистор на неинвертирующий вход микросхемы. Для регулировки тока стабилизации схемы использован дополнительный резистор, подключенный к отрицательному выводу источника питания, к неивертирующему входу МС.

Схема состоит из нескольких компонентов:

  • Резистора, подпирающего ОУ минусовым выводом и сопротивлением 0,8 Ом.
  • Резистивного делителя напряжения, состоящего из 3 сопротивлений с диодом, выступающего источником опорного напряжения.

Резистор номиналом 82 кОм подключен к минусу источника и положительному входу МС. Опорное напряжение формируется делителем, состоящим из резистора 2,4 кОм и диода в прямом включении. После чего ток ограничивается резистором 380 кОм. ОУ управляет биполярным транзистором , эмиттер которого подключен непосредственно к инвертирующему входу МС, образовав отрицательную глубокую связь. Резистор R 1 выступает измерительным шунтом. Опорное напряжение формируется при помощи делителя, состоящего из диода VD 1 и резистора R 4.

В представленной схеме при условии использования резистора R 2 сопротивлением 82 кОм ток стабилизации в нагрузке составляет 74мА при входном напряжении 5В. А при увеличении входного напряжения до 15В ток увеличивается до 81мА. Таким образом, при изменении напряжения в 3 раза ток изменился не более, чем на 10%.

Устройство конвекторной системы

Одним из популярных способов обустроить отопление частного дома электричеством можно считать применение конвекторов, приборов, использующих в своей работе воздушную конвекцию.

Устройство и принцип работы конвектора

В металлический корпус отопительного прибора встроены управляемые термостатом нагревательные элементы ТЭНы. Каждый из них представляет собой помещенный в керамическую оболочку проводник высокого сопротивления, герметично запаянный в алюминиевый или стальной корпус. Такая конструкция устройства позволяет увеличить площадь взаимодействия с воздухом и эффективно осуществлять его нагрев. Рабочая температура нагревательных элементов варьируется от 100 до 60С.

Конвекторы зависимы от подачи электричества, что заставляет их владельцев задуматься о наличии альтернативного варианта отопительной системы на случай аварии

После включения конвектора начинается разогрев ТЭНов. Согласно физическим законам, остывший воздух опускается вниз. Здесь он попадает сквозь нижнюю решетку внутрь конструкции и проходит через нагревательные элементы, постепенно разогреваясь и поднимаясь вверх. Там он постепенно остывает и снова опускается вниз. Процесс многократно повторяется, позволяя создавать комфортную температуру в помещении. При необходимости можно использовать вентиляторы, которые ускорят естественную конвекцию.

Конструктивные особенности конвекторов определяют их главные недостатки, среди которых неравномерный прогрев воздуха. Температура у самого пола остается ниже, чем под потолком, что, впрочем, свойственно и водяному отоплению. Еще один «минус» – циркулирующие потоки поднимают пыль, неизбежно присутствующую в каждом доме. Сегодня выпускаются модели, которые практически лишены этого недостатка.

Настенный или напольный вариант?

Осуществлять отопление можно при помощи разных моделей конвекторов. Существуют два основных типа приборов:

  • Настенные конструкции. Отличаются высотой, которая составляет в среднем 45 см, и способом крепления. Они могут быть либо установлены прямо на пол, либо при помощи специального устройства закреплены на стену.
  • Напольные. Узкие длинные приборы, которые устанавливаются обычно под низко расположенные окна, витражи и в районе плинтусов. Несмотря на меньшую, чем у настенных конвекторов мощность, времени для разогрева помещения им понадобится намного меньше.

Устройства обоих типов оборудуются термостатами, которые могут быть как встроенные, так и выносные. Так же выпускаются конструкции, не сжигающие кислород в комнате и не пересушивающие воздух.

Настенная модель конвектора крепится на стену при помощи специального крепежа

Напольные модели электрических конвекторов устанавливаются на пол, а не внутрь него, как их водяные собратья. Поэтому их можно установить уже в конце ремонта

Расчет необходимого числа конвекторов для обогрева

Число и мощность приборов, необходимых, чтобы обустроить отопление дачного дома электричеством, рассчитывают исходя из объемов помещения, в котором они будут установлены.

Сначала выбирается среднее значение мощности, необходимой для отопления 1 куб.м. Средние значения для помещений:

  • с хорошей теплоизоляцией, соответствующей стандартам энергосбережения скандинавских стран – 20 Вт на куб. м;
  • с утепленными перекрытиями, стенами и стеклопакетами на окнах – 30 Вт на куб. м;
  • с недостаточной изоляцией – 40 Вт на куб. м;
  • с плохой изоляцией – 50 Вт на куб. м.

Исходя из этих значений, определяется мощность, необходимая для обогрева помещения и выбирается нужное число приборов для обогрева

Очень важно правильно выполнить расчеты. Практика показывает, что даже электрическое отопление деревянного дома абсолютно безопасно при условии грамотного подбора оборудования и качественной его установки. Конвекторы – эффективный, но далеко не единственный вариант устройств для обогрева помещений, работающих от электричества

Разнообразные электрические системы отопления дома дают возможность выбрать наиболее подходящий вариант, который позволит обеспечить эффективный и безопасный обогрев жилья

Конвекторы – эффективный, но далеко не единственный вариант устройств для обогрева помещений, работающих от электричества. Разнообразные электрические системы отопления дома дают возможность выбрать наиболее подходящий вариант, который позволит обеспечить эффективный и безопасный обогрев жилья.

Как сделать термогенератор Пельтье своими руками

Итак мой термогенератор нагревается масляной (на обычном, самом дешевом, подсолнечном масле) горелкой.

Которая помещена вот в такой разборный корпус, состоящий из консервной банки, регулятора высоты горелки и самого элемента Пельтье.

Сама горелка тоже состоит из банки и угольного фитиля.

Изготовить такой фитиль можно по этой видеоинструкции.

Лично я делаю такие фитили из углей от костра, продвинутые жители больших городов могут просто купить древесный уголь в магазине. Подобная горелка и сама по себе хороша, можно использовать как источник освещения, вместо свечек. Масло на её работу уходит мало, особо не чадит, может гореть сутками.

Вот это элемент Пельтье, сверху на него помещен радиатор от охлаждения компьютерного процессора, с вентилятором.

Это регулятор уровня огня горелки. Я его изготовил от убитого CD-rom_а. Его можно изготовить из чего угодно, лишь бы фантазия работала.

Элемент Пельтье (в данном варианте два-три элемента, друг на друге, всё смазано термопастой) у меня зажат между охлаждающим радиатором и нагревающим радиатором.

Пространство вокруг элемента я заполнил резиной (от каблуков ненужной обуви) и склеил всё это автомобильным термогерметиком.

Вентилятор для охлаждения изготовил из 3–х вольтового двигателя от того же неисправного CD-rom_а и лопастей штатного вентилятора от компьютерного кулера. Двигатель и вентилятор состыковал при помощи китайского суперклея и дискодержателя от всё того же CD-rom_а. В результате получился вентилятор охлаждения, который начинает работать от полутора вольт и жрёт совсем небольшой ток.

Для радиатора нагревания взял радиатор от кулера старого процессора.

Напряжение, порядка 6-8 вольт, у меня выходит на преобразователь, где уменьшается до нужных для девайсов пяти вольт.

Про этот преобразователь я уже писал. http://tutankanara.livejournal.com/410005.html

Вот и сам генератор в сборе. Кат только (в пределах минуты-две) вырабатываемое напряжение достигает полутора вольт, начинает крутиться вентилятор охлаждения, и холодная сторона элемента начинает охлаждаться. В рабочий режим генерации термогенератор выходит через несколько минут. От него можно питать светодиодные гирлянды и заряжать электронные девайсы. Мой генератор даёт порядка 400 миллиампер тока при 5 вольтах напряжения. Сила тока зависит от применяемого элемента. Если будет возможность, поставлю элементы получше.

Также данное устройство, если снять генераторную часть, можно использовать в качестве обычной горелки, для кипячения воды. Обычно я заполняю наполовину банку и она закипает через 10-15 минут.   

Перспективы

В данное время продолжают ставить опыты, подбирая оптимальные термопары, позволяющие повысить коэффициент полезного действия.

Большая вероятность того, что скоро разработки усовершенствования доброкачественности термических элементов, обретут высший статус производства материала для повышения взаимодействия термопар, с применением высоких технологий:

  • нанотехнологий;
  • ям квантования и т.п.

Вполне возможен вариант изобретения совсем другого принципа, с применением нестандартных материалов.

Были попытки соединения микроскопических проводников из золота искусственно синтезированной молекулой. Этот опыт в дальнейшем вполне может добиться успеха.

Виды электрического отопления

Отопление при помощи электричества можно сделать несколькими способами. В первую очередь вам стоит определиться с типом системы, которую вы хотите реализовать. Будет это традиционное водяное отопление, воздушное или теплый пол. Все три системы могут применяться как единственный способ обогрева, так и комбинированный — любые две или даже все три. Чтобы определиться нужно представлять достоинства и недостатки каждой их них.

Электроотопление не обязательно должно быть однотипным

Водяное отопление с электрическим котлом

Начнем с достоинств. Самая стабильная система, которая за счет инерционности продолжает поддерживать температуру некоторое время после того, как котел перестал работать. Во время работы минимально сушит воздух, работает практически бесшумно. Высокая ремонтопригодность. Если не прятать трубы отопления в стены, они всегда доступны для ремонта и замены.

Водяное отопление с электрокотлом ничем не отличается

Недостатки таковы. Сложная система из труб и радиаторов требует больших затрат времени и денег на стадии монтажа. За счет инерционности невозможно быстро менять температуру — быстро нагреть помещение не получится. При останове системы в зимнее время она может разрушится — если вода замерзнет в трубах, их разорвет. Для серьезного ремонта необходим полный останов и слив теплоносителя.

Воздушное отопление на электрических обогревателях

Отопление этого типа быстро монтируется. Все что надо — купить обогреватели, повесить и включить в сеть. Воздух начинает нагреваться сразу после включения. При заморозке системы, она остается работоспособной — замерзать нечему. Элементы отопления между собой не связаны. Выход из строя одного никак не сказывается на работоспособности других. Его можно спокойно ремонтировать.

Повесить обогреватели — вот и все что нужно

Недостатки воздушного отопления такие. Первый — при отключении обогревателей температура быстро снижается. Чтобы обеспечить постоянную работу необходима система резервного электропитания. Второй — из-за непосредственного контакта с нагревательными элементами воздух пересыхает, необходимы меры/приборы для увлажнения воздуха. Третий — многие воздушные обогреватели имеют встроенные вентиляторы, что повышает эффективность, но они издают шум.

Теплый пол на электрических элементах

Электрический теплый пол — самая молодая система отопления. Из всех описанных выше она дает наиболее комфортные условия — самая высокая температура получается на уровне ног, а в районе головы — она средняя. Также эта система инертна — пока нагреется/остынет массив пола проходит значительный промежуток времени. По этой причине после выключения температура держится еще некоторое время. Сложность монтажа зависит от типа электрического теплого пола. Есть системы, которые требуют стяжки (электрические греющие кабели и маты), есть те, которые монтируются на ровное жесткое основание без мокрых работ (пленочный теплый пол) и могут использоваться для подогрева ламината, линолеума и т.д.

Теплый пол есть разных видов. Это комфортный способ отопления частного дома электричеством

Электрическое отопление частного дома при помощи теплого пола имеет и недостатки. Первый — средняя или низкая ремонтопригодность. Прямого доступа к системе отопления нет. Приходится разбирать/разбивать пол. Второй — затраты времени и сил на устройство электрического подогрева теплого пола низкими не назовешь. Системы, требующие стяжки монтируются около месяца (пока «зреет» стяжка пользоваться нельзя), теплый пол для «сухого» монтажа можно собрать за день, но стоимость обогревательных элементов довольно высокая.

Какой вид отопления электричеством лучший

Как видите, сказать какой вид электроотопления в доме лучший, не получится. Идеального нет. Исходить надо из условий эксплуатации:

Сказанное выше основано на выборе большинства. Это не значит, что нельзя в доме с постоянным проживанием делать воздушное электрическое отопление частного дома. Можно, и делают. Просто надо четко представлять достоинства и недостатки.

Роторный вихревой теплогенератор

В таком оборудовании роль статора отводится обычному центробежному насосу. Полый внутри и цилиндрический по форме корпус, может быть представлен отрезком трубы с наличием стандартных двухсторонних фланцевых заглушек. Внутри конструкции располагается ротор, являющийся главным конструктивным элементом.

Вся поверхность ротора представлена определенным количеством просверленных глухих отверстий, размеры которых зависят от показателей мощности устройства.

Вихревой генератор

Промежуток от корпуса до вращающейся части должен быть рассчитан индивидуально, но, как правило, размеры такого пространства варьируются в пределах двух миллиметров.

Важно отметить, что производительность роторного вихревого устройства примерно на 30% превышает такие показатели статического теплового генератора, но этот тип оборудования нуждается в контроле состояния всех элементов, а также отличается достаточно шумной работой.

Достоинства и недостатки

Независимо от того, куплен он или изготовлен своими руками, термоэлектрогенератор имеет ряд достоинств. Так, к наиболее весомым из них относятся:

  1. Малогабаритные размеры.
  2. Возможность работы как нагревательных, так и в охладительных приборах.
  3. При смене полярности наблюдается обратимость процесса.
  4. Отсутствие подвижных элементов, которые изнашиваются достаточно быстро.

https://youtube.com/watch?v=yeLhUVp2K2s

Несмотря на имеющиеся существенные преимущества, такое устройство имеет некоторые недостатки:

  1. Незначительный КПД (всего 2−3%).
  2. Необходимость создания источника, отвечающего за температурный перепад.
  3. Существенное потребление энергии.
  4. Большая себестоимость.

Делаем бесплатное электричество — простой самодельный генератор

Многих электриков интересует один очень популярный вопрос – как автономно и бесплатно получить небольшое количество электроэнергии. Очень часто, к примеру, при выезде на природу или походе катастрофически не хватает розетки для подзарядки телефона либо включения светильника. В этом случае Вам поможет самодельный термоэлектрический модуль, собранный на базе элемента Пельтье. С помощью такого устройства можно генерировать ток, напряжением до 5 Вольт, чего вполне хватит для зарядки девайса и подключения лампы в экстренной ситуации. Далее мы расскажем, как сделать термоэлектрический генератор своими руками, предоставив простой мастер-класс в картинках и с видео примерами!

Что такое термоэлектрический генератор?

Так принято называть устройство, позволяющее преобразовать тепловую энергию в электрическую. Следует уточнить, что термин «Тепловая» не совсем точен, поскольку тепло, это способ передачи, а не отдельный вид энергии. Под данным определением подразумевается общая кинетическая энергия молекул, атомов и других структурных элементов, из которых состоит вещество.

Несмотря на то, что на ТЭС сжигается топливо для получения электричества, ее нельзя отнести к ТЭГ. На таких станциях тепловая энергия вначале преобразуется в кинетическую, а она уже в электрическую. То есть, топливо сжигается для получения из воды пара, который вращает турбину электрического генератора.

Схема работы ТЭС

Исходя из выше изложенного, следует уточнить, что ТЕГ должен генерировать электроэнергию без промежуточных преобразований.

Что это такое?

Для объяснения принципа работы термоэлектрического генератора, нужно взять разнородные проводники и замкнуть их в цепь. Точки, в которых проводники соединяются, называют спаями. При нагреве одного из спаев цепи энергия свободных электронов на нем возрастает, так как имеет зависимость от температуры.

На нагретом участке электроны имеют более высокую энергию и начинают перемещаться в холодную область, где электроны обладают меньшей энергией, таким образом в цепи возникает ЭДС.

Величина разности потенциалов в такой цепи зависит от температуры, электропроводности и коэффициента термоЭДС ,который также называется коэффициентом Зеебека.

Для разных материалов его значение различно и измеряется относительно коэффициента платины, которой равняется нулю. К примеру, сурьма, железо, кадмий имеют положительный коэффициент, а висмут, никель, кобальт — отрицательный.

Изготовление своими руками

Схематично устройство самодельной термоэлектростанции можно представить так:

  1. Элемент Пельтье положим на дно глубокой посудины – миски или кружки.
  2. Далее в эту посудину вставим еще одну: если используются миски, то понадобится такая же; если ваш выбор пал на кружки, то вторая должна быть чуть меньше первой.
  3. К выведенным от элемента Пельтье проводам присоединим преобразователь напряжения.
  4. Внутреннюю посудину заполним снегом или холодной водой, после чего всю конструкцию поставим на огонь.

Через какое-то время снег растает, превратится в воду и закипит. Производительность генератора при этом понизится, но зато турист получит возможность выпить горячего чайку. После чаепития можно будет заправить генератор новой порцией снега.

Чем больше термоэлементов (их еще называют ветвями) будет у приобретенного вами элемента Пельтье, тем лучше. Можно применить прибор марки TEC1-127120-50 – их у него 127. Данный элемент рассчитан на токи до 12А.

Электричество от двух стержней

Данный способ основан совсем на другой теории и никакого отношения к магнитному или электрическому полю Земли не имеет. А теория эта – о взаимодействии гальванических пар в солевом растворе. Если взять два стержня из разных металлов, погрузить их в такой раствор (электролит), то на концах появится разница потенциалов. Ее величина зависит от многих факторов: состава, насыщенности и температуры электролита, размеров электродов, глубины погружения и так далее.

Такое получение электричества возможно и через землю. Берем 2 стержня из разных металлов, образующих так называемую гальваническую пару: алюминиевый и медный. Погружаем их в землю на глубину ориентировочно полметра, расстояние между электродами соблюдаем небольшое, хватит 20—30 см. Участок земли между ними обильно поливаем солевым раствором и спустя 5—10 мин производим измерение электронным вольтметром. Показания прибора могут быть разными, но в лучшем случае вы получите 3 В.

Примечание. Показания вольтметра зависят от влажности почвы, ее природного солесодержания, размеров стержней и глубины их погружения.

В действительности все просто, получившееся бесплатное электричество – это результат взаимодействия гальванической пары, при котором влажная земля служила электролитом, принцип похож на работу солевой батарейки. Реальный эксперимент о разнице потенциалов на электродах, забитых в землю, можно посмотреть на :

Принцип работы

В девятнадцатом веке одним ученым обнаружилось возникновение электродвижущей силы в замкнутой цепи, при изменениях температуры в среде контактировании сурьмы с проводником.

Нагревая один из контактов, возникает магнитное поле, что вызывает ЭДС. При нагревании второго контакта, поток ЭДС противоположно изменяется.

Спустя двенадцать 12 лет другой физик выявил противоположный эффект. Пропустив ток по цепи термопары, в контактах создается перепады температур.

В принципе эти оба эффекта разные стороны одного и того же явления, дающего возможность непосредственно получить электричество из тепла.

Перспективы

В настоящее время продолжаются опыты по подбору оптимальных термопар, что позволит увеличить КПД. Проблема заключается в том, что под данные исследования затруднительно подвести теоретическую базу, поэтому приходится полагаться только на результаты экспериментов. Учитывая, что на эффект влияет процентное соотношение и состав сплавов материала для термопар, говорить о ближайших перспективах неблагодарное занятие.

Велика вероятность, что в ближайшее время для повышения добротности термоэлементов, разработчики перейдут на другой уровень изготовления сплава для термопар, с использованием нано-технологий, ям квантования и т.д.

Вполне возможно, что будет разработан совершенно иной принцип с использованием нетрадиционных материалов. В качестве примера можно привести эксперименты, проводимые в Калифорнийском университете, где для замены термопары использовалась искусственная синтезированная молекула, которая соединяла два золотых микро проводника.

Молекула вместо термопары

Первые опыты показали возможность реализации идеи, насколько она перспективна, покажет время.

Проблемы традиционной электроэнергетики

Технологии преобразования тепловой энергии в электрическую, такие как ТЭС, АЭС, КЭС, ГТЭС, ТЭП, термоэлектрические генераторы, МГД-генераторы имеют разные преимущества и недостатки. Исследовательский институт электроэнергетики (EPRI) иллюстрирует плюсы и минусы технологий генерации на природных энергетических ресурсах, рассматривая такие критические факторы, как строительство и затраты на электроэнергию, на землю, требования к воде, выбросы CO2, отходы, доступность и гибкость.

Результаты EPRI подчеркивают, что при рассмотрении технологий производства электроэнергии нет единого подхода к решению всех проблем, но при этом все же больше преимуществ у природного газа, который является доступным для строительства, имеет низкую себестоимость электроэнергии, создает меньше выбросов, чем уголь. Однако не все страны имеют доступ к обильному и дешевому природному газу. В некоторых случаях доступ к природному газу находится под угрозой из-за геополитической напряженности, как это было в случае с Восточной Европой и некоторыми странами Западной Европы.

Технологии возобновляемых источников энергии, такие как ветровые турбины, солнечные фотоэлектрические модули производят эмиссионное электричество. Однако для них, как правило, требуется много земли, результаты их эффективности являются неустойчивыми и зависят от погоды. Уголь, основной источник тепла, является самым проблемным. Он лидирует по выбросам CO2, требует много чистой воды для охлаждения теплоносителя и занимает большую площадь под строительство станции.

Новые технологии направлены на снижение ряда проблем, связанных с технологиями производства электроэнергии. Например, газовые турбины, объединенные с резервным аккумулятором, обеспечивают резерв на случай непредвиденных обстоятельств без сжигания топлива, а периодически возникающие проблемы в области возобновляемых ресурсов могут быть смягчены за счет создания доступного крупномасштабного хранилища энергии. Таким образом, сегодня нет ни одного безупречного способа преобразования тепловой энергии в электрическую, который мог бы обеспечить надежную и экономически эффективную электроэнергию с минимальным воздействием на окружающую среду.

Историческая справка

Термоэлектрические эффекты или термоэлектричество, своим открытием обязано нескольким ученым. Впервые явление открыл немецкий физик Томас Иоганн Зеебек, в 1821 году. Оно получило название «Эффект Зеебека».

Обратное свойство – нагревание или охлаждение разнородных проводников воздействием электрического тока, в 1834 году изучил француз Жан Пельтье, его именем назван и сам эффект и термоэлектрический преобразователь, получивший название элемент Пельтье. Свой вклад в исследования внесли, также русский физик Эмилий Ленц в 1838 г. и британец Уильям Томпсон в 1851 г.

Причина, по которой эти технологии не получили широкого распространения, заключается в низком КПД, при использовании чистых металлических пар — это сотые доли процента. Немногим более эффективными — 1,5-2,0% оказались термоэлементы из полупроводников, которые начали использоваться в середине XX века.

Была отсылка к теме термоэлектрических генераторов и в советской фантастике — в 1930-х годах Роман Адамов написал научно-фантастический роман «Тайна двух океанов», о похождениях подводной лодки «Пионер», источником энергии в которой служила термопара.

Где разместить инфракрасный обогреватель

Важно определиться, где лучше разместить обогреватель. Вариантов немного: на полу или потолке, а также на стене

Для разных видов помещений, исходных задач выбирается наиболее оптимальный, у каждого есть свои особенности, плюсы и минусы.

С потолка тепловыми лучами хорошо «прорезается» все пространство. Минус в верхнем размещении — сложно подобрать эстетичный вариант, нельзя сочетать с натяжными потолками, да и сама высота помещения должна быть не менее 2,5 метра.
Напольный способ прост в исполнении, эффективен, но пол испытывает постоянные механические нагрузки, и есть вероятность повреждения системы обогрева. К тому же, ее придется прятать под ковер, напольное покрытие, а это снижает КПД излучения.
Укрепить обогреватель ИК типа можно и на стене. Если это кажется неэстетичным, всегда есть возможность превратить его в элемент дизайна, преобразовав в панно или иную интерьерную фишку.

Монтаж теплого пола как разновидности пленочного обогрева

Теплый пол — это вариант пленочного инфракрасного обогрева. Такой обогреватель представляет собой комплекс из тонких генераторов-полосок, которые последовательно соединяются, образуя полосу нужной длины. К блоку управления можно подключать несколько таких греющих элементов, а сам блок включается в электросеть.

Есть варианты с размещением подобных пленок и на потолке, и на стенах, но наиболее часто используется напольный метод монтажа, хотя бы из-за его простоты. Сама балластная нагрузка от массы напольного покрытия становится способом фиксации, тогда как при других вариантах нужны специальные крепежные приспособления.

Чтобы теплоотдача была максимальной, необходимо выбрать напольное покрытие с высокой теплопроводностью. Если «укутать» пол ковром, теплоотдача сильно снизится. Дерево лучше пропустит тепловые волны, но максимально высокий КПД от напольного ИК обогрева достигается при использовании кафельной плитки.

Теплый ИК пол

Микросхема lm 3012 схема включения. Светодиодный индикатор уровня сигнала. Безопасность при эксплуатации

Операционный усилитель LM358 стал одним из самых популярных типов компонентов аналоговой электроники. Этот небольшой компонент может быть использован в самых разнообразных схемах, осуществляющих усиление сигналов, в различных генераторах, АЦП и прочих полезных устройствах.

Все радиоэлектронные компоненты следует разделять по мощности, диапазону рабочих частот, напряжению питания и прочим параметрам. А операционный усилитель LM358 относится к среднему классу устройств, которые получили самую широкую сферу применения для конструирования различных устройств: приборы контроля температуры, аналоговые преобразователи, промежуточные усилители и прочие полезные схемы.

Описание микросхемы LM358

Подтверждением высокой популярности микросхемы являются ее рабочие характеристики
, позволяющие создавать много различных устройств. К основным показательным характеристикам компонента следует отнести нижеследующие.

Приемлемые рабочие параметры: в микросхеме предусмотрено одно и двухполюсное питание, широкий диапазон напряжений питания от 3 до 32 В, приемлемая скорость нарастания выходного сигнала, равная всего 0,6 В/мкс. Также микросхема потребляет всего 0,7 мА, а напряжение смещения составит всего 0,2мВ.

Описание выводов

Микросхема реализована в стандартных корпусах DIP, SO
и имеет 8 выводов для подключения к цепям питания и формирования сигналов. Два из них (4, 8) используются в качестве выводов двухполярного и однополярного питания в зависимости от типа источника или конструкции готового устройства. Входы микросхемы 2, 3 и 5, 6. Выходы 1 и 7.

В схеме операционного усилителя имеются 2 ячейки со стандартной топологией выводов и без цепей коррекции. Поэтому для реализации более сложных и технологичных устройств потребуется предусматривать дополнительные схемы преобразования сигналов.

Микросхема является популярной и используется в бытовых приборах
, эксплуатируемых при нормальных условиях, и в особых с повышенной или пониженной температурой окружающей среды, высокой влажностью и прочими неблагоприятными факторами. Для этого интегральный элемент выпускается в различных корпусах.

Аналоги микросхемы

Являясь средним по параметрам, операционный усилитель LM358 имеет аналоги по техническим характеристикам
. Компонент без буквы может быть заменен на OP295, OPA2237, TA75358P, UPC358C, NE532, OP04, OP221, OP290. А для замены LM358D потребуется использовать KIA358F, NE532D, TA75358CF, UPC358G. Интегральная микросхема выпускается в серии с другими компонентами, которые имеют отличия лишь в температурном диапазоне, предназначенные для работы в суровых условиях.

Встречаются операционные усилители с максимальной температурой до 125 градусов и с минимальной до 55. Из-за чего сильно разнится и стоимость устройства в различных магазинах.

К серии микросхем относятся LM138, LM258, LM458. Подбирая альтернативные аналоговые элементы для применения в устройствах важно учитывать рабочий температурный диапазон
. Например, если LM358 с пределом от 0 до 70 градусов недостаточно, то можно использовать более приспособленные к суровым условиям LM2409. Также довольно часто для изготовления различных устройств требуется не 2 ячейки, а 1, тем более, если место в корпусе готового изделия ограничено. Одними из самых подходящих для использования при конструировании небольших устройств являются ОУ LM321, LMV321, у которых также есть аналоги AD8541, OP191, OPA337.

Особенности включения

Существует много схем подключения
операционного усилителя LM358 в зависимости от необходимых требований и выполняемых функций, которые будут к ним предъявлены при эксплуатации:

  • неинвертирующий усилитель;
  • преобразователь ток-напряжение;
  • преобразователь напряжение-ток;
  • дифференциальный усилитель с пропорциональным коэффициентом усиления без регулировки;
  • дифференциальный усилитель с интегральной схемой регулирования коэффициента;
  • схема контроля тока;
  • преобразователь напряжение-частота.

Популярные схемы на lm358

Существуют различные устройства, собранные на LM358 N , выполняющие определенные функции. При этом это могут быть всевозможные усилители как УМЗЧ, так и в промежуточных цепях измерений различных сигналов, усилитель термопары LM358, сравнивающие схемы, аналого-цифровые преобразователи и прочее.

Неинвертирующий усилитель и источник опорного напряжения

Это самые популярные типы схем подключения, применяемые во многих устройствах для выполнения различных функций. В схеме неинвертирующего усилителя
выходное напряжения будет равно произведению входного на пропорциональный коэффициент усиления, сформированный отношением двух сопротивлений, включенных в инвертирующую цепь.

Схема источника опорного напряжения пользуется высокой популярностью благодаря своим высоким практическим характеристикам и стабильности работы в различных режимах. Схема отлично удерживает необходимый уровень выходного напряжения. Она получила применение для построения надежных и высококачественных источников питания, аналоговых преобразователей сигналов, в устройствах измерения различных физических величин.

Одной из самых качественных схем синусоидальных генераторов является устройство на мосте Вина
. При корректном подборе компонентов генератор вырабатывает импульсы в широком диапазоне частот с высокой стабильностью. Также микросхема LM 358 часто используется для реализации генератора прямоугольных импульсов различной скважности и длительности. При этом сигнал является стабильным и высококачественным.

Усилитель

Основным применением микросхемы LM358 являются усилители и различная усилительная аппаратура. Что обеспечивается за счет особенностей включения, выбора прочих компонентов. Такая схема применяется, например, для реализации усилителя термопары.

Усилитель термопары на LM358

Очень часто в жизни радиолюбителя требуется осуществлять контроль температуры каких-либо устройств. Например, на жале паяльника
. Обычным градусником это не сделаешь, тем более, когда необходимо изготовить автоматическую схему регулирования. Для этого можно использоваться ОУ LM 358. Эта микросхема имеется малый тепловой дрейф нуля, поэтому относится к высокоточным. Поэтому она активно используется многими разработчиками для изготовления паяльных станций, прочих в устройствах.

Схема позволяет измерять температуру в широком диапазоне от 0 до 1000 о С с достаточно высокой точностью до 0,02 о С. Термопара изготовлена из сплава на основе никеля: хромаля, алюмеля. Второй тип металла имеет более светлый цвет и меньше подвержен к намагничиванию, хромаль темнее, магнитится лучше. К особенностям схемы стоит отнести наличие кремниевого диода, который должен быть размещен как можно ближе к термопаре. Термоэлектрическая пара хромаль-алюмель при нагреве становится дополнительным источником ЭДС, что может внести существенные коррективы на основные измерения.

Простая схема регулятора тока

Схема включает кремниевый диод
. Напряжения перехода с него используется как источник опорного сигнала, поступающий через ограничивающий резистор на неинвертирующий вход микросхемы. Для регулировки тока стабилизации схемы использован дополнительный резистор, подключенный к отрицательному выводу источника питания, к неивертирующему входу МС.

Схема состоит из нескольких компонентов:

  • Резистора, подпирающего ОУ минусовым выводом и сопротивлением 0,8 Ом.
  • Резистивного делителя напряжения, состоящего из 3 сопротивлений с диодом, выступающего источником опорного напряжения.

Резистор номиналом 82 кОм подключен к минусу источника и положительному входу МС. Опорное напряжение формируется делителем, состоящим из резистора 2,4 кОм и диода в прямом включении. После чего ток ограничивается резистором 380 кОм. ОУ управляет биполярным транзистором , эмиттер которого подключен непосредственно к инвертирующему входу МС, образовав отрицательную глубокую связь. Резистор R 1 выступает измерительным шунтом. Опорное напряжение формируется при помощи делителя, состоящего из диода VD 1 и резистора R 4.

В представленной схеме при условии использования резистора R 2 сопротивлением 82 кОм ток стабилизации в нагрузке составляет 74мА при входном напряжении 5В. А при увеличении входного напряжения до 15В ток увеличивается до 81мА. Таким образом, при изменении напряжения в 3 раза ток изменился не более, чем на 10%.

Зарядное устройство на LM 358

С использованием ОУ LM 358 часто изготавливают зарядные устройства
с высокой стабилизацией и контролем выходного напряжения. Как пример, можно рассмотреть зарядное устройство для Li — ion с питанием от USB . Эта схема представляет собой автоматический регулятор тока. То есть, при повышении напряжения на аккумуляторе зарядный ток падает. А при полном заряде АКБ схема прекращает работать, полностью закрывая транзистор.

LM3914, LM3915, LM3916
это микросхемы для управления светодиодными индикаторами. Этакие АЦП, которые могут могут
успешно
управлять 10 светодиодами. Используя большее кол-во микросхем можно наращивать количество светодиодов.
В чем у них разница: у LM3914 линейная шкала и её можно использовать в качестве вольтметров.
У LM3915 и LM3916 логарифмическая шкала и они используются в качестве показателей уровня сигнала

Схема включения микросхем LM3914, LM3915, LM3916

Схема индикатора на микросхемах LM3914(15, 16)
простейшая. Замыкая 9 ножку микросхемы на плюс питания, мы переводим её в режим управления светодиодами «столбцом». Для оперативного изменения этого режима можно поставить миниатюрный переключатель, либо пару штырьков замыкаемых джампером. Или вовсе закоротить или разомкнуть надолго, если изменение режимов не требуется.

По схеме, ток через светодиоды зависит от:
ILED
= 12,5/R

где ILED

— ток через светодиоды, R

— сопротивление между 7 и 8 ножками микросхемы.

Например:

R=12,5/I


R для тока 1мА = 12,5 / 0,001 А = 12,5 кОм
R для тока 20мА = 12,5 / 0,02 А = 625 Ом.

Для возможности регулировки яркости свечения я поставил подстроечный резистор на 10 кОм. Если регулировка не нужна – можно поставить постоянный резистор 1 кОм.

C3 можно поставить 1 мкф, но R4 тогда нужно установить 100 кОм (RC постоянная остаётся та же). R2 можно поставить в диапазоне от 47 кОм до 100 кОм. Также, считаю необходимым отметить, что в схеме используется мой любимый КТ315

Необходимо заметить, что для аудио показометра, требуется один такой индикатор, если сигнал моно. И, как ни странно, два индикатора, если сигнал стерео (левый и правый каналы). Я решил не мелочиться, и намутить сразу две платы. Примерно вот такие:

Блок питания

– это непременный атрибут в мастерской радиолюбителя. Я тоже решил собрать себе регулируемый БП, так как надоело каждый раз покупать батарейки или пользоваться случайными адаптерами. Вот его краткая характеристика: БП регулирует выходное напряжение от 1,2 Вольта до 28 Вольт. И обеспечивает нагрузку до 3 А (зависит от трансформатора), что чаще всего достаточно для проверки работоспособности радиолюбительских конструкций. Схема проста, как раз для начинающего радиолюбителя. Собранная на основе дешёвых компонентов — LM317
и КТ819Г
.

Схема регулируемого блока питания LM317

Список элементов схемы:

  • Стабилизатор LM317
  • Т1 — транзистор КТ819Г
  • Tr1 — трансформатор силовой
  • F1 — предохранитель 0.5А 250В
  • Br1 — диодный мост
  • D1 — диод 1N5400

  • LED1 — светодиод любого цвета

  • C1 — конденсатор электролитический 3300 мкф*43В

  • C2 — конденсатор керамический 0.1 мкф

  • C3 — конденсатор электролитический 1 мкф*43В

  • R1 — сопротивление 18K

  • R2 — сопротивление 220 Ом

  • R3 — сопротивление 0.1 Ом*2Вт

  • Р1 — сопротивление построечное 4.7K

Цоколёвка микросхемы и транзистора

Корпус взял от БП компьютера. Передняя панель изготовленная из текстолита, желательно установить вольтметр на этой панели. Я не установил, потому что пока не нашёл подходящего. Также на передний панели установил зажимы для выходных проводов.

Входную розетку оставил для питания самого БП. Печатная плата сделанная для навесного монтажа транзистора и микросхемы стабилизатора. Их закрепил на общем радиаторе через резиновую прокладку. Радиатор взял солидный (на фото его видно). Его нужно брать как можно больший — для хорошего охлаждения. Всё-таки 3 ампера — это немало!

«Документация»
— техническая информация
по применению электронных компонентов
, особенностях построения различных радиотехнических
и электронных схем
, а также документация по особенностям работы с инженерным программным обеспечением и нормативные документы (ГОСТ).

Микросхема LM338T представляет собой регулируемый интегральный стабилизатор напряжения, способный работать с показателями от 3 до 40 В, при силе тока до 5 А.

ИМС достаточно популярная, разрабатывается и продаётся TEXAS INSTRUMENTS, National Semiconductor и STMicroelectronics с 1998 года по настоящее время.

Микросхемы работают только с положительным напряжением («positive voltage regulators»).

Внешний вид

Стабилизатор выпускается в двух типах корпусов:

Внешний вид корпуса обоих обозначен на изображении ниже.

Рис. 1. Внешний вид корпусов стабилизаторов

Габариты зависят от типа корпуса и имеют следующие числовые значения.

Цоколевка обозначена выше:

  • Первый контакт – управление,
  • Второй – выход (на корпусе TO-3 это внешний кожух),
  • Третий – вход.

Ещё изображение для наглядности.

Рис. 2. Изображение стабилизаторов

Типовые схемы включения

Рис. 3. Схема включения LM338T

В зависимости от выбранных значений R1 и R2, а также входного напряжения, можно рассчитать выходное по следующей формуле.

Чтобы лучше понять логику работы устройства, можно изучить его функциональную блок-схему.

Рис. 4. Функциональная блок-схема устройства

Рис. 5. Схема включения стабилизатора LM338T

При этом выходное напряжение будет рассчитываться по формуле.

При условии, что R1 = 240 Ω. Максимальное выходное напряжение в том случае будет не выше 25 В.

Еще один вариант включения стабилизатора – с защитными диодами.

Рис. 6. Схема
включения стабилизатора с защитными диодами

Диоды в этом случае нужны для защиты от скачков напряжения с конденсаторов (C1 и C2).

Уровень напряжения на выходе здесь рассчитывается по формуле.

Использование LM338 в регуляторе температуры

Рис. 7. Схема
включения стабилизатора в регуляторе температуры

Вариант медленного пятнадцативольтового стабилизатора напряжения

Рис. 8. Вариант стабилизатора напряжения

Все номиналы обозначены на схеме.

Рис. 9. Десятивольтовый регулятор с высокой стабильностью

Рис. 10. Стабилизатор с цифровым управлением

R2 определяет максимальное значение выходного напряжения.

Рис. 11. Стабилизатор на 15 А

Схема должна включаться с минимальной нагрузкой в 100 мА.

Использование LM338 в зарядном устройстве для 12 В аккумуляторов

Схема достаточно проста.

Рис. 12. Схема на LM338 в зарядном устройстве

Питается обозначенный стабилизатор напряжением не менее 18 В.

Рис. 13. Усилитель мощности на LM338

В качестве аннотаций:

  • AV = 1, RF = 10k, CF = 100 pF,
  • AV = 10, RF = 100k, CF = 10 pF,
  • Полоса пропускания ≥ 100 кГц,
  • Искажение ≤ 0,1%.

Технические параметры

Напряжение на входе может быть в диапазоне от –0.3 до +40 В.

На выходе – от +1,2 до +32В.

Микросхема рассчитана на работу при температуре не выше 125°С. Но допускается кратковременный нагрев до 300 градусов (не дольше 10 секунд) в корпусе TO-3 и до 260 градусов (не более 4 секунд) в корпусе TO-220. Поэтому рекомендуется установка на радиатор (с пассивным или активным охлаждением).

Ток не должен превышать 5 А (кратковременно допускаются скачки до 7 А).

Аналоги

Полным аналогом микросхемы можно назвать ECG935. В качестве принципиальной замены можно рассмотреть IP338.

Даташит

Скачать даташиты на микросхему от различных производителей можно и (на английском языке). В них вы найдёте подробные технические параметры и рекомендуемые схемы включения стабилизатора LM338.

Дата публикации:
11.05.2018

Мнения читателей
  • Ник ников
    / 27.03.2019 — 19:00

    А лм 338 не работает от импульсного БП
  • 4149
    / 16.03.2019 — 21:03

    В самой первой формуле опечатка — (R2/R2).
  • Ололошка
    / 20.02.2019 — 21:20

    Ну что же вы, Семён семёныч.. Не справочник, а техническая спецификация производителя! Ну или просто даташит
  • Семён Семёнович
    / 19.12.2018 — 06:39

    Что же, как обезьяны тащите всё с английского языка. Свой ещё не выучили. Зачем слово «доташиты», неужели по русски написать слово «справочники» нельзя? Честное слово — противно!»

LM317 как никогда подходит для проектирования несложных регулируемых источников и , для электронной аппаратуры, с различными выходными характеристиками, как с регулируемым выходным напряжением, так и с заданным напряжением и током
нагрузки.

Для облегчения расчета необходимых выходных параметров существует специализированный LM317 калькулятор, скачать который можно по ссылке в конце статьи вместе с datasheet LM317.

Технические характеристики стабилизатора LM317:

  • Обеспечения выходного напряжения от 1,2 до 37 В.
  • Ток нагрузки до 1,5 A.
  • Наличие защиты от возможного короткого замыкания.
  • Надежная защита микросхемы от перегрева.
  • Погрешность выходного напряжения 0,1%.

Эта не дорогая интегральная микросхема выпускается в корпусе TO-220, ISOWATT220, TO-3, а так же D2PAK.

Назначение выводов микросхемы:

Онлайн калькулятор LM317

Ниже представлен онлайн калькулятор для расчета стабилизатора напряжения на основе LM317. В первом случае, на основе необходимого выходного напряжения и сопротивления резистора R1, производится расчет резистора R2. Во втором случае, зная сопротивления обоих резисторов (R1 и R2), можно вычислить напряжение на выходе стабилизатора.

Калькулятор для расчета стабилизатора тока на LM317 смотрите .

Примеры применения стабилизатора LM317 (схемы включения)

Стабилизатор тока

Данный стабилизатор тока
можно применить в схемах различных зарядных устройств для аккумуляторных батарей или регулируемых
источников питания. Стандартная схема зарядного устройства приведена ниже.

В данной схеме включения применяется способ заряда постоянным током. Как видно из схемы, ток заряда зависит от сопротивления резистора R1. Величина данного сопротивления находится в пределах от 0,8 Ом до 120 Ом, что соответствует зарядному току от 10 мА до 1,56 A:

Источник питания на 5 Вольт с электронным включением

Ниже приведена схема блока питания на 15 вольт с плавным запуском. Необходимая плавность включения стабилизатора задается емкостью конденсатора С2:

Схема включения с регулируемым выходным напряжением

LEAP № 204

Простой высокотемпературный монитор с использованием датчиков типа K (дифференциальный) и LM35 (холодный спай).

Банкноты

Это эксперимент по считыванию высоких температур на Arduino — выше тех, которые обычно поддерживаются полупроводниковыми датчиками.
или термисторы.

Здесь я использую термопару типа K, рассчитанную на температуру до 700 ° C.
Поскольку термопары измеряют только дифференциальную температуру, я использую LM35 для определения базовой линии холодного спая.Измерение температуры отображается на ЖК-дисплее 5110.

Зонд с высокотемпературной термопарой типа K

Имеющиеся у меня зонды типа K от продавца aliexpress со следующими характеристиками:

  • Рабочая температура: -50-700 ° C
  • Диаметр зонда: 0,66 мм / 0,026 дюйма
  • Длина зонда: 8,15 мм / 0,321 дюйма
  • Длина кабеля: 2 м
  • Внутренняя изоляция кабеля: стекловолокно
  • Разъем

  • : Мини-разъем типа K

Термопары и напряжение Зеебека

Петля термопары изготовлена ​​из двух разнородных металлов.Под воздействием перепада температур металлы обладают разным сродством к электронам.
При этом возникает напряжение холостого хода (напряжение Зеебека), пропорциональное разнице температур.

Различные типы термопар различаются по материалам и напряжению Зеебека.
Votlages варьируются в зависимости от температуры и не являются линейными. Возможны три метода преобразования термопары.
напряжение до перепада температур:

  • использовать стандартные таблицы, доступные для каждого типа термопары
  • использовать характеристическое полиномиальное уравнение, которое может быть доступно
  • использовать линейное приближение.Это обычное явление при использовании типа K, поскольку напряжение Зеебека примерно линейно выше комнатной температуры

Поскольку термопары измеряют только перепад температур, необходимо самостоятельно установить базовую линию.
он же «холодный эталонный спай».

Измерение температуры термопары типа K

Разница напряжений термопары усиливается LM358 в неинвертирующей конфигурации усилителя.
Он настроен на значительное усиление, чтобы получить показание мкВ в шкале 0–5 В, читаемой с аналогового входа Arduino.

Второй операционный усилитель в LM358 используется для буферизации чтения — в этой конфигурации нет необходимости, поскольку
Аналоговый вход Arduino представляет собой довольно высокую нагрузку.

Конденсатор емкостью 100 нФ используется для фильтрации высокочастотного джиттера из сигнала.

Хотя это работает довольно хорошо, есть ограничения:

  • , так как LM358 не является Rail-to-Rail, мы не можем использовать полное разрешение Arduino ADC
  • .

  • необходимо выбирать коэффициент усиления и нулевую точку усилителя с учетом диапазона считывания температуры.Например, более высокое разрешение, но не более 200 ° C, или более низкое разрешение, но возможность достижения более высоких температур.

Так как меня интересуют температуры выше комнатной в диапазоне 300-700 ° C.
Я использую линейное приближение 41 мкВ / ° C типа K.

Для показанной здесь конфигурации я использую R1 = 1 кОм и R2 = 330 кОм в конфигурации усилителя.
для выигрыша 331:

  Vout = (1 + R2 / R1) * Vin
усиление = 1 + 330/1
  

Поскольку верхний предел выхода LM358 составляет V + — 1.5 В в таблице данных, в данном случае 3,5 В, тогда максимальное значение Vin до отсечения составляет:
3,5 В / 331 = 10,6 мВ

Это диапазон температур 10,6 мВ / 41 мкВ / ° C = 258,5 ° C.
Это намного ниже пределов зонда, но достаточно для теста.

Для измерения более высоких диапазонов можно соответствующим образом увеличить коэффициент усиления и, возможно, использовать операционный усилитель с питанием от шины питания к сети.

Холодный холодный спай

Три основных метода измерения температуры холодного спая:

  1. Используйте термистор или полупроводниковый датчик температуры
  2. Удерживайте эталонный спай при фиксированной и известной температуре e.грамм. ледяная ванна
  3. Используйте ИС компенсации холодного спая, например Analog Devices AD594 или Linear Technology LT1025

Измерение температуры холодного спая

В этой схеме используется прецизионный датчик температуры по Цельсию LM35 для измерения эталонной температуры холодного спая.

LM35 невероятно прост в использовании, особенно для работы в градусах Цельсия.
Он обеспечивает линейный выходной сигнал 10,0 мВ / градус для рабочего диапазона от -55 ° C до 150 ° C.Так, например, 250 мВ — это 25 ° C.

Выход LM35 считывается с аналогового входа, который имеет аналогово-цифровое разрешение всего 1024 уровня (0-1023).
Таким образом, при стандартном опорном напряжении 5 В это означает 4,88 мВ.
за шаг. Таким образом, LM35 имеет разрешение всего 0,5 ° C.

Это нормально по сравнению с разрешением по показаниям типа K.

Для получения дополнительной информации об использовании LM35 см. LedTemperatureDisplay.

5110 Конфигурация ЖК-дисплея SPI

u8glib использует аппаратный SPI, что означает
контактные соединения необходимы как минимум для MOSI и SCK.

Вот отображение терминологии, используемой моим конкретным модулем 5110 и контактами на Arduino Uno.

Микросхема

Штифт Использование Вывод Arduino Uno
RST сброс 8
CE / SCE включает 10 SPI SS
постоянного тока адресная строка 0 9
DIN данных в 11 SPI MOSI
CLK часы 13 SPI SCK
VCC мощность
BL Подсветка включается при GND
ЗЕМЛЯ Земля

Следующие шаги / улучшения

Пока все хорошо, но я хотел бы продолжить это, поскольку я имею в виду приложение для измерения высоких температур.

Во-первых, мне нравится более гибкий способ измерения во всем диапазоне температур, поддерживаемый датчиками типа K с
хорошее разрешение:

  • , возможно, буферное напряжение термопары в нескольких усилителях с разными продуктами усиления
  • микроконтроллер может автоматически переключаться между 3 или 4 усилителями
  • , возможно, переключитесь на внутренний опорный сигнал АЦП 1,1 В, чтобы избежать необходимости подтягивать операционные усилители к верхнему или нижнему пределу шины

Во-вторых, это требует правильного монтажа.В частности, чтобы обеспечить хорошую изотермическую клеммную колодку
для датчика типа K, поэтому возможно хорошее измерение холодного спая.

Наконец, необходимы калибровочные тесты. Кажется, все работает правильно, но я не проверял точность получаемых показаний (насколько горячо пламя чайной свечи ??)

Строительство

Источники и ссылки

Операционный усилитель

— Как усилить термопары (и датчики постоянного тока между 1 мВ и 1 мкВ постоянного тока)?

Вот что я знаю об усилении действительно крошечных напряжений постоянного тока:

  • Собирать под производство нецелесообразно
  • будет шум
  • сигнал относительно температуры холодного спая
  • было бы проще с ASIC, чем с базовыми компонентами
  • большинство операционных усилителей не работают по схеме Rail-to-Rail (невозможно перейти на 0)

Это все мне подходят .Я хочу, чтобы все равно выучил , как это сделать.

Фон

Я только начал заниматься самообучением и подумал, что измерение фактической температуры в моей тостерной печи с помощью того, что у меня есть (батареи, резисторы, термопары, резисторы и операционные усилители), было бы довольно простым и легким первым проектом для дизайн себя. Может быть, я ошибаюсь, но я верю, что это возможно, и хочу узнать, как это сделать.

Где я был

Я смог измерить между 0.2 мВ и 0,4 мВ, удерживая термопару типа K (41 мкВ / C) пальцем (предположительно 37 C) с помощью мультиметра . Это подтверждает: ~ 0,5 мВ = 41 мкВ * (37 — 23).

Ну, я не могу прочитать это на аналоговом входе 0-5 В …

Сначала я подумал, что, возможно, я мог бы использовать серию транзисторов , но поскольку тока нет (а напряжение на на меньше необходимого минимума), это был провал.

Я вспомнил, что читал и слышал о операционных усилителях , поэтому подумал, что, возможно, это подходящий инструмент для работы.Я смотрел отличный EEVblog № 600 Дэйва Джонса — Учебное пособие по операционным усилителям — Что такое операционный усилитель? и что я бы попробовал.

В местном университете есть много товаров LF347-N в торговом автомате на 4-м этаже их колледжа EE, так что я взял несколько из них.

Мне удалось получить конденсатор 10 мкФ для удержания заряда <1 В (подключение к напряжению 9 В с помощью резистора, а затем слив с помощью резистора во время измерения), а затем создал предлагаемую неинвертированную петлю обратной связи с каждым из 5 кОм. и резистор 2 кОм на макетной плате с батареей 9 В и увидите ожидаемые 3.55В ( 1 + RF / R1 ). Казалось, что операционный усилитель действительно заряжал конденсатор, несмотря на «директиву» о запрете входа / выхода. Или оно просто увеличивалось от остаточного напряжения, когда оно установилось.

(пока используется только один с базовой «неинвертирующей петлей обратной связи», но в следующий раз рассматривается возможность попробовать «инструментальный усилитель» или «двухканальный операционный усилитель»)

Круто, теперь я на правильном пути.

Я поменял местами обратную связь 3,5x ( 5k1 , 2k ) на обратную связь 101x ( 100k , 1k ), чтобы я мог проверить термопару.У меня было начальное показание ~ 1,2 В (возможно, потому, что я был ниже предела шины?), Но потом оно не изменилось, когда я держал палец на нем.

… и я почувствовал запах волшебного дыма ! Горячие резисторы. Горячий операционный усилитель. Я не думаю, что это больше работает. Я все еще получаю некоторые показания, но они кажутся ошибочными, и я им не доверяю.

Пробовал второй раз , результат аналогичный (нужно вернуться к тому автомату). В разные моменты, когда я экспериментировал, я даже пытался прикоснуться горячим паяльником к наконечнику, но никогда не видел реакции, отличной от того, чтобы держать его пальцем через выход операционного усилителя.

С чем мне нужна помощь

  • что я мог сделать, чтобы сжечь LF347-N ?
    • (номинальное входное напряжение +/- 25 В)
  • как изменить начальную точку 0 В термопары?
    • что будет, если я этого не сделаю? (в любом случае это не похоже на первые 10 900C)
  • «Заземление» батареи совместимо с «землей» термопары?
    • (они оба относительно самих себя, а не земля земля)

Я не готов отказаться от более специализированных компонентов, таких как MAX31855, LT1025 и LTC1049.Я хочу еще немного поработать головой об этом с «базовыми» компонентами.

Что еще нужно знать новичку вроде меня, чтобы встать на правильный путь? Как вы могли бы это сделать? Что я могу упустить?

П.С. Некоторые похожие сообщения

Усилитель термопары

с операционным усилителем OP07C — Junaid

Недавно создал паяльную станцию ​​на базе Arduino Pro mini. Он должен считывать данные о температуре с термопары внутри паяльника. Термопара вырабатывает очень небольшое напряжение, около 30 Милливольт для паяльников.Таким образом, паяльная станция использует схему на базе операционного усилителя для усиления этих слабых сигналов от термопары до сигнала, достаточно высокого для того, чтобы канал ADC микроконтроллера мог обнаружить. Я заметил, что многие производители DIY в Интернете используют LM358 в качестве операционного усилителя для этих схем усилителя, исследуя эту тему. Я узнал, что LM358 не является хорошим выбором для этой цели, потому что он имеет относительно высокое напряжение смещения, операционный усилитель напряжения дает на выходе, когда входное напряжение равно 0. Затем я исследовал много разных конструкций и, наконец, решил использовать операционный усилитель OP07C. IC.

OP07 маркирован как инструментальные прецизионные операционные усилители. Он специально разработан для инструментальных усилителей, которые считывают очень слабые сигналы.

До OP07C я решил использовать INA128, заказал пачку из 5 штук на AliExpress, хотя цена была немного завышена. К счастью, поставщик не доставил его, заявив, что его нет в наличии, а цена на новый товар будет еще выше. Это была самая низкая цена, которую я смог найти для INA128! Итак, я отменил заказ и продолжил поиск альтернатив.В конце концов остановился на OP07C, который оказался намного дешевле INA128.

Позже, узнав больше об основных схемах операционных усилителей и их проектировании. Я разработал схему, которая помогает считывать сигнал с термопары. Прежде чем описывать дальнейшие подробности, вот его схема со значениями компонентов.

Усилитель сигнала термопары на базе OP07 (Щелкните, чтобы увеличить).

Компоненты

Как видите, для этой схемы требуются следующие компоненты:

  • OP07C ОУ — 2 шт.
  • Резисторы 1КОм — 3 шт.
  • Резистор 20КОм — 1 шт.
  • Резистор 6 кОм (6,8 кОм) — 1 шт.
  • Стабилитрон 4,7 В — 2 шт.
  • Конденсатор керамический 100 нФ (104) — 1 шт.

Расчет прироста

Как я уже упоминал, термопары при нагревании выдают очень слабые сигналы напряжения. Термопара типа К вырабатывает 24,905 Милливольт при температуре 600 ° C.

При условии, что наш паяльник может нагреваться до 600 ° C и его сигнал может быть усилен до 4.2В. Нам понадобится схема усилителя с коэффициентом усиления 4,2 / 0,024905 = 168,64

.

Мы можем установить усиление операционного усилителя, выбрав соответствующие номиналы резисторов. Вот модель схемы неинвертирующего операционного усилителя, которую я использовал на схеме выше.

Схема неинвертирующего операционного усилителя

Коэффициент усиления этой схемы будет (R2 / R1) +1.

Итак, мы можем выбрать подходящие резисторы для установки усиления. Однако, насколько я узнал, мы не должны устанавливать большое усиление, например 150, в одном каскаде операционного усилителя, а нам нужно использовать несколько каскадов для его достижения.Конечным усилением будет величина, умноженная на усиление отдельной ступени.

По моему мнению, для получения желаемого усиления достаточно двух этапов. После проверки имеющихся резисторов я решил использовать резисторы 1 кОм и 20 кОм для первого каскада, что даст усиление 21. Для второго каскада я использовал 1 кОм и 6,8 кОм, что дает усиление 7,8.

Таким образом, общий коэффициент усиления схемы будет 21 x 7,8 = 163,8

Это близко к моему целевому приросту 168,64.

Таким образом, входной сигнал 24.905 мВ (для 600 ° C) от термопары вызовет 163,8 x 0,024905 = 4,07 В на входе АЦП микроконтроллера.

Вход стабилизации

Схема, которую я построил изначально, не имела входной фильтрации. Таким образом, показания температуры часто подскакивали. Таким образом, используется RC-фильтр, состоящий из резистора TCR1 (1 кОм) и конденсатора TCC1 (100 нФ), как показано на схеме.

Защита от короткого замыкания и повышенного напряжения

Два стабилитрона, ZD1 и ZD2, соединенные последовательно, используются для защиты цепи в случае, если термопара касается проводов с более высоким напряжением внутри паяльника.

Датчик температуры

с использованием LM35, LM358 с использованием LM35, LM358 (автоматический)

В этом проекте я покажу вам, как разработать и реализовать автоматический переключатель с регулируемой температурой с использованием датчика температуры LM35. Этот проект / схему можно использовать для автоматического включения переключателя при обнаружении желаемой температуры.

Краткое примечание о переключателе с контролируемой температурой

Как следует из названия, переключатель с регулируемой температурой — это устройство или цепь, которые активируются в зависимости от температуры.Любой терморегулирующий переключатель состоит из трех частей: датчика, основного блока управления и переключателя.

На следующем изображении показан имеющийся в продаже переключатель с регулируемой температурой. Он состоит из датчика, подключенного через провод, главного контроллера, системы отображения и переключателя.

Как работает терморегулятор?

Все три компонента, то есть датчик температуры, контроллер и переключатель, играют одинаково важные роли в работе любого переключателя с контролируемой температурой.

Сначала датчик температуры считывает или измеряет температуру и передает эти данные в контроллер. Затем данные, полученные контроллером, обрабатываются, и контроллер выдает соответствующий выходной сигнал на коммутатор.

При получении сигнала от контроллера переключатель устанавливается в положение ВКЛ или ВЫКЛ. Этот процесс повторяется вечно.

Реализация переключателя с контролируемой температурой

В этом проекте я не собираюсь разрабатывать переключатель с регулируемой температурой коммерческого типа, как показано выше, а скорее простой с легко доступными компонентами и простой конструкцией, чтобы заинтересованные люди могли это реализовать. проект как DIY Project.

Теперь, переходя к компонентам, я выбрал LM35 в качестве датчика температуры, операционный усилитель LM358 в качестве основного блока управления и релейный модуль в качестве переключателя.

Связанный проект с использованием LM35: ЦЕПЬ ЦИФРОВОГО ДАТЧИКА ТЕМПЕРАТУРЫ

Принципиальная схема переключателя с регулируемой температурой

На следующем изображении показана принципиальная схема простого переключателя с регулируемой температурой с датчиком температуры LM35, операционным усилителем LM358 и реле 5 В. Модуль.

Как видите, в проекте я использовал релейный модуль на 5 В.Если у вас его нет, следуйте схеме, показанной ниже, чтобы реализовать систему реле с реле и несколькими другими незаметными компонентами.

Необходимые компоненты

  • Операционный усилитель LM358
  • LM35 Датчик температуры IC
  • Модуль реле 5 В
  • Потенциометр 10 кОм
  • Соединительные провода
  • Источник питания 5 В
  • Мини-макет

Если у вас нет Модуль реле, вы можете легко сделать его самостоятельно, используя следующие компоненты:

  • Резистор 1 кОм
  • Транзистор NPN (например, 2N2222 или BC547)
  • Соединительный диод 1N4007 PN
  • Реле 5 В

Схема схемы

Позвольте мне начать описание конструкция схемы переключателя контроля температуры с операционным усилителем LM358.Контакты 8 и 4 (V + и GND) LM358 подключены к + 5V и GND.

Поскольку LM358 представляет собой ИС с двумя операционными усилителями, вы можете использовать любой из операционных усилителей. Контакты 1, 2 и 3 связаны с одним АП, а контакты 5, 6 и 7 — с другим. Я буду использовать первый операционный усилитель, то есть контакты 1 (OUT), 2 (INA-) и 3 (INA +).

Теперь подключите клемму стеклоочистителя потенциометра 10 кОм к контакту 2 LM358 (другие клеммы POT подключены к + 5 В и GND). Контакт 3 LM358 подключен к выводу OUT датчика температуры LM35.Два других контакта микросхемы LM35 подключены к + 5V и GND.

На следующем изображении показаны контакты ИС датчика температуры LM35 в его корпусе TO-92.

На выходе операционного усилителя контакт 1 подключается к контакту IN модуля реле. Контакты VCC и GND модуля реле подключены к + 5V и GND.

Я не подключал нагрузку к реле, но вы можете подключить любую нагрузку, например, лампочку, последовательно с питанием от сети через клеммы NO и COMM реле.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: Если вы хотите использовать реле и управлять электрической нагрузкой, будьте предельно осторожны при подключении к сети переменного тока.

Работа

Работа этой схемы терморегулируемого переключателя очень проста. Во-первых, позвольте мне начать обсуждение с операционного усилителя LM358. В этой схеме он настроен как компаратор, то есть сравнивает уровни напряжения на контактах 2 и 3 и выдает соответствующий выходной сигнал.

Контакт 3 (IN +) операционного усилителя является неинвертирующим входом и подключен к выходу OUT датчика температуры LM35.С другой стороны, контакт 2 (IN-), который является инвертирующим входом, подключен к делителю напряжения, то есть к потенциометру.

В нормальных условиях инвертирующий вход будет больше, чем неинвертирующий вход, и в результате на выходе операционного усилителя будет НИЗКИЙ уровень. Поскольку этот выход подключен к реле, он остается выключенным.

При повышении температуры выходной сигнал датчика температуры LM35 увеличивается со скоростью 10 мВ / 0 C. Если температура достигает определенного порога, неинвертирующий вход операционного усилителя становится выше, чем вход неинвертирующего усилителя. -инвертирует вход, и в результате выход операционного усилителя LM358 становится ВЫСОКИМ.Это, в свою очередь, включит реле.

Приложения

  • Системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха
  • Источники питания
  • Емкости для воды
  • Морозильники
  • Системы управления батареями
  • Промышленные приложения, такие как котлы, пароварки, чиллеры и т. Д.

K термопарный кондиционер с lm358

http://shin-ajaran.blogspot.com.co/2013/07/quick-and-dirty-way-wiring-k-type.html

Быстрый и грязный способ подключения LM358 очевиден. рисунок ниже, нарисованный вручную от вашего покорного слуги.

http://electronics.stackexchange.com/questions/202648/problems-with-op-amp-thermocouple-circuit

Затем я поискал схему, хотя я ее не понимаю.
У него нет двух резисторов в привычном делителе напряжения.
мне. Я пытался продублировать его, но у меня не было потенциометра 100k или
резистор 270 кОм, поэтому я попробовал резистор 120 кОм, который был удобен вместо него. я
не беспокоился об исходном последователе на выходе, так как он
к моему цифровому мультиметру с высоким сопротивлением.

http://hobbyist86.rssing.com/chan-9523472/all_p2.html

Термопара

Термопара

Я взял термопару типа K и протестировал ее напрямую.
с вольтметром. Он показывает всего пару мВ с пламенем на кончике.
Я добавил простую схему 100-кратного усиления и подключил ее к
аналоговый вход. Теперь я вижу диапазон около 300-400 мВ и вижу четкое
увеличиваются, когда на нем горит пламя.Одна проблема, которую я заметил, заключается в том, что датчик
имеет изрядную массу, в основном нержавеющая сталь. Как только он нагревается, он
ему нужно время, чтобы остыть. Пока есть отчетливый
увеличивается, когда появляется пламя, это также может быть использовано для пламени
датчик.

Цепь усиления 100X для термопары
Больше всего я боролся с тем, как сделать надежный датчик пламени. Это описано в обновлении датчика пламени.
Почта. Примечание — на чертеже схемы усилителя в этом посте есть
значения резистора обратные.Вот исправленный рисунок.

Формула усиления для неинвертирующей схемы LM358:

усиление = 1 + R2 / R1

In
в данном случае R1 = 1K и R2 = 200K, что дает коэффициент усиления 201. Это
означает, что выход термопары 5 мВ будет давать выход всего
более 1В. Использование коэффициента усиления 500 позволит улучшить разрешение
температура, но 200 подходит для этой цели. Я не забочусь о
фактическая температура. Мне просто нужно посмотреть, увеличивается ли значение до
убедитесь, что пламя действительно горит.

лм 358% 20 Паспорт термопары и примечания по применению

2005 — LM358

Аннотация: LM2904 Компаратор напряжения LM358 Микросхема компаратора LM358 Гистерезис компаратора LM358 драйвер светодиода LM358 Микросхема осциллятора LM358 LM358 монитор тока lm358 IC
Текст: Текст файла отсутствует

Оригинал

PDF

Ан-1112
100 дБ
3В постоянного тока 32В постоянного тока
16 В постоянного тока
LM358 / LM2904
DS007787-14-JP
LM158 / LM258 / LM358 / LM2904
нат2000
ds007787
LM358
LM2904
Компаратор напряжения LM358
ИС компаратора LM358
Гистерезис компаратора LM358
lm358 светодиодный драйвер
Генератор LM358
Микросхема LM358
lm358 текущий монитор
lm358 IC
LM358

Аннотация: Микросхема компаратора LM358 LM2904 lm358 драйвер светодиода LM358 LM358 гистерезис компаратора lm358 монитор тока lm358 smd Генератор LM358 lm358 vco
Текст: Текст файла отсутствует

Оригинал

PDF

нат2000
ds007787
LM158
LM258
LM2904
LM358
15 В постоянного тока
LM358 / LM2904
LM358
ИС компаратора LM358
LM2904
lm358 светодиодный драйвер
Микросхема LM358
Гистерезис компаратора LM358
lm358 текущий монитор
lm358 smd
Генератор LM358
lm358 vco
2000 — нм 358

Аннотация: Схема применения ГУН с использованием аналогово-цифрового преобразователя LM358 LM358 Примечание по применению LM358 LM35 с преобразователями постоянного тока в постоянный ток lm358 Принципиальная схема с LM358 lm35 spice модель lm358 smd контроль температуры с использованием lm358 контроль температуры LM358
Текст: текст в файле отсутствует

Оригинал

PDF

LM158 / LM258 / LM358 / LM2904
LM158
2 сентября 2000 г.]
28-июнПросмотр
lm358
Схема приложения VCO с использованием LM358
аналого-цифровой преобразователь LM358
Примечание по применению lm358
LM35 с lm358
Принципиальная схема преобразователей постоянного тока в постоянный с LM358
lm35 spice модель
lm358 smd
контроль температуры с помощью lm358
LM358 контроль температуры
2004 — LM358

Резюме: контроль температуры с использованием lm358 LM358 контроль температуры LM358 эквивалент 2904 SOIC-8 Схема выводов lm358 LMx58 LM358 преобразователь напряжения в ток LM358 маркировка генератора LM358
Текст: текст в файле отсутствует

Оригинал

PDF

LM358,
LM258,
LM2904,
LM2904A,
LM2904V,
NCV2904
LM358
LM324.MC1741
BRD8011 / D.
контроль температуры с помощью lm358
LM358 контроль температуры
Эквивалент LM358
2904 СОИК-8
lm358 контактная схема
LMx58
Преобразователь напряжения в ток LM358
Генератор LM358
маркировка LM358
2007-LM358

Аннотация: внутренняя блок-схема LM358, приложение lm358, приложение, зарядное устройство, зарядное устройство LM358 на LM358, LM358, внутренняя принципиальная схема, lm358, приложение lm358, приложение lm358, 800 приложений, lm358,
Текст: текст файла отсутствует

Оригинал

PDF

LM358
LM358
100 дБ
Внутренняя блок-схема LM358
Примечание по применению lm358
приложение lm358
зарядное устройство на LM358
LM358 внутренняя схема
принципиальная схема lm358
lm358 приложение
lm358 800
lm358 приложений
2001 — Генератор LM358

Аннотация: компаратор lm2904n lm358 LM358 1.2 lm358 LM2904V LM2904 LM258 MC1741 lm358, схема контактов
Текст: Нет текста в файле

Оригинал

PDF

LM358,
LM258,
LM2904,
LM2904V
MC1558
LM358
LM324.
r14525
LM358 / D
Генератор LM358
lm2904n
Компаратор LM358
1,2 лм 358
LM2904V
LM2904
LM258
MC1741
lm358 контактная схема
2000 — LM358

Резюме: LM158AH LM358 основная информация LM158 LM158J LM358AM LM158 национальный LM358H lm158h LM158M
Текст: Текст файла недоступен

Оригинал

PDF

LM158 / LM258 / LM358 / LM2904
LM158
Ан-116:
LM158 / LM258 / LM358
2 сентября 2000 г.]
LM358
LM158AH
LM358 основная информация
LM158J
LM358AM
LM158 национальный
LM358H
lm158h
LM158M
2000 — LM2904

Аннотация: LM358 LM258 lm358 smd lm358 vco ic lm358n vco lm358n lm358 sum LM158AH Компаратор LM358
Текст: Текст файла отсутствует

Оригинал

PDF

LM158 / LM258 / LM358 / LM2904
LM158
LM2904
LM358
LM258
lm358 smd
lm358 vco
микросхема lm358n
vco lm358n
lm358 сумма
LM158AH
Компаратор LM358
2002 — LM358

Резюме: конструкция полосового фильтра с использованием lm324 NCV2904 MC1741 LM258 LM324 LM2904V LM2904A LM2904 с двойным питанием LM324
Текст: Текст файла отсутствует

Оригинал

PDF

LM358,
LM258,
LM2904,
LM2904A,
LM2904V,
NCV2904
LM358
LM324.MC1741
r14525
конструкция полосового фильтра с использованием lm324
NCV2904
MC1741
LM258
LM324
LM2904V
LM2904A
LM2904
двойное питание LM324
2003 — преобразователь тока в напряжение с использованием LM358

Аннотация: LM358 В ЦЕПИ КОМПАРАТОРА LM358D РЕЙТИНГ LM358 компаратор lm358, схема контактов LM358 2904V принципиальная схема lm358 2904 d lm2904n
Текст: Текст файла отсутствует

Оригинал

PDF

LM358,
LM258,
LM2904,
LM2904A,
LM2904V,
NCV2904
LM358
LM324.MC1741
LM358 / D
преобразователь тока в напряжение с использованием LM358
LM358 В ЦЕПИ КОМПАРАТОРА
РЕЙТИНГ LM358D
Компаратор LM358
lm358 контактная схема
2904В
принципиальная схема lm358
2904 д
lm2904n
2011 — Нет в наличии

Резюме: нет текста аннотации
Текст: файла нет текста

Оригинал

PDF

LM358
LM358
DS35167
2002 — Схема приложения VCO с использованием LM358

Аннотация: Принципиальная схема преобразователей постоянного тока LM258 lm358 smd с монитором тока LM358 lm358 LM158 national lm358 vco peak lm358 LM358 ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА lm358
Текст: текст файла отсутствует

Оригинал

PDF

LM158 / LM258 / LM358 / LM2904
LM158
Ан-116:
LM158 / LM258 / LM358
4 ноября 95 г.
5 августа 2002 г.]
Схема приложения VCO с использованием LM358
LM258
lm358 smd
Принципиальная схема преобразователей постоянного тока в постоянный с LM358
lm358 текущий монитор
LM158 национальный
lm358 vco
пик lm358
LM358 ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА
lm358
2002-лм358

Аннотация: Эквивалент LM358 National Semiconductor AN20 lm358 схема генератора синусоидальной волны Примечание по применению lm358 LM1458 amp LM158 национальный Использование lm358 lm358 приложение lm358
Текст: Текст файла отсутствует

Оригинал

PDF

LM158 / LM258 / LM358
LM1558
LM1458 / LM1558
lm358
Эквивалент LM358
National Semiconductor AN20
lm358 схема генератора синусоидальной волны
Примечание по применению lm358
LM1458 усилитель
LM158 национальный
Используйте lm358
lm358 приложение
из lm358
2001 — LM258

Аннотация: LM2904 LM358 LM358A LM358 внутренняя блок-схема lm358 fairchild lm358 схема прикладного блока LM358 lm2904n LM358 смещение напряжения
Текст: нет текста в файле

Оригинал

PDF

LM2904
LM358 / LM358A
LM258 /
LM258A
100 дБ
LM258 / LM258A,
LM358 / LM358A:
LM2904
LM358 / LM358A,
LM258
LM358
LM358A
Внутренняя блок-схема LM358
lm358 Fairchild
lm358 приложение
блок-схема LM358
lm2904n
Смещение напряжения LM358
1996 — LM358

Аннотация: микросхема компаратора LM358, эквивалентная lm358 ЗНАЧЕНИЕ ИС ЦЕПЬ LM358 В ЦЕПИ КОМПАРАТОРА lm358, схема контактов Эквивалентная схема LM358 ИС LM358 lm358 инструкция по применению LM358 преобразователь напряжения в ток lm358-1.2
Текст: Нет текста в файле

Оригинал

PDF

LM358 / D
LM358,
LM258,
LM2904,
LM2904V
MC1558
LM158
LM124.
LM358 / D *
LM358
ИС компаратора LM358
lm358 эквивалент ЗНАЧЕНИЕ IC CIRCUIT
LM358 В ЦЕПИ КОМПАРАТОРА
lm358 контактная схема
Эквивалент LM358
ТЕХНИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ IC LM358
Примечание по применению lm358
Преобразователь напряжения в ток LM358
lm358-1.2
2000 — Внутренняя блок-схема LM358

Аннотация: LM358 LM358A LM2904 принципиальная схема lm358 Эквивалент LM358 LM358AM LM358 смещение напряжения LM2904N-8 lm2904n
Текст: Текст файла отсутствует

Оригинал

PDF

LM2904
LM358 / LM358A
100 дБ
LM358 / LM358A:
LM2904
LM358 / LM358A
Внутренняя блок-схема LM358
LM358
LM358A
принципиальная схема lm358
Эквивалент LM358
LM358AM
Смещение напряжения LM358
LM2904N-8
lm2904n
2004 — преобразователь тока в напряжение с использованием LM358

Аннотация: преобразователь напряжения в ток с использованием LM358 LM358 В СХЕМЕ КОМПАРАТОРА Принципиальная схема компаратора LM358 LM358 Схема контактов lm358 lm324 Приложение DUAL SUPPLY lm358 Используйте lm358 LM358 DATA SHEET
Текст: Текст файла отсутствует

Оригинал

PDF

LM358,
LM258,
LM2904,
LM2904A,
LM2904V,
NCV2904
LM358
LM324.MC1741
LM358 / D
преобразователь тока в напряжение с использованием LM358
преобразователь напряжения в ток с использованием LM358
LM358 В ЦЕПИ КОМПАРАТОРА
принципиальная схема lm358
Компаратор LM358
lm358 контактная схема
Приложение lm324 DUAL SUPPLY
Используйте lm358
LM358 ТЕХНИЧЕСКИЙ ЛИСТ
2002 — LM358

Резюме: Регулятор температуры LM358 LM358C 1,2 лм358 однополярный генератор с мостом Вина
Текст: Текст файла отсутствует

Оригинал

PDF

LM358,
LM258,
LM2904,
LM2904A,
LM2904V,
NCV2904
LM358
LM324.MC1741
r14525
LM358 контроль температуры
LM358C
1,2 лм 358
Мостовой осциллятор с однополярным питанием
2006 — LM358DR2G

Аннотация: LM258DG LM358n pin 2904 8 PIN SOIC 2904 soic LMx58
Текст: Текст файла недоступен

Оригинал

PDF

LM258,
LM358,
LM358A,
LM2904,
LM2904A,
LM2904V,
NCV2904
LM358
LM324.
MC1741
LM358DR2G
LM258DG
LM358n штифт
2904 8-КОНТАКТНЫЙ SOIC
2904 soic
LMx58
2011 — Нет в наличии

Резюме: нет текста аннотации
Текст: файла нет текста

Оригинал

PDF

LM258,
LM358,
LM358A,
LM2904,
LM2904A,
LM2904V,
NCV2904,
NCV2904V
LM358
LM324.
2001 — LM358

Аннотация: Компаратор LM358 Компаратор напряжения LM358 конструкция полосового фильтра с использованием lm324 LM358 таблица данных компаратора преобразователя тока в напряжение с использованием LM358 LM258 LM358 DATA SHEET LM358 IN CIRCUIT COMPARATOR Use lm358
Текст: Текст файла отсутствует

Оригинал

PDF

LM358,
LM258,
LM2904,
LM2904A,
LM2904V
LM358
LM324.
MC1741
r14525
LM358 / D
Компаратор LM358
Компаратор напряжения LM358
конструкция полосового фильтра с использованием lm324
Лист данных компаратора LM358
преобразователь тока в напряжение с использованием LM358
LM258
LM358 ТЕХНИЧЕСКИЙ ЛИСТ
LM358 В ЦЕПИ КОМПАРАТОРА
Используйте lm358
2002 — Примечания по применению LM358

Аннотация: Конструкция полосового фильтра LM358 с использованием lm324 LM324 lm358, схема выводов LM258 Компаратор LM358 LM2904V преобразователь напряжения в ток с использованием LM358 NCV2904
Текст: Текст файла отсутствует

Оригинал

PDF

LM358,
LM258,
LM2904,
LM2904A,
LM2904V,
NCV2904
LM358
LM324.MC1741
r14525
Примечание по применению LM358
конструкция полосового фильтра с использованием lm324
LM324
lm358 контактная схема
LM258
Компаратор LM358
LM2904V
преобразователь напряжения в ток с использованием LM358
NCV2904
2004-лм358

Аннотация: 1,2 лм358 LM358DR2G
Текст: Текст файла недоступен

Оригинал

PDF

LM358,
LM258,
LM2904,
LM2904A,
LM2904V,
NCV2904
LM358
LM324.
MC1741
LM358 / D
1,2 лм 358
LM358DR2G
2011 — LM324I

Резюме: нет текста аннотации
Текст: файла нет текста

Оригинал

PDF

LM358,
LM324
LM358
550 кГц
LM324
LM324I
2005 — LM358DR2G

Аннотация: lm2904n LM358 эквивалент LM258DG MC1741 LM358 LM324 LM2904V LM2904A LM2904
Текст: текст файла недоступен

Оригинал

PDF

LM358,
LM258,
LM2904,
LM2904A,
LM2904V,
NCV2904
LM358
LM324.MC1741
LM358 / D
LM358DR2G
lm2904n
Эквивалент LM358
LM258DG
MC1741
LM324
LM2904V
LM2904A
LM2904

Портативный паяльник DIY v2.0 — Открытая электроника

Всего несколько недель назад производитель Electronoobs анонсировал самодельный паяльник v1.0, но, к сожалению, с самого начала столкнулся со многими проблемами: дизайн сдерживался качеством заменяемых паяльников стоимостью 5 долларов, для которых он разработал его.

Теперь Electronoobs вернулась со второй версией паяльника, и на этот раз в нем используется превосходное жало в стиле HAKKO T12.Поскольку в этом наконечнике последовательно соединены термопара и нагревательный элемент, он потребовал довольно обширной переделки всего проекта, но, в конце концов, оно того стоит.

Новый утюг заменяет старый MAX6675 операционным усилителем LM358 для считывания показаний термопары в наконечнике T12. Затем Electronoobs использовал внешнюю термопару для сравнения выходного сигнала LM358 с фактической температурой на наконечнике. Используя код Arduino, с этими данными он создал функцию, которая будет возвращать температуру наконечника из аналогового напряжения.

Во-первых, давайте посмотрим, какие улучшения у нас есть для этой новой платы. Во-первых, наконечник Iron больше не такой уж большой и уродливый. Теперь воспользуемся наконечником T12. Для этого на плате есть 3 зажима для печатной платы, чтобы установить наконечник на место. Первый клип ни с чем не связан. Но два зажима в середине — это положительное и отрицательное соединение наконечника железа. Эти соединения представляют собой последовательно соединенные термопару и нагревательный элемент. Чтобы считать эту температуру, мы теперь используем конфигурацию OPAMP и усиливаем падение напряжения на разъемах железного наконечника, а затем считываем температуру, соответствующую этому падению.

Теперь у нас есть боковые кнопки под углом 90 градусов, и это даст нам больше места на плате, а кнопки теперь легче нажимать. На плате также есть зуммер для звуковых сигналов, таких как переход в спящий режим. Очень интересным компонентом является датчик вибрации, который представляет собой трубку с металлическими разъемами внутри.

Related Posts

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *