疑問 - 傳統變壓器降壓方法？

[getter]

迪西把先前做的那個 1.5V 的 LM317 穩壓模組改造成，1.5V 時鐘電源 ...
當然因為特殊考量有替換一些零件 ...

這才是迪西想要作的東西 ... 迪西不想要在給時鐘換電池了 ... 雖然電池沒多少錢，
一直換也是很傷腦筋 ... 用充電電池，也是三不五十也要充一下，乾脆一不做二不休
改成插電式的好了 ... 買一個現成的要 7~800 元，自己改的話，這個鐘原本就有了
，電源模組搭約 200元左右。

變壓器使用現成的 DC 5~12V 就行了。

電路圖：


多了橋式整流器、重新在裝過的二極體 1N4001、一個超級電容器 1F/5.5V
把原本 51Ω 電阻改成 162Ω電阻。

橋式整流器在此的作用，不是整流用途，而是確保 DC 插座輸入到 LM317 的
電源 +- 極性的正確性，即便是外部 DC 變壓器插頭的正負極性不同，如內+外-
或是內-外+ 的狀況，透過橋式整流器的作用可以導正使其到 LM317 穩壓模組
的電源 +- 極性的正確。但有一個小缺點橋式整流器會吃掉一些電壓，大約 0.7~1V
。

二極體 1N4001，在此的作用是為逆向電壓截止的保護作用，同時也會吃掉一些
電壓，一個約 0.3~0.4V (電錶量到的順向電壓降)作用。目的是在保護前級電路
不會受到後級電路(如電池或超級電容)的電壓回饋而有損壞的疑慮或問題。

超級電容器 1F/5.5V 用來模擬一個很迷你的電池(約 0.278mah/1.78V)，又不用
怕真的電池會一直保持在充電中而把電池充壞掉。

把原本 51Ω 電阻改成 162Ω 電阻，主要是改變 LM317 的輸出電壓稍微的提昇，以
對應兩個 1N4001 二極體的順向電壓降。


實體焊接時的正面：(附加佈線解說)


實體焊接時的背面：(附加佈線解說)


實際完成後，初次使用時，因為超級電容的電沒吃飽(到達 1.7V)，時鐘轉不動，等個約三分鐘後
就好了，電池可裝也可不裝 ... 照片中是裝上去的 ... 但等了個 30 分鐘後迪西就拆掉了。

[ppp0600]

插電式的會不會消耗更多電力？
超級電容我沒用過，價格要多少？

[getter]

作者: ppp0600

插電式的會不會消耗更多電力？
超級電容我沒用過，價格要多少？

不至於啦 ... 摸散熱片壓根底就不熱 ... 迪西使用的是 DC 5.23V 變壓器

再來就是當負載的時鐘很省電 ...

超級電容一個 5.5V/1F 目前的價格是 130元 ...
轉換成相對 mah 約 1F=0.278mah 非常小...
因此向對的貴 ...

幾個好處是
1.充電速度超極快，以秒計算。
2.不用怕電池記憶效應。
3.只要在規範電壓內充放電次數遠大於電池，十萬次左右。
詳細請參考 維基百科：超級電容

以迪西的這一個電路＆時鐘測試後，約可以使用 1hr，只要提停電的時間不超過 1hr
都 ok。但迪西還是拆掉改成 10V/1500μF 的低抗電容(以前買的一個10元，若是普通
的電解電容約 2~3 元)，在插電的狀態下，可以達到相當於電池的平穩波形。
使用充電電池取代超級電容。

因為 5.5V/1F 的相對電池容量太小了，只好另作他用

某超級電容的廠商網頁
http://www.compplus.com.tw/
有 2.3V/800F 這樣的話就可能有 222mah 的效果，等於非常古早的充電電池，
但有著先前說的優勢在 ... 但價格，迪西推測這一顆應該也不便宜吧。

順便的一下 ... 買好一點的充電電池 ... 平均一個也是 90 ~ 130元 之間 ...
但是呢 以 mah 容量來說就是不一樣電池是 大約是 1400~2800mah 但超級電容則是 0.278~222 mah ...
超級電容的好處就是有遠大於電池的充電次數、幾乎是以秒計算的充電數度、可以大電流放電、只要在工作
電壓內不用擔心過充電或過放電。但是超級電容目前價格不漂亮 ...

[getter]

迪西重新測量了一些電壓與電流並做了一些簡單的分析 ...
如下圖:



意外發現果然很省電 ...

以時鐘本身來說
1.以電池(鎳氫充電電池)的測量 1.218V 與 90μA 換算出了約 109.62μW，
內阻為 13533.33 Ω 約 13.53KΩ。
2.使用電源線路的測量 1.372V 與 102μA 換算出了約 139.944μW，
內阻為 13450.98 Ω 約 13.45KΩ。

從這兩點推測該時鐘的總體內阻為 13.5KΩ 左右，當以乾電池新回來，假設電壓
稍微高些的 1.55V 下去算換，電流為 115μA 約 177.96μW。假設沒電的乾電池
的截止電壓為 1.10V，這時的電流為 81μA 約 89.63μW。

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接著使用電源線路 + 充電電池的話，意外發現電流有減少，電壓下降(1.219)、
電流減少(88.5μA)，可能是電源線路對充電電池充電的關係。電壓應該會慢慢
的上升到與沒接電池的 1.372V 的接近狀況。

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最後是包含穩壓電路的部份，輸入電壓為 5.35V，沒有使用充電電池時的電流
為 5.9mA，有使用充電電池的電流為 6mA。以 6mA 換算得 32.1mW，只有
點亮一個傳統 LED 電力的一半，這表示電力需求少。若要精確計算是需要連外
部變壓器本身的虛耗功率都要加入的，目前推測的結果，虛耗的部份應該也不會
太誇張。總之就是沒有想像中的耗電。

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前一陣子在組裝的時候，意外發現 1N4001 的壓降怎們會這麼少呢？ 約 0.38V
左右。於是查了一些資料，也用了一個 1N5817 的二極體作測試。發現整流二極體。
若電流很低很低的話，其壓降也低，以 1N5817 的切入電壓 0.214V 來說，當電流
只有 24.3μA 時，壓降只有 0.08V。但隨著電流增加，壓降也提高，當電流增加到
了 560mA 時，壓降增加到了 0.358V 表示電流越大壓降越大，但不會無限至大下
去，會大到一個某定值(可以去查資料書)。這也可以用來解釋為何在這個時鐘電路
裡頭 1N4001 的壓降為何會這麼低了。原來是電流少少啊。

1N4001 為 50V/1A 的矽整流二極體，單價極低，買個 5 個可能才 1~5元。
1N5817 為 20V/1A 蕭特基整流二極體，單價很高，買個 1 個，10元。
為何有這種的蕭特基整流二極體 ？ 主要是比矽整流二極體的切入電壓、消耗壓降，
會相對的少。缺點是逆向截止電壓沒有向矽整流二極體高，價格貴。一但有矽整流二
極體高的逆向截止電壓的蕭特基整流二極體的話就是貴上加貴。

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先前有人提出以整流二極體作壓降電阻的方式法，經過本次的時鐘電路與二極體實驗，
顯示比單純用電阻壓降更危險，更容易受到來源電壓、電流的影響。除非電壓電流固定
否則以整流二極體作壓降電阻的方法是不好的。還是 LM317 好用，可以依電路需要，
是要定電壓或使定電流。

[grc45]

getter 大 真是有心人﹗

實驗數據與詳細說明真令人佩服。



有一事想請教，如您使用的數位電錶，它的誤差值大約是多少？

我目前使用的數位電錶，自有自己的主張。

或許它們該送去做精度校正，它們都很有個性，讀數各自表述。

[getter]

作者: grc45

getter 大 真是有心人﹗

實驗數據與詳細說明真令人佩服。



有一事想請教，如您使用的數位電錶，它的誤差值大約是多少？

我目前使用的數位電錶，自有自己的主張。

或許它們該送去做精度校正，它們都很有個性，讀數各自表述。

迪西已經壞一台了 ... 測量 5V 可以變成 9V ...

現在這台花迪西 NT$900元 ...

YFE-3502
DCV 0.1mv 0.8%+1、0.8%+1
ACV 1.2%+3
DCA mA/μA 0.8%+1、20A/10mA 2%+1
ACA mA/μA 1.2%+3、20A/10mA 2%+3
電阻 200/0.1Ω 1.2%+2、0.8%+2、20M/10KΩ 2%+2

能用就好，好在有另一台口袋數位電錶 YF-110 才更確定之前那台壞了

YF-110 自動換檔的
DCV 2V 0.7%+3、2%+4
ACV 2V 0.7%+3、2%+3
電阻 200KΩ 2%+3、2000KΩ3%+3、20M 5%+20

通常數位電錶的輸入阻抗是 10MΩ ...

迪西在買新電錶時，店員還說要日本製的嗎 ... 價格差 3.5 倍，買不下去 ...

[ppp0600]

個人是一個數位，一個指針，交叉比對，因為我很不信任數位的