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KT88 2013-05-20 11:37 PM

有時間的話搞點這些小玩意 , 做點小實驗真的是很好玩

只不過 . . . 眼睛要夠好 , 現在要再搞這些東西 , 對我來講是有點吃力

光是最近得了機瘟 , 我四台螢幕全掛 , 先修了一台來用 , 一台拆開在桌上 , 都懶的動了

3P大如果對這些電子類的東西有興趣 , 可以先到電子材料行買套件來玩 , 只是這樣很容易變


getter 2013-06-01 07:58 PM

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:
http://www.fotopu.com/img/1/375396-3.png

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)
http://www.fotopu.com/img/1/374663-3.jpg

實體焊接時的背面:(附加佈線解說)
http://www.fotopu.com/img/1/374671-3.jpg

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。
http://www.fotopu.com/img/1/374675-3.jpg

ppp0600 2013-06-01 09:37 PM

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 2013-06-02 09:09 PM

引用:

作者: ppp0600 (文章 2317598)
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 2013-06-03 01:37 PM

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:

http://www.fotopu.com/img/1/375414-3.png

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。

-------------------------------------------------------
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。

-------------------------------------------------------
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。

-------------------------------------------------------
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。

-------------------------------------------------------
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 2013-06-04 11:08 AM

getter 大 真是有心人﹗

實驗數據與詳細說明真令人佩服。

:on_02::on_02::on_02:

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 2013-06-04 09:29 PM

引用:

作者: grc45 (文章 2317689)
getter 大 真是有心人﹗

實驗數據與詳細說明真令人佩服。

:on_02::on_02::on_02:

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 2013-06-04 10:05 PM

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 :on_14:

grc45 2013-06-05 06:42 PM

1.2V 的 Ni-Mh 三洋充電式電池,充完電後隔天再測其電壓,竟然還是維持在1.5V。
以類比(指針)電表與數位電表齊測也是一樣,莫非電池性能太好了?
不知道大家是否有類似的經驗分享?

ppp0600 2013-06-05 07:56 PM

引用:

作者: grc45 (文章 2317737)
1.2V 的 Ni-Mh 三洋充電式電池,充完電後隔天再測其電壓,竟然還是維持在1.5V。
以類比(指針)電表與數位電表齊測也是一樣,莫非電池性能太好了?
不知道大家是否有類似的經驗分享?

一般來說電壓大多都在 1.35~1.40V,我剛剛量我的電池是 1.33~1.34V左右,
抱歉,目前沒電池要充電,所以沒辦法測試剛充飽電壓。

getter 2013-06-05 08:08 PM

引用:

作者: grc45 (文章 2317737)
1.2V 的 Ni-Mh 三洋充電式電池,充完電後隔天再測其電壓,竟然還是維持在1.5V。
以類比(指針)電表與數位電表齊測也是一樣,莫非電池性能太好了?
不知道大家是否有類似的經驗分享?

一般來說,鎳氫、鎳鎘充電電池的輸出電壓約 1.2V ,這兩類的差別
是電池記憶效應的不同而已。

一般來說剛充完卻是電壓比較高,迪西以前測量過,剛充完是 1.48V,
放著一段時間(約 2~5hr) 後就會慢慢回到 1.2V。有些廠牌的電池更是離
譜,充完電不馬上使用,放著半天就沒電了。

結論是,確實某些品牌的電池確實厲害,但也有些是爛到不行。因此 grc45 大
的狀況應該使買到了體質極佳的電池吧。



那有沒有 1.5V 的充電電池呢? 有,RAM 鹼性充電電池 ... 跟鎳氫充電電池一樣
需要使用專用充電器。市面上也有一種可以針對一邊鹼性電池充電的充電器。

但是 RAM 鹼性充電電池的特性比較類似鉛電池或鋰電池,過度放電反而容易損壞
電池本體。

至於那個可以對一邊鹼性電池充電的充電器,迪西是在 Google 『鹼性充電電池』
冒出來的一篇文章。 http://www.eprice.com.tw/dc/talk/315/6901/1/
看完之後 ... 若是真的話,這東西也是可以考慮買的,一般鹼性電池就可以省點。

ppp0600 2013-06-05 11:40 PM

我的 SANYO eneloop 低自放充電電池已經放好一陣子了(快一個月吧),剛量確定是1.3左右,沒有回到1.2V耶


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