1. No category

Instruktion elektronikkrets till vindkraftverk
Färdig koppling
R2
D1
R1
R4
R4
D2
IC1
D3
R3
R4
R7
R5
T1
T2
R6
T3
R6
Uppgiften innehåller:
Namn
Värde
R1
11 kΩ
R2
Utseende
Antal
brun, brun, svart, röd, brun
1 st
120 kΩ
brun, röd, gul, guld
1 st
R3
180 kΩ
brun, grå, gul, guld
1 st
R4
787 Ω
lila, grå, lila, svart, brun
3 st
R5
4,7 kΩ
gul, lila, svart, brun, brun
1 st
R6
34,8 kΩ
orange, gul, grå, röd, brun, röd
2 st
R7
91 kΩ
C546B
LM358
LED
vit, brun, svart, röd, brun, röd
1 st
NPN Transistor
Förstärkare
lysdiod röd
motor 4,2V
korta
kort
kort
mellan
lång
lång
3 st
1 st
3 st
1 st
4 st
1 st
1 st
1 st
1 st
1 st
1 st
1 st
2 st
T1 -3
IC1
D1-3
Generator
Kablar
blå
Kabel
röd
Kabel
svart
Kabel
lila
Kabel
grön
Kablar
gul
Batterikontakt
Batteri
9V
Kabel 30 cm.
Röd och svart
Instruktion elektronikkrets vindkraftverk
KomTek
1(7)
Kopplingsplattans funktion och uppbyggnad
Kopplingsplattan som uppgiften utförs på ser ut
liknande som den till höger.
Denna platta är uppbyggt så att hålen på de övre och
nedre raderna är kopplade i sidled (sitter ihop) som lila
exemplet.
De i mitten är kopplade fem stycken höjdled, så att
ABCDE i en rad är alla kopplade samman. Men grön och
orange är inte kopplade samman.
I mitten är det ett uppehåll och seden fungerar den
nedre delen på samma sätt.
De små plus- och minustecknen på plattan har inget med plus och minus
på kretsen att göra.
Kablarna
Plus + på LED
I satsen följer det med kablar i olika
längder och färger. Sortera in kablarna
efter längd. Tyvärr kommer inte
färgerna att stämma överens med
packlistan. Färgerna där är till för att
identifiera rätt längd på kabeln på
ritningen.
R4
Första testet
•
•
•
Som första test av hur denna platta
fungerar så kan du sätta ner en av
lysdioderna i två rader och koppla in
ett motstånd på 787 kΩ (kilo ohm)
mellan plus på lysdioden och en av
de yttre raderna som går i sidled. På
denna rad ska även batteriets plus
kopplas in.
Andra sidan av lysdioden kopplas till
nästa rad, bredvid den förra. Denna
rad kopplas till batteriets minus.
Dioder släpper bara genom ström åt
ett håll. Därför är det viktigt att du
sätter den rätt, med minus och plus åt rätt håll.
Minus – på LED
Korta benet
minus – (Katod)
Långa benet
plus + (Anod)
Koppla in batteriet först när alla kompontenter är på plats. När
du har fått lysdioden att tändas då kan du ta loss alla delar och
börja med uppgiften.
Instruktion elektronikkrets vindkraftverk
KomTek
2(7)
•
•
•
Börja med att sortera alla motstånd efter värde och namn.
Leta reda på alla komponenter så att du vet vilka det är.
Ett tips är att skriva upp alla komponenter på ett papper och
tejpa fast.
Låt översta raden på kopplingsplattan vara plus och nedersta vara minus.
Ben 1
2. Kopplingar till förstärkaren IC1
•
•
•
•
•
•
Ben 5
Ben 8
1. Förberedelser
Sätt IC1 på valfri plats liknande
bild.
(R5) 4,7 kΩ motstånd kopplas
mellan minus och ben 2 på IC1.
(R7) 91 kΩ motstånd kopplas
mellan ben 1 och ben 2 på IC1.
Ben 8 till plus
Ben 4 till minus
Ben 4
R7
IC1
Dubbelkolla att du har kopplat
plus och minus rätt.
R5
3. Kopplingar till transistorn
•
•
•
•
•
•
•
•
Sätt en kabel mellan IC1, ben 1 och
rad 2 på kopplingsplattan. Lila linje
på bilden här till höger.
Denna kabel sammanbinder raden
med IC1, ben 1.
Sätt transistorerna förslags vis
bredvid varandra med lite avstånd
emellan. De med ett N på, på bilden
här till höger.
Sätt R1, 11 kΩ motstånd, IC1 ben
1, rad två på kopplingsplattan och
T 1 ben 2
R2, 120 kΩ motstånd, mellan IC1
ben 1, raden + på kopplingsplattan
och T2 ben 2.
R1
R3
R6
T1
R3, 180 kΩ mellan IC1 ben 1, raden
+ på kopplingsplattan och T3 ben 2
R6, 34,8 kΩ motstånd, från T2 ben
2 till minus
R6, 34,8 kΩ motstånd, från T3 ben
2 till minus
Alla transistorers ben 1 kopplas till minus, se de blå linjerna på
bilden.
Instruktion elektronikkrets vindkraftverk
R2
KomTek
T2
Ben 1
T3
Ben 2
3(7)
Ben 3
4. Kopplingar till Lysdiod
•
•
•
•
•
D1
De 3 lysdioderna sätts i samband
till transistorerna
Lysdiod 1 minus (-) kopplas till
transistor 1 ben 3 • Lysdiod 2
minus (-) kopplas till transistor 2
ben 3 • Lysdiod 3 minus (-)
kopplas till transistor 3 ben 3
R4, 787 kΩ motstånd kopplas
mellan plus och plus(+) på lysdiod
1, D1.
R4, 787 kΩ, motstånd kopplas
mellan plus och minus (+) på
lysdiod 2, D2.
R4, 787 kΩ motstånd kopplas
mellan plus och plus (+) på lysdiod
3, D3.
D2
D3
R4
5. Kopplingar till generator och spänning
•
•
•
•
•
Koppla batterihållarens kablar på plus och minus, röd och svart på
rätt ställe.
Koppla kablar till generatorn. Det finns ett litet plustecken på
generatorn och på den ska du koppla in pluskabeln, gul på bilden.
Det andra blecket kopplas till minuskabeln, grön på bilden.
Koppla sedan dessa kablar på kopplingsplattan enligt bilden.
Minuskabeln, grön på bilden, till minus och pluskabeln, gul på
bilden, till ben 3 på IC-kretsen.
Sätt fast batterihållaren på batteriet.
Snurra på generatorn och se att lysdioderna lyser. Om lysdioderna
inte lyser när du snurrar på generatorn. Prova att snurra åt andra
hållet. Koppla generatorn åt rätt håll på vindkraftverket.
-
+
IC ben 3
Instruktion elektronikkrets vindkraftverk
KomTek
4(7)
•
•
•
•
Ovan ser du ett exempel på hur kopplingen kommer att se ut på
plattan.
Kom ihåg att färgerna på kablarna är olika, det är bara längden som
är viktig.
För att fästa plattan på vindkraftverket finns längre kabla med i
elektronikkittet.
Viktigt att generatorn sitter så att det går lätt att mäta utspänningen
från den.
Kom ihåg
•
Att för att delta i tävlingen måste elektronikdelen sitta på
vindkraftverket så att det går att se när lysdioderna tänds.
•
Lycka till
Instruktion elektronikkrets vindkraftverk
KomTek
5(7)
De olika komponenterna
IC-kretsen
IC-kretsen är en förstärkare som förstärker spänningen som vi får
från generatorn (motorn).
Detta är ett kopplingsschema över IC1. Siffrorna motsvarar benen.
Varje ben har en viss funktion så det är viktigt att man kopplar rätt.
Markeringen, den lilla halvmånen och pricken, ska vändas mot
batteriet.
Transistorn
Transistorn är som damluckor i ett vatten som styrs av en signal på
basen, så när signalen kommer så forsar vattnet från resasoravet
(kollektor) och detta vatten far till utloppet emitter. Dvs. om ingen
spänning ligger över basen går det ingen ström genom transistorn.
Får man en spänning över basen går strömmen lätt igenom
transistorn, dammluckorna är öppna. Benen benämns med sifforna
1 – 3 där 1 är emitter, 2 bas och 3 kollektor, se bild. Det är viktigt att
man kopplar till rätt ben.
Lysdioden
Lysdioden, även känd som LED, Light Emitting Diode, är en typ av
halvledare som utsöndrar ett ljus när man skickar ström genom den.
Lysdioden är till skillnad från glödlampan polär, det vill säga att den
inte lyser om man kopplar fel på plus och minus. Diodens anod (+) är
sidan med det långa benet, medan katoden (-) är det korta benet.
Därför är det viktigt att man monterar lysdioderna rätt vända.
Resistorn – motståndet
För att kunna reglera spänning och ström använder man sig av ett eller flera
motstånd som i elektroniken kallas resistorer.
En resistors värde mäts i Ohm Ω. För att lätt kunna veta vilket motstånd en
resistor har är de märkta med ringar i olika färger. Varje färg motsvarar en siffra
och därigenom kan man utläsa värdet på motståndet.
Motorn/generatorn
Den lilla elmotorn som följer med kommer att användas som
generator. Det betyder att i stället för att snurra med hjälp av ström
så alstrar den ström när den snurrar med hjälp av vindsnurran.
Tänk på att anpassa kablarna till generatorn så att de räcker till att
fästa på vindsnurran. Det ska dessutom finnas tillräckligt med plats
på generatorn för att kunna mäta den spänning som generatorn
alstrar.
Instruktion elektronikkrets vindkraftverk
KomTek
6(7)
Förklaring till elektronikuppgiften
Det är minivindkraftverk eleverna bygger. Strömmen som generator (M) ger,
räcker inte till att driva tre lysdioder. Strömmen förstärks i operationsförstärkaren (LM 358).
Den förstärkta strömmen går från förstärkaren vidare via olika stora
motstånd R1, R2, R3 till transistorerna T1, T2,T3.
En transistor fungerar på det viset att med en liten ström in på, basen,
(B) styrs det så att en större ström kan komma genom transistorn
från, kollektor (C) till, emitter, (E). Man kan jämföra transistorns
funktion med en dammlucka. Med en förhållandevis liten kraft kan
man öppna luckan (B) som då släpper förbi stora mängder vatten från
(C till E).
R1 har ett lägre motstånd än R2, vilket gör att T1 kommer att öppna
passagen för ström (från C till E) vid ett lägre varvtal på generatorn än
T2 och D1 börjar lysa före D2. R3 i sin tur är större än R2 vilket gör att
det kommer att krävas ett ännu högre varvtal (= större ström) för D3
att börja lysa än D2
D1-3 är lysdioder. De kräver betydligt mindre ström än en glödlampa
för att börja lysa. R4-R6 begränsar strömmen genom lysdioderna så att
de inte går sönder. Dioder och lysdioder leder bara ström åt ena hållet
vilket gör att man måste vända dem rätt.
Simon Wiklund, Sanmina har hjälpt
oss att konstruera kopplingen.
Instruktion elektronikkrets vindkraftverk
KomTek
7(7)