2018年10月24日 星期三

NB充電器改裝二代_含LM317定流裝置與PWM

LM317因為電流量不足
卻又無法並聯使用
因此決定打掉重練,用LM338的方案
LM338可以承受到5A
買來發現好大一顆啊~~

當然也有小的
但貝爺說,「如果不確定,就多加一點!!」
因此就決定砸重資買LM338P(小顆是LM338T)
上樑之後要拍一下紀念照

最好加上散熱風扇
因此並聯一個7812
基本上這兩個晶片都是加熱器
所以加上散熱片是一定要的
為了避免燒掉LM338(很貴的~~)
因此再加上一個保險絲
125V,2A的規格,大概3.5A會燒掉
這樣反而剛剛好
電路圖如下

Output用連接器
這是有伏筆的,教學上用得到
(所有"教具"的設計都是從教學為出發點的)









再來還要設計一個調整電流的控制器
555的PWM方案是最適合的了
原理可以參考這個說明,簡單明瞭

但我必須承受3A以上的電流
因此在pin3要加上一個mosfet(IRF540)來承受大電流
電路圖如下

IRF540可以承受到20A
當然也要散熱才行
555的部分最好不要輸入太高的電壓
不然會發熱的很嚴重
因此在輸入555之前再裝一片7805來降壓
這樣就保證555可以安心上路了




最後還要設計一個固定電流的裝置
LM317也可以做到
電路圖如下

但電阻會承受極大的功率
一般的電阻通常只有0.25~0.5W
這樣電阻會發熱的很嚴重
因此需要更大功率的水泥電阻才行
之前拆東西留下兩個2W,20歐姆的水泥電阻
但電阻太大,出來的電流太小
怎麼辦~~,要從原理來思考才行
我只是要一個小電阻,不一定要用制式零件啊
電熱絲就是首選了
用連接器來固定電熱絲更方便

剪了一條約5歐姆的電熱絲
串接在LM317上約可產生250mA的電流
電熱絲可承受的功率夠大
這樣就搞定我所有的裝置了


三樣工具全部備齊
猜得到我要做甚麼實驗了嗎??

自然科學都一樣嗎?

最近在整備歐姆定律與焦耳定律的相關實驗
其實,要做出歐姆定律的現象幾乎是不可能的事情
因為不管怎麼選擇電阻
只要一通電就會產生熱效應
基本上就不會符合歐姆當初對實驗的規範(at a constant temperature and in a zero magnetic field)
Ohm´s Law states that: "In metallic conductors at a constant temperature and in a zero magnetic field, the current flowing is proportional to the voltage across the ends of the conductor, and is inversely proportional to the resistance of the conductor."
(http://www.learnabout-electronics.org/Resistors/resistors_11.php)
所以每次只要增加電壓
電流就會與預期的要小一點(電阻溫度上升了)
既然如此,我們學這個要幹嘛?
這些東西在真實世界根本不會出現啊~~

在基礎科學的世界裡,這種情況比比皆是
歐姆定律、慣性定律、理想氣體方程...
這些定律要能夠成立,必須要有許多嚴格的條件配合才行
因此許多學物理的人會選擇不接受實驗結果
因為實驗條件沒有在我預期的規範下
當然我就可以選擇不接受

但反觀"部分"化學或生物或地球科學("部分",不是全部)
很少有人會不接受實驗的結果
雖然我可能無法精準地解釋原因
但它就真實的存在啊~~
你只能接受,無法否定

那物理到底在堅持甚麼?
回到物理的本質(抱歉,這個用詞不好,您可以選擇不接受,以下出現也是如此)
物理最終是一種哲學觀,希望能釐清事物產生的原因
並能進一步預測未知的事情
當然,化學、生物、地球科學也有這樣的成分
但化學更重視實驗的結果(化學的本質就是實驗科學)
生物和地科更重視真實存在的現象如何詮釋
至於真正的原因...其實也沒人說得準
當然也就不是主要研究的方向
(以上僅代表個人想法,不回應反對觀點)

物理就不是這樣了~~
學物理的人最喜歡問為什麼
最熱衷找到一個可以精準判斷的法則
但在操縱變因超過三個以上時
幾乎就無法精準預測了
因此物理就會規範了許多條件(控制變因)
如此就可以預測出我想要的結果
雖然和真實世界不盡相同
但大方向是對的,也就可以藉由這個基礎慢慢逼近事實
這就是物理慣用的方法
類似數學概數的概念,先得到一個約略的數值
就可以有一個比較明確的方向
必要時再精準來計算

不同學科的學習方式其實差很多
想要用物理的腦袋學習生物
可能會搞死自己
想要用生物的腦袋學習物理
大概也會被物理的龜毛弄得精神分裂吧~~