自保持電路

很多人問我電子電路怎麼學？

其實我是完全沒資格回答這個問題的...

我沒有上過任何一堂正統的電子學

也沒看過任何一本真正的電子學教科書

完全都是從實戰中的自學

遇到問題就google

要整合google正確和不正確的訊息才是真正的挑戰

但這幾年下來總有一些心得

所有的複雜電路其實都是從基本電路組合起來的

「模組化」學習這個概念放在電子學是非常有用且務實的

把每個常用或實用的模組電路完全弄懂

一定要完全弄懂，不是只會看著圖接

一塊一塊學，最後組合起來就可以

但組合起來會不會有BUG？

當然會，所以一定要懂每個模組電路原理才能除BUG

基本功很痛苦，但過了就很輕鬆了

(其實是迎接另一個痛苦的開始)

這個自保持電路也是很好用的模組

雖然用FET就可以達到相同的效果

但有時就是需要用電晶體來設計整體的電路

那就沒得選擇了

總之，武器沒人嫌多的

電路圖

重點在NPN通了之後

利用一條大電阻拉低C極出來的電位後輸入PNP的B極

PNP導通後，EC極的電流再灌回NPN的B極

這樣就會自保持了

要OFF就再拉高PNP的B極電位即可

影片

馬蓋先的時鐘_進階版

之前搞的馬蓋先時鐘

既然原理通了

那就能有更多的變化

原本測試想法只用市電Hz來做實驗

那可否自己來做一個可調的交流頻率當作計時的振源呢？

理論上當然是可以的

RC震盪電路是最簡單的方法

電路圖如下

慢慢調整RC的搭配，就可以調出所要的0.5Hz

就可以驅動時鐘了

覺得人生太快就調慢一點

覺得想快快長大就調快一點

(雖然沒什麼意義~~)

影片如下

但實際上很少有廠商這麼做

因為RC的阻值和容值是會隨時間改變的

到時候就會越來越不準

不如直接用市電的60Hz來計時還比較準(事實上真的有這樣的計時器)

但這樣的想法(做法)確實可以啟發出許多不同的思考點

應該會有第三集~~

馬蓋先的時鐘

在馬蓋先水銀炸彈那集(絕對是經典之一)有許多有趣的科學

當然不可能當作教科書來讀

馬蓋先給的不是百分百的科學知識(人家又不是教育節目~~)

而是一種科學的思考模式，一種問題解決的思路，一種應用科學的態度

硬要去調侃裡面的科學實在是無聊至極(至少對我們這種忠誠的馬迷就是如此)

裡面的主角要解開其中一個利用計時才能開鎖的關卡

他很快想到利用增加電壓來加速石英鐘

這可以嗎？

基本一般上石英鐘是用一個晶振當作計時器

這個晶振透過IC計數，輸出一個較低頻率的交流電訊號輸入一組交流感應馬達

馬達收到訊號後帶動轉子再透過齒輪改變時針、分針、秒針的轉速

這個交流馬達的鐵芯兩邊不等價，因此磁場會產生微微的斜向分力

讓指針只能順時針旋轉

實測這組石英鐘

起振的頻率為0.5Hz

晶振有一個固定的頻率，理論上電壓確實會改變晶振的頻率

但其實影響並不大，至少要像影片加速成這樣是不可能的

我們實際測試，如下影片

基本上從1.5上升到3V左右

秒針的速度並沒有增為兩倍速

反而在電壓超過3V時啟動保護裝置不起振了

那要怎樣才能真正加速石英鐘呢？

那就要直接對交流馬達下手了

我們拆開將交流馬達的輸入端引出

再斷開原本的電路

手邊方便的交流電只有市電的60Hz

降壓後再通過1k的電阻限流，再輸入交流馬達

時鐘就飛快加速了~~

但這時因為電壓太高

原本的不等價鐵芯無法發揮功能

所以會隨機的正轉或反轉

只要輕觸幾次就可以選擇你要的轉向

這樣就能成功開鎖了~~

簡易LED電源

修過無數個LED燈

發現每個廠家的電源設計差異很大

這也會反應在價錢和使用時間上

好一點的會用開關電源

次級一點就用電感BUCK降壓

再更省一點就用容抗降壓

這個LED燈是用BUCK降壓的電路

這種電路通常都是輸出高壓直流電

LED燈板用串聯的模式

實際用高壓電源測為70V

高壓電路的測量方法可以參考這篇

電源板也不想修了

重新配一個容抗降壓(穩流)的電源給她

之後當作實驗的測試用電器就好

用個一個1微法的CBB電容

橋式整流和穩壓電容拆廢棄板來用

進入之前先過0.5A的保險

兩個電容也給她並上一條560k的放電電阻

才不會不小心電到自己

做好像這樣

實測功率約1-2W(原本燈板額定功率約9W)

這種電源高低壓沒有隔離

最好將電路絕緣，不然很容易觸電的

開關電源的自動反饋電路(國際電壓的原理)

今年春節很多朋友都在國外

剛剛收到某個朋友又問我日本的電器到底能不能帶回台灣用？

這個問題以前就已經回答過

請看這篇

如果小電器是國際電壓的規格

就放心買回來敗家不用擔心的

那甚麼是國際電壓？

其實就是可以依據輸入電壓自動調整輸出電壓為穩定要用的電壓

簡單的來說

現在的手機充電器「幾乎」都是國際電壓

不管輸入是100V、110V、220V

輸出都是5V

這是怎麼辦到的？

我們用一個簡單的電源管理IC，TNY266來示範一下

TNY266非常簡單

就是一個內建FET和頻率產生器的IC

幾乎不需要太多外接電路就能搞定的IC，有興趣的朋友可以玩看看

重點在於反饋電路

我們利用TL431建立一個參考電壓

當輸出電壓高於參考電壓

光耦內的LED就會發光

當電位差越大，LED越亮

光耦的接收端(NPN)開通的電流就越大

TNY226 pin4的輸出電壓也會越大

這時候TNY266就會降低開關的頻率讓輸出電壓下降

反之就會增加開關頻率讓電壓上升

這個反饋的裝置就會讓輸出電壓穩定在5V(TNY266內建輸出電壓就是5V，無法調整)

因為怕死，所以實驗不用110V

直接用可調DC電源來測試就好

所以輸出電壓只有3V左右

將熱地和冷地共點比較方便操作

正常情況我們會將兩個地隔離，這樣才不會有觸電的危險

電路圖如下

實驗影片如下

以20V為基準，頻率約46.6kHz，輸出電壓2.88V

電壓降為14.4V，頻率約132.1kHz，輸出電壓2.92V

電壓升到31.0V，頻率約36.3kHz，輸出電壓2.91V

維修電烤爐

整個除夕夜我就一直心繫著她

不時就握著她的手，深怕她生氣了，熱著了...

盯得我頭皮發麻

夜深了，我輕輕扒開她的衣裳

天啊~~這麼一個大姑娘支撐她脊髓的骨頭竟然如此隨意

我小心翼翼地旋開她脆弱的心

換上我為她精心準備的未來，2.0的未來

一個嶄新又安全的未來

中間不再有打擾我們的任何阻礙

這幾年她辛苦了，默默為這個家付出

決定再幫她買了一份10萬美金的保險

我內疚的心能表達的也只有如此了

仔細環顧她歷經歲月的身軀

這兩枚戒指也幫她悄悄換上新裝

再慢慢修整其他不搭配的疤痕

我輕輕喚醒她，9A的活力又充滿她的心

親愛的，希望妳能感受到我默默的付出

不再生氣，不再耍脾氣

我所做的一切就值了~~

經典RC震盪電路

要設計RC震盪電路

這應該是最經典的

電路的走法可以參考東海大學的實驗說明

https://physcourse.thu.edu.tw/bs508a/%E9%9B%BB%E8%B7%AF%E5%AF%A6%E9%A9%97/%E7%84%A1%E7%A9%A9%E6%85%8B%E5%A4%9A%E8%AB%A7%E6%8C%AF%E7%9B%AA%E9%9B%BB%E8%B7%AF/

一般會用NPN

這次嘗試電路反過來接，用PNP來玩看看

電路圖如下

直接先看影片

基本上C1、C2會依序充放電

所以兩個LED一定是交錯亮

交錯的頻率就由C和R的數值來決定

所以才叫做RC電路

但亮的時間和不亮的時間是可以單獨控制的

有點類似PWM，但又有點不太一樣

因為PWM是定頻，所以通斷路的時間會同時變化

但這個RC電路調整單一個VR只能決定通路或斷路的時間

以LED1為例

以下是兩個VR阻值都調到最大的情況

若VR1的阻值增加，LED1通電時間增加

VR1的阻值減少，LED1通電時間減少

但斷電時間大致不變(還是會有一點影響的)

若VR2的阻值增加，LED1斷電時間增加

VR2的阻值減少，LED1斷電時間減少

但通電時間大致不變

這個電路熟悉了

後續許多震盪電路都沒問題了

(但就是熟悉不了...)

後記

電路原理