RL升壓電路分析

家電醫生的電晶體應用課程最後一定要進入RC和RL電路

RC相對比較容易理解

RL有時就會很燒惱了

最有名的RL電路應該就是Joule thief了

電路圖很簡單，就不再重述

主要是當中升壓用的共模電感發生了甚麼事才是關鍵的問題

共模電感這時候的功能不是拿來抑制電磁干擾

而是將兩個電感頭尾相接，讓電流可以同時流入但方向相反

再將出口分別接在B極和C極

接通電路後，線圈發生了以下的事

直接看筆記，就不再寫了

若從示波器來看就可以更明顯了

電池原本電壓約1.3V

不用環狀鐵芯，隨便繞圈的情況下

BC兩端的電位差約7.9V，頻率1.2MHz

但導通時雜訊還是很多，因此實際頻率保守估計約100k-200k左右

加上環狀鐵芯後可以保留磁場

BC兩端的電位差約25.9V，頻率約100kHz

電位差明顯增加許多，導通時的雜訊也少很多

這樣的圖就很教科書了

藍線是C極的主線圈，橘線是B極的副線圈

peak出現的地方就是線圈感應出高壓的時間

也就是電晶體關閉瞬間

較為平順的位置就是導通的時候

這和普通開關電源用反激式變壓是很類似的

一塊一塊慢慢組合，整體概念就越來越清晰了

元素跑台3

元素跑台的活動已經列為必作的實驗之一了

讓學生實際看到，並進一步去檢驗特性

總是比在黑板上乾講來得好

細節可以參考這兩篇(2019，2022)

其中很重要的一個伏筆就是鎂、鐵、鋅、鋁的分辨(鉛和鈉相對比較簡單了)

當然有經驗的老師可以從細微的顏色稍稍判斷出來，但還是不夠科學

這次規定只能用物理方法

所以判斷不出來其實也是預期的結果(現實很殘酷啊~~)

鎂可以用燒的(最後還是用了化學方法)

鐵可以用磁鐵吸引

鋅和鋁呢？

還有哪些物理性質可以判斷純物質？

「密度」，有學生回答

是的，這次其實在樣本的選擇就已經作了伏筆

我手邊的鋅和鋁都是1mm厚的規格

鐵是0.5mm，所以事先兩片疊起來

三種金屬都是同樣大小

「老師手邊的這三種金屬都是相同體積，所以我們可以測量重量就可以代表密度之間的比例」

我們先將標準鐵鋅鋁的密度查出來作了相對的比例運算

再秤這三片金屬的重量

同樣算出他們的比例

「很接近耶~~」學生說

「是的，因為我們已經確認了鐵是哪一片，用鐵和未知金屬的重量比例就可以推測是鋅或是鋁了」

「這麼簡單竟然我們沒想到~~」學生驚呼

其實...我以前也沒想到啊!!

人體器官模型玩具

這是教具還是玩具？

應該都可以算是吧~~

老師說動不了，拆開馬上就看到電池盒斷線

原本想說撿到槍了

但哪來那麼多槍好撿

電線也已經都氧化變黑就，也直接換掉

但裝上電池之後還是無法啟動

上方有一個啟動鈕

拆開看，無意外的就是導電橡膠

直接升級換成實體按鍵好了，一勞永逸

不過上方的按鈕要調整一下才能裝進去

再試試，可以用，但總是不靈敏

再檢查發現正極的電池觸片竟然被裝進兩片？

串聯的金屬片也氧化

乾脆全換了

再試試，怎麼莫名其妙又會重開機？

這個電路板的設計有兩個開關

一個是實體的開關，控制主電路

另一個是電子開關，對地閉路才會啟動電路板

莫名其妙會重新開機就是某個觸點對地閉路了

直接對每個接點對負極短接看看

果然在馬達正極的地方對地閉路也會重開機

這個地方有一個電解電容，主要目的應該是讓馬達有穩定的電壓

這個馬達應該是很耗電的，加上整體電路連接音樂片

所以馬達也有連接小電容和電感來吸收突波

才不會影響音樂片的電路

拆掉這個電解電容，果然就正常了~~

很有趣的玩具

身體後面有一個微動開關

如果裝器官時太用力撞到開關就有可能會啟動馬達

馬達帶動曲軸搖晃身體就會讓你前功盡棄

若搖晃得更厲害，頭還會飛出來~~

不錯玩耶!!

人體血液循環模型

第一次修復生物教具

在溪湖國中看到這個的時候就決定一定要修好她~~

原本以為換個塑膠管就好，小蛋糕一碟

但情況比我想的要複雜許多

又是一個多重器官衰竭的案例

拆開底座才發現這是利用唧筒模擬心臟真實「膊動」的教具

和一般人家用針筒和單向閥的單純「流動」完全是兩個不同層次的東西

兩個唧筒分別控制(左右)心房和(左右)心室的壓力(膊動)

當心房壓縮時，血液會流入心室

 

當心室壓縮時，血液就流入血管(主動脈、肺動脈)

兩個唧筒利用凸軸就可以分別壓縮心房或心室

這樣就會很像是心臟的膊動

但其中一個唧筒因為被壓縮太久

已經無法回復原狀

嘗試泡熱水也無解

只好想辦法將兩個唧筒換個方向

從旁邊擠壓，應該也可以的

再將所有關節清潔潤滑

配個12V的電源給她，人工心臟應該就搞定了

接下來是血管的部分

重新換上新血管簡單

但要重新灌入血液的時候才發現下腔微血管模型破掉了...

幸好只是接頭處，利用彈性防水膠重新固定

等了一晚上，應該也可以了

灌血液也花了一點時間摸索

不要完全填滿，留一些空氣混合反而更容易觀察流向

後端氣壓閥的部分一直不好裝

幹脆直接上膠帶就好

人工心臟和模型用連接器

但這個連接器會漏氣

換個低階版的就好，方便穩定又耐用

終於搞定，上電看到心臟膊動帶動血液的樣子

難以形容的快樂啊~~

影片如下