Projekt Elektronika 1- tematy EZ1C400 052 s4 2014/2015 letni Tematy i zadania projektowe z przedmiotu Elementy i układy elektroniczne 1 Ładowarka akumulatorów kwasowych Celem pracy jest zaprojektowanie układu ładowania akumulatora kwasowego. Ładowarka ma spełniać następujące funkcje: 1) ładować do momentu całkowitego naładowania, 2) wskazywać stopień naładowania akumulatora, 3) automatyczne wyłączenie sieci po naładowaniu. Opracować płytkę montażową PCB. Przedstawić krótką prezentację multimedialną zaprojektowanego układu lub urządzenia akumulator kwasowy o napięciu 12 V, pojemność akumulatora 60 Ah Generator przebiegów prostokątnych o zmiennym współczynniku wypełnienia 50-95% Celem pracy jest zaprojektowanie generatora przebiegów prostokątnych o zmiennym współczynniku wypełnienia. Układ powinien wytwarzać dwa sygnały prostokątne o zmiennym współczynniku wypełnienia, które są przesunięte względem siebie jak pokazano na poniższym rysunku. Opracować płytkę montażową PCB i rysunek urządzenia prototypowego. Przedstawić krótką prezentację multimedialną zaprojektowanego układu lub urządzenia częstotliwość przebiegów 25 khz, wypełnienie od 50% do 95%, amplituda międzyszczytowa 5 V, Przekształtnik impulsowy podwyższający napięcie Celem pracy jest zaprojektowanie przekształtnika impulsowego podwyższającego napięcie (ang. boost converter, step-up converter) wraz z układem sterowania. Układ sterowania powinien zapewniać stabilizację napięcia wyjściowego. Opracować płytkę montażową PCB. Przedstawić krótką prezentację multimedialną zaprojektowanego układu lub urządzenia napięcie wejściowe 5 V, średnie napięcie wyjściowe 15 V, średni prąd wyjściowy 5 A, częstotliwość przełączania 40 khz, współczynnik tętnień napięcia wyjściowego 0,05%, wtyki we-wy gniazda laboratoryjne. Przekształtnik impulsowy obniżający napięcie Celem pracy jest zaprojektowanie przekształtnika impulsowego obniżającego napięcie (ang. buck converter, step-down converter) wraz z układem sterowania. Układ sterowania powinien zapewniać stabilizację napięcia wyjściowego. Opracować płytkę montażową PCB. Przedstawić krótką prezentację multimedialną zaprojektowanego układu lub urządzenia napięcie wejściowe 20 V, 1
średnie napięcie wyjściowe 10 V, średni prąd wyjściowy 10 A, częstotliwość przełączania 100 khz, współczynnik tętnień napięcia wyjściowego 0,05%, wtyki we-wy gniazda laboratoryjne. Termometr cyfrowy Kamil Swatowski 4 semestr gr 2. Celem pracy jest zaprojektowanie przenośnego termometru cyfrowego z wykorzystaniem przetwornika analogowo-cyfrowego ICL7106. Opracować płytkę montażową PCB. Przedstawić krótką prezentację multimedialną zaprojektowanego układu lub urządzenia zakres pomiarowy od -30 do 120ºC, dokładność pomiarów 0,1ºC, sygnalizacja wyczerpania baterii, zasilanie bateryjne 9 V. Termometr cyfrowy Celem pracy jest zaprojektowanie termometru cyfrowego z wykorzystaniem przetwornika analogowocyfrowego. Opracować płytkę montażową PCB. Przedstawić krótką prezentację multimedialną zaprojektowanego układu lub urządzenia zakres pomiarowy od 1000 do 1200ºC, dokładność pomiarów 5ºC, temperatura pracy od 20 do 50 C, zasilanie sieciowe AC 180-250 V. Generator przebiegów prostokątnych o zmiennym współczynniku wypełnienia 5-95% Celem pracy jest zaprojektowanie generatora przebiegów prostokątnych o zmiennym współczynniku wypełnienia. Układ powinien wytwarzać dwa identyczne sygnały prostokątne o zmiennym współczynniku wypełnienia, które są przesunięte względem siebie jak pokazano na poniższym rysunku. Opracować płytkę montażową PCB. Przedstawić krótką prezentację multimedialną zaprojektowanego układu lub urządzenia częstotliwość przebiegów 25 khz, wypełnienie od 5% do 95%, amplituda międzyszczytowa 5 V, Charakterograf do pomiaru diod i tranzystorów (transistor curve tracer) Celem pracy jest opracowanie urządzenia do pomiaru i wizualizacji oscyloskopowej statycznych charakterystyk tranzystorów bipolarnych npn i MOSFET z kanałem wzbogacanym (indukowanym) typu n małej mocy. Opracować płytkę montażową PCB. Przedstawić krótką prezentację multimedialną zaprojektowanego układu lub urządzenia zakres wymuszanych napięć od 5 do 15 V, zakres mierzonych prądów od 10 A do 100 ma, zasilanie sieciowe. 2
Regulowany zasilacz napięć symetrycznych Celem pracy jest zaprojektowanie zasilacza symetrycznego o regulowanym napięciu wyjściowym z zabezpieczeniem nadprądowym oraz pomiarem cyfrowym napięcia wyjściowego. Opracować płytkę montażową PCB. Przedstawić krótką prezentację multimedialną zaprojektowanego układu lub urządzenia napięcie wyjściowe stałe regulowane od 3 do 15 V, prąd obciążenia 3 A, przyłącza wtykowe. Regulowany zasilacz napięć symetrycznych Celem pracy jest zaprojektowanie zasilacza symetrycznego o regulowanym napięciu wyjściowym z zabezpieczeniem nadprądowym oraz pomiarem cyfrowym napięcia wyjściowego. Opracować płytkę montażową PCB. Przedstawić krótką prezentację multimedialną zaprojektowanego układu lub urządzenia zasilanie 180-230 V AC, napięcie wyjściowe stałe regulowane od 3 do 18 V, prąd obciążenia 10 A, przyłącza wtykowe. Sterownik lampek choinkowych Celem pracy jest zaprojektowanie separowanego galwanicznie, czterowyjściowego sterownika lampek choinkowych (węży świetlnych) wykorzystującego efekt zdudniania częstotliwości sieci i generatora o częstotliwości około 100 Hz. Opracować płytkę montażową PCB. Przedstawić krótką prezentację multimedialną zaprojektowanego układu lub urządzenia prąd obciążenia <1 A, przyłącza wtykowe. Automat zmierzchowy Drobniuch Krzysztof s4 EZ, Celem pracy jest zaprojektowanie automatu zmierzchowego z optotriakiem do automatycznego załączania oświetlenia ulic, placów, wystaw, reklam, numeru policyjnego itp. o zmierzchu i wyłączania oświetlenia o świcie. Opracować płytkę montażową PCB. Przedstawić krótką prezentację multimedialną zaprojektowanego układu lub urządzenia prąd obciążenia 3 A, opóźnienie włączenia i wyłączenia około 10 s, Automat schodowy Celem pracy jest zaprojektowanie automatu schodowego do utrzymania włączonego oświetlenia korytarzy, klatek schodowych, lub innych obiektów przez określony czas, po czym oświetlenie zostanie wyłączone automatycznie. Załączony wyłącznikiem chwilowym automat schodowy podtrzymuje oświetlenie przez zadany czas. Po upływie nastawionego czasu automat wyłączy oświetlenie samoczynnie. Po wyłączeniu oświetlenia układ można załączyć ponownie. Opracować 3
płytkę montażową PCB. Przedstawić krótką prezentację multimedialną zaprojektowanego układu lub urządzenia prąd obciążenia 3 A, opóźnienie zadziałania <1 s, opóźnienie wyłączenia regulowane od 0,5 do 5 min, Ściemniacz oświetlenia Celem pracy jest zaprojektowanie ściemniacza oświetlenia do załączania i wyłączania oświetlenia LED 12 V z możliwością regulacji natężenia tego oświetlenia. Opracować płytkę montażową PCB. zasilanie 230/12 V AC, moc LED <36 W, przyłącze wtykowe. Źródło światła z czujnikiem ruchu Celem pracy jest zaprojektowanie źródła światła z czujnikiem ruchu do automatycznego, czasowego załączania oświetlenia w przypadku pojawienia się osoby lub innego obiektu w takich miejscach jak korytarze, podwórza, podejścia i podjazdy, garaże, itp. Opracować płytkę montażową PCB. moc LED 10 W, czas załączenia odbiornika regulowany od 5 s do 10 min, przyłącze wtykowe. Zasilacz stałoprądowy LED mocy Paweł Nieznany gr 4 Celem pracy jest zaprojektowanie zasilacza stałoprądowego przeznaczonego do zasilania diod mocy LED [Power Led Driver]. Opracować płytkę montażową PCB. Przedstawić krótką prezentację multimedialną zaprojektowanego układu lub urządzenia zasilanie od 9 do 40 V DC, moc LED/prąd stabilizacji <14 W/350 ma, Przekaźnik napięciowy do kontroli napięcia sieci jednofazowej Celem pracy jest zaprojektowanie przekaźnika napięciowego do kontroli napięcia sieci jednofazowej i zabezpieczenia odbiornika jednofazowego przed skutkami wzrostu lub spadku napięcia poza ustawione wartości. Powrotne przełączenie powinno nastąpić automatycznie po powrocie właściwego napięcia. Opracować płytkę montażową PCB. Przedstawić krótką prezentację multimedialną zaprojektowanego układu lub urządzenia zasilanie od 180 do 250 V AC, prąd obciążenia <16A, sygnalizacja zasilania LED zielona, sygnalizacja przekroczenia progów napięciowych 2 LED czerwona, Ogranicznik poboru mocy 4
Celem pracy jest zaprojektowanie ogranicznika poboru mocy do automatycznego odłączenia zasilania obwodu instalacji elektrycznej w przypadku przekroczenia ustalonej wartości mocy pobieranej przez odbiorniki w tym obwodzie. Ogranicznik powinien posiadać układ opóźniający jego zadziałanie, co zapobiegnie wyłączeniu zasilania w przypadku chwilowych przekroczeń ustalonej mocy. Opracować płytkę montażową PCB. Przedstawić krótką prezentację multimedialną zaprojektowanego układu lub urządzenia prąd obciążenia <16 A, próg zadziałania regulowany od 200 do 2000 W, opóźnienie zadziałania 1,5 s, Przekaźnik priorytetowy Celem pracy jest zaprojektowanie przekaźnika priorytetowego w zastosowaniu do obwodu prądowego z podłączonymi dwoma odbiornikami dużej mocy mogącymi pracować niezależnie, a ich jednoczesna praca spowodowałaby zadziałanie zabezpieczeń prądowych. Wartość poboru prądu nastawiana potencjometrem, powyżej której przekaźnik odłącza obwód niepriorytetowy. Spadek poboru prądu w obwodzie priorytetowym poniżej nastawionej wartości progowej spowoduje automatyczne załączenie obwodu niepriorytetowego. W przypadku, gdy załączony jest już odbiornik priorytetowy układ uniemożliwi załączenie odbiornika niepriorytetowego. Opracować płytkę montażową PCB. prąd odbiorników niepriorytetowych <16 A, prąd odbiorników priorytetowych <16 A, prąd przełączenia regulowany od 2 do 15 A, Przekaźnik prądowy Celem pracy jest zaprojektowanie przekaźnika prądowego do kontroli wartości natężenia prądu w obwodach mierzonych z funkcją przełączenia przy przekroczeniu wartości natężenia prądu powyżej ustawionych wartości progowych. Zasilanie przekaźnika sygnalizowane świeceniem LED zielonej. Wartość natężenia prądu zadziałania nastawiana potencjometrem. Przekroczenie progu nastawy sygnalizowane świeceniem LED czerwonej. Opracować płytkę montażową PCB. Przedstawić krótką prezentację multimedialną zaprojektowanego układu lub urządzenia prąd <16 A, prąd przełączenia regulowany od 0,6 do 16 A, opóźnienie zadziałania regulowane od 0,5 do 5 s, Pokojowy regulator temperatury Celem pracy jest zaprojektowanie regulatora temperatury do bezpośredniego sterowania urządzeniami grzewczymi zasilanymi napięciem 230V, o prądzie maksymalnym nieprzekraczającym 16A. Opracować płytkę montażową PCB. Przedstawić krótką prezentację multimedialną zaprojektowanego układu lub urządzenia Funkcje regulatora: możliwość zaprogramowania 1 żądanej temperatury, sygnalizacja załączenia układu grzewczego, 2 czujniki temperatury - wewnętrzny i zewnętrzny, praca z wewnętrznym czujnikiem temperatury, praca z zewnętrznym czujnikiem temperatury, praca z dwoma czujnikami temperatury. 5
prąd obciążenia obwodu grzejnego <16 A, zakres regulacji temperatury od 5 do 35 C Przemysłowy regulator temperatury Celem pracy jest zaprojektowanie regulatora temperatury do bezpośredniego sterowania urządzeniami grzewczymi zasilanymi napięciem 230V, o prądzie maksymalnym nieprzekraczającym 16A. Opracować płytkę montażową PCB. Przedstawić krótką prezentację multimedialną zaprojektowanego układu lub urządzenia Funkcje regulatora: możliwość zaprogramowania 1 żądanej temperatury, sygnalizacja załączenia układu grzewczego, wskazania aktualnej temperatury, ALARM - ustawiany próg temperatury alarmowej, zasilanie od 180 do 240 V AC, prąd obciążenia <10A zakres regulacji temperatury od 0 do 400 C Przekaźnik termiczny Celem pracy jest zaprojektowanie przekaźnika rezystancyjnego (termicznego) służącego do ochrony urządzeń elektrycznych przed niepożądanym wzrostem temperatury przy wykorzystaniu czujników termistorowych PTC połączonych szeregowo w ilości 1-3 sztuk. Prawidłowa praca jest sygnalizowana świeceniem zielonej diody LED (właściwe napięcie zasilania, prawidłowa temp. kontrolowanego urządzenia, sprawny obwód podłączonych czujników PTC). Opracować płytkę montażową PCB. zasilanie 230 V AC / 24 V AC/DC, prąd obciążenia <8A, Czasowy wyłącznik lampki nocnej Celem pracy jest zaprojektowanie układu wyłączającego lampkę nocną po zadanym czasie (dotyczy studiujących nauki elektryczne). Opracować płytkę montażową PCB. Przedstawić krótką prezentację multimedialną zaprojektowanego układu lub urządzenia maksymalna moc obciążenia 60 W, czas wyłączenia 10 min., obwód wyjściowy załączany triakiem, izolacja galwaniczna układu sterowania i obwodu mocy, Regulacja mocy odbiornika prądu stałego metodą PWM Celem pracy jest zaprojektowanie układu ściemniacza żarówek niskonapięciowych sterowanych metodą PWM. Opracować płytkę montażową PCB. Przedstawić krótką prezentację multimedialną zaprojektowanego układu lub urządzenia zasilanie od 11 do 15 V DC, maksymalna moc obciążenia 60 W, tranzystor MOSFET w obwodzie wyjściowym, 6
Akustyczny sygnalizator uszkodzenia świateł stopu Celem pracy jest zaprojektowanie układu akustycznego sygnalizatora uszkodzenia świateł stopu lub innej dowolnej żarówki samochodowej. Opracować płytkę montażową PCB. Przedstawić krótką prezentację multimedialną zaprojektowanego układu lub urządzenia zasilanie od 11 do 15 V DC, maksymalna moc obciążenia 2 21 W, sygnalizacja dźwiękowa, Automatyczne oświetlenie garażu Celem pracy jest zaprojektowanie układu załączającego oświetlenie w garażu podczas wjazdu samochodu z włączonymi światłami. Opracować płytkę montażową PCB. Przedstawić krótką prezentację multimedialną zaprojektowanego układu lub urządzenia zasilanie 5 V DC, maksymalna moc obciążenia 150 W, izolacja galwaniczna układu sterowania i obwodu mocy, Tester tranzystorów npn i pnp Celem pracy jest zaprojektowanie układu samoczynnie wykrywającego i sygnalizującego polaryzację i sprawność lub niesprawność tranzystora npn lub pnp. Opracować płytkę montażową PCB. zasilanie 5 V DC, mocowanie elektrod tranzystora w podstawce sprężynującej, Automatyczna ładowarka akumulatorów NiCd Celem pracy jest zaprojektowanie układu przeznaczonego do ładowania akumulatorów NiCd Po osiągnięciu przez akumulatorki pełnego napięcia układ automatycznie wyłącza prąd ładowania. Zestaw wyposażyć w zasilacz sieciowy i pojemnik mocujący akumulatorki. Opracować płytkę montażową PCB i rysunek obudowy urządzenia prototypowego. Przedstawić krótką prezentację multimedialną zaprojektowanego układu lub urządzenia 4 ogniwa 1,5 V o pojemności 500-1000 mah, Odstraszacz komarów Celem pracy jest zaprojektowanie odstrasza cza komarów działającego na zasadzie emisji ultradźwięków o odpowiedniej częstotliwości. Fale o tej częstotliwości są wysyłane przez nietoperze, naturalnych wrogów komarów. Odstraszacz powinien być zasilany z baterii i gniazda zapalniczki samochodowej. Opracować płytkę montażową PCB i rysunek obudowy urządzenia prototypowego. zasilanie od 3 do 14 V DC, częstotliwość wyjściowa od 20 do 40 khz, promień działania około 2 m, temperatura pracy od 10 do 50 C. 7
Czujnik gazu Celem pracy jest zaprojektowanie elektronicznego czujnika gazu służącego do wykrywania i sygnalizowania obecności metanu, butanu i tlenku węgla w powietrzu. Urządzenie ma zabezpieczać pomieszczenia przed wybuchem gazu, chronić przed pożarem oraz sygnalizować o zaistniałym niebezpieczeństwie. Opracować płytkę montażową PCB i rysunek obudowy urządzenia prototypowego. Przedstawić krótką prezentację multimedialną zaprojektowanego układu lub urządzenia zasilanie bateryjne, czujnik gazu AF50, sygnalizacja akustyczna około 70 db, sygnalizacja wzrokowa dioda LED, temperatura pracy od -30 do 50 C. Czasowy wyłącznik lampki nocnej Celem pracy jest zaprojektowanie układu wyłączającego lampkę nocną po zadanym czasie (dotyczy studiujących nauki elektryczne). Opracować płytkę montażową PCB. Przedstawić krótką prezentację multimedialną zaprojektowanego układu lub urządzenia maksymalna moc obciążenia 60 W, czas wyłączenia 20 min., obwód wyjściowy załączany triakiem, izolacja galwaniczna układu sterowania i obwodu mocy, Wskaźnik napięcia akumulatora Celem pracy jest zaprojektowanie wskaźnika umożliwiającego określenie napięcia akumulatora samochodowego. Odczyt dokonuje się za pomocą diod LED (lub linijki świetlnej). Opracować płytkę montażową PCB i rysunek obudowy urządzenia prototypowego. Przedstawić krótką prezentację multimedialną zaprojektowanego układu lub urządzenia zasilanie od 10 do 14 V DC, nominalne napięcie pracy 12 V, wskaźniki stanu naładowania akumulatora - diody LED (lub linijka świetlna), przyłącze: wtyk zapalniczki samochodowej i krokodylki podłączane do zacisków akumulatora. Sygnalizator oblodzenia jezdni Celem pracy jest zaprojektowanie sygnalizatora oblodzenia jezdni (temperatury na zewnątrz pojazdu). Odczyt dokonuje się przy pomocy diod LED. Czujnik temperatury zabezpieczyć przed uszkodzeniami mechanicznymi. Opracować płytkę montażową PCB i rysunek obudowy urządzenia prototypowego. zasilanie od 10 do 16 V DC, wskaźniki temperatury na zewnątrz pojazdu - diody LED, temperatura pracy od -30 do 100 C, przyłącze: wtyk zapalniczki samochodowej lub śrubowe. Regulator oświetlenia Celem pracy jest zaprojektowanie tyrystorowego regulator mocy służącego do płynnej regulacji jasności oświetlenia, umożliwiającego dostosowanie oświetlenia do istniejących potrzeb, a także zapewnienia oszczędności energii elektrycznej. Układ przystosowany do wbudowania w puszkę podtynkową. Opracować płytkę montażową PCB i rysunek obudowy urządzenia prototypowego. 8
maksymalna moc wyjściowa 200 W., Ściemniacz lamp halogenowych Celem pracy jest zaprojektowanie układu umożliwiającego płynną regulację jasności lamp halogenowych. Ściemniacz włączyć pomiędzy transformator a żarówkę halogenową (12 V), co obniży poziom zakłóceń i zwiększy bezpieczeństwo użytkowania. W celu przedłużenia żywotności lamp halogenowych zastosować miękki start układu sterowania. Opracować płytkę montażową PCB. zasilanie 230 V/12 V AC, liczba równolegle pracujących obwodów 2, moc wyjściowa pojedynczego obwodu 60 W, Domowy regulator temperatury Celem pracy jest zaprojektowanie urządzenia sterującego mocą grzewczą (np. pieca akumulacyjnego, nagrzewnicy itp.) i regulacją temperatury. Opracować płytkę montażową PCB. Przedstawić krótką prezentację multimedialną zaprojektowanego układu lub urządzenia zasilanie od 180 do 240 V AC, moc wyjściowa <1,5 kw, zakres regulacji temperatury od 5 do 40 C Stacja lutownicza ze stabilizacją temperatury grota Celem pracy jest zaprojektowanie stacji lutowniczej zasilanej z zewnętrznego transformatora przemiennym napięciem bezpiecznym. Temperatura grota lutownicy stabilizowana. Opracować płytkę montażową PCB. Przedstawić krótką prezentację multimedialną zaprojektowanego układu lub urządzenia zasilanie 24 V AC, moc grzałki 60 W, regulacja temperatury grota od 150 C do 450 C, dokładność regulacji +/-5%, temperatura pracy od -30 do 50 C. Opcja nieobowiązkowa: cyfrowy wyświetlacz temperatury. Stabilizator prądu Celem pracy jest zaprojektowanie stabilizatora prądu. Opracować płytkę montażową PCB. prąd wyjściowy 5 A, współczynnik stabilizacji od zmian napięcia wejściowego 0,02%, temperatura pracy od -30 do 50 C. Napięciowy przetwornik temperatury 9
Celem pracy jest zaprojektowanie przetwornika do pomiaru temperatury za pomocą zewnętrznego czujnika temperatury i przekształcania mierzonej wielkości do unifikowanego analogowego wyjściowego sygnału napięciowego w zakresie 0 10 V. Przetwornik dokonuje ciągłego przekształcania oporu zewnętrznego czujnika temperatury na wyjściowy sygnał napięciowy 0 10V. W wyniku przekształcenia, na wyjściu pojawia się napięcie proporcjonalne do temperatury środowiska, w którym znajduje się czujnik temperatury. Przetwornik współpracuje z rezystancyjnym czujnikiem temperatury typu KTY81-210 (lub podobnym). Maksymalna długość przewodów sygnałowych (ekranowanych), łączących moduł z wejściem analogowym nie powinna przekraczać 20 m. napięcie zasilania 15 30V DC, zakres pomiarów od -50 do 100 С, maksymalny błąd pomiarowy ±1,5 С, napięcie wyjściowe 0 10V, czujnik temperatury KTY81-210, temperatura pracy od -40 С do 40 С, zaciski śrubowe 2,5mm². Regulator mocy kuchenki elektrycznej Celem pracy jest zaprojektowanie regulatora mocy oporowej kuchenki elektrycznej. Załączenie mocy grupowe lub fazowe. Opracować płytkę montażową PCB. Przedstawić krótką prezentację multimedialną zaprojektowanego układu lub urządzenia Zasilanie 230 V AC, regulowana moc (500-2000) W, temperatura otoczenia od +10 do 50 C, przyłącze wtykowe. Układ napędowy robota z silnikiem prądu stałego i przekształtnikiem tranzystorowym typu H Celem pracy jest zaprojektowanie układu napędowego robota złożonego z tranzystorowego mostka typu H zasilającego silnik prądu stałego, układu sterowania prądem twornika i układu sterowania prędkością wirnika. Tranzystory w układzie osiągają dwa stany: a) przewodzenie nasycenie złącza kolektor - emiter; b) nieprzewodzenie zablokowanie złącza kolektor emiter. Sygnał sterujący pracą tranzystorów jest sygnałem prostokątnym o regulowanym współczynniku wypełnienia. Sygnał prostokątny sterujący pracą tranzystorów uzyskiwany jest na wyjściu komparatora porównującego wartość sygnału sterującego u S i sygnał trójkątny u TR1 o częstotliwości kilku khz, przy czym sygnał sterujący jest podany na wejście nieodwracające, a sygnał trójkątny na wejście odwracające komparatora (!). Tranzystory w mostku załączane są parami T1-T4 oraz T2-T3, przy czym sygnał sterujący pracą pary tranzystorów T2-T3 jest sygnałem zanegowanym względem sygnału sterującego parą tranzystorów T1-T4. Nie dopuszcza się do jednoczesnego załączenia dwóch tranzystorów w jednej gałęzi. Stan taki spowodowałby zwarcie obwodu napięcia stałego i zniszczenie tranzystorów. 10
Rys. 1. Struktura tranzystorowego mostka typu H; a) obwód silnoprądowy i obwód sterowania pracą tranzystorów; b) generowanie przebiegu PWM oraz przebiegi sygnałów sterujących pracą tranzystorów Mając na uwadze, że wyłączenie tranzystorów nie jest natychmiastowe, w praktyce w czasie przełączania kolejnych par tranzystorów stosuje się kilkumikrosekundową przerwę czasową między sygnałami prostym i zanegowanym. W ten sposób pozwala się do końca zablokować jednej parze tranzystorów zanim załączy się druga parę i unika się mikrozwarć obwodu DC w czasie kolejnych przełączeń, kiedy mogłoby dojść do sytuacji ze nowa para tranzystorów jest załączana podczas, gdy poprzednia para jest jeszcze aktywna. W zależności od wypełnienia sygnału sterującego pracą tranzystorów napięcie średnie na wyjściu mostka może zmieniać swoją wartość w zakresie od U DC do U DC. Stąd też układ mostka typu H umożliwia przepływ prądu w obciążeniu w obu kierunkach. Parametry elementów układu mostka tranzystorowego zasilającego silnik prądu stałego: silnik DC 919D SERIES 35 mm SINGLE RATIO METAL GEARBOX, napięcie stałe mostka tranzystorowego 12 V, napięcie referencyjne wchodzące na komparator (-12 +12) V, amplituda od szczytu do szczytu fali trójkątnej 24 V, częstotliwość fali trójkątnej 1000 Hz. Regulator obrotów jednofazowego silnika komutatorowego Celem pracy jest zaprojektowanie sterownika prędkości obrotowej do jednofazowych komutatorowych silników elektrycznych. Układ ten ma zapewnić miękki start sterowanego silnika, nadzór poboru prądu przez obciążenie (detekcja przeciążeń) oraz stabilizację obrotów silnika, która wykrywa zmiany napięcia sieciowego i odpowiednio do tych zmian zwiększa lub zmniejsza kąt otwarcia triaka, regulując moc dostarczaną do obciążenia. Płynną regulacją obrotów steruje potencjometr obrotowy. Parametry techniczne: płynna regulacja obrotów w zakresie 5-95 %, maksymalne obciążenie - 2,5 kw, niski poziom generowanych zakłóceń, układ miękkiego startu, układ detekcji przeciążeń może pracować jako ściemniacz do żarówek tradycyjnych i halogenowych, zasilanie 230 VAC, temperatura pracy od -40 do +85 С. Ładowarka akumulatorów litowo-jonowych Celem pracy jest zaprojektowanie układu ładowania akumulatora Li-Ion. Ładowarka ma spełniać następujące funkcje: 1) wykrywać uszkodzenia akumulatora, 2) ładować do momentu całkowitego naładowania, 3) wskazywać stopień naładowania akumulatora. Opracować płytkę montażową PCB. 11
akumulator Li-Ion o napięciu 18 V, pojemność akumulatora 3 Ah Wskaźnik ilości płynu do spryskiwaczy szyb samochodowych Urządzenie powinno na bieżąco monitorować napełnienie zbiornika spryskiwacza i współpracować z czujnikiem poziomu płynu oraz wyświetlaczem w postaci linijki diodowej (lub innym). Należy przewidzieć regulację jasności wyświetlacza w zależności od oświetlenia zewnętrznego. Czujnik poziomu płynu można zaprojektować w postaci kilku, o różnej długości, drutów miedzianych w izolacji winylowej umieszczonych w zbiorniku spryskiwacza. Opracować płytkę montażową PCB. Przedstawić krótką prezentację multimedialną zaprojektowanego układu lub urządzenia napięcie zasilające 12 V, wyświetlacz - linijka diodowa, stan alarmowy dioda czerwona, temperatura pracy od -20 do 50 C. Sygnalizator zalania wodą Sygnalizator zalania jest przeznaczony do ochrony pomieszczeń domowych, przemysłowych, serwerowni, możliwe jest także zastosowanie w studzienkach wody opadowej itp... Powinien być wyposażony w sygnalizację optyczną zasilania (dioda LED zielona) oraz zalania (dioda LED czerwona) i umożliwiać sprawdzenie na odległość stanu sygnalizatora. Należy zastosować zasilanie buforowe dla przypadku zaniku napięcia sieci. Opracować płytkę montażową PCB. Przedstawić krótką prezentację multimedialną zaprojektowanego układu lub urządzenia napięcie zasilające 230 V 50 Hz, stan poprawnej pracy LED zielona, stan alarmowy LED czerwona i sygnał dźwiękowy, zasilanie buforowe, temperatura pracy od -10 do 50 C. Układ śledzenia optymalnego punktu pracy w modułu fotowoltaicznego Układ jest przeznaczony do śledzenia punktu mocy maksymalnej (MPPT) ogniwa PV współpracującego z przekształtnikiem podwyższającym DC/DC. Projekt z wykorzystaniem techniki analogowej lub cyfrowej. Charakterystyki elektryczne ogniw fotowoltaicznych (PV) mają charakter nieliniowy i zmieniają się wraz ze zmianą warunków środowiskowych. Prąd wyjściowy modułu PV zależy głównie od natężenia oświetlenia, natomiast jego napięcie wyjściowe zależy od temperatury. Maksymalna wydajność PV można uzyskać podczas pracy w punkcie największej mocy, systemy PV wykorzystują specjalnie dla nich przydzielone algorytmy śledzenia punktu maksymalnej mocy (MPTT). Opracować płytkę montażową PCB. Przedstawić krótką prezentację multimedialną zaprojektowanego układu lub urządzenia moduł PV KYOCERA 320 Wp napięcie zasilające (30-50) V DC, stan poprawnej pracy LED zielona, stan alarmowy LED czerwona, temperatura pracy od -10 do 50 C. Projekt układu ładowania superkondensatora BCAP3000P z sieci AC 230V Układ powinien ograniczać prąd ładowania tak, aby nie przekraczał on wartości bezpiecznej dla źródła zasilania. Ponadto bardzo ważne jest, aby w końcowej fazie ładowania superkondensatora nie przekroczyć dopuszczalnego maksymalnego napięcia tego kondensatora. Kolejnym problemem do rozwiązania jest równomierność ładowania baterii kondensatorów i rozkładu napięć na poszczególnych elementach. Ważne jest, aby zapewnić, żeby poszczególne napięcia każdego superkondensatora nie przekraczały maksymalnego napięcia pracy, gdyż może to doprowadzić do rozkładu elektrolitu, wytworzenie gazu, wzrost ESR, a w ostateczności żywotność zostanie zmniejszona. 12
Opracowanie systemu sterowania platformy mobilnej z zasobnikami energii Jest to robot wyposażony w czujniki fotorezystorowe (lub inne), który jest zasilany przez baterie słoneczne i przesuwa się w kierunku największego natężenia światła, w celu naładowania baterii. Silnik(i) napędowe prądu stałego sterowane w układzie mostka H. przyjmuje Autor projektu. Zasilacz (ładowarka) urządzeń przenośnych. Celem pracy będzie zaprojektowanie urządzenia będącego w stanie zasilać i ładować urządzenia przenośne np. telefony komórkowe, odbiorniki GPS, odtwarzacze MP3 itp. przez wejście USB. Urządzenie składało się będzie z wbudowanego akumulatora litowo jonowego, przetwornicy napięcia, układu kontroli ładowania i układu zabezpieczającego akumulator przed nadmiernym rozładowaniem. Wbudowany akumulator będzie ładowany przez wejście microusb. Po naładowaniu do urządzenia będzie można podłączad inne urządzenia posiadające możliwośd ładowania z portu USB np. w celu naładowania lub zasilenia. Wbudowany akumulator: 1 ogniwo Li-ion Przetwornica napięcia step-up o napięciu wyjściowym: 5V W przypadku zgłoszenia własnego tematu, ocena końcowa zostanie podwyższona o (0,5 1,0) pkt., w zależności od innowacyjności rozwiązania zadania projektowego. 13