Hjälp med instuderingsuppgifter

[Nerre]

Ingen fara, jag var på väg att skriva det där med effekt jag också men tänkte att jag ville inte ge för mycket förklaringar (man lär sig mer av att få tänka efter lite själv).

[jacobse]

Jätte stort tack för bra förklaringar! Tror jag har förstått hyffsat nu.
Här kommer dagens projekt. Hoppas ni har lust att hjälpa till igen! Har lärt mig massor så här långt.
Har inte kommit någonstanns än. Vet inte riktigt hur jag ska tänka. Om vi kan börja med första grenen med LED och resistor. Jag antar att effekten utvecklas både i resistor och LED. Vore väldigt tacksam om någon kan förklara hur detta fungerar.

[Nerre]

Räkna på en bit i taget, var går det strömmar? Hur stora är de? Åt vilket håll går de?

[jacobse]

Använde KVL och kom fram till U-Uf-R1*I=0 => I=15.9 mA. Kan det stämma? känns som att det är rimligt.

Den andra grenen vet jag inte riktigt hur jag ska hantera. Är 50% duty samma som att ta U/2? Att högtalaren har en spolresistans på 8 ohm, kan man då tänka som så att man ersätter högtalaren med en resistor på 8 ohm och räknar effekten på den? Hur fungerar transistorn? Antar att det är KVL jag ska använda när jag listat ut hur alla komponenter hänger ihop. Massa frågor hoppas ni orkar med.

[Nerre]

Nja, 50% duty cycle betyder att du får räkna ut två olika situationer (till respektive från) och sen ta hälften av varje.

Om den ena situationen blir noll så är det ju uppenbart att totalen blir 50% av den andra, men det är inte alltid säkert att ena situationen är noll.

Jag tror tanken är att du ska se högtalaren som en 8 ohms resistans. Hur transistorn fungerar står i texten, när transistorn leder så har du de spänningsfall som är inritade i bilden, när den inte leder går det ingen ström genom den (se det som avbrott, ta bort hela transistorn bara).

[jacobse]

Jag måste vara väldigt trög. Jag fattar inte alls detta. Om vi förenklar kretsen lite och säger att det är U= 5 V utan PWM. Som jag har förstått det går det en ström från vänster till höger Ib. Sen går det en ström uppifrån och ner Ic. Ib=(U-Ube)/R2=4.3mA. Ic=(U-Uce)/Rh= 600mA (Rh=högtalare).

Ni får jätte gärna förklara vad jag har tänkt fel och vad jag har missat!

[Nerre]

Jag tycker inte du har räknat fel. Men sådär är det bara 50% av tiden.

[jacobse]

Det var det värsta. Så det hade stämt om det var en konstant spänning på 5V? Dax att ta tag i PWM delen nu då. Jag har fått för mig att en transistor är antingen till eller från. Då tycker jag att det borde vara antingen 5V eller 0V. Så jag tycker att 50% duty cycle borde vara 2.5V. Förklara jätte gärna var jag tänker fel.

[Nerre]

Det lilla aber som finns är väl att utgången inte är garanterad att ligga på 5 V, ska du räkna på worst case måste du räkna med att spänningen på uCn utgång är 4,2 V (minimum enligt databladet).


När det gäller duty cycle så är det ju inte spänningen du är ute efter, det är medelströmmen. Så att räkna på 2,5 V kanske ger rätt resultat, men är fel sätt att räkna.

[swesysmgr]

Det var det värsta. Så det hade stämt om det var en konstant spänning på 5V? Dax att ta tag i PWM delen nu då. Jag har fått för mig att en transistor är antingen till eller från. Då tycker jag att det borde vara antingen 5V eller 0V. Så jag tycker att 50% duty cycle borde vara 2.5V. Förklara jätte gärna var jag tänker fel.

Räkna ut maxeffekten som om dioden etc. var på hela tiden. Med 50% duty är den aktiv hälften av tiden = 0,5 * maxeffekten, med 75% duty får du 0,75 * max osv.

[jacobse]

Jag blir mer lost ju mer jag kollar på den här uppgiften känns det som. Skulle behöva en riktigt enkel förklaring om jag ska lyckas förstå det här känns det som. Så om någon har en riktigt enkel grundläggande förklaring får ni gärna säga till!

Jag försöker räkna ut effekten på transistorn enligt senaste tipset så här:
P=(IB*Ube+Ic*Uce)*0.5= (4.3*0.7+600*0.2)*0.5=61.5 mW. Stämmer det så långt?

Sen kommer effekt att utvecklas i de båda motstånden också eller har jag fel?

Mvh

[Nerre]

Jag förstår inte hur det kan vara svårt att förstå att om t.ex. en strömställare är i ena läget 50% av tiden och andra läget 50% av tiden så kommer medelvärdet att bli hälften av varje?

50% av A plus 50% av B blir bara 50% av A om B är noll.

Säg att du har en omkopplare som växlar mellan 5 V och 12 V med 50% duty cycle. Hälften av tiden har du 5 V och hälften av tiden har du 12 V. Medelvärdet blir 0,5*5 + 0,5*12 (vilket är samma sak som (5+12)/2).

Om omkopplaren istället står på 5 V 70% av tiden så blir medelvärdet 0,7*5+0,3*12.

Om omkopplaren istället slår mellan 5 V och 0 V så blir medelvärdet (med 70% duty cycle) 0,7*5+0,3*0.

Sen behöver du inte räkna ut effektutvecklingen i varje delkomponent, du kan räkna ut effekten i en hel gren i taget. Effekten är ju spänning gånger ström, vet du strömmen genom en gren och spänningen mellan ändpunkterna i grenen så kan du räkna ut effekten.

[jacobse]

Ja jag fattar inte heller hur detta kan vara så svårt. Är antagligen något väldigt grundläggande jag missar. Ni ska i alla fall ha jätte stort tack för era förklaringar!

Det här är de jag försökt med så här långt:

LED grenen:
I=(U-Uf)/R=(5-1.5)/220=15.9mA
P=U*I=5'15.9=79.54mW

Högtalargrenen:
U=5*0.5+0*0.5=2.5V
Ib=(U-Ube)/R2=(2.5-0.7)/1000=1.8mA
Ic=(U-Uce)/Rh=(2.5-0.2)/8=287.5mA
I=Ib+Ic=289.3mA
P=UI=2.5*289.3=723.5mW

Itot=289.3+15.9=305.2mA
Ptot=723.5+79.54=803.04mW

Testade även med U=4.2 enl datablad. Då fick jag följande värden:

LED gren:
I=12.27 mA
P=51.54 mW

Högtalargren:
Ib=1.4 mA
Ic=237.5 mA
I=238.9 mA
P=501.69 mW

Itot=251.17 mA
Ptot=553.18 mW


Är som sagt garanterat något grundläggande jag missat och lär ju skämmas. Men ni får jätte gärna hjälpa till om ni har lust och tid. Är väl sånna här problem man lär sig av...

[Nerre]

Jag orkar inte sitta och kontrollräkna, men har du tagit hänsyn till just det här med att utgångarna från controllerna inte ligger på 5 V respektive 0 V? Du har i slutet försökt med 4,2 V skriver du, men har du även tagit hänsyn till att en låg utgång kan vara så hög som 0,7 V?

I högtalargrenen verkar du tänkt konstigt. Det är ju två grenar som går ihop, du måste räkna varje gren för sig.

Som jag ser det verkar du vara för fokuserad på siffrorna, försök förstå hur du ska räkna ut effektförbrukningen först, SEN kan du sätta in siffror.

[jacobse]

Ja jag har nog tänkt konstigt på många sätt i denna uppgift. Får ingen ordning alls på den. Är nog en sån uppgift som inte är någon mening med att sitta och traggla med, när man inte kommer vidare. Men ni ska ha jätte stort tack för all hjälp!