297 matches
-
o compensare dinamică a șocurilor de putere reactivă (prin conectarea unei surse statice reglabile VAR, Fig.2.27c). Capitolul 3 PERTURBAȚII SPECIFICE DISPOZITIVELOR SEMICONDUCTOARE ȘI CONVERTOARELOR ELECTRONICE DE PUTERE 3.1. Dispozitive semiconductoare de putere Dispozitivele semiconductoare de putere sunt rezistoare, comandate sau nu, cu caracter puternic nelinear. Principalele dispozitive semiconductoare de putere sunt: dioda, tiristorul, triacul, tiristorul cu blocare pe poartă (GTO), tranzistorul bipolar de putere, tranzistorul cu grilă izolată (IGBT), tiristorul controlat MOS (MCT). 3.1.1. Dioda Dioda
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]
-
prin generatorul G și inductanța de linie Ll. Filtrul LjCj, conectat în paralel la bornele redresorului, este acordat pe armonica “j”. Se evită această situație prin realizarea judicioasă a filtrului și prin conectarea, în paralel cu bobina filtrului, a unui rezistor de amortizare Ra. înfășurarea bobinei filtrului, realizată fără miez de fier, trebuie să aibă pierderi minime prin efect pelicular. Filtrul acordat pe frecvența fj are un comportament inductiv pentru frecvențe superioare frecvenței fj. Riscul rezonanței poate apărea la frecvențe mai
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]
-
4.302) este practic de forma:, (4.31) încât se deduce că și puterea reactivă este nulă, Q=0, deci kp=1. în concluzie, indiferent dacă regimul este sinusoidal sau nu, factorul de putere este unitar doar în circuite cu rezistoare lineare. 4.4. Efectele regimului deformant Efectele regimului deformant se evidențiază prin comparație cu regimul permanent periodic sinusoidal (neperturbat sub raportul compatibilității electromagnetice). Un prim efect nedorit constă în creșterea puterii aparente, deci a curenților prin conductoare, cu efecte termice
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]
-
se trec succesiv toate liniile în zero logic și se scanează coloanele, citindu-se toată tastatura. Rezistențele de pull-up asigură starea de unu logic pentru coloanele care nu au taste apăsate. Microcontrolerele moderne dispun la pinii de intrare/ieșire de rezistoare integrate de pull up și pull-down, selectabile software, astfel că numărul de componente necesare citirii unei tastaturi matriceale este redus la minim. Metoda are însă și un dezavantaj, procesorul trebuie să fie permanent în stare activă, chiar dacă are linii de
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
intrare ieșire ale microcontrolerelor MSP430 includ: • sunt programabile la nivel individual, independent una de alta; • permit combinație de linii de intrare sau de ieșire; • întreruperi individual configurabile pentru porturile P1 și P2; • registre de date independente pentru intrare și ieșire; • rezistoare pullup/pulldown configurabile individual pentru fiecare pin; • dispozitivele MSP430 mai noi dispun și de oscilator de pin configurabil individual, care permite implementarea funcțiunilor de tip senzor tactil capacitiv fără a necesita componente externe. Această funcțiune necesită însă resurse suplimentare ale
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
PxIN/PxOUT. Descrierea detaliată a acestor regiștri este prezentată în tabelul următor. Port Descriere și utilizare PxDIR Registru de direcție, conform valorii biților se selectează liniile portului ca intrări (bit 0Ă sau ieșiri (bit 1Ă. PxREN Registru de configurare a rezistoarelor de pullup/pulldown asociate, conform valorii biților se selectează dezactivarea (bit0Ă sau activarea (bit1Ă acestor rezistoare pentru fiecare din liniile portului. PxSEL, PxSEL 2 Regiștri de selecție a funcțiunii pinului respectiv, în funcție de dispozitivul și familia de microcontrolere MSP430 utilizate. În
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
PxDIR Registru de direcție, conform valorii biților se selectează liniile portului ca intrări (bit 0Ă sau ieșiri (bit 1Ă. PxREN Registru de configurare a rezistoarelor de pullup/pulldown asociate, conform valorii biților se selectează dezactivarea (bit0Ă sau activarea (bit1Ă acestor rezistoare pentru fiecare din liniile portului. PxSEL, PxSEL 2 Regiștri de selecție a funcțiunii pinului respectiv, în funcție de dispozitivul și familia de microcontrolere MSP430 utilizate. În principiu, combinațiile permise din biții de același rang din aceste registre (care corespund aceluiași pină sunt
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
DA cu o ieșire PWM a microcontrolerului MSP430, un filtru RC trece jos și un buffer inversor Cea mai simplă și intuitivă implementare a unui convertor DA cu componente externe este cea prezentată în figura 4.23. Se folosesc N rezistoare pentru a obține o rezoluție de N biți, dar aceste rezistoare au rezistențele de valori tot mai mari, puteri ale lui 2 față de valoarea cea mai mică. Acest aspect ridică probleme deosebite în ceea ce privește monotonia convertorului, din jocul Capitolul 4 Dispozitivele
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
trece jos și un buffer inversor Cea mai simplă și intuitivă implementare a unui convertor DA cu componente externe este cea prezentată în figura 4.23. Se folosesc N rezistoare pentru a obține o rezoluție de N biți, dar aceste rezistoare au rezistențele de valori tot mai mari, puteri ale lui 2 față de valoarea cea mai mică. Acest aspect ridică probleme deosebite în ceea ce privește monotonia convertorului, din jocul Capitolul 4 Dispozitivele periferice ale sistemelor embedded Construcția și tehnologia sistemelor embedded 100 toleranțelor
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
au rezistențele de valori tot mai mari, puteri ale lui 2 față de valoarea cea mai mică. Acest aspect ridică probleme deosebite în ceea ce privește monotonia convertorului, din jocul Capitolul 4 Dispozitivele periferice ale sistemelor embedded Construcția și tehnologia sistemelor embedded 100 toleranțelor rezistoarelor putându-se obține la incrementarea valorii binare de la intrare o valoare mai mică a tensiunii la ieșire. Schema este dezavantajoasă și din punct de vedere logistic, sunt necesare N tipuri de rezistoare, ceea ce încarcă excesiv lista de materiale (Bill of
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
embedded Construcția și tehnologia sistemelor embedded 100 toleranțelor rezistoarelor putându-se obține la incrementarea valorii binare de la intrare o valoare mai mică a tensiunii la ieșire. Schema este dezavantajoasă și din punct de vedere logistic, sunt necesare N tipuri de rezistoare, ceea ce încarcă excesiv lista de materiale (Bill of Materials, BOMĂ. Figura 4.23 Implementarea unui convertor DA cu microcontroler MSP430 și rezistențe proporționale cu puterile lui 2 O altă posibilitate de implementare a convertoarelor DA este cu rețea R2R; utilizând
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
I/O de uz general și un registru de deplasare pe 8 biți se implementează cu un număr relativ redus de componente un convertor DA pe 8 biți. Un avantaj al rețelei R-2R este utilizarea a doar două tipuri de rezistor, care pot fi alese de precizie bună. Figura 4.24 Convertor DA cu rețea R-2R În cazul în care se dorește obținerea unor performanțe deosebite se poate alege soluția utilizării unui convertor DA extern, cu interfață serială (pentru minimizarea numărului
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
103 Figura 4.27 Structura unui convertor AD cu dublă pantă Sistemul funcționează în mod rațiometric, măsurând timpul descărcării condensatorului integratorului O altă variantă de realizare a convertoarelor AD este convertorul Flash. Acesta combină un divizor de tensiune cu 2N rezistoare cu 2N-1 comparatoare și un decodificator prioritar pentru a realiza direct conversia pe principiul termometrului cu lichid - ieșirile tuturor comparatoarelor din partea de jos, până la cel mai apropiat nivel de tensiune mai mic decât tensiunea de intrare, sunt unu logic, iar
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
consum redus în care izolarea galvanică nu este o prioritate (de exemplu un contor electronic de energie electricăă se poate opta pentru sursa de tensiune liniară cu condensator. Această sursă este practic un divizor de tensiune alternativă realizat cu un rezistor și un condensator, urmat de circuit de redresare, filtrare și stabilizare a tensiunii de ieșire. Sursa funcționează doar pentru curenți mici, de ordinul miliamperilor, și necesită atenție deosebită pentru că nu realizează separare Capitolul 6 Elemente constructive electromecanice ale sistemelor embedded
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
Schema elimină transformatorul, componentă scumpă și voluminoasă, și utilizează un condensator care trebuie să aibă o tensiune nominală mare, minim 400Vcc sau 250Vca, pentru a suporta posibilele vârfuri de tensiune pe liniile rețelei. În serie cu condensatorul se conectează un rezistor de protecție cu rol de limitare a curentului la apariția unor vârfuri de tensiune și a unor componente de înaltă frecvență suprapuse peste tensiunea alternativă a rețelei. Figura 5.2 Sursă cu condensator Se utilizează următoarele notații: Vac tensiunea rețelei
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
tensiune și a unor componente de înaltă frecvență suprapuse peste tensiunea alternativă a rețelei. Figura 5.2 Sursă cu condensator Se utilizează următoarele notații: Vac tensiunea rețelei fac frecvența rețelei (50/60 Hză ω pulsația Cm capacitatea condensatorului Rm rezistența rezistorului serie În aceste condiții curentul efectiv prin circuit se calculează cu relația: Capitolul 6 Elemente constructive electromecanice ale sistemelor embedded Construcția și tehnologia sistemelor embedded 130 2 22 11 m m ac m m ac ac R C V R
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
minimă a condensatorului este 2 max 2 min min min 2 1 2 1 m AM ac ac m R I V f C Această valoare a capacității include toleranțele pentru tensiunea și frecvența rețelei conform cazului celui mai defavorabil. Rezistorul de protecție Rm se calculează pentru a limita curentul produs de un vârf de tensiune: maxI V R spike m Condensatorul de filtraj are o valoare minimă calculată cu formula ch AM ch V TI C 2 min În cazul
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
cu litiu impune respectarea anumitor precauții în utilizare - este necesar un circuit de limitare care să prevină încărcarea bateriei, de obicei o diodă în serie. Pentru evitarea oricăror probleme în cazul defectării diodei, se introduce în serie cu bateria un rezistor de limitare a curentului invers (de încărcareă, calculat astfel încât curentul să nu depășească 5mA. De asemenea, este interzisă sudarea/lipirea de fire sau terminale pe corpul bateriei, soluția este alegerea din oferta producătorului a unui model de baterie cu terminale
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
aproximativ 13nA/mm2 de suprafață activă. Pentru un afișor cu o suprafață de 100mm2 curentul consumat va fi de: AmmnAmmI LCD 3.1/13100 22 Microcontrolerul MSP430 permite optimizarea adaptării la un anumit afișor cu cristale lichide, prin utilizarea unor rezistoare externe de stabilire a tensiunilor prag. Curentul IRLCD prin aceste rezistoare se adaugă curentului consumat de afișor, astfel că pentru un afișor multiplexat 4:1, deci cu 4 rezistoare de 1.5M, se consumă suplimentar: A M V R V
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
suprafață de 100mm2 curentul consumat va fi de: AmmnAmmI LCD 3.1/13100 22 Microcontrolerul MSP430 permite optimizarea adaptării la un anumit afișor cu cristale lichide, prin utilizarea unor rezistoare externe de stabilire a tensiunilor prag. Curentul IRLCD prin aceste rezistoare se adaugă curentului consumat de afișor, astfel că pentru un afișor multiplexat 4:1, deci cu 4 rezistoare de 1.5M, se consumă suplimentar: A M V R V I LCD CC RLCD 5.0 5.14 0.3 4
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
adaptării la un anumit afișor cu cristale lichide, prin utilizarea unor rezistoare externe de stabilire a tensiunilor prag. Curentul IRLCD prin aceste rezistoare se adaugă curentului consumat de afișor, astfel că pentru un afișor multiplexat 4:1, deci cu 4 rezistoare de 1.5M, se consumă suplimentar: A M V R V I LCD CC RLCD 5.0 5.14 0.3 4 Calculul duratei de viață a bateriei Considerând valorile analizate anterior se poate estima durata de viață a bateriei
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
din capacitatea nominală, Qnom=0.5Ahă ICC curentul mediu consumat de microcontrolerul MSP430F44x (1.88μA în cazul analizată IQu curentul mediu prin cuarț(1μA în cazul de fațăĂ ILCD curentul prin afișorul cu cristale lichide (1.3μAĂ IRLCD curentul prin rezistoarele LCD externe (0.5μAĂ Isys curentul mediu prin circuitele externe (nu este luat în calcul fiind puternic dependent de aplicația concretăă Pentru o temperatură a mediului ambiant de 25 de grade Celsius și considerând valorile calculate anterior se obține o
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
circuitelor sensibile la ESD în centrul plăcii, departe de margini, de cabluri, conectoare și circuitul de alimentare. Utilizarea de componente care să limiteze impulsurile de curent și tensiunile induse ce apar în timpul unei descărcări electrostatice. Aceste componente pot fi pasive (rezistoare serie, condensatoare de decuplare, perle de ferită, varistoare, filtreă sau dispozitive supresoare active ( TVS -Transient Voltage Supressor-, diode, tiristoareă. Alegerea dispozitivului supresor se face în funcție de subcircuitul pe care trebuie să-l protejeze și de nivelul ESD preconizat. Un exemplu de
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
electrostatice și supratensiunile de pe linia de alimentare s-au prevăzut un dispozitiv de clampare de tip TVS și un condensator de decuplare în paralel cu alimentarea. Liniile digitale de intrare și ieșire se protejează prin legarea în serie a unor rezistoare de valori mai mici pentru liniile de ieșire (33Ohm ... 100Ohmă sau mai mari pentru liniile de intrare (500Ohm ... 1kOhmă care nu perturbează funcționarea normală a sistemului dar limitează semnificativ impulsurile de curent produse de descărcarea electrostatică. Protecția contra fenomenelor ESD
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
1kOhmă care nu perturbează funcționarea normală a sistemului dar limitează semnificativ impulsurile de curent produse de descărcarea electrostatică. Protecția contra fenomenelor ESD cuplate cu sistemul prin afișorul cu cristale lichide se face prin conectarea între afișor și microcontroler a unor rezistoare de valoare medie (1kOhm ... 10kOhmă. 7.2. Perturbații electromagnetice în sistemele embedded O situație specială apare în cazul electronicii auto. Echipamentele trebuie să suporte o gamă largă de temperaturi, să fie imune la impulsurile electromagnetice produse de instalația de aprindere
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]