Константная электроника: Функция поддержки оборотов в УШМ
Функция поддержки оборотов в УШМ
share.in Facebook share.in Telegram share.in Viber share.in Twitter
Содержание:
- Что такое функция поддержки оборотов?
- Принцип работы функции поддержания постоянных оборотов
- Преимущества стабилизации оборотов
- Для каких задач нужна УШМ с поддержкой оборотов?
Угловые шлифовальные машины, которые многим известны как «болгарки», — незаменимый инструмент в строительстве. Они также используются для ремонтных работ, в мастерских по обработке дерева и металла, и для многих других целей. Популярность УШМ привела к появлению большого разнообразия этого инструмента. Сегодня существует большое количество разных по своим техническим характеристикам и функциям УШМ.
Производители стараются сделать УШМ как можно более эффективными и экономичными. Для этого они разрабатывают новые функции и системы, упрощающие применение инструмента.
Что такое функция поддержки оборотов и зачем она нужна?
Если вы когда-нибудь работали болгаркой, то знаете, что для шлифовки разных материалов нужно разное количество оборотов диска УШМ. Лучше всего, если частота вращения на протяжении всего процесса обработки не будет сильно отличаться от нормы. Однако на практике достигнуть стабильных оборотов не получается. Когда оператор прижимает болгарку к поверхности, двигатель тратит часть энергии на преодоление сопротивления трения. В результате, число оборотов в минуту изменяется в зависимости от нажима. Если нужно работать на низких оборотах, диск может остановиться даже под весом УШМ. В свою очередь, при работе инструментом на высоких оборотах вы получите некачественный результат, вызванный перегревом материала.
Функция стабилизации оборотов справляется с этой проблемой, позволяя работать под нагрузкой на конкретной стабильной скорости. Вы можете сколько угодно надавливать на инструмент, торможение двигателя будет исключено. Это помогает добиться равномерной обработки поверхности. Как показывает практика, УШМ с поддержкой оборотов чрезвычайно сложно «задавить». Инструмент будет выдавать достаточно оборотов даже при значительном усилии оператора.
Как работает функция поддержания постоянных оборотов?
В УШМ установлен датчик Холла. Он способен отслеживать изменения индукционного поля в электрическом инструменте, определяя скорость вращения диска. При падении или изменении оборотов датчик передает это значение на электронную плату, после чего запускается механизм стабилизации. При падении оборотов система стабилизации повышает ток в электродвигателе, выравнивая скорость вращения. Если же диск вращается быстрее необходимого, происходит снижение оборотов.
Преимущества функции стабилизации оборотов
- Вы сможете использовать болгарку даже при повышенной нагрузке. Это касается не только УШМ, но и любого другого электроинструмента. Константная электроника как бы создает резервную мощность, которую можно использовать при перегрузке. Чересчур усиленная нагрузка может привести к быстрому износу двигателя УШМ, редуктора и подшипников.
- Даже если приходится обрабатывать неоднородный материал, количество оборотов не будет «прыгать», все время оставаясь стабильным. Это значит, что вы сможете добиться ровной поверхности при шлифовке или ровно разрезать деталь.
- Если в сети происходят скачки напряжения, это скажется потерей потребляемой мощности. Система поддержки оборотов защищает от этого эффекта, повышая или понижая напряжение. Даже если в сети возникнет повышение напряжения, система сразу отреагирует на него. Это позволяет сохранить работоспособность инструмента и продлить срок его эксплуатации.
- Колебания напряжения в сети могут привести к рывку инструмента. Система поддержки оборотов компенсирует это, не позволяя скорости диска превысить норму.
- Вращение диска со стабильной скоростью позволяет ему медленнее стачиваться. Функция поддержки оборотов защищает от перепадов скорости, которые приводят к деформации диска или его разрушению.
- Материал не портится из-за неравномерной скорости вращения диска. Он не перегревается и не подвергается лишним нагрузкам. Это позволяет сделать рез ровнее или получить однородную поверхность при шлифовании.
Читайте так же: Как выбрать угловую шлифовальную машину
Кому подойдет УШМ с поддержкой постоянных оборотов?
Главная функция угловых шлифовальных машин — обработка различных материалов. Для каждого из них необходимо установить определенную скорость вращения диска:
- Для шлифовки металла лучше всего подойдет скорость от 2000 до 3000 оборотов в минуту.
- Шлифовка дерева выполняется на скорости от 2000 до 4000 об/мин (точное значение зависит от плотности породы).
- Для резки металла или керамогранита нужны максимальные обороты. Например, для отрезания металлического болта диаметром 15 мм, нужно выставить скорость вращения диска около 8000 об/мин.
Если не соблюдать подходящий диапазон, можно испортить деталь. Дерево, с которым работают на чересчур высокой скорости, почернеет. Сам диск тоже может прийти в негодность. А вот работа с твердыми материалами на низкой скорости будет очень неэффективна.
Функция поддержания постоянных оборотов (константная электроника) очень важна для УШМ. Лучше уточнять о ее наличии при покупке инструмента, чтобы приобрести необходимую модель.
Угловая шлифмашина (болгарка) Диолд МШУ-1,3-02 (константная электроника)
Угловая шлифмашина (болгарка) Диолд МШУ-1,3-02 (константная электроника)
Машина шлифовальная угловая МШУ-1,3-02 предназначена для выполнения шлифовальных и отрезных работ по металлу и иным конструкционным и строительным материалам без подачи воды в бытовых условиях с помощью шлифовального /отрезного/ круга. Обработку хрупких материалов следует выполнять с особой осторожностью, принимая эффективные меры к удалению пыли и шлама из зоны резки.
Машина предназначена для эксплуатации в районах умеренного климата, исполнение УХЛ, категория размещения 3.1 по ГОСТ 15150-69, при температуре окружающего воздуха от минус 15 ° С до плюс 35 ° С.
Режим работы машины – S2-30 мин.
В качестве рабочего инструмента используются шлифовальные, отрезные круги с рабочей скоростью не менее 80 м/с, номинальным диаметром 150 мм., диаметром посадочного отверстия 22,2 мм и толщиной не менее 2 мм.
Адреса гарантийных мастерских
Вес с упаковкой (брутто)
Габаритные размеры, не более
Габариты в упаковке
Класс защиты от поражения электрическим током
Ключ специальный
Ключ шестигранный S5
Максимальный диаметр круга
Масса, не более
Наличие плавного пуска
Напряжение питающей сети
Номинальная потребляемая мощность
Руководство по эксплуатации
Рукоятка дополнительная
Тип электродвигателя
однофазный, коллекторный
Толщина шлифовального/отрезного кругаЧастота питающей сети
Число оборотов
Общие параметры | |
Тип | штроборез |
Модель | Sturm! AG915S |
Основные характеристики | |
Мощность | 1600 Вт |
Максимальное число оборотов | 5500 об/мин |
Количество рабочих дисков | 2 |
Внешний диаметр диска | 150 мм |
Посадочный диаметр диска | 22. 2 мм |
Максимальная ширина пропила | 29 мм |
Минимальная ширина пропила | 9 мм |
Максимальная глубина пропила | 44 мм |
Минимальная глубина пропила | 11 мм |
Управление | |
Регулировка оборотов | нет |
Регулировка ширины пропила | есть |
Плавный пуск | есть |
Ограничитель глубины пропила | есть |
Возможность подключения к пылесосу | есть |
Безопасность | |
Блокировка случайного включения | есть |
Защита от перегрузок | есть |
Защитная стенка/кожух | есть |
Дополнительная информация | |
Комплектация | дополнительная рукоятка, ключи шестигранные, угольные щетки, переходник для пылесборника, зажимной ключ, документация, защитный кожух, зубило, алмазные отрезные круги 2 шт. , металлический кейс |
Дополнительно | длина сетевого кабеля 2.1 м, плавный пуск, блокировка шпинделя |
Габариты и вес | |
Ширина | 460 мм |
Высота | 240 мм |
Длина | 240 мм |
Вес | 9.3 кг |
Отраслевая энциклопедия. Окна, двери, мебель
Введение
УШМ один из самых популярных инструментов, он способен выполнять разнородные работы, будь то резка бетона или доведение до блеска металлических поверхностей. Народное название углошлифовальной машины (УШМ) произошло от первых, появившихся в СССР в начале 70-х годов моделей производимых в Болгарии. Изначально УШМ использовали для шлифовки, но позже появились специальные абразивные круги, а технические параметры машин оптимизировали под резку. На сегодняшний день болгарки используются как на стройплощадках профессионалами так и обычными потребителями в быту. Технические возможности данного электроинструмента позволяют резать металл, бетон, кирпич, гранит, мрамор, цемент, асфальт, камень; используя различные щетки, снимать ржавчину, краску с деталей, не изменяя их рельеф; шлифовать и полировать поверхности.
Классификация УШМ
В основу деления инструмента на классы положено время эксплуатации. Бытовые угловые шлифовальные машины используются по 30–40 минут в день. Профессиональные – обладают гораздо большим ресурсом, так как предполагается высокая интенсивность работы (несколько часов в сутки), а отсюда и многие особенности: усиленная пылезащита, сниженный уровень шума, всевозможная электроника. Кто-то выделяет особый класс – индустриальные машины, еще более устойчивые к нагрузкам. Правда, там, где предполагается сверхинтенсивная эксплуатация, зачастую прибегают к помощи пневматики. Классифицируют болгарки также в зависимости от размера круга. На рынке встречаются машины под оснастку 115, 125, 150, 180 и 230 мм. Наиболее распространены 125 и 230 мм. Существуют одноручные и двуручные УШМ.
Характеристики углошлифовальных машин
Детальное знакомство с болгарками стоит начать с описания конструкции на примере KEN. По продольной оси шпинделя и мотора УШМ лежат по отношению друг к другу под углом 90 градусов. Механизм передачи вращения предельно прост: якорь двигателя соединен с ведущей шестерней, которая сцеплена с расположенной перпендикулярно ведомой. Редуктор понижающий: значит, от десятков тысяч оборотов двигателя на шпиндель передается лишь несколько тысяч. Диаметр круга, частота вращения, мощность, вес. Диаметр круга – ключевой параметр для УШМ. Под него подбирают обороты и мощность мотора, что, в конце концов, сказывается на весе. Надо учитывать, что линейная скорость режущей кромки не должна превышать 80 м/с. Если переступить этот порог, круг может разлететься. Перевести 80 м/с в количество оборотов несложно, достаточно знать формулу расчета длины окружности. Для круга диаметром 115 мм максимальными будут 13290 об/ мин, для 125 – 12230 об/мин, для 150 – 10190 об/мин, для 180 – 8490 об/мин и для 230 мм – 6650 об/мин. Если пробежаться по техническим характеристикам современных УШМ, то увидим, что 80 м/с выдерживаются даже с небольшим запасом. При этом надо учитывать, что при нагрузке, если углошлифовальная машина не оснащена системой стабилизации частоты, скорость заметно падает.
Мощность (у большинства болгарок она в пределах 750–2700 ватт) подбирают под диаметр диска. УШМ под 125-миллиметровую оснастку редко оснащают мотором сильнее 1400 Вт, а для инструментов с 230-миллиметровым кругом 2 киловатта – минимум. В технических параметрах машин крайне редко указывают крутящий момент. В принципе знать его необязательно, достаточно посмотреть на ватты и обороты, однако для наглядности данные привести стоит: среднестатистическая модель с параметрами 1 кВт и 10 000 об/мин развивает момент около 3 Н*м. Специалисты советуют обращать внимание на диаметр двигателя: чем он больше, тем выше развиваемый мотором крутящий момент. Поэтому при выборе машины под длительную, выжимающую из инструмента все соки резку, профессионалы советуют в первую очередь смотреть именно на диаметр мотора, а только потом на мощность. Число рукояток. У одноручных инструментов (чаще всего это агрегаты под диск 115 и 125 мм) всего одна – дополнительная – рукоятка. Такие болгарки и весят меньше, и размеры у них компактнее. Держать угловую шлифовальную машину одной рукой запрещено техникой безопасности, поэтому второй обхватывают корпус двигателя. У двуручных машин, как нетрудно догадаться, две рукоятки: задняя (основная) и передняя (присоединяемая).
Защита от пыли и шума. Шум при работе углошлифовальной машины исходит от мотора, редуктора и обдувающих его потоков воздуха. В небольших дозах этот звук безвреден, а вот человеку, который слушает болгарку целый день, можно только посочувствовать. Заглушить громкий рокот пытаются при помощи косозубых шестерен (вместо прямозубых) – так называемой парой Глиссона. Считается, что зацепление у нее надежнее, а работает она тише. Пыль – главный враг углошлифовальных машин. Одно дело, когда она оседает на неподвижные детали, другое – когда контактирует с поверхностью, вращающейся с бешеной скоростью. Тогда она становится настоящим абразивным инструментом. Ситуация усугубляется при резке бетона, после которой остается очень едкий шлам. Наиболее распространенный способ защиты УШМ – броня обмоток. Их покрывают специальными смолами, которые, затвердев, служат щитом. Также помогают решетки на якоре. При этом большой шаг «прутьев» в заблуждение вводить не должен, во время быстрого вращения механизм работает как велосипедное колесо и отбрасывает крупные частицы. Некоторые модели оснащены системой фильтрации: она отделяет от потока воздуха вредоносный мусор и выбрасывает его обратно в атмосферу. Оградить от пыли стараются не только мотор. Так, в некоторых углошлифовальных машинах прячут подшипники за специальными лабиринтами, стенки которых тормозят пыльную «струю» и не дают ей добраться до цели. Встречаются и пылезащищенные шестерни. Логично, что во всех этих усовершенствованиях больше нуждаются профессиональные углошлифовальные машины – ведь им положено работать гораздо дольше, чем бытовым. Теплоотвод, металлический кожух редуктора. Во время работы болгарка сильно нагревается – это естественный процесс. Наиболее горячее место – корпус редуктора, ведь за его стенками вращаются зацепленные шестерни, а значит, есть трение и выделяется много тепла. Смазка и вентиляция, конечно, помогают в борьбе с лишним градусом, но этого, по большому счету, мало. Сегодня практически у всех угловых шлифовальных машин – бытовых или профессиональных, кожух редуктора металлический – он прочнее пластика и отводит тепло намного быстрее. Чаще всего под словом «металл» подразумевается алюминий, однако иногда (в основном у профессиональных УШМ) деталь делают из сплава магния, который прочнее и легче, а остывает еще быстрее. Некоторые производители корпус двигателя также отливают из металла, но встречается такая особенность крайне редко. Кстати, совершенствуют также и вентиляцию: на крыльчатку ставят не прямые (как обычно), а косые лопатки, тем самым, ускоряя поток воздуха. Регулировка скорости. Скорость настраивают колесиком на корпусе инструмента. Напряжение на мотор подается импульсами. Чем они короче, тем меньше оборотов на единицу времени совершит ротор. При максимальной интенсивности толчков как таковых нет (сигнал не прерывается), весь рабочий цикл представляет один большой импульс. Кстати, регулировка у углошлифовальной машины электронная, а не механическая (редуктор у болгарок односкоростной), поэтому на небольшой скорости мотор перегреть гораздо легче, чем на максимальной. Особенно это касается маломощных машин. Низкая интенсивность нужна нечасто, но в некоторых случаях, таких как шлифовка пластика или лакокрасочных покрытий, без нее не обойтись. Ограничение пускового тока. В каталогах эту особенность зачастую делят на две: непосредственно ограничение пускового тока и мягкий старт. Первое снижает нагрузку на сеть, что особо актуально для УШМ с высокими ваттами, второй – предотвращает стартовый рывок и снижает износ шестерен. Эта полезная опция есть и у бытовых, и у профессиональных инструментов. При высокой мощности углошлифовальной машины она просто необходима. Работать система может по-разному, все зависит от модели. Бывает, пуск происходит чересчур мягко – полные обороты шпиндель набирает за несколько секунд, что таит определенный подвох: есть соблазн нагрузить инструмент еще до выхода на максимальную скорость, а делать этого не стоит. В идеале же раскрутка происходит практически мгновенно, но рывка нет.
Поддержание частоты вращения под нагрузкой. При нагрузке обороты начинают заметно падать, а ток, подаваемый на мотор, расти. Чтобы производительность инструмента не снижалась, многие УШМ (преимущественно профессиональные), снабжают константной электроникой. Система распознает падение интенсивности и подключает резервы мощности (в каталогах указывают несколько заниженное значение), увеличивая крутящий момент. Так удается сохранить до 99% от скорости холостого хода. Существует два вида системы стабилизации. В первом случае уменьшение частоты вращения отслеживается по току: как только амперы выросли, датчик подает сигнал на подкачку напряжения (изначально используются не все 220 вольт, а порядка 160). Такой способ более инертный – интенсивность сначала падает, а затем заново растет до заданной величины. А вот при участии тахогенератора, реагирующего на уменьшение числа импульсов (один оборот ротора – один импульс) на единицу времени, такого не происходит, и скорость удается сохранить относительно постоянной на протяжении всего рабочего цикла. Резервы мощности ограничены – с очень сильным нажимом и константная электроника может не справиться, поэтому перегружать инструмент в любом случае не стоит. Система способна как предотвратить заклинивание диска, так и оказать медвежью услугу: если стопорение все же произошло, из рук машину будет вырывать с большими, чем заявленные, ваттами.
Защита двигателя от перегрузки. Перегрузка распознается по току или по росту температуры, иногда встречается и совмещенный метод. Сама же защита – целый комплекс последовательных мер. Как вариант: при повышении температуры обмоток двигателя до 130 градусов загорается лампочка на корпусе, при нагреве до 160 – система сбрасывает обороты, а на 200 градусах останавливает УШМ. Польза от всего этого бесспорна, так как предотвращается перегорание мотора, которое при заклинивании диска происходит всего за несколько секунд. Система защиты от перегрузки зачастую вызывает недовольство у тех, кто сильно нагружает свой инструмент, поскольку она мешает работать в таком режиме. Но тут приходится выбирать: либо небольшой выигрыш в производительности в ущерб ресурсу мотора и круга, либо долгий срок службы болгарки и оснастки. Электронная система экстренной остановки мотора при заклинивании, блокировка случайного повторного включения. При крайне нежелательном и опасном закусывании круга система экстренной остановки мгновенно тормозит мотор. Все завязано на электронике, а потому встречается подобная особенность у профессиональных моделей, да и то редко. Большее распространение получила механическая защита в виде предохранительной муфты. Блокировка случайного повторного включения пригодится как раз в тех случаях, когда двигатель не работает, а кнопка пуска находится в положении «включено» (например, при обесточивании). При сработавшей блокировке мотор не заработает, даже если подача питания возобновлена. Для последующего пуска болгарки надо отжать выключатель, а затем вернуть его в рабочее положение. Тормоз диска. Неряшливого пользователя видно сразу. Хотя бы по привычке класть углошлифовальную машину на грязный пол или, что еще хуже, в песок, не дождавшись полной остановки круга. При этом в инструмент засасывается пыль, пользы от которой мало. Таким мастерам должен прийтись по вкусу тормоз диска, сокращающий время выбега до 3 секунд. Полезен он и при сильном обратном ударе, когда УШМ вырывает из рук. В зависимости от принципа действия существуют два вида системы. В одном случае все делает трение: кинетическая энергия переходит в тепловую. Способ простой, но эффективный и проверенный временем, по сути, это аналог тормозов автомобиля. Более сложный вариант – электроника: замедление происходит за счет так называемой переполюсовки, работающей только на подключенном к сети инструменте. Если питания нет, выбег будет как у обычных болгарок.
Предохранительная муфта. Бывает в разных вариантах исполнения, но цель одна – предотвратить обратный удар и возможный разлет круга при заклинивании, а также защитить двигатель от перегрузки. В основу работы положена механика. Первый вариант – муфта скольжения. Ведомая шестерня соединена со шпинделем через несколько сцепленных друг с другом дисков. Но сцеплены они не намертво. Если превысить определенный порог усилия, то связь разорвется – детали станут проскальзывать. Оснастка при этом остановится (крутящий момент, передаваемый на шпиндель, мал), но мотор будет продолжать работать. В чем-то механизм похож на сцепление автомобиля, но у болгарок связь полностью не нарушается: остается трение, а значит, есть и определенная нагрузка на двигатель, пусть и меньшая, чем при заклинивании. Центробежная муфта представляет собой деталь, внутри которой спрятаны лепестки. В спокойном состоянии они «сложены», но как только вращение от мотора передастся на муфту, лепестки под действием центробежной силы расправятся и упрутся во внешние стенки детали – так крутящий момент перейдет на шпиндель.
Блокировка шпинделя. Есть почти практически у всех современных угловых шлифовальных машин. Нажимая на кнопку, мы стопорим ведомую шестерню, что облегчает замену диска. Продуманный механизм (встречается, к сожалению, нечасто) схватывает шпиндель сразу, в остальных случаях надо ловить момент, вращая оснастку руками. Утапливать кнопку блокировки до полной остановки диска по понятным причинам нельзя.
Замена диска без помощи ключа. Весь секрет в необычной конструкции гайки, состоящей из нескольких частей. Поначалу она накручивается на шпиндель как единая деталь. Однако как только ее нижняя сторона упрется в поверхность диска, вращаться будет лишь верхняя часть, дно же станет прижимать круг все сильнее и сильнее. Известно, что гайки во время длительного использования работают на самозатяжение: завернул двумя пальцами, а снимаешь ключом и с большими усилиями – вот такой фокус для обывателя. Правда, некоторые производители достаточно успешно борются с этим явлением, совершенствуя зажимные механизмы. Тут уж впору будет удивляться профессионалам, они и подумать не могли, что крепеж после работы реально ослабить голыми руками. Автоматическая балансировка диска. Автобалансир представляет собой муфту, внутри которой помещены шарики, погруженные в масло. При вращении они группируются нужным образом, смещая центр тяжести и тем самым устраняя вибрацию. Это усовершенствование позволяет замедлить износ диска, а саму работу делает приятнее. Встречается, к сожалению, нечасто, но польза от него, безусловно, большая, поскольку оснастка без какого бы то ни было дисбаланса возможна лишь в теории. Регулировка защитного кожуха без использования ключа. Очень ценная особенность для профессиональных УШМ, когда надо часто менять положение кожуха. Крепят его при помощи быстрозажимных механизмов – хомута и рычага фиксации. Последним также ослабляют или затягивают крепление. Минусы подобного способа: в редких случаях детали хомута не выдерживают напряжения и разрываются, а сам кожух свободно поворачивается не на все 360 градусов (детали его конструкции упираются в выступающие части корпуса редуктора), хотя наиболее востребованные углы доступны. На небольших болгарках можно встретить еще более простой способ перестановки – деталь регулируют, не отклоняя рычажки и без затяжения ключом или отверткой. Продвинутые профессиональные углошлифовальные машины оснащают и более хитрыми механизмами, но это уже частные случаи (общее у них только отсутствие надобности в ключах).
Узкопрофильный кожух редуктора. В общем-то, мелочь, ставшая, тем не менее, признаком хорошего тона. К тому же встречается она достаточно часто. Отметим, что деталь имеет узкий профиль, если смотреть сбоку. Такая особенность позволяет подобраться с болгаркой в труднодоступные места. Съемный сетевой помогает избежать похода в сервисный центр при повреждении кабеля – достаточно достать запаску. К тому же съемный вариант облегчает транспортировку, так как делает инструмент компактнее и избавляет от соблазна обмотать шнуром корпус двигателя. Облегченный доступ к щеткам. Под этой особенностью понимается круглая заглушка на корпусе инструмента – открутив ее, вы получаете доступ к щеточному узлу. Процедура замены угольных контактов в таком случае значительно упрощается – в сервис-центр идти не надо, разбирать машину также не потребуется. Часто можно встретить прикрученную саморезом прямоугольную крышку, скрывающую щетки. Подсоединение дополнительной рукоятки. Дополнительную ручку обычно ставят в одну из двух или трех позиций. Для этого на корпусе редуктора имеются специальные отверстия с резьбой: два по бокам и третье, если есть, сверху. Все это делает работу более удобной, можно подобрать охват, подходящий и для правши, и для левши. Регулируемая основная рукоятка. Речь идет о возможности поворачивать рукоятку относительно оси корпуса на различные углы. Чаще всего предусмотрено три позиции: нейтральная и по 90 градусов в обе стороны. Подобное усовершенствование заметно облегчает работу, так как опять же реально подобрать подходящий охват и подлезть в труднодоступные места. Виброгасящая рукоятка, мягкие накладки на рукоятках. Вибрация в больших дозах вредна для здоровья, поэтому логично, что виброгасящая рукоятка встречается преимущественно у профессионального инструмента, ведь профессионалам по статусу положено работать с УШМ гораздо больше, чем пользователям бытовых болгарок. Благодаря усовершенствованной конструкции ручка амортизирует колебания и делает работу не столь утомительной. Мягкие накладки помогут при длительной непрерывной резке, зачистке или шлифовке – резиновые вставки препятствуют проскальзыванию руки: не придется постоянно менять охват. Блокировка случайного включения, фиксация выключателя. Блокировка случайного включения защищает от незапланированного пуска углошлифовальной машины. Полезна она хотя бы по той причине, что последствием такого ЧП могут стать травмы. Фиксация выключателя помогает при долгой работе – можно сменить охват, и рука меньше устает. Иногда встречается так называемая мягкая фиксация: выключатель остается в рабочем состоянии, но при перегрузке (в данном случае это физическая величина), вызванной ударом или скачком, он возвращается в исходное положение. Вариантов исполнения блокировки или «залипания» несколько: рычажок на пусковой кнопке, подвижная клавиша на рукоятке, ползунковый выключатель и др. Зачастую эти две антагонистичные особенности вешают на один орган управления.
Советы по выбору шлифовальных машин
Прежде чем покупать болгарку, определитесь, какая машина вам нужна. Под диск 125 мм или 230? Есть и другие размеры, но наиболее ходовые именно эти. На деле разница между двумя этими УШМ огромна – первая маленькая и легкая, вторая габаритная и тяжелая. Брать инструмент под 230-миллиметровый диск имеет смысл, если предстоит резать толстые трубы, уголки, шлифовать или зачищать большие заготовки. В быту такие ситуации редкость. Так зачем переплачивать?
Двуручная или одноручная УШМ? Тут все целиком на ваше усмотрение. Подержите в руках и ту и другую, а потом сделайте выбор.
Далее определитесь с тем, что вам предстоит резать. Глядя на технические характеристики машины, можно предположить, в какой области угловая шлифовальная машина проявит себя хорошо, а в какой хуже. Для бетона, как уже говорилось, лучше взять болгарку помощнее и с более низкими оборотами, для металла же подойдет машина пошустрее. Если предстоит много полировать, то лучше не экономить, а брать полировальную машину. Небольшое замечание относительно мощности: утверждение «чем больше ватт, тем лучше» верно отчасти. Ведь ватты – это еще и масса, размеры. Даже профессионалы зачастую выделяют такие достоинства, как компактность и небольшой вес – работа менее утомительна. Новичкам вооружаться болгаркой, скажем, с тремя лошадиными силами или более сильной и вовсе не стоит: не имея представления о силе обратного удара такого агрегата, можно получить серьезные травмы.
Подумайте, как часто вам придется прибегать к помощи болгарки. Даже для бытовых работ, если объемы велики, есть смысл приобрести недорогую профессиональную УШМ. При нечастой или эпизодической эксплуатации рациональнее брать углошлифовальную машину класса «хобби». Впрочем, если позволяют средства, то о покупке модели топ-уровня вы наверняка не пожалеете.
Следует учесть, что угловая шлифовальная машина – инструмент не такой уж дорогой: добротную, пусть и не самую яркую с точки зрения конструктивных особенностей, машину можно приобрести за относительно скромную сумму. Рынок болгарок настолько разнообразен, что порой больше времени уходит не на поиск, а на взвешивание плюсов и минусов подходящих вариантов.
Вклад участников
Колупаев Серегей Викторович
Колесов Иван
Дрели на все случаи жизни / Статьи
Сегодня дрель является одним из наиболее востребованных ручных электроинструментов. Как правило, легкая и компактная, она позволяет разрешить довольно широкий круг задач, связанных с ремонтно-строительными и монтажными работами. С помощью дрели можно сверлить отверстия в материалах разной плотности, завинчивать/вывинчивать крепеж, смешивать вязкие строительные смеси и нарезать резьбу.
Некоторые производители, пытаясь популяризовать свою марку, дополняют дрель всевозможными насадками, позволяющими использовать инструмент в качестве рубанка, УШМ, дисковой пилы и пр. Однако, как показывает практика, такая универсальность идет только во вред, поскольку каждая из операций носит свою специфику и требует определенной мощности.
Итак, о дрелях.
Изобретение электрической дрели относится к концу 19-го столетия. Но еще задолго до того человек использовал всевозможные подручные средства, а позже и специальные приспособления для сверления сквозных и непроходных отверстий в различных материалах. Наглядный пример тому – иголки с ушками, изготовленные из рыбьих косточек первобытными людьми и ставшие впоследствии достоянием археологических музеев. Причастными к совершенствованию сверлильного процесса считаются Дедал, Гомер и Леонардо да Винчи. Что касается создания наиболее правдоподобных аналогов современной электрической дрели, то тут на первенство претендуют шотландский инженер-электрик (август 1889 года) и немец Вильгельм Эмиль Файн (1895 год). Первая портативная модель была разработана конструкторами берлинской компании AEG и представлена миру в 1897 году.
С тех пор механизм электродрели претерпел незначительные изменения. Впрочем, и мудрить то особенно здесь не с чем: двигатель, редуктор, пара больших подшипников и один маленький. Совершенствование инструмента было направлено на повышение производительности, безопасности и улучшение эргономики. В результате имеем современную дрель, так полюбившуюся и профессионалам и домашним умельцам.
Современное многообразие дрелей поистине впечатляет: профессиональные и бытовые; с ударной функцией и без; угловые, дрели-миксеры, дрели-шуруповерты, дрели алмазного сверления; одно- и двухскоростные; сетевые и аккумуляторные.
Профессиональные дрели, как правило, характеризуются повышенной выносливостью. Их оснащают пылезащищенным двигателем, а редуктор накрывают металлическим кожухом для улучшения теплообмена. Такой инструмент предназначен для интенсивной эксплуатации в достаточно жестких условиях. Профессиональные дрели способны отработать полный рабочий день. Разумеется, передышки им тоже нужны, но не так часто, как бытовым: до 15-ти минут после каждых 40-45 минут эксплуатации.
Бытовые дрели имеют более красивую «обертку» — дизайн и эргономику – поскольку считается, что любители чаще обращают внимание на внешний вид инструмента и его комфортность. При этом редуктор обычно накрыт пластиком, а детали выполнены из менее износостойких материалов. Такой инструмент может работать до 4-х часов в день в режиме «15х15» — 15 минут непрерывной работы с последующим 15-минутным «перекуром» – чего вполне достаточно для домашнего использования.
Безударные дрели оптимальны для работы по древесине, пластику и металлу. Оснащенные реверсом, при наличии соответствующих отверточных бит такие модели помогут «расправиться» с крепежом.
Наличие ударной функции существенно расширяет возможности инструмента. Ударные дрели способны быстро и качественно «забуриться» в кирпичную кладку и конструкции из легкого бетона. Для работы по мягким материалам – древесине, пластику и металлам – ударный механизм отключается.
Угловые дрели предназначены для работы в стесненных условиях. Они оснащены угловым редуктором (отсюда название), вследствие чего рабочие насадки расположены под прямым углом к оси корпуса. С таким инструментом удобно работать под капотом автомобиля или высверливать отверстия в близко расположенных деревянных балках и пр. Как правило, это профессиональный инструмент (Makita DA 3000 R).
Дрели-миксеры характеризуются малыми оборотами и высоким крутящим моментом, что помимо сверления отверстий в древесине, металлах и пластике позволяет эффективно размешивать вязкие строительные смеси – от красок до цементных растворов. Редуктор в таких дрелях накрыт металлическим кожухом. Характерной особенностью дрелей-миксеров также являются дополнительные регулируемые рукоятки для оптимального захвата. Могут быть как прямыми (Makita 6013 B), так и угловыми (Makita DA 6301).
Дрели-шуруповерты в отличие от обычных безударных дрелей оснащены механизмом регулировки глубины заворачивания. В наличии обязателен реверс. Комплектующий патрон предназначен для работы с насадками с шестигранным хвостовиком. Некоторые модели оснащены быстрозажимным патроном, который легко снимается, а биты устанавливаются непосредственно в шпиндель. Дрели-шуруповерты магазинного типа (Makita 6834) оснащены автоматикой, обеспечивающей подачу крепежных элементов, что делает инструмент особо предпочтительным при серийном завинчивании.
Сетевые дрели целесообразны там, где есть источники питания. Они характеризуются повышенной мощностью, и стабильны в работе. Аккумуляторные дрели востребованы в отсутствии электроэнергии и при работах связанных с необходимостью частого перемещения. Такой инструмент мобилен, но обладает меньшей мощностью и нуждается в перерывах для подзарядки. Решением данной проблемы может стать наличие нескольких сменных аккумуляторных батарей.
Дрели алмазного сверления с легкостью «вгрызаются» в тяжелый бетон, оставляя за собой след в виде отверстий не просто большого, а очень большого диаметра. В качестве рабочей насадки могут использоваться как обычные буры (в режиме сверления с ударом или без), так и сверлильные коронки с алмазным напылением различного диаметра (сверление без удара). Могут быть с ударной функцией (Makita 8406 C) или без нее (Макита DBM 230-SET). В некоторых моделях предусмотрена подача воды для осуществления бурения мокрым способом.
Двухскоростные дрели характеризуются наличием соответствующего редуктора. Первая скорость предполагает малые обороты и высокий крутящий момент, что востребовано при сверлении больших отверстий, для работы с крепежом или же при использовании в качестве миксера. Для второй скорости характерны высокие обороты, обеспечивающие «скоростное» сверление малых отверстий в древесине и пластике.
По типу фиксации оснастки различают дрели с ключевыми и быстрозажимными патронами. Оба этих вида трехкулачковые, однако, в первом случае фиксация сверл осуществляется посредством специального ключа, а во втором, как говорится, голыми руками. Ключевые патроны характеризуются повышенной надежностью, но всегда есть риск потерять ключ. К тому же процедура замены оснастки таким способом несколько продолжительнее, нежели в случае с быстрозажимными патронами.
Быстрозажимные патроны более практичны и подразделяются в свою очередь на одно- и двухмуфтовые. К двухмуфтовому патрону при смене насадок придется приложить обе руки, в то время как при комплектации одномуфтовым вполне хватит и одной.
Кроме вышеприведенного при выборе дрели следует обратить внимание на наличие электроники. Полноволновая регулировка скорости реализована практически во всех моделях: чем сильнее давишь на курок, тем быстрее крутится сверло. Ступенчатая регулировка скорости позволяет ограничить максимальное число оборотов при работе с тем или иным материалом, что обеспечивает надлежащую точность и качество выполняемых работ. Константная электроника стабилизирует мощность инструмента при изменении сопротивления материала. При большой мощности не лишней будет электронная система ограничения пускового тока: она защитит сеть от перегрузок в момент включения инструмента, исключит ударные нагрузки на механизм, чем существенно продлит срок его службы и сделает начало работ более комфортным.
Гравер Dremel 4000-1/45 JC в Хабаровске | Интертул
Код товара:
39043
Артикул производителя:
F0134000JG
Вы можете приобрести этот товар по розничной цене в Хабаровске: 11 350,00 pуб.
10 070,00 pуб.
Добавить в корзину
Хотите приобрести дешевле?
Предварительная дата выдачи: Сегодня — пн. — 14 февр.
← | Февраль 2022 | → | ||||
---|---|---|---|---|---|---|
Пн | Вт | Ср | Чт | Пт | Сб | Вс |
31 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 |
14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 |
21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 |
28 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
Добавить к сравнениюУдалить из сравнения
Добавить в закладкиУдалить из закладок
Dremel — торговая марка ручного электро- и пневмо-инструмента и принадлежностей к ним. Происходит от фамилии американского изобретателя и промышленника Альберта Дж. Дрэмела, разработавшего первые модели высокоскоростного роторного ручного инструмента и основавшего в 1932 году Dremel Company для производства такого инструмента. В 1993 торговая марка была приобретена фирмой Bosch, производство по состоянию на 2008 год осуществляется инструментальным подразделением этой фирмы Robert Bosch Tool Corporation.
Внимание! Фирма-производитель может по своему усмотрению изменять комплектацию, конструкцию и дизайн товара. Поэтому, чтобы не возникло недоразумений, перед покупкой советуем уточнять у менеджера нашей компании информацию о комплектации и технических характеристиках конкретной модели.
Цена на сайте действует только при оформлении заказа через интернет-магазин и может отличаться от цены в магазинах.
Регулятор оборотов с обратной связью для коллекторных двигателей переменного тока — Меандр — занимательная электроника
Большинство мировых производителей профессиональных угловых шлифовальных машинок (болгарок) таких как Bosch, Metabo, Makita, DeWalt и других используют два типа регуляторов оборотов с обратной связью.
С помощью таходатчика
На конце якоря мотора установлен кольцевой магнит с прорезью или срезом, а на плате регулятора установлена катушка индуктивности или датчик Холла. Такой регулятор обеспечивает максимально точную стабилизацию оборотов двигателя при изменении нагрузки.
На основе измерения падения напряжения на электродвигателе
В этом случае измеряется падение напряжения на двигателе, и схема управления изменяет длительность открытия силового ключа. Такой регулятор, если он правильно настроен, обеспечивает также хорошую стабилизацию оборотов двигателя при изменении нагрузки.
Все промышленные регуляторы, собранные на микроконтроллерах, полностью залитые эпоксидной смолой и в итоге они не пригодны для ремонта, а цена за новый регулятор достаточно большая, и составляет примерно 20-30% от стоимости самого электроинструмента.
В поиске специализированных микросхем для решения данной задачи мне приглянулись регуляторы Phase Control фирмы Atmel. Например, простой вариант регулятора на микросхеме U2008B. Рассмотрим схему регулятора на ИМС U2008B приведенную на рис.1. В данном регуляторе можно использовать обратную связь по току или режим плавного пуска, однако в нём нет защиты от перегрузки. Если использовать плавный пуск тогда нужны только элементы С1, R4 и перемычку Х1 не ставим, а если нужна обратную связь — тогда все наоборот.
Рис. 1
Так как ИMC U2008B не может одновременно работать в режиме плавного пуска и обратной связи, она не подходит для нашей задачи. На рис.2 показана схема регулятора на микросхеме U2010B, у которой есть обратная связь по току, защита от перегрузки и плавный старт одновременно. Светодиод D2 индицирует перегрузку электродвигателя. Переключатель SA1 «Mode» обеспечивает возможность выбора действий при перегрузке на двигателе в трех режимах: Положение А — индикация перегрузки и последующий сброс на минимальные обороты. Для восстановления рабочих оборотов, необходимо выключить инструмент.
Рис. 2
Положение В — индикация перегрузки, последующий сброс на минимальные обороты, после снятие нагрузки с инструмента, восстанавливаются установленные обороты, т.е. происходит авто старт.
Положение С — только индикация перегрузки, без остановки двигателя и защиты.
Подбором ёмкости конденсатора СЗ от 1 до 10 мкФ можно изменять длительность и плавность пуска двигателя.
Настройка регулятора.
В техническом описании к ИМС U2010B в схеме подключения обозначено только падение напряжение на R6 в 250 мВ и не указано, каким именно должен быть этот резистор.
Рассчитать сопротивление R6 можно исходя из мощности двигателя по формуле:
R6 = UR6/(Рдвиг/Uпит),
где:
UR6 — напряжение на R6 (250 мВ),
Рдвиг — мощность двигателя,
UПИТ — напряжение питания сети.
Например, для двигателя мощностью 750 Вт рассчитываем: R6= 0,25/(750/220) = 0,07 Ом.
Номиналы резисторов R6 и R11, в зависимости от мощности электродвигателя, приведены в таблице.
R11 Мощность, Вт | R6*, Ом | Нихром, D 1 мм | Нихром, D 0,8 мм | R11*, кОм |
250 | 0,22 | 30 | 19 | 180-270 |
300 | 0,18 | 27 | 17 | 180-220 |
550 | 0,1 | 25 | 16 | 180 |
700 | 0,08 | 20 | 14 | 160 |
850 | 0,07 | 17 | 11 | 150 |
1000 | 0,055 | 15 | 10 | 100-120 |
1200 | 0,047 | 13 | 9 | 90-110 |
1500 | 0,04 | 12 | 8 | 80-100 |
1800 | 0,03 | 10 | 7 | 70-100 |
2000 | 0,028 | 8 | 6 | 65-90 |
2200 | 0,025 | 7 | 5 | 65-90 |
Главное правильно подбирать резистор R6 под мощность двигателя. Выше представленная формула правильная, но на практике может потребоваться некоторая коррекция по поведению двигателя под нагрузкой. Если резистор великоват, то двигатель довольно резко стартует (т.е. происходит большая компенсация нагрузки, чем надо), а потом отключается, а если резистор будет мал, то не будет обеспечиваться компенсация нагрузки.
В Datasheet к ИМС U2010B ёмкость конденсатора С2 указана 0,01 мкФ, но она рассчитана на 60-герцовую сеть, и при использования ИМС в сети 50 Гц за период выдавалось несколько импульсов управления. В итоге, обороты электродвигателя практически не регулировались и двигатель работал на полную мощность. Для сети с частотой 50 Гц нужно ёмкость конденсатора С2 увеличить до 0,015 мкФ.
Первый пуск
Переменный резистор Р1 (регулятор оборотов) нужно установить на минимальные обороты двигателя, по схеме движок потенциометра должен быть повернут в сторону резистора R13. Затем подстроенный резистор R10 (компенсация нагрузки) установить в среднее положение, а на место R11 (перегрузка) временно подпаять постоянный резистор сопротивлением 62 кОм. Потом включить регулятор в сеть 220 В / 50 Гц и подстроенным резистором R8 выставить самые минимальные обороты двигателя.
Нужно сделать так, чтобы при включении двигатель начинал вращаться на минимальных оборотах. Если настроить устройство так, чтобы совсем не было напряжения на электродвигателе, то тогда становится слишком нелинейная зависимость управления резистором Р1 — при его повороте сначала двигатель не крутится, а потом резко стартует без плавного пуска.
Далее нужно подключить вольтметр с диапазоном измерения 300 В к выводам двигателя, включить двигатель и на средних оборотах, зажимая вал или привод двигателя через тряпку рукой, выставить такое положение резистора R10, чтобы обороты электродвигателя не менялись при изменении нагрузки на его валу. Одновременно с этим нужно смотреть на вольтметр, подключенный к двигателю. При увеличении нагрузки на валу электродвигателя регулятор прибавляет напряжение, и двигатель крутится с одинаковыми оборотами, независимо от нагрузки.
И вот в последнюю очередь настраивается резистор R11 (перегрузка). Постоянный резистор номиналом 62 кОм выпаиваем и вместо него ставим подстроенный или переменный резистор номиналом 220 кОм. На оборотах двигателя чуть больше минимальных, сильно зажимая вал или привод двигателя, стараемся почти заклинить вал двигателя, и по степенно изменяем величину резистора R11, пока не начнет срабатывать защита, и не станет светиться VD2. Затем измерьте сопротивление переменного резистора тестером и запаяйте в устройство соответствующий резистор. В таблице указано приблизительные значения сопротивления R11,
Детали регулятора
Купить микросхемы U2008B, U2010B можно через сайт AliExpress (www.ru.aliexpress.com) в Китае с бесплатной доставкой на Украину, а далее посылка бесплатно отправляется через «Укрпочту» в любое почтовое отделение на территории Украины. Доставка на Украину производится на протяжении 25-40 дней. Например, цена 1 шт. микросхемы U2010B зависит от корпуса исполнения, примерно 0,9 USD в корпусе S016 и 1,2 USD в корпусе DIP16, а симистора ВТА24-800 — 0,4 USD.
Печатная плата устройства изготовлена из одностороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1 мм.
Симистор VS1 лучше использовать с изолированной площадкой под радиатор серии ВТА, например BTA12-800, BTA16-800, BTA24-800, или применить другие. При мощности двигателя до 400 Вт, VS1 можно не устанавливать на радиатор. Все SMD детали типоразмера 1206, их можно запаять обычным паяльником с тонким жалом.
Подстроенные резисторы — типа СП3-19а или другой малогабаритный. Переменный резистор Р1 любой на 47-50 кОм, можно малогабаритные СП4-1, СП3-9. Резистор R1 мощностью не менее 2 Вт, например, типа MЛT-2 или др. Резистор R6 изготовлен из нихромовой проволоки диаметром 0,7 — 1 мм. Автор использовал нихромовый провод из старого блока сопротивлений для зажигания автомобилей ГАЗ с маркировкой 1402.3729. Все электролитические конденсаторы на напряжение не менее 50 В. Диод D1 — типа 1N4007 или КД208, также можно использовать диод в SMD исполнении. Светодиод D2 любой малогабаритний диаметром 3-5 мм красного света. Переключатель SA1 любой малогабаритный 3-х позиционный. Если нужен только один режим перегрузки, тогда вместо него можно установить перемычку.
Литература:
- Бирюков С. Автомат плавного пуска коллекторных электродвигателей. // Радио. — 1997. — №7. — С.40-42.
Печатная плата для схемы показанной на рисунке 2:
[hidepost]Скачать[/hidepost]
Автор: Валентин Шипляк, г. Ужгород
Преобразование электрических констант — RF Cafe
Этот список электрических констант представляет наиболее распространенные значения, используемые в технике, физике и химия.
Если вы знаете, что еще нужно добавить, пришлите мне электронное письмо.
Посетите NIST для всех константы, единицы и неопределенности. Это их Расширенный список констант.
Вот список электрических блоков.
Больцман | к | 8,617 343 x 10 -5 эВ (молекула·К) 1,380 650 5 x 10 -23 Дж/К |
Плотность заряда † | 1. 081 202 317 x 10 12 С/м 3 | |
Quantum проводимости | Г 0 | 7.748 091 733 x 10 -5 S |
Текущий † | 6,623 617 82 x 10 -3 Ом | |
Отношение заряда электрона к массе | e /м e | 1,758 820 12 x 10 11 Кл/кг |
Электрический дипольный момент † | 8.478 353 09 x 10 -30 C·м | |
Электрическое поле † | 5,142 206 42 x 10 11 В/м | |
Градиент электрического поля † | 9,717 361 82 x 10 21 В/м 2 | |
Электрический потенциал † | 27. 211 384 5 В | |
Электрический квадрупольный момент † | 4.486 551 24 x 10 -40 м 2 | |
Электрон Вольт | эВ | 1,602 176 53 x 10 -19 J |
Элементарная плата | и | 1,602 176 53 x 10 -19 C |
Полное сопротивление свободного пространства | З 0 | 376.730 313 461 (120·π) Ом |
Джозефсон | К Дж | 2,350 517 42 x 10 5 T |
Квант магнитного потока | Ф 0 | 2,067 833 72 x 10 -15 Wb |
Плотность магнитного потока † | 4. 486 551 24 x 10 -40 см·м 2 | |
Намагничиваемость † | 7.891 036 60 x 10 -29 J/T 2 | |
Дипольный момент магнитного потока † | 1,854 801 90 x 10 -23 J/T | |
Проницаемость свободного пространства | мк 0 | 1.256 637 061 4 x 10 -6 H/m (нет данных 2 ) |
Диэлектрическая проницаемость свободного пространства | ε 0 | 8,854 187 817 x 10 -12 В/м |
Планка * | ч | 4,135 667 43 x 10 -15 эВ·с 6,626 069 3 x 10 -34 Дж·с |
фон Клитцинг | Р К | 25 812. 807 449 Ом |
* : Уменьшенный Постоянная Планка, = ч /2π† : Атомные единицы |
Расчеты напряжения и тока | Постоянные времени RC и L/R
Существует надежный способ расчета любых значений в реактивной цепи постоянного тока с течением времени.
Расчет значений в реактивной цепи постоянного тока
Первым шагом является определение начального и конечного значений любой величины, изменение которой препятствует конденсатору или катушке индуктивности; то есть любое количество, которое реактивный компонент пытается поддерживать постоянным.Для конденсаторов эта величина равна напряжения ; для катушек индуктивности эта величина равна тока . Когда переключатель в цепи замкнут (или разомкнут), реактивный компонент будет пытаться поддерживать это количество на том же уровне, который был до перехода переключателя, поэтому это значение должно использоваться в качестве «начального» значения.
Окончательное значение этого количества равно тому, каким оно будет через бесконечное количество времени. Это можно определить, проанализировав емкостную цепь, как если бы конденсатор был разомкнут, и индуктивную цепь, как если бы катушка индуктивности была короткозамкнутой, потому что именно так ведут себя эти компоненты, когда они достигают «полного заряда». спустя бесконечное количество времени.
Следующим шагом является расчет постоянной времени цепи: количество времени, которое требуется, чтобы значения напряжения или тока изменились примерно на 63 процента от их начальных значений до их конечных значений в переходной ситуации.
В последовательной RC-цепи постоянная времени равна общему сопротивлению в омах, умноженному на общую емкость в фарадах. Для последовательной цепи L/R это общая индуктивность в генри, деленная на общее сопротивление в омах.В любом случае постоянная времени выражается в единицах секунд и обозначается греческой буквой «тау» (τ):
.
Рост и падение значений цепи, таких как напряжение и ток, в ответ на переходный процесс, как упоминалось ранее, являются асимптотическими . При этом значения начинают быстро изменяться вскоре после переходного процесса и со временем стабилизируются. Если нанести на график, то приближение к конечным значениям напряжения и тока образуют экспоненциальные кривые.
Как было сказано ранее, одна постоянная времени — это количество времени, которое требуется любому из этих значений, чтобы измениться примерно на 63 процента от их начальных значений до их (конечных) конечных значений. Для каждой постоянной времени эти значения перемещаются (приблизительно) на 63 процента ближе к своей конечной цели. Математическая формула для определения точного процента довольно проста:
.
Буква e означает постоянную Эйлера, которая приблизительно равна 2.7182818. Он получен из методов исчисления после математического анализа асимптотического подхода значений схемы. После одной постоянной времени процент изменения от начального значения до конечного значения составляет:
После двух постоянных времени процент изменения от начального значения до конечного значения составляет:
После десяти значений постоянной времени процент составляет:
Чем больше времени проходит после кратковременной подачи напряжения от батареи, тем больше значение знаменателя в дроби, что дает меньшее значение для всей дроби, что дает общий итог (1 минус дробь) приближается к 1 или 100 процентам.
Формула универсальной постоянной времени
Из этой формулы можно составить более универсальную формулу для определения значений напряжения и тока в переходных цепях, умножив эту величину на разницу между конечным и пусковым значениями цепи:
Проанализируем нарастание напряжения в цепи последовательного резистора и конденсатора, показанной в начале главы.
Обратите внимание, что мы решили анализировать напряжение, потому что это величина, которую конденсаторы имеют тенденцию удерживать постоянной.Хотя формула достаточно хорошо работает для тока, начальное и конечное значения тока фактически получаются из напряжения конденсатора, поэтому расчет напряжения является более прямым методом. Сопротивление 10 кОм, емкость 100 мкФ (микрофарад). Поскольку постоянная времени (τ) для RC-цепи представляет собой произведение сопротивления и емкости, мы получаем значение 1 секунды:
Если конденсатор запускается в полностью разряженном состоянии (0 вольт), то мы можем использовать это значение напряжения в качестве «начального» значения.Окончательным значением, конечно же, будет напряжение аккумулятора (15 вольт). Наша универсальная формула напряжения конденсатора в этой схеме выглядит так:
Итак, после 7,25 секунд подачи напряжения через замкнутый ключ напряжение на нашем конденсаторе увеличится на:
Поскольку мы начали с напряжения конденсатора 0 вольт, это увеличение на 14,989 вольт означает, что у нас есть 14,989 вольт после 7. 25 секунд.
Та же формула будет работать и для определения тока в этой цепи. Так как мы знаем, что разряженный конденсатор изначально ведет себя как КЗ, пусковой ток будет максимально возможным: 15 вольт (от аккумулятора) разделить на 10 кОм (единственное противодействие току в цепи в начале):
Мы также знаем, что окончательный ток будет равен нулю, поскольку конденсатор в конечном итоге будет вести себя как разомкнутая цепь, а это означает, что в конце концов в цепи не будет течь электронов.Теперь, когда мы знаем как начальное, так и конечное значения тока, мы можем использовать нашу универсальную формулу для определения тока после 7,25 секунд замыкания ключа в той же RC-цепи:
Обратите внимание, что полученная цифра сдачи отрицательна, а не положительна! Это говорит нам о том, что ток уменьшился на , а не увеличился с течением времени. Поскольку мы начали с тока 1,5 мА, это уменьшение (-1,4989 мА) означает, что у нас 0. 001065 мА (1,065 мкА) через 7,25 секунды.
Мы могли бы также определить ток цепи в момент времени = 7,25 секунды, вычитая напряжение конденсатора (14,989 вольт) из напряжения батареи (15 вольт), чтобы получить падение напряжения на резисторе 10 кОм, а затем рассчитав ток через резистор (и всей последовательной цепи) по закону Ома (I=E/R). В любом случае мы должны получить один и тот же ответ:
.
Использование формулы универсальной постоянной времени для анализа индуктивных цепей
Универсальная формула постоянной времени также хорошо подходит для анализа индуктивных цепей.Давайте применим его к нашему примеру цепи L/R в начале главы:
При индуктивности 1 генри и последовательном сопротивлении 1 Ом наша постоянная времени равна 1 секунде:
Поскольку это индуктивная цепь, и мы знаем, что катушки индуктивности препятствуют изменению тока, мы установим нашу формулу постоянной времени для начального и конечного значений тока. Если мы начнем с переключателя в разомкнутом положении, ток будет равен нулю, поэтому ноль является нашим начальным значением тока.
После того, как переключатель остается замкнутым в течение длительного времени, ток установится до своего конечного значения, равного напряжению источника, деленному на общее сопротивление цепи (I=E/R), или 15 ампер в случае этого схема.
Если бы мы хотели определить значение тока за 3,5 секунды, мы бы применили формулу универсальной постоянной времени как таковую:
Учитывая тот факт, что наш пусковой ток был равен нулю, это оставляет нас при токе цепи 14.547 ампер за 3,5 секунды.
Определение напряжения в индуктивной цепи лучше всего выполнять, сначала рассчитав ток в цепи, а затем рассчитав падение напряжения на сопротивлениях, чтобы найти оставшееся падение на катушке индуктивности. Имея только один резистор в нашей примерной схеме (со значением 1 Ом), это довольно просто:
Если вычесть из напряжения нашей батареи 15 вольт, то останется 0,453 вольта на катушке индуктивности за время = 3,5 секунды.
ОБЗОР:
- Формула универсальной постоянной времени:
- Чтобы проанализировать RC- или L/R-цепь, выполните следующие действия:
- (1): Определите постоянную времени цепи (RC или L/R).
- (2): Укажите вычисляемую величину (любая величина, изменение которой прямо противоположно реактивной составляющей. Для конденсаторов это напряжение, для катушек индуктивности — ток).
- (3): Определите начальное и конечное значения для этого количества.
- (4): Подставьте все эти значения (конечное, начальное, время, постоянная времени) в формулу универсальной постоянной времени и найдите при изменении количества на .
- (5): Если начальное значение было равно нулю, то фактическое значение в указанное время равно рассчитанному изменению, заданному универсальной формулой.Если нет, добавьте изменение к начальному значению, чтобы узнать, где вы находитесь.
СВЯЗАННЫЕ РАБОЧИЕ ТАБЛИЦЫ:
Посмотрите нашу коллекцию Калькуляторов мощности в нашем разделе Инструменты .
Почему L/R, а не LR? | Постоянные времени RC и L/R
Узнайте о постоянных времени L/R
У новичков, изучающих электронику, часто возникает вопрос, почему расчет постоянной времени для индуктивной цепи отличается от расчета для емкостной цепи.Для резисторно-конденсаторной цепи постоянная времени (в секундах) вычисляется из произведения (умножения) сопротивления в омах на емкость в фарадах: τ=RC.
Однако для цепи резистор-индуктор постоянная времени рассчитывается из отношения (деления) индуктивности в генри к сопротивлению в омах: τ=L/R.
Эта разница в расчетах оказывает сильное влияние на качественный анализ переходной характеристики цепи. Цепи резистор-конденсатор реагируют быстрее при низком сопротивлении и медленнее при высоком сопротивлении; цепи резистор-индуктор работают наоборот, реагируя быстрее при высоком сопротивлении и медленнее при низком сопротивлении.
В то время как емкостные схемы, кажется, не представляют интуитивных проблем для нового ученика, индуктивные схемы, как правило, имеют меньше смысла.
Конденсатор и индуктор Энергия
Ключом к пониманию переходных цепей является твердое понимание концепции передачи энергии и ее электрической природы. И конденсаторы, и катушки индуктивности обладают способностью накапливать количество энергии: конденсатор хранит энергию в среде электрического поля, а катушка индуктивности накапливает энергию в среде магнитного поля.
Накопление электростатической энергии конденсатора проявляется в стремлении поддерживать постоянное напряжение на клеммах. Накопление электромагнитной энергии индуктора проявляется в стремлении поддерживать постоянный ток через него.
Рассмотрим, что происходит с каждым из этих реактивных компонентов в состоянии разряда : то есть, когда энергия выделяется из конденсатора или катушки индуктивности, чтобы рассеиваться в виде тепла резистором:
В любом случае тепло, рассеиваемое резистором, представляет собой энергию , покидающую цепь, и, как следствие, реактивная составляющая со временем теряет свой запас энергии, что приводит к измеримому уменьшению либо напряжения (конденсатор), либо тока (катушка индуктивности), выраженного на графике. Чем больше мощность рассеивается резистором, тем быстрее будет происходить это действие разряда, потому что мощность по определению представляет собой скорость передачи энергии во времени.
Следовательно, постоянная времени переходного процесса будет зависеть от сопротивления цепи. Конечно, это также зависит от размера (емкости хранения) реактивного компонента, но поскольку в этом разделе речь идет об отношении сопротивления к постоянной времени, мы сосредоточимся только на влиянии сопротивления.Постоянная времени цепи будет меньше (более высокая скорость разрядки), если значение сопротивления таково, что оно максимизирует рассеивание мощности (скорость перехода энергии в тепло).
Для емкостной цепи, в которой накопленная энергия проявляется в виде напряжения, это означает, что резистор должен иметь низкое значение сопротивления, чтобы максимизировать ток при любой заданной величине напряжения (данное напряжение, умноженное на большой ток, равняется высокой мощности). Для индуктивной цепи, в которой накопленная энергия проявляется в виде тока, это означает, что резистор должен иметь высокое значение сопротивления, чтобы максимизировать падение напряжения при любой заданной величине тока (данный ток, умноженный на высокое напряжение, равен высокой мощности).
Потенциал против кинетической энергии
Это можно понять аналогичным образом, рассматривая емкостное и индуктивное накопление энергии с точки зрения механики. Конденсаторы, накапливающие энергию электростатически, являются резервуарами потенциальной энергии . Индукторы, накапливающие энергию электромагнитным путем (электро , динамически ), являются резервуарами кинетической энергии .
С точки зрения механики, потенциальная энергия может быть проиллюстрирована подвешенной массой, а кинетическая энергия может быть проиллюстрирована движущейся массой.Рассмотрим следующую иллюстрацию как аналогию конденсатора:
Тележка, стоящая на вершине склона, обладает потенциальной энергией из-за влияния силы тяжести и ее возвышенного положения на холме. Если мы считаем, что тормозная система тележки аналогична сопротивлению системы, а сама тележка является конденсатором, то какое значение сопротивления будет способствовать быстрому высвобождению этой потенциальной энергии?
Минимальное сопротивление (без тормозов) уменьшит высоту тележки, конечно же, быстрее! Без какого-либо торможения тележка будет свободно катиться вниз по склону, таким образом расходуя эту потенциальную энергию по мере того, как она теряет высоту. При максимальном тормозном воздействии (жестко поставленные тормоза) тележка откажется катиться (или будет катиться очень медленно) и будет сохранять свою потенциальную энергию в течение длительного периода времени. Точно так же емкостная цепь будет быстро разряжаться, если ее сопротивление низкое, и медленно разряжаться, если ее сопротивление велико.
Теперь давайте рассмотрим механическую аналогию индуктора, показывающую его запасенную энергию в кинетической форме:
На этот раз тележка стоит на ровной поверхности и уже движется.Его энергия кинетическая (движение), а не потенциальная (высота). Опять же, если мы считаем, что тормозная система тележки аналогична сопротивлению цепи, а сама тележка является индуктором, какое значение сопротивления будет способствовать быстрому высвобождению этой кинетической энергии?
Максимальное сопротивление (максимальное тормозное действие), конечно же, замедлит его быстрее всего! При максимальном торможении тележка быстро остановится, расходуя при этом свою кинетическую энергию при замедлении. Без какого-либо тормозного действия тележка будет свободно катиться бесконечно (за исключением любых других источников трения, таких как аэродинамическое сопротивление и сопротивление качению), и она будет сохранять свою кинетическую энергию в течение длительного периода времени.
Аналогично, индуктивная цепь будет быстро разряжаться, если ее сопротивление высокое, и медленно разряжаться, если ее сопротивление низкое.
Надеемся, что это объяснение проливает больше света на тему постоянных времени и сопротивления, а также на то, почему взаимосвязь между ними противоположна для емкостных и индуктивных цепей.
РОДСТВЕННЫЕ РАБОЧИЕ ТАБЛИЦЫ:
постоянная частота | электроника | Британика
В летучих мышах: Ориентация… или частота может быть постоянной (CF) в течение части импульса, за которой следует короткий FM-развертка; импульсы FM или CF могут иметь высокое содержание гармоник.Продолжительность импульса зависит от вида и ситуации. Во время крейсерского полета импульсы большой ложной летучей мыши-вампира ( Megaderma… \n
Подробнее»,»url»:»Introduction»,»wordCount»:0,»sequence»:1},»imarsData»:{» INFINITE_SCROLL»:»»,»HAS_REVERTED_TIMELINE»:»false»},»npsAdditionalContents»:{},»templateHandler»:{«name»:»INDEX»,»metered»:false},»paginationInfo»:{«previousPage» :null,»nextPage»:null,»totalPages»:1},»seoTemplateName»:»ИНДЕКС РАЗДЕЛА»,»infiniteScrollList»:[{«p»:1,»t»:1215631}],»familyPanel»:{ «topicLink»:{«название»:»постоянная частота»,»url»:»/технология/постоянная частота»},»tocPanel»:{«название»:»Каталог»,»itemTitle»:»Ссылки»,» toc»:null},»groups»:[],»showCommentButton»:false,»fastFactsItems»:null},»byline»:{«contributor»:null,»allContributorsUrl»:null,»lastModificationDate»:null,» contentHistoryUrl»:null,»warningMessage»:null,»warningDescription»:null},»citationInfo»:{«contributors»:null,»title»:»постоянная частота»,»lastModification»:null,»url»:»https //www.britannica.com/technology/constant-frequency»},»websites»:null,»lastArticle»:false} Узнайте об этой теме в этих статьях:летучие мыши
- У летучих мышей: Ориентация
…или частота может быть постоянной (CF) в течение части импульса, за которой следует короткий FM-разверт; импульсы FM или CF могут иметь высокое содержание гармоник. Продолжительность импульса зависит от вида и ситуации. Во время крейсерского полета пульс большой ложной летучей мыши-вампира ( Megaderma…
Подробнее
Постоянная Планка — обзор
Квантовая механика и энергетические диапазоны
Эта область физики, известная как квантовая механика, является сложной, запутанной и в основном математической. В наши цели здесь не входит полный и исчерпывающий обзор предмета.Тем не менее, нам необходимо рассмотреть некоторые из фундаментальных концепций этого предмета, чтобы заложить основу для того, что будет сказано позже о полупроводниках, их свойствах и их функционировании в качестве солнечных элементов. При рассмотрении объекта, будь то товарный поезд, футбольный мяч, атом аргона или электрон, квантовая механика приписывает этому объекту волновую функцию ψ .
Волновая функция ψ содержит всю информацию об объекте, который можно наблюдать (т. т. е. измеримый), но сам по себе не имеет физически наблюдаемого свойства. Однако если мы умножим волновую функцию ψ для некоторого объекта на ее комплексно-сопряженную функцию и проинтегрируем ее по заданному объему пространства V, результирующее значение интеграла будет вероятностью того, что объект существует в объеме Пространство, V. Таким образом:
(iii.4) ∫ovψψ * dv = вероятность существования в объеме V,
, где ψ * — это комплексное сопряжение ψ .Ясно, что если объемный интеграл распространить на все пространство, то значение интеграла (уравнение III.4) равно единице, ибо поезд, электрон и т. д. должны где-то быть. Волновая функция также является решением волнового уравнения Шрёдингера:
(III.5)ℋΨn=(ℏ/i)(∂[Ψn]/∂t)=En,
, где i — квадратный корень из минус единицы ; ψ n — частный вариант волновой функции, описывающей рассматриваемый объект, известный как собственная функция; и E n представляет собой энергию объекта, когда он описывается этой конкретной собственной функцией и известен как собственная энергия. Количество. ℋ , известный как гамильтониан и определяется как:
(III.6)ℋ=-(ℏ2/2m)∇2+Vp(xj),
Постоянная Планка, деленная на 2π (ℏ=1,054 × 10-34 джоулей-секунд), ∇ 2 — математическая операция * и V p (X j ) — функция потенциальной энергии объекта как местоположения.
Общая форма решения волновой функции уравнения III.5 представлена уравнением III.7:
(III.7)Ψn=AnΨn(x,y,z)exp(-Ent/ℏ).
Для электрона, движущегося в области с постоянной потенциальной энергией, где потенциальная энергия V p меньше полной энергии электрона, E T , решение уравнения Шредингера еще более упрощается до:
(III.8)Ψ=Aexp(ikxx+ikyy+ikzz)exp(-iωt)
где k x , k y и k z — константы движения (вещественные) общего вида 1/ [ℏ√(2m{ET-Vp})],ω=ET/ℏ, а A — нормирующая константа.
Как только волновая функция объекта определена путем решения уравнения Шредингера, можно получить ожидаемое значение различных физических наблюдаемых величин, например импульса объекта P, с помощью простой математической операции:
(III. 9)
=(ℏ/i)∫Ψ*∇ΨdvV,
, где ψ * — комплексно-сопряженное число ψ , V — объем рассматриваемого пространства, а 〈p〉 — ожидаемое значение импульса * .Используя решение бегущей волны для свободного электрона (уравнение III.8), импульс в каждом из направлений x, y и z:
(III.10) Px=ℏkx,Py=ℏky и Pz=ℏkz,
, где ℏk i называется импульсом кристалла в направлении i.
Для больших объектов (таких как карандаш, пуговица или человек) значения различных свойств, которые мы определяем способом, аналогичным уравнению III.9, неотличимы от предсказаний, сделанных классической (ньютоновской) физикой .Однако когда мы вступаем в мир электрона, движущегося через кристалл, или электронов, движущихся по своим орбитам вокруг атома, тогда решения квантовой механики могут отличаться, и делают это кардинально, от предсказаний классической механики. Например, принцип неопределенности требует, чтобы точность, с которой могут быть одновременно определены положение частицы и ее импульс, была конечной, например:
, где ΔP x и Δx — потенциальная изменчивость (неопределенность) импульс, направленный по оси x, и положение в направлении по оси x. В результате этого факта и допустимой суперпозиции волновых функций частица в общем случае будет описываться волновой функцией ψ T , состоящей из ряда отдельных волновых функций ψ n :
(III.12)ΨT=∫An(E)ψn(x,y,z)exp(-iEnt/ℏ)dE,
где A n (E) — нормирующая функция, зависящая от энергия частиц. Во многих важных ситуациях, например, внутри любого конечного кристалла, существуют граничные условия, которые ограничивают допустимые волновые функции, так что мы можем заменить интеграл уравнения III.12 путем суммирования:
(III.13)Ψn=∑An(E)ψn(x,y,z)exp(-iEnt/ℏ).
В качестве примера рассмотрим частицу, заключенную в ящик с размерами L, M и N. Потенциальная энергия внутри ящика принимается равной нулю, а без ящика считается бесконечной. Решение уравнения Шредингера (уравнение III.5) в этом случае имеет вид: /ℏ),
, где
(III.15)k1=lπ/L,km=mπ/M,kn=nπ/N,
и 1, m, n — ненулевые целые числа. Импульс этой частицы в направлении x (из уравнения III.9) равен ℏπl/L. Таким образом, частица имеет большое количество возможных значений импульса, направленного по оси x, но не бесконечное число значений. Периодический характер волновой функции (индуцированный граничными условиями) требует, чтобы ψ T обращались в нуль при x = 0 и L; при y = 0 и M и при z равно 0 и N (края коробки). Далее можно показать, что допустимые энергии для этой частицы:
(III.16)E=[(ℏk1)2+(ℏkm)2+(ℏkn)2]/2m=[Px2+Py2+Pz2]/2m,
, где m — масса частицы, а P i — импульс частицы в i-м направлении. Обратите внимание, что частица в ящике (которая служит полезным приближением к электрону, ограниченному размерами атома) ограничена определенными определенными энергиями и сопутствующими им волновыми функциями. Когда производится измерение энергии частицы, результатом любого отдельного измерения является одна из возможных энергий (т.г., что для k l = 2, k m = 4 и k n = 5). Если произвести повторное измерение энергий, результатом вполне может быть другое значение энергии. В любой реалистичной системе физических измерений энергия, которую мы получаем, будет представлять собой среднее значение многих отдельных измерений, взвешенных по статистическим вероятностям.
Большой интерес для нас представляет движение электронов через полупроводниковый кристалл. Потенциальная энергия области, через которую движется электрон, непостоянна (как предполагается уравнением III.8), но является периодической функцией (поскольку кристалл представляет собой упорядоченный периодический массив атомов), что приводит к волновой функции, которая в одном измерении представляет собой сумму ряда членов вида:
(III. 17)ψ(x)=U(x)exp(ikx)exp(-iEt/ℏ),
, где U(x) периодична в x с периодом, равным периоду кристалла.
Когда уравнение Шредингера (уравнение III.5) решается для кристалла с использованием типа волновой функции уравнения III.17, с учетом периодичности решетки, обнаруживается, что только определенные энергии разрешены для электронов в кристалле [ 19]! На рисунке III. 3 мы отображаем разрешенные энергии в зависимости от k, разделенного на пространственный период, a, для одномерного кристалла. Пунктирная линия представляет зависимость энергии от k для свободного электрона, движущегося в постоянном потенциальном поле — очевидно, континуум энергий.
Рисунок III.3. Разрешенные энергии электронов в одномерном кристалле. Для сравнения пунктирной линией показан разрешенный континуум энергий для свободного электрона.
При переносе рисунка III.3 на трехмерный кристалл наиболее полезным подходом является использование направлений внутри кристалла, определяемых самой кристаллической структурой.На рисунке III.4 зонные структуры полупроводников арсенида галлия, германия и кремния представлены для k в направлениях [100] и [111] [20].
Рисунок III.4. Диаграмма зависимости энергии зоны от импульса для германия, Ge; кремний, Si; и арсенид галлия, GaAS; в направлениях [111] и [100] [20]. E g — энергетическая щель, а x, L и Γ — точки кристалла.
На рисунках III.3 и III.4 электронам разрешены только значения энергии и k («импульса»), которые помещают их на сплошные линии.На рисунке III.4 разница в энергии между самой высокой точкой в нижнем наборе разрешенных энергетических зон и самой низкой точкой в верхнем наборе разрешенных зон определяется как энергетическая щель (часто называемая запрещенной зоной) и обозначается как E г .
В полупроводнике при температуре ноль Кельвинов электронов ровно столько, чтобы заполнить нижние кривые зависимости энергии от импульса, а на верхних кривых электронов нет (E > E g ). Нижние кривые известны как валентная зона, и электроны в ней ответственны за химические свойства полупроводника.Верхний набор кривых в совокупности известен как зона проводимости. Обратите внимание, что когда валентная зона (или любая другая зона) заполнена электронами, она не может проводить ток. Это так, потому что, когда мы прикладываем электрическое поле к какому-либо объекту для переноса тока, электроны в объекте должны ускоряться в направлении, определяемом полем. Если электрон ускоряется, он должен изменить энергию на некоторую, небольшую величину (ΔE ≪ E г ). Если электрон должен изменить энергию, он должен сместиться в другое место на диаграмме энергии-импульса.Однако в полной энергетической зоне это место уже занято другим электроном. Принцип запрета Паули гласит, что в кристалле никакие два электрона не могут занимать одно и то же положение энергии-импульса! Следовательно, электрон не может изменить положение и не может ускориться или изменить энергию. Таким образом, при температуре абсолютного нуля, с полной валентной зоной и пустой зоной проводимости полупроводник не может проводить ток и действует как изолятор.
FAQ1118 – Электроника длины волны
Вопрос
Как определить, следует ли работать в режиме постоянного тока (CC) или в режиме постоянной мощности (CP)?
Ответить
Решение о работе в режиме CC или CP зависит от приложения.
В режиме постоянного тока (CC) источник тока на лазерном диоде пропускает постоянный ток через лазерный диод, который никогда не меняется. Обратная связь берется с резистора, включенного последовательно с источником тока.
В режиме постоянной мощности (CP) источник тока лазерного диода увеличивает и уменьшает ток через лазерный диод, чтобы поддерживать постоянную обратную связь от фотодиода. Фотодиод контролирует фиксированную часть света, генерируемого лазерным диодом. Производитель лазерного диода может предоставить передаточную функцию, связывающую ток фотодиода с выходной мощностью лазерного диода [обычно с единицами измерения мА/мВт или мкА/мВт].Эта передаточная функция может сильно варьироваться от лазерного диода к лазерному диоду, поэтому спецификации обычно очень широки. Если критична работа с постоянной известной мощностью, может потребоваться калибровка отклика фотодиода с помощью внешнего измерителя мощности.
В некоторых случаях постоянная длина волны имеет решающее значение, но использование измерителя длины волны для обеспечения обратной связи нецелесообразно. Часто лазерный диод работает в режиме постоянного тока, а термоэлектрический элемент используется для поддержания постоянной температуры кристалла. Температура сканируется для достижения правильной длины волны, а затем поддерживается постоянной.
Постоянная мощность может потребоваться, если лазерный диод используется в сенсорном приложении для освещения образца и измеряется поглощение, отражение или рассеяние. Здесь детектор измеряет мощность, поэтому для поддержания калиброванных измерений необходима постоянная входная мощность.
Постоянная мощность также может потребоваться в коммуникационных приложениях, когда ухудшение сигнала влияет на отношение сигнал/шум и производительность системы.Лазерные диоды теряют мощность по мере старения. Для достижения той же мощности с течением времени требуется больший ток. Чтобы обеспечить постоянную выходную мощность, отслеживается обратная связь от встроенного фотодиода, и источник тока лазерного диода увеличивает свою выходную мощность до тех пор, пока не достигнет заданного предела тока.