konnektorer

[konnektorer]

Thyristorer og deres funktion

En tyristor er en styret ensretter. Den kan slippe strøm igennem i en bestemt retning, men kun når den har fået en tænd impuls på en styreelektrode. Den fungerer således meget som et relæ, der kan tænde og slukke superhurtigt.

En thyristor er en halvleder med fire lag af P- og N-type materialer, en slags speciel "diode" som leder en strøm fra anoden til katoden når den modtager en strøm impuls på gaten.

Den virker udelukkende som en bistabil switch. Thyristoren bibeholder forbindelsen, så længe der løber strøm fra anoden til katoden.

En thyristor er også kendt som en SCR ( silicium kontrolleret ensretter ), og de første thyristorer så dagens lys i 1956. Den findes også i en vekselstrøms udgave, som kaldes en Triac.

Forskellen mellem en thyristor og triac er, at en thyristor har en anode, katode og en gate og arbejder polariseret. En triac har derimod 2 anoder, anode1 og anode2, samt en gate og kan arbejde upolarisret og altså med vekselspænding.

Hvor anvendes thyristorer?

Tyristorer og triac'er er elektronikkomponenter, som kan anvendes til mange, meget forskellige kredsløb, bl.a. brugt i kasseapparater med et POS kassesystem.

Thyristorer anvendes typisk i hjælpefunktioner såsom AC ensrettere, lysdæmpere, elektroniske kredsløb i biler som beskyttelse mod overbelastning, i logiske kredsløb og også i industrien, hvor de styrer meget kraftige strømme med meget lavere kontrol strømme.

Hvordan virker thyristorer?

Som nævnt i indledningen åbner thyristoren, når der sættes en positiv spænding til thyristorens gate. Gate spændingen kan være fra cirka 0,6 Volt hos de mest følsomme tyristorer til over 3 Volt hos mindre følsomme højeffekt tyristorer.

Foruden at kunne levere den nødvendige gate spænding må det kredsløb, som er tilsluttet gate, også kunne afgive den nødvendige strømstyrke.

Gate signalet kan være en impuls, som dannes i et specielt triggerkredsløb. Impulsen skal indeholde den nødvendige energi (spænding og strøm), og den skal have en vis varighed 1-2 μs (mikrosekunder).

Når en thyristor er åben, funderer den som en almindelig diode. Det vil sige, at der kun kan løbe strøm i én retning, fra anoden til katoden, og ikke den modsatte vej.

Thyristoren kan returnere tilbage til lukket tilstand, når der ingen gate signal er, på følgende to måder. Enten ved af afbryde anode/ katode strømmen, eller ved at nulle anoden.

Thyristorer arbejder principielt på én af tre måder

Anoden forsynes med ren jævnspænding, og thyristoren trigges med en positiv impuls eller en statisk (dvs. vedvarende, når der en gang er tændt for spændingen) positiv spænding til gate. Thyristoren vedbliver at være tændt, når styresignalet fjernes. Slukning af thyristoren kan da kun ske, hvis anodestrømmen afbrydes, eller hvis anoden kortvarig kortsluttes til nul.

Anoden forsynes med en positiv ensrettet, ikke udglattet, vekselspænding, og thyristoren trigges med en statisk positiv spænding til gate. Trigningen kan ske et vilkårligt sted i anodeforsyningens halvperiode, og thyristorens tændtid kan strækkes over et vilkårligt antal halvperioder. Når trigger spændingen fjernes, slukker thyristoren automatisk første gang, anodeforsyningens halvperiode kommer ned på nul volt.

Anoden forsynes med en positiv ensrettet, Ikke udglattet, vekselspænding, og en delt værdi af samme spænding sendes til gate. Trigningen sker et sted i halvperioden, og thyristoren slukker, når samme halvperiode kommer ned på nul volt. Thyristoren tændes og slukkes i hver eneste halvperiode.

[konnektorer]

Microprocessorer og deres design og funktion

Mikroprocessoren er kendt som en af ​​de mest betydningsfulde opfindelser, og har kolossal betydning for alle mennesker i dag.

Den oprindelige brug af ordet mikroprocessor beskrev en computer, der anvendte en programmeret arkitektur. En teknik, der første gang blev beskrevet af Maurice Wilkes i 1951.

Viatron Computer Systems brugte senere hen udtrykket mikroprocessor, til at beskrive sit kompakte system til små virksomheder i 1968.

Den moderne brug af ordet, er en forkortelse af mikrobehandlingsenhed ( MPU ), silicium delen der udfører alle væsentlige logiske funktioner i et computersystem. Microprocessorer kendes også som microchips.

Den første egentlige microprocessor kom til verden i 1971, og blev fabrikeret af Intel. Navnet var Intel 4004, og det var en 4-bit processor, med en hastighed på 740 kHz.

Hvad er en mikroprocessor?

En mikroprocessor er en computerprocessor, der indeholder alle funktionerne af en CPU ( Central Processing Unit ) i et enkelt integreret kredsløb. Den bruges i al moderne elektronik, f.eks. kasseløsninger med et webbaseret POS system.

Mikroprocessoren er et multifunktions, clockdrevet, registerbaseret digitalt integreret kredsløb, der accepterer binære data som input, og behandler dem i overensstemmelse med instruktioner, der er lagret i hukommelsen.

Mikroprocessorer har både mulighed for at bruge kombinationslogik og sekventiel digital logik. Mikroprocessorer opererer baseret på tal og symboler, repræsenteret i det binære talsystem.

Hvad består mikroprocessorer af?

De tre hovedkomponenter i mikroprocessorer er:

Et sæt digitale instruktioner

En given båndbredde

En "clock" hastighed, der måler antallet af instruktioner, som mikroprocessoren kan udføre.

Mikroprocessoren modtager en række digitale maskininstruktioner. Processorens ALU (arithmetic logic unit) foretager herefter en række beregninger baseret på de modtagne instruktioner.

Derudover flytter mikroprocessoren data fra hukommelse til hukommelse, og har også evnen til at hoppe fra et sæt instruktioner til en andet. Moderne mikroprocessorer udfører trillioner af instruktioner pr. sekund.

Hvordan virker en mikroprocessor?

Mikroprocessoren fungerer via to typer af hukommelse. Den skrivebeskyttede hukommelse ROM( Read Only Memory ) er et program med et sæt af instruktioner, der er programmeret med et givent antal bytes.

Den anden hukommelse er RAM( Random Access Memory ) hukommelsen. Antallet af bytes i denne hukommelse er variabelt og varierer ofte. Hvis strømmen afbrydes, slettes RAM indholdet.

ROM'en har indbygget et lille program kaldet BIOS(Basic Input Output System), som er det grundlæggende input/ output system. BIOS tester hardwaren på maskinen, når den startes.

Herefter hentes et andet program i ROM'en kaldet boot sektor. Dette boot sector program udfører en række instruktioner, der hjælper med at gøre computeren mere effektiv.

I disse tider er der meget få gadgets, der ikke indeholder en mikroprocessor. Fremskridt inden for medicin, transport, kommunikation, design og videnskaben er fremkommet via udviklingen af ​​digitale enhader med mikroprocessorer.

Automatisering af trivielle jobs er gjort muligt på grund af mikroprocessoren. Mikroprocessorernes digitale logik har ført til større effektivitet og forøget hastigheden i alle aspekter af livet.

Potentialet for vores mikroprocessorbrug er enormt. Mikroprocessorer sikrer håndholdte enheder, der før var store som et skab, samt billed og kommunikationssystemer, som vil forbedre livsstilen på globalt plan.

[konnektorer]

Relæer styrer højspænding med et lavspændingssignal

Relæer er en af de meste brugte komponent i al elektronik, bl.a. i et webbaseret kassesystem. Der findes mange typer relæer. Men princippet bag dem alle er det samme.

En kontaktor eller et relæ er en elektromagnetisk betjent afbryder. Et relæ fungerer som en elektrisk styret kontakt eller omskifter.

Ordet relæ benyttes også om en overordnet teknisk installation, der videresender et signal. Relæer kan anvendes til rigtig mange ting.

I tidligere tider var så godt som alle elektriske automatiseringsanlæg baseret på elektromekaniske relæer.

Et relæ bruges til at styre en højspændingskreds med et lavspændingssignal, for eksempel når en enhed forsynes fra lysnettet og styres med en lavspændingskontakt.

Det kan for eksempel være til styring af spænding med et andet potentiale f.eks. et 24 Volt signal der styrer en 230 Volt kreds, eller at der skal indkobles en stor belastning, f.eks. en motor, ved hjælp af en lille styrestrøm.

Hvad består et relæ af?

Relæet består af følgende hoveddele; jernkerne, anker, spole og et kontaktsystem.

Et relæ kan have ét kontaktsæt, eller det kan have flere. Og det kan enten have en eller to spoler til at skifte med. Der findes relæer til både vekselstrøm og til jævnstrøm.

Når der sendes elektrisk strøm gennem spolens vikling, tiltrækkes den ene side af ankeret af magnetfeltet. Ankeret er ophængt så det samtidig skubber til midterbenet i et eller flere kontaktsæt, som derved skifter stilling.

Man kan altså have et relæ, hvor spolen kun må få 5 volt, mens kontaktsættet kan klare 230 volt for eksempel. Eksempler på 2 typer af relæer er det bistabile relæ, og det det monostabile relæ.

Det bistabile relæ indeholder to spoler. Når en spole får strøm, så skifter relæet. Strømmen kan så fjernes, og relæet vil bibeholde sin nye stilling. når den anden spole får strøm, skifter relæet tilbage igen.

Det monostabile relæ er et relæ, der bruges meget i forbindelse med digitale kredsløb og har kun én spole. Når spolen får strøm, så skifter relæet, og det forbliver skiftet, så længe der er strøm. Når strømmen forsvinder, skifter relæet tilbage igen.

For ikke at udsætte relæer for overlast skal man være sikker på, at de sluttes til den rigtige spændingsart (veksel eller jævnstrøm), og samtidig kontrollere, at selve kontaktsættet er i stand til at bære den belastning, som tilsluttes relæet.

Der findes også mange andre typer af relæer som f.eks., tidsrelæer, kip relæer samt mange andre. Der findes altid et relæ til lige den opgave, man har brug for.

[konnektorer]

Transformatorer og deres virkemåde og funktion

En transformator er et stykke elektronik, der overfører elektrisk strøm fra et kredsløb til et andet. Det gøres via elektrisk induktion.

Transformere kan variere i størrelse fra nogle, der er ganske små (som f.eks. mobil opladere), til massive step- up transformere så store som huse i elnettet Transformere bruges i alle typer af elektronik som for eksempel en online betalingsterminal.

De første transformere blev udviklet i 1880'erne. Transformeren var forudsætningen for overgangen fra jævnstrøm til vekselstrøm i elforsyningsanlægget, som fandt sted i Danmark i første halvdel af 1900 tallet.

En ideel transformer virker særdeles effektivt, og kan overføre over 99% af energien fra fra det ene kredsløb til det andet.

Ideen med en transformator kan f.eks. være at elektricitetsværkets vekselspænding 230 V, ikke er ideel for mange apparater som blandt andet TV, musikanlæg, computer, printer osv.

Disse enheder kører på en meget lav jævnspænding. Så snart der er elektronik i apparatet, skal der en transformator til, for at nedsætte spændingen.

Men, transformatorer bruges både til at sætte spændingen op (højspænding) og til at sætte spændingen ned (lavspænding).

Hvad består en transformator af?

Transformatorer består af en jernkerne (metal af magnetisk materiale) samt to spoler, en primær og en sekundær.

Til kernen benyttes jern med passende magnetiske egenskaber. Jernet udstanses af millimetertynde plader, som derefter pakkes sammen lag på lag.

Spolerne består oftest af kobber, som giver det mindste strømvarmetab, men der kan også anvendes aluminium.

Primærspolen fødes med vekselstrøm med en vis strømstyrke/ spænding, hvorved der induceres et magnetisk felt i jernkernen.

Herefter leverer sekundærspolen en vekselstrøm ved en anden strømstyrke/ spænding. Transformatoren designes til at have en høj virkningsgrad.

Eksempelvis kan man tilføje 230 Volt vekselspænding fra elnettet til en primærspole med 1000 vindinger. Fra en sekundær spole med 100 vindinger kan man så udtage ca. 24 Volt. Samtidig sker der en tidobling af strømmen fra 0,1 Ampere til 1 Ampere.

Forholdet mellem spændingerne på transformerens to viklinger kan således ændres, ved simpelthen at variere forholdet mellem vindingerne.

Se her hvordan man kan bygge en transformator i et typisk fysiklokale forsøg.

[konnektorer]

Kondensatorer giver en elektrisk ladning

En kondensator er en elektronisk komponent som kan modtage, opbevare og afgive en elektrisk ladning.

Kondensatorer kan i sin grundkonstruktion opbevare energi, og lagre strøm (som egentlig er elektroner), der bliver lagret på samme måde som i et batteri.

Den ideelle kondensator er en afbrydelse overfor jævnspænding. En kondensator kan funktionelt sammenlignes med en akkumulator i et hydraulisk system, idet en strøm til en kondensator vil få spændingen over en kondensator til at stige.

Den kan også bruges til at føre et signal fra et del kredsløb til et andet. Det kan f.eks. være audio, lyd, hifi eller radiosignaler. Kondensatorerne findes i al slags elektronik som f.eks. en elektronisk kasseterminal.

Det findes typisk to forskellige udgaver. Den polære, som har et plus-ben og et minus-ben. Den kan kun tåle spænding vendt på en bestemt måde: Plus til plus, og minus til minus.

Elektrolytkondensatoren er en polær kondensator. Den kan kun tåle plus-spænding på plus-benet og minus-spænding på minusbenet. Denne type kondensator bruges meget til strømforsyninger, hvor den bruges til at lave vekselstrøm om til jævnstrøm, og hvor dens specifikke job er at "glatte" en pulserende strøm ud, så den ikke varierer nær så meget.

Den anden type er den bipolære. Den kan klare både plus- og minus-spændinger på begge ben. Denne kondensator kan vendes på begge måder, og er derfor bipolar. Den laves i mange former og i mange forskellige materialer.

Kondensatoren defineres af to værdier. Kondensatorværdien, som er værdien eller størrelsen i mikroFarad eller Farad, og kondensatorens spænding, som er den maksimale spænding, kondensatoren kan tåle. 

Problemer med kondensatorer i Samsung TV

Over tid, har mange kondensatorer problemer med at holde kapaciteten, og det kan give ukendte problemer.

Tidligere havde ca. to år gamle Samsung TV, et problem med at de pludselig ikke kunne tænde længere, og her var problemet elektrolyt kondensatorerne i strømforsyningen.

Efter en vis tid kunne Samsung TV'et ikke starte op, på grund af ødelagte kondensatorer. Teorien var at Samsung begrænsede levetiden ved at rode med spændingen, så kondensatorerne ville gå hurtigere i stykker.

Dell PC'er med defekte kondensatorer

Mellem 2003 og 2005 solgte Dell mindst 11,8 millioner pc'er med fejlbehæftede kondensatorer til virksomheder og offentlige kunder i USA.

Dell forsøgte angiveligt at skjule over for kunderne, at selskabet havde solgt computere med komponenter, som var defekte.

Problemerne var så omfattende, at en undersøgelse foretaget af Dell selv nåede frem til, at de dårlige komponenter ville give problemer i 97% af tilfældene over en periode på tre år.

Her var problemet igen defekte kondensatorer.

[konnektorer]

Transistorer er vigtige for al elektronik omkring os

De færreste har set en transistor, selvom de er overalt i elektronik omkring os. I en computer er der flere millioner, i en intelligent dankortterminal også mange, og den lille enhed, der er grundlæggende for al elektronik, har ganske enkelt muliggjort informationssamfundet.

Hvad er en transistor så? En transistor er en komponent, kan udføre et simpelt stykke arbejde; den producerer strøm, og produktionen af strøm kan foregå på flere måder.

Generelt gælder, at en "lille” strøm styrer en ”stor” strøm. Nogenlunde som i et servosystem, fx servostyringen i en bil. Her kan en lille kraft overført fra hænderne til rattet, styre en stor kraft, der drejer hjulene.

De mest brugte transistorer er:

Bipolar

FET

MOSFET

Dual gate MOSFET

Inductive channel MOSFET

Single connection MOSFET

Der findes en "positiv" og en "negativ" version af hver slags, og der findes en del andre, men de ovenstående transistorer, er de mest benyttede. Der laves mange slags transistorer, fordi man har behov for forskellige egenskaber i de specifikke kredsløb.

Den bipolare transistor er den type transistor, der er mest populær. Der findes to typer af den ”gamle” bipolare transistor. En NPN type, og en PNP type.

Bipolære transistorer er strømstyrede. Dvs. at den strøm, en transistor tillader fra Collector til Emitter ( NPN typen) er styret af den strøm, der flyder gennem Basen til Emitter.

For NPN transistoren gælder det at Base, forkortet B: Er transistorens "indgang". Collector, forkortet C: Er benet hvor "fødestrømmen" løber ind, og Emitter, forkortet E: Er benet, hvor den samlede strøm løber ud. Den med pilen på (på billedet). Med en PNP transistor løber strømmene i den anden retning (se billedet).

Selv om strømmen i de to typer løber hver sin vej, så fungerer de på samme måde.

Transistorens historie

Da kvantefysikken oprindeligt havde beskrevet, hvordan elektroner fordeler sig i forskellige energiniveauer rundt om atomkernen, forstod forskerne dengang, hvordan man kunne fremstille transistoren.

I 1913 offentliggjorde Niels Bohr sin atommodel, og så blev det klart, hvad det er, der sker i en ledning. Nu, hvor man vidste hvorfor elektricitet bliver ledt igennem nogle typer af materiale (og ikke andre), kunne man arbejde mere målrettet.

De tre forskere Brattain, Bardeen og Shockley fortsatte med at eksperimentere med forskellige materialer, og i 1948 præsenterede de deres nye opfindelse: Transistoren.

De første par år blev opfindelsen brugt i begrænset omfang. Transistorerne var så vanskelige at producere, at kun cirka hver femte virkede, mens resten måtte kasseres.

I løbet af 4-5 år var de værste startvanskeligheder overstået, hvorefter nye elektronikprodukter så dagens lys, blandt andet transistorradioer.

Senere hen, skete der i forbindelse med introduktionen af de små transistorer, en generel miniaturisering af de komponenter, som indgår i elektroniske kredsløb. Men, der var problemer med ledningerne mellem komponenterne, der kom til at fylde uforholdsmæssigt meget.

Løsningen, var det såkaldte "integrerede kredsløb", eller eller mikrochippen som den også kaldes. Mikrochippen har revolutioneret at elektronik, og er grundstenen i den moderne computer.