Principalele subiecte prezentate
1. Componente electronice destinate tehnologiei SMT (II)
Condensatoare ceramice multistrat
Condensatoarele ceramice fara terminale au fost utilizate mult inaintea aparitiei tehnologiei montarii pe suprafata in montaje de radiofrecventa, fiind preferate condensatoarelor cu terminale pentru inductanta lor parazita mai mica.
Condensatoarele SMD au fost utilizate la inceput pentru decuplarea circuitelor logice, fiind plasate pe fata cu lipituri, imediat sub circuitele integrate.
Pentru varianta SMD, se utilizeaza in cvasitotalitatea cazurilor condensatoare ceramice multistrat „chip” cunoscute sub denumirea MLC (Multilayer Chip Capacitor). Aceste condensatoare s-au impus pentru capacitatea specifica mare obtinuta, fapt ce permite o mai buna utilizare a suprafetei disponibile pe placa de circuit imprimat.
Procesul de fabricatie al condensatoarelor SMD multistrat
Condensatoarele multistrat ceramice sunt construite prin stratificarea unor folii dielectrice ceramice care prezinta depuneri conductoare metalice, cu rol de armaturi, folii aflate in stare „verde” – („green tape” din engleza).
Depunerea armaturilor se realizeaza prin serigrafie si este conceputa astfel incat, dupa taierea foliilor, la un capat sa existe un spatiu de garda, dupa cum se poate observa in figura 2 (din articol).
Foliile se aranjeaza apoi astfel incat zona terminala sa alterneze. Forma finala „chip” se obtine dupa presare, taiere si tratament termic (sintenzare) la circa 1200C.
Pentru contactare, se utilizeaza ca si in cazul rezistoarelor un strat de argint sau argint-paladiu urmat de un strat de bariera de nichel, strat peste care se realizeaza metalizarea finala cu Sn-Pb sau Sn, in functie de cerintele de lipire.
2. Telecomanda cu 10 canale, pe doua fire
Se prezinta un mini-sistem pentru automatizari ce permite comanda a 10 echipamente electrice sau electronice, avand ca mediu de transmisie a comenzilor un cablu cu doua conductoare.
Sistemul se compune dintr-un modul emitator (sau de control, cum mai poate fi denumit) si un modul receptor pentru comenzi. Procedeul de transmisie si codificare este complet realizat pe baza unor microcontrolere din seria PIC de la Microchip.
Beneficiind de facilitatile programarii microcontrolerelor, sistemul prezentat permite comanda electrica pe fir, la distanta, intr-un mod economic si elegant.
Comanda celor 10 canale se face pe un bus din 2 fire, in mod codificat. Sistemul isi gaseste aplicabilitate in diverse domenii, de la cele casnice pana la cele industriale, cu modulul emitator pe post de panou de comanda.
3. Sistem de gestiune evenimente
Sistemele de gestiune evenimente fac parte din categoria sistemelor de achizitie de date si au rolul de a memora in fisiere de tip „baza de date” momentele de timp la care apar sau dispar evenimentele monitorizate.
Sistemele sunt constituite dintr-un element software (programul care ruleaza pe PC) si un element hardware (placa de interfata prin care se face monitorizarea). Conectarea partii hardware la calculator se realizeaza prin porturile seriale sau paralele.
Sistemul de gestiune prezentat ofera, printr-o interfata grafica realizata in mediul de programare Visual Basic 6, o baza de date in care sunt memorate momentele de timp la care apar diverse evenimente supravegheate (de exemplu pornirea si oprirea unui motor electric, actionarea si revenirea unui releu electromagnetic, aparitia si disparitia unor semnale de control sau avarie din diverse ehipamente, etc.).
Aplicatia ofera urmatoarele functii:
- testarea automata a portului paralel al calculatorului si oprirea aplicatiei in cazul in care acesta nu este bidirectional sau adresa de baza nu este corect aleasa;
- realizarea unui editor de text complex, cu posibilitati de deschidere, salvare si inchidere a unui fisier existent, si de creare a unui director sau fisier nou;
- posibilitatea de tiparire la imprimanta direct din interfata grafica a aplicatiei a fisierului care contine baza de date;
- salvarea automata, pe hard-disk, a unui fisier care contine datele inregistrate, dupa aparitia fiecarui eveniment;
- realizarea unei duble separari galvanice, atat fata de calculatorul personal, cat si fata de echipamentele monitorizate.
4. Egalizator grafic cu 5 canale (BA 3822LS, BA 3822FS, BA 3823LS, BA 3824LS)
Aceasta familie de circuite integrate monolitice produse de firma ROHM, impreuna cu cateva componente aditionale externe (condensatoare si rezistoare), se constituie in niste egalizatoare grafice stereo in cinci puncte.
Fiecare circuit integrat are doua canale si 5 frecvente centrale, pentru fiecare canal, stabilite de condensatoare externe. Circuitele au un domeniu al tensiunilor de alimentare destul de larg (Vcc = 3.5V pana la 14V) si sunt disponibile in capsule compacte de tip SZIP sau SSOP de 24 de pini.
Toate aceste calitati le recomanda pentru utilizarea in sisteme audio complexe.
5. TDA 1519 – Amplificator audio
Se prezinta o familie de circuite integrate pentru amplificatoare audio de putere, respectiv TDA1519, A, B, C proiectata si produsa de PHILIPS, destinata in principal aplicatiilor auto, fiind alimentate intre +6V si maxim +17V.
Dintre caracteristicile comune variantelor A, B si C ale lui TDA 1519, se pot enumera:
- numar mic de componente externe;
- putere de iesire ridicata;
- banda de putere la -1dB: 35…15000Hz;
- castig in tensiune fixat intern (dezechilibrul maxim intre canale: 1 dB);
- atenuarea de diafonie: 40dB;
- rejectie buna a riplului alimentarii;
- intrare de „mute / stand-by”;
- protectie la scurtcircuit in curent alternativ si continuu catre masa sau plusul alimentarii;
- protectie la supratemperatura;
- fara zgomot la pornire sau oprire;
- rezistenta termica scazuta.
Deosebirile principale intre cele patru tipuri de circuite apar la modul de operare (stereo sau in punte), impedanta de sarcina (2; 4; 8W), puterea de iesire precum si tipul de capsula conform tabelului prezentat in articol.
Circuitele integrate TDA1519C asamblate in capsulele SMS9P si HSOP20 se monteaza pe suprafata (SMT). Notatiile pinilor circuitelor integrate din schemele de aplicatii tipice prezentate se refera la capsulele SIL9MPF, DBS9P, SIL9P si SMS9P.
6. Folia de transfer PnP – Press and Peel
Folia de transfer PnP (Press and Peel, in traducere: apasa si desprinde) este un mijloc, mai putin cunoscut, prin care se pot executa cablaje imprimate.
Prin aceasta tehnologie se pot executa, cu minim de efort, cablaje imprimate prototip sau eventual de serie mica. Calitatea acestor cablaje este destul de buna, oferind o rezolutie de pana la aproximativ 0.5mm/traseu, insa nu pot concura calitativ cu cele realizate prin procedeu de serigrafiere/foto.
Ce este folia PnP (Press and Peel)?
Folia PnP are o structura chimica superficiala. Pe folie, se imprima cu ajutorul unei imprimante laser sau a unui copiator, pozitivul desenului de cablaj imprimat. Nu se utilizeza pentru imprimare cu jet de cerneala.
Tonerul de pe tamburul de seleniu se transpune pe folie cu forma desenului si se fixeaza pe aceasta, dar nu in mod definitiv.
In momentul cand se pune folia PnP pe fata laminata a cablajului (care trebuie sa fie curatat) se poate transpune acest toner, de pe folie pe cablaj, prin transfer termic (practic se utilizeaza un fier de calcat, recomandat fiind cel cu talpa din teflon).
Tonerul transpus pe cablaj reprezinta zona ce va rezista la coorodare. Dupa indepartarea la rece a foliei, de pe placa de cablaj, aceasta poate fi imediat pusa in baia de coorodare (clorura ferica sau acid clorhidric).
7. Cheie electronica analogica
In perioada automatizarilor complet informatizate se prezinta o idee de realizare a unei chei electronice, inedite, cu comparatoare analogice.
Aplicatia reprezinta o idee inovatoare de realizare a unei chei electronice, analogice, bazata pe proprietatile functionale ale amplificatoarelor operationale (LM311) si anume comparatorul cu fereastra (obtinut din doua amplificatoare operationale configurate cu prag „sus” si respectiv „jos”).
8. Acumulatoare Li-Ion – Posibilitati de incarcare
Acumulatoarele Li-Ion au o rata de autodescarcare scazuta, putand debita un curent mare, permitand pana la 500 de cicluri incarcare-descarcare. Tipul de acumulatoar este din ce in ce mai popular.
Tensiunea nominala pentru fiecare element este de 3.6V, tensiunea de incarcare fiind de obicei de cca. 4.2V. Atat aceasta tensiune, cat si curentul de incarcare, sunt specificate de catre producator pentru fiecare acumulator in parte.
Algoritmul de incarcare Li-Ion
Algoritmul uzual de incarcare cuprinde doua faze principale: o faza de incarcare in curent constant, care asigura bateriei cca. 70% din capacitate urmata de o faza de incarcare la tensiune constanta, monitorizand curentul prin baterie – cand acesta scade sub o valoare minima incarcarea se considera terminata.
Uneori, inainte de prima faza, daca tensiunea bateriei este prea scazuta, se face o preicarcare cu un curent mic. Alura generala a tensiunii si curentului de incarcare se poate vedea in graficul din fig. 1 (din articol).
Cu circuitul LM3240-xx, produs de National Semiconductors, se poate realiza un incarcator simplu si relativ ieftin. Circuitul (fig. 2 – din articol) cuprinde un amplificator operational, o referinta de tensiune stabila si un circuit de iesire.
Pentru a simplifica si mai mult schema de incarcare, circuitul se fabrica cu divizorul de tensiune incorporat, deci gata reglat, pentru 1…3 elemente Li-Ion.
9. Regulator de cuplu pentru minibormasini
Montajul prezentat este un accesoriu deosebit de util in atelierul electronistilor. Prin intermediul sau se poate alimenta o minibormasina electrica de curent mic, aproximativ 1A, cu tensiune cuprinsa intre 9 – 18V.
Particularitatea montajului consta in controlul cuplului disponibil la axul bormasinii, prin modificarea automata a parametrilor U-I.
Montajul este realizat in jurul circuitului integrat L200 produs de ST Microelectronics, care este un regulator de tensiune si curent. Acesta este disponibil in doua tipuri de capsula: Pentawatt si TO-3 cu patru terminale. In capsula Pentawatt se gasesc variantele L200CH si L200CW, iar in capsula TO-3 L200T si L200CT.
Limitarea curentului, putere disipata limitata, protectie termica cu „shut-down” sau protectie la supratensiune (pana in 60V) sunt cateva din caracteristicile electrice care fac din L200 un circuit integrat performant.
Surse:
