Ponad 30 pomysłów na projekt z inżynierii elektrycznej

Dwuosiowy system śledzenia energii słonecznej

Ten system wymaga zaangażowania szerokiego zakresu inżynierii, w tym mechanicznej, elektrycznej i elektronicznej. Część mechaniczna obejmowałaby zaprojektowanie systemu napędowego, aby poruszać się zgodnie z wymaganiami. Część elektryczna dotyczyłaby pracy panelu słonecznego i wymagań związanych z zasilaniem.

Elektronika obejmuje zaprojektowanie systemu czujników, które generowałyby polecenia dla systemu napędowego. W systemie zastosowano przekładnię zębatą czołową do realizacji dwuosiowego trackera słonecznego. System został zaimplementowany przy użyciu układu scalonego AT89C51 firmy Atmel.

Ten projekt jest dostępny pod adresem: Dwuosiowy system śledzenia energii słonecznej

Konwerter 5 V DC na 48 V DC dla zasilaczy fantomowych

Ten układ przedstawia prostą i tanią przetwornicę DC-DC dla zasilaczy fantomowych używanych w konsoletach mikserskich, przedwzmacniaczach mikrofonowych, systemach telefonicznych i podobnych urządzeniach.

Ten projekt jest dostępny pod adresem: Konwerter 5 V DC na 48 V DC dla zasilaczy fantomowych

Zaprojektuj własne rozwiązanie do ładowania akumulatorów pojazdów elektrycznych

Poniższa nota aplikacyjna powinna pomóc projektantom w tworzeniu własnych rozwiązań w zakresie ładowania akumulatorów pojazdów elektrycznych. W razie potrzeby, firma oferuje swoją pomoc.

Przewodnik projektowy jest dostępny pod adresem: Zaprojektuj własne rozwiązania do ładowania akumulatorów pojazdów elektrycznych

Stwórz własne gniazdo elektryczne z zasilaniem USB

Układ obwodu uniwersalnego gniazda zasilania USB bezpiecznie konwertuje napięcie akumulatora 12 V na stabilne 5 V.

Ten układ jest dostępny na stronie: Stwórz własne gniazdo elektryczne z zasilaniem USB

Zrób swój własny miernik energii

Przedstawiony tutaj prosty licznik energii wykorzystujący układ ADE7757 firmy Analog Device dla jednofazowych, dwuprzewodowych (faza i neutralny) systemów używanych w gospodarstwach domowych.

Układ ten jest dostępny pod adresem: Zrób swój własny miernik energii

Układ automatyki przemysłowej sterowany joystickiem

Ten projekt może być użyty do sterowania maksymalnie czterema przemysłowymi urządzeniami elektrycznymi za pomocą joysticka i płytki Arduino Nano.

Ten projekt jest dostępny na stronie: Układ automatyki przemysłowej sterowany joystickiem

Bezszczotkowy sterownik silnika prądu stałego

Opisany tutaj obwód sterownika bezszczotkowego silnika DC wykorzystuje sterownik DRV10866 do napędzania małego wentylatora BLDC, bez użycia jakichkolwiek czujników położenia.

Ten projekt jest dostępny na stronie: Bezszczotkowy sterownik silnika prądu stałego

Projekt zasilacza HVDC

Obwody takie jak liczniki Geigera, odstraszacze owadów, lampy Nixie i czujniki wymagają zasilania wysokonapięciowym prądem stałym (HVDC). Istnieją różne typy zasilaczy HVDC dostępne na rynku, w tym podwajacz lub poczwórny podwajacz napięcia, konwerter typu flyback i konwerter typu boost.

Niektóre z nich mają niską wydajność prądową. Jednak przy odpowiednich obliczeniach z wykorzystaniem podstawowych wzorów zwiększania konwersji mocy, możemy uzyskać zasilacze HVDC zdolne do uzyskania czystej i wysokiej wydajności prądowej. Przedstawiamy projekt konwertera zwiększającego wykorzystującego przetwornicę DC-DC MC34063.

Projekt ten jest dostępny na stronie: Projekt zasilacza HVDC

Mikroinwerter

Opisany jest tu prosty układ przetwornicy małej mocy, który przetwarza prąd stały o napięciu 12 V na prąd zmienny o napięciu 230 V. Może on być użyty do zasilania bardzo lekkich odbiorników, takich jak lampki nocne i telefony bezprzewodowe, ale może być zmodyfikowany do potężnej przetwornicy poprzez dodanie większej ilości MOSFET-ów.

Ten projekt jest dostępny na stronie: Mikroinwerter

Automatyczna lampa kotwiczna

Federalne i międzynarodowe przepisy wymagają, aby łodzie puszczały światło podczas zachodu słońca, wschodu słońca i w warunkach ograniczonej widoczności. Liczba i kolory świateł zależą od wielkości statku. Światło kotwiczne umieszczone na maszcie nie jest modne, ponieważ znajduje się zbyt wysoko nad poziomem wody. Utrudnia to ocenę pozycji łodzi, zwłaszcza na ciemnym jak smoła kotwicowisku.

Ten projekt to kompaktowa i niedroga automatyczna lampa kotwiczna zintegrowana z czujnikiem światła otoczenia, który włącza i wyłącza ją automatycznie.

Ten projekt jest dostępny na stronie: Automatyczna lampa kotwiczna

Bufor audio o wysokiej impedancji z JFET-em

Opisany tutaj układ buforowy jest przydatny do zwiększenia impedancji wejściowej AC wzmacniaczy audio używanych z przetwornikami w instrumentach muzycznych. Źródła sygnału dla wzmacniaczy i pasywnych przetworników w gitarach elektrycznych wymagają bardzo wysokiej impedancji, przekraczającej 5 megaomów. Można to łatwo osiągnąć stosując tranzystor JFET (ang. junction field-effect transistor), ale może to wymagać specjalnego zaprojektowania płytki drukowanej (PCB), odpowiedniej techniki wykonania obudowy, odpowiednich kabli i złączy.

Niniejszy projekt przedstawia rozwiązanie wysokoimpedancyjnego, taniego, o niskim prądzie spoczynkowym, buforowego układu nadążnego opartego na tranzystorze PN4393 JFET.

Projekt ten jest dostępny pod adresem: Bufor audio o wysokiej impedancji z JFET-em

Czujnik pożarowy oparty na diodzie PIN

Jest to ultra czuły czujnik pożarowy, który aktywuje alarm, gdy wykryje ogień. W tym układzie, czuła dioda PIN jest używana jako czujnik pożarowy do wykrywania pożaru o większym zasięgu. Wykrywa ona światło widzialne i podczerwień (IR) w zakresie 430 nm - 1100 nm.

Światło widzialne i podczerwień pochodzące z pożaru aktywują czujnik i uruchamiają alarm. Wykrywa również iskry w okablowaniu sieciowym i w przypadku ich utrzymywania się uruchamia alarm ostrzegawczy. Anodę można łatwo rozpoznać po płaskiej powierzchni fotodiody w widoku z góry. Mały punkt lutowniczy, do którego podłączony jest cienki drucik, jest anodą, a drugi jest zaciskiem katody.

Ten projekt jest dostępny pod adresem: Czujnik pożarowy oparty na diodzie PIN

Zasilanie Plus-Minus 5 V z baterii 9 V

Op-ampy wymagają zasilania dwubiegunowego do prawidłowego działania. Podczas pracy z zasilaniem bateryjnym, trudno jest uzyskać podwójne zasilanie dla op-ampów.

Przedstawiamy prosty układ, który dostarcza ±5 V z baterii 9 V. Jest to jeden z ciekawych projektów wśród pomysłów na projekty elektrotechniczne. Op-ampy do poprawnego działania wymagają zasilania dwubiegunowego. Podczas pracy z zasilaniem bateryjnym, trudno jest uzyskać podwójne zasilanie dla op-ampów.

Ten projekt jest dostępny pod adresem: Zasilanie Plus-Minus 5 V z baterii 9 V

Przekaźnik na podczerwień z czujnikiem ruchu

Ten projekt jest przeznaczony do użycia z wszelkiego rodzaju średniej mocy samochodowymi/domowymi urządzeniami 12 V DC. Jest to prosty przełącznik przekaźnika półprzewodnikowego (SSR), sterowany przez standardowy moduł czujnika ruchu na pasywną podczerwień (PIR).

Czujnik PIR jest urządzeniem elektronicznym, które może mierzyć światło IR promieniujące z obiektów znajdujących się w jego polu widzenia. Pozorny ruch jest wykrywany, gdy źródło podczerwieni o jednej temperaturze (np. człowiek) przechodzi przed źródłem podczerwieni o innej temperaturze (np. ściana). Moduł czujnika PIR, skupiony wokół czujnika PIR, posiada elementy wykonane z materiału krystalicznego, który pod wpływem promieniowania IR generuje ładunek elektryczny.

Ten projekt jest dostępny pod adresem: Przekaźnik na podczerwień z czujnikiem ruchu

Tani detektor wycieku LPG

Układ do wykrywania wycieku LPG jest łatwo dostępny na rynku, ale jest bardzo drogi i zwykle oparty na mikrokontrolerze (MCU). Ten projekt przedstawia tani detektor LPG, który można łatwo zbudować.

Głównym celem obwodu jest wykrywanie wycieku LPG w dowolnym miejscu. Sercem układu jest podwójny komparator IC LM393 (IC2). Służy on do porównania dwóch różnych napięć, w tym przypadku napięcia odniesienia i napięcia wyjściowego czujnika gazu MQ-6.

Ten projekt jest dostępny na stronie: Tani detektor wycieku LPG

Niedrogi sterownik zmierzchowo-zmierzchowy

Ten sterownik zmierzchowo-zmierzchowy jest zbudowany z rezystora zależnego od światła i innych komponentów. Wspólne zasilanie bateryjne jest używane do obsługi układu, jak również do obciążenia, to znaczy do zasilania LED/obwodu małej przetwornicy. Rezystory działają jako dzielnik napięcia i ogranicznik prądu w obwodzie. Diody LED są używane jako wskaźnik wyłączenia obwodu. N-kanałowy MOSFET jest używany do przełączania światła LED.

Ten projekt jest dostępny na: Niedrogi sterownik zmierzchowo-zmierzchowy

Automatyczne przełączanie zasilania z sieci, inwertera słonecznego lub generatora

Projekt ten oparty jest na heurystycznym podejściu inżynierii projektowej AEIOU. Założenia projektowe dotyczące wydajności, bezpieczeństwa i niezawodności zapewnia moduł przełączający. Założenia projektowe dotyczące ergonomii i estetyki zapewnia zakres priorytetów ustalonych przez użytkownika w odniesieniu do dostępności źródła zasilania. Założenia projektowe dotyczące wytwarzalności i montażu są zapewnione w odniesieniu do generatora, inwertera i płyt słonecznych.

Ponadto, w zależności od wyboru i dostępności, można pracować nad różnymi obwodami wykorzystującymi Eagle.

Ten projekt jest dostępny na stronie: Automatyczne przełączanie zasilania z sieci, inwertera słonecznego lub generatora

Generator sygnału i inwerter przy użyciu timerów NE555

Często potrzebujemy generatora sygnału kwadratowego z regulowaną częstotliwością, prawie równymi wysokimi i niskimi impulsami wyjściowymi oraz regulowaną amplitudą. Tutaj przedstawiamy prosty, użyteczny i tani generator sygnału zbudowany na bazie timerów NE555. Używając zewnętrznych przełączników, możesz kontrolować lub wybierać zakresy częstotliwości zgodnie z Twoimi wymaganiami.

Ten projekt jest dostępny pod adresem: Generator sygnału i inwerter przy użyciu timerów NE555

Konfigurowalna przejściówka RS232 na TTL na I²C

Sygnały RS232 pokonują znacznie większą odległość niż standardowe sygnały TTL i I²C. Sygnały te mają również lepszą odporność na zakłócenia. RS232 jest dobrze znanym standardem obsługiwanym przez wiele popularnych układów scalonych i dlatego jest nadal szeroko stosowany. Czasami chcemy przesłać sygnały TTL i I²C na większą odległość. Ten projekt opisuje jak te sygnały mogą być przedłużone poprzez linie RS232.

Projekt ten jest dostępny pod adresem: Konfigurowalna przejściówka RS232 na TTL na I²C

Inteligentna sonda CRO aktywowana wibracjami

Jest to prosty, tani, energooszczędny i wydajny układ dla laboratorium elektronicznego, centrum serwisowego, warsztatu elektronicznego lub wszędzie tam, gdzie używane jest CRO. Ogólnie rzecz biorąc, w stacji naprawczej, CRO jest używany przez bardzo krótki czas. Jednak w większości przypadków, użytkownik nie wyłącza CRO natychmiast po użyciu.

Inżynier serwisu koncentruje się głównie na usterkach, a nie na tym, czy CRO jest włączone czy wyłączone. Czujnik drgań wyłącza CRO, gdy sonda pozostaje bezczynna przez określony czas.

Ten projekt jest dostępny pod adresem: Inteligentna sonda CRO aktywowana wibracjami

4-kanałowy wzmacniacz audio o wielu trybach pracy

Czasami potrzebujemy konfigurowalnych wzmacniaczy wielokanałowych do eksperymentów lub do użytku w biurach czy szkołach. Oto projekt oparty na układzie TDA1554Q, skonfigurowany do funkcji wielozadaniowych z czterema kanałami wyjściowymi. Posiada on cztery kanały i każdy kanał może dostarczyć około 11 W przy obciążeniu 2-omowym i około 6 W przy obciążeniu 4-omowym.

Układ będzie również pracował z obciążeniami od 4-omów do 16-omów. Wzmocnienie każdego kanału jest stałe i wynosi 20 dB w trybie jednokanałowym i 26 dB w trybie BTL.

Ten projekt jest dostępny pod adresem: 4-kanałowy wzmacniacz audio o wielu trybach pracy

Projekt i analiza wzmacniacza jednostopniowego przy użyciu C++

Wiele wzorów jest wymaganych do obliczenia parametrów zaangażowanych w obwód wzmacniacza audio opartego na tranzystorach. Niektóre z tych wartości obejmują rezystory, kondensator sprzęgający, kondensator bocznikujący, pobór mocy, prąd płynący przez różne komponenty. Obliczenie takich parametrów nawet przy użyciu zwykłego kalkulatora wymaga sporo czasu. Używając programu C++, wszystkie te parametry mogą być obliczone w ułamku sekundy.

Niniejszy projekt przedstawia jednostopniowy tranzystorowy wzmacniacz audio, który wymaga w sumie 19 wzorów do uzyskania wartości elementów i analizy układu.

Projekt ten jest dostępny pod adresem: Projekt i analiza wzmacniacza jednostopniowego przy użyciu C++

Czterokanałowy sekwencer wideo i audio

Ten prosty projekt jest układem do sekwencyjnego przełączania wyjść kamery CCTV. Przełącza on cztery kanały wideo i audio sekwencyjnie, po jednym na raz. Jest on zbudowany wokół timera 555 i kilku innych komponentów. Timer jest skonfigurowany jako astabilny multiwibrator.

Jednostronna płytka drukowana czterokanałowego sekwencera wideo i audio jest dostarczona wraz z rozmieszczeniem elementów. Po zmontowaniu układu na płytce drukowanej, umieść go w odpowiedniej obudowie.

Ten projekt jest dostępny na stronie: Czterokanałowy sekwencer wideo i audio

Zautomatyzowany przełącznik zasilania sterowany przez USB

Zasilanie dla TV i set-top box (STB) pochodzi ze wspólnej rozdzielnicy. Zasilacz impulsowy (SMPS) telewizora nadal pobiera niewielką ilość energii z sieci, a STB nie jest wyłączany po wyłączeniu pilota. Kolejny projekt przedstawia układ, który może sterować zasilaniem telewizora LED i przystawki DTH STB. Chroni on również te urządzenia przed szkodliwymi przepięciami początkowymi, gdy zasilanie wraca po awarii.

Ten projekt jest dostępny pod adresem: Zautomatyzowany przełącznik zasilania sterowany przez USB

Inwerter sinusoidalny 1 kW

Inwerter zapewnia podtrzymanie zasilania dla urządzeń sieciowych w przypadku awarii zasilania. Większość przetwornic dostępnych na rynku ma skomplikowaną konstrukcję obwodu i nie jest zbyt ekonomiczna. Niektóre z nich wytwarzają na wyjściu falę kwadratową, która jest niepożądana dla obciążeń indukcyjnych. Ten projekt przedstawia prosty obwód przetwornicy, który wytwarza 50 Hz quasi sinusoidę na wyjściu przy użyciu pojedynczego układu scalonego CD4047 i kilku elementów dyskretnych, co czyni go bardzo ekonomicznym rozwiązaniem.

Ten projekt jest dostępny pod adresem: Inwerter sinusoidalny 1 kW

Generator czterech częstotliwości

Istnieje zapotrzebowanie na sygnały TTL i CMOS przez stabilne źródła częstotliwości dla rozwoju, testowania i konserwacji cyfrowych i analogowych układów elektronicznych. Źródła te są również przydatne do szybkiego sprawdzania oscyloskopów, sond, multimetrów, częstościomierzy i innych urządzeń pomiarowych. Ten projekt proponuje obwód, który wytwarza stałe częstotliwości 4 MHz, 6 MHz, 10 MHz i regulowaną falę kwadratową o zmiennych częstotliwościach od około 10 Hz do ponad 100 kHz.

Projekt ten jest dostępny pod adresem: Generator czterech częstotliwości

Programowalny sterownik 3-fazowy dla silnika włączania/wyłączania

Programowalny wyłącznik czasowy jest przydatny w projektowaniu automatycznego sterownika włączania/wyłączania dla 3-fazowego silnika elektrycznego. Ten projekt opisuje system z dwoma programowalnymi wyłącznikami czasowymi do ustawiania czasów rozruchu i zatrzymania silnika. Dwa obwody sterujące współpracują z przełącznikami start/stop rozrusznika silnika 3-fazowego. Przewidziano również możliwość ustawienia dni tygodnia, w których sterownik ma funkcjonować.

Ten projekt jest dostępny pod adresem: Programowalny sterownik 3-fazowy dla silnika włączania/wyłączania

Stroboskop LED dużej mocy

Stroboskop jest wygodnym i wystarczająco dokładnym przyrządem do pomiaru prędkości obracających się obiektów w domu lub w przemyśle. Można go używać do określania prędkości wentylatorów, silników lub innych obracających się obiektów. Jest to lampa błyskowa, która dostarcza ostre impulsy świetlne w zmiennym tempie. Obiekt obracający się z częstotliwością zgodną z pulsującym światłem jest obserwowany jako nieruchomy.

Ten projekt jest dostępny na stronie: Stroboskop LED dużej mocy

Wyłącznik oparty na haśle

Wyłącznik automatyczny chroni obwody elektryczne przed uszkodzeniem w przypadku przeciążenia lub zwarcia. Jego podstawową funkcją jest wykrycie stanu uszkodzenia i przerwanie przepływu prądu. W układzie zastosowano 8-bitowy mikrokontroler z rodziny 16f877A. Pamięć EEPROM przechowuje hasło i jest łatwo wymienialna. Hasło jest wprowadzane za pomocą klawiatury, a przekaźnik otwiera lub zamyka wyłącznik, co jest sygnalizowane lampką.

Ten projekt jest dostępny pod adresem: Wyłącznik oparty na haśle

Zabezpieczenie nad/pod napięcia urządzeń elektrycznych

Przedstawiony tutaj układ zabezpieczający przed zbyt niskim/wysokim napięciem chroni lodówki oraz inne urządzenia przed zbyt niskim i zbyt wysokim napięciem. Wzmacniacz operacyjny IC LM324 (IC2) jest tu używany jako komparator.

Ten projekt jest dostępny na stronie: Zabezpieczenie nad/pod napięcia urządzeń elektrycznych

Panelowy miernik prądu stałego z wykorzystaniem Arduino

Mierniki panelowe w zasilaczach regulowanych służą do wyświetlania parametrów elektrycznych takich jak napięcie i prąd. Prezentowany tutaj układ służy do wyświetlania napięcia i prądu stałego zasilaczy, również tych typu DIY.

Projekt ten jest dostępny pod adresem: Panelowy miernik prądu stałego z wykorzystaniem Arduino

Wskaźnik wielu stanów przy użyciu pojedynczej diody LED RGB

System monitorowania w ładowarkach baterii, wskaźniki poziomu wody, itp. wykorzystują diody LED do wskazywania stanu określonych warunków. Prezentowany tutaj układ wielostanowego wskaźnika stanu wykorzystuje pojedynczą diodę LED RGB do siedmiu różnych wskazań.

Projekt ten jest dostępny pod adresem: Wskaźnik wielu stanów przy użyciu pojedynczej diody LED RGB

Prosty inwerter małej mocy

Oto prosta przetwornica małej mocy, która przekształca prąd stały o napięciu 12 V w prąd zmienny o napięciu 230-250 V. Może być używana do zasilania bardzo lekkich obciążeń, takich jak ładowarki do okien i lampki nocne, lub po prostu dać wstrząs, aby utrzymać intruzów z dala. Obwód jest zbudowany wokół tylko dwóch układów scalonych, a mianowicie IC CD4047 i IC ULN2004.

Ten projekt jest dostępny na stronie: Prosty inwerter małej mocy

Energooszczędny sterownik przekaźnika

W wielu układach, czynność przełączania jest wykonywana przez przekaźnik, który z kolei aktywuje zewnętrzne obciążenie. Moc pobierana przez przekaźnik może być nieodpowiednia do zastosowań w systemach zasilania bateryjnego. Oto proste rozwiązanie wykorzystujące kilka niedrogich komponentów, które znacznie oszczędza energię.

Ten projekt jest dostępny pod adresem: Energooszczędny sterownik przekaźnika

Automatyczny sterownik pompy wodnej

Oto obwód automatycznego sterownika pompy wodnej, który kontroluje silnik pompy wodnej. Silnik zostaje automatycznie włączony, gdy woda w zbiorniku górnym (OHT) spadnie poniżej dolnej granicy.

Ten projekt jest dostępny pod adresem: Automatyczny sterownik pompy wodnej

Ładowarka do telefonów komórkowych

Jest to układ dla przenośnej ładowarki do telefonu komórkowego, która wykorzystuje trzy ogniwa NiCd lub osiem ogniw ołówkowych do ładowania baterii podłączonej do zacisków wyjściowych.

Ten projekt jest dostępny na stronie: Ładowarka do telefonów komórkowych

Generowanie prądu za pomocą mikroturbiny

Prezentowany tutaj obwód generowania energii wodnej wytwarza energię z rury wodnej w budynku za pomocą mikroturbiny. Wytworzona energia elektryczna może być używana do ładowania baterii, które mogą być używane do oświetlenia awaryjnego lub innych takich celów. Mikroturbiny wytwarzają energię kinetyczną, która z kolei pomaga w wytwarzaniu energii elektrycznej.

Ten projekt jest dostępny na: Generowanie prądu za pomocą mikroturbiny

Mam nadzieję, że te pomysły na projekty elektrotechniczne były dla Ciebie interesujące. Jeśli masz więcej takich ciekawych pomysłów na projekt elektrotechniczny nie krępuj się umieścić go w sekcji komentarzy poniżej.

Ten artykuł został po raz pierwszy opublikowany 18 października 2016 r. i został ostatnio zaktualizowany 7 lipca 2021 r.