Introduktion till. fordonselektronik ET054G. Föreläsning 1

Transkript

1

2 ET054G Föreläsning

3 Elektroniken krymper Elektronik byggs in nästan överallt Massor av funktionalitet på ett chip Priset är lågt (stora serier) Programmerbar logik, uppdatera i stället för att byta hårdvara

4 Mittuniversitetets elektronikforskning Nya elektronikkomponenter och fiberoptikkomponenter Datorsimuleringar och tillverkning i renrum Avancerade bild-detektorer öntgendetektorer Design av elektroniksystem ealtidsbearbetning av data för multimedia FID adio-id Tryckt elektronik En stor drivkraft nu är bilindustrin!

5 Varför elektronik på en fordonsutbildning? Förstå begrepp inom ellära och fordons elsystem Förstå elektronik för styrning, reglering och övervakning Förstå vilka krav som ställs vid reparationer i moderna elsystem KANSKE VIKTIGAST! Behövs för att kunna läsa och förstå BOSCH-boken Automotive Electrics/Electronics i nästa kurs. (ISBN )

6 Kurslitteratur Praktiska detaljer Tillämpad Ellära, 2:a upplagan, Arne Sikö Studentlitteratur, ISBN: Undervisning Föreläsningar: 8 st (2h) (frivilliga) Övningar: 3 st (frivilliga) Problemlösning (genomgångar) alternativt räknestuga (läraren finns tillgänglig) Ev. i anslutning till föreläsningarna, i mån av tid. Laborationer:? st (4h) (examinerande) Tentamen st Distribution av kursmaterial Mail: krister.hammarling@miun.se

7 Elektricitet Statisk elektricitet känt sen antiken Experiment med åska på 700-talet Inspiration till Mary Shelley s roman Frankenstein 88 Bohr Atommodell Elektromagnetism Teorier om Etern elativitetsteorin Frankenstein (Colin Clive) and his assistant Fritz (Dwight Frye) in the laboratory. From the film Frankenstein 93 Front cover of Mary Shelley s novel

8 Definition av Volt spänning Det krävs J energi att flytta den positiva laddningen C över en positiv potential- skillnad på V.

9 Elektronens laddning är C Elektrisk ström består av elektroner som flyttar sig i ett material. C = coloumb är laddningen som under sekund passerar genom en ledare där strömstyrkan är ampere. Det motsvarar ungefär laddningen av 6, elektroner.

10 Foton Vid elektronövergångar till skal med lägre energi kan en foton ljus avges.

11 Grundkomponenter DC Alessandro Volta uppfann batteriet 799 Hans batteri bestod av koppar- och zinkringar i syra Thomas Edison utvecklade 94 ett kompakt nickel-järn batteri U E + Spänningskälla genererar spänning i volt (V) I 0 I Strömkälla genererar ström i ampere (A) Motstånd resistans i ohm (Ω)

12 Bilbatteriet Copyright 2003 by Pearson Education, Inc. Upper Saddle iver, New Jersey All rights reserved. Maintenance-free 2-V (actually 2.6-V) lead-acid battery. (Courtesy of Delco-emy, a division of General Motors Corp.)

13 Elektrisk krets Krets med Spänningskälla Lampa Lampan är en resistans Strömmen utvecklar effekt som avges som värme & ljus.

14 Enkla kopplingar SPST SPST 0W 2V SPST 2V 0W 2V 2V 2V 0W 2V 0W 2V 0W 2V Lampa med brytare Seriekopplade lampor Parallellkopplade lampor SPST 2V 2V 0W 2V 2V SPST 2V 0W 2V 2V 0W 2V SPST Seriekopplade batterier (lampan går sönder här) Parallellkopplade batterier Brytare och lampa parallellt

15 esistans Något som bromsar/förbrukar ström Isolator (mycket hög resistans) Kabel (låg resistans) Elkraft elektriskt element Elektronik används för att erhålla rätt spänning eller ström.

16 esistorer esistorer med olika maximal effekt. Tillverkas med bestämda valörer i de sk E-serierna. E3 till E92 finns. Kvoten mellan näraliggande världen i t.ex E3-3 0 serien är 6 0 och i E6-serien E2-serien t.ex har tolerans 0 % och innehåller värdena 0, 2, 5, 8, 22, 27, 33, 39, 47, 56, 68, 82, 00 per dekad.

17 Färgkod Färg Om det är 4 färgband Första bandet Andra bandet Tredje bandet (multiplikat or) Fjärde bandet (tolerans) Svart Brun 0 ±% (F) öd ±2% (G) Orange Gul Grön ±0.5% (D) Blå ±0.25% (C) Violett ±0.% (B) Grå ±0.05% (A) Vit Guld 0 - ±5% (J) Silver 0-2 ±0% (K) Ingen ±20% (M) ( ) :a siffran 2 2:a siffran 3 3:e siffran 4 exponent 5 tolerans färg tolerans guld 5 % silver 0 % saknas 20 % Om det är 5 Färgband

18 Ohms lag U= I esistansen förutsätts vara konstant

19 Elektrisk krets

20 Seriekoppling T.ex Adventsljusstakar och julgransslingor. Om en lampa går sönder bryts kretsen. Strömmen kan bara gå en väg som leder genom alla komponenterna.

21 Kirchhoffs spänningslag (2:a lag) KII ger V - I - I 2 = 0

22 Spänningen V ab är en potentialskillnad

23 Mätning av ström Amperemeter kopplas alltid i serie med lasten.

24 Mätning av spänning Voltmeter kopplas alltid parallellt med lasten.

25 Parallellkoppling

26 Kirchhoffs strömlag (:a lag)

27 Ersättningsresistans parallell X = + För 2 paralella resistorer kan formeln förenklas till X = ( N * )

28 Ersättningsresistans seriell X =

29 Strömdelning I S = I + I 2 I = E I 2 = E 2

30 äkneuppgifter.vad blir x om man seriekoppla 580 ohm med 220 ohm 2.Vad blir x om man seriekoppla 20 ohm med 720 ohm 3.Vad blir x om man parallellkopplar 80 ohm med 270 ohm 4.Vad blir x om man parallellkopplar 28 ohm med 84 ohm 5.Vad blir x om man parallellkopplar 330 ohm med 920 ohm Svar: X X = = + 2 * ( seriell koppling) ( paralell koppling)

31 äkneuppgifter.vad blir x om man seriekoppla 580 ohm med 220 ohm 2.Vad blir x om man seriekoppla 20 ohm med 720 ohm 3.Vad blir x om man parallellkopplar 80 ohm med 270 ohm 4.Vad blir x om man parallellkopplar 28 ohm med 84 ohm 5.Vad blir x om man parallellkopplar 330 ohm med 920 ohm Svar:. 800 ohm ohm ohm 4. 2 ohm ohm X X = = + 2 * ( seriell koppling) ( paralell koppling)