Se afișează postările cu eticheta low power. Afișați toate postările
Se afișează postările cu eticheta low power. Afișați toate postările

miercuri, 26 martie 2014

Oscillator ultra low power



For battery-powered circuits, it is easy to build an ultralow-current crystal oscillator designed around a 32.768-kHz crystal. This crystal is common for real-timeclock circuits. Because these circuits must operate at all times, achieving the lowest current draw possible is mandatory. Traditional gate-oscillator circuits – the 74HC04, for example – can draw several milliamps; the circuit shown in Figure 1 normally draws only about 5 µA. This circuit uses the Texas Instruments LPV7215MF comparator, which is housed in a five-pin SOT-23 package. The operating current for this comparator is 580 nA; the entire circuit shown in Figure 1 draws only 5 µA when running from a 3.3V supply.

Vezi și

  1. Schema de tratament pentru cazurile ușoare de Covid-19

  2. Romania traiește , încă ,  din inertia bogățiilor create in Epoca Comunistă

  3. Scara de valori a societății romanești 

  4. Europa privită din viitor

  5. Hrana vie

  6. Planurile in derulare sunt o munca in progres,  veche de sute de ani  

  7. Destinatii uimitoare pe glob

  8. Miracolul japonez- Drum reconstruit în patru zile

  9. Primarul care nu frură

  10. Duda a pus mâna pe Casa Regală

  11. Nu poti multiplica bogatia divizand-o !  

  12. Evolutia Laptop - Cântărea 5,44 kg

  13. O Nouă Republică

  14.    A fi patriot nu e un merit, e o datorie.! 

  15. În vremea monarhiei, taranii romani reprezentau 90% din populatie si nu aveau drept de vot.

  16. Miracolul din Noua Zeelandă - LYPRINOL

  17. Cea mai frumoasă scrisoare de dragoste

  18. Locul unde Cerul se uneste cu Pamantul

  19. Fii propriul tău nutriționist

  20. Maya ramane o civilizatie misterioasa

  21. Slăbești daca esti motivat

  22. Serbet de ciocolata

  23. Set medical Covid necesar acasă

  24. Medicament retras - folosit în diabet

  25. Brexit-ul - Spaima Europei

  26. Virusul Misterios

  27. Inamicul numărul unu al acumulatorilor 

  28. Sistemele solare - apă caldă

  29. Economisirea energiei electrice

  30.  Hoțul de cărți

  31. Aparitia starii de insolventa

  32. TRUMP ESTE PRESEDINTE

  33. Microbii din organismul uman

  34. Despre islamizarea Europei. O publicăm integral.  Și fără comentarii. 

  35. „Naţiunea este mai importantă ca Libertatea !”

  36. Masca ce omoară virusul     O veste de Covid  

  37. Primul an de viaţă - Alocatia pentru copil  

  38. Tavalugul Marelui Razboi - Globaliyarea - Asasinii Economici




Crystal-oscillator circuit is ultralow power
Figure 1.Traditional gate-oscillator circuits can draw several milliamps; the circuit shown normally draws only about 5 μA.
Multiple copies of this circuit have been built and tested to confirm the 5-µA current draw. The largest portion of the 5 µA goes to the largely unavoidable operations of charging and discharging the output load capacitance. The circuit was tested using a standard 10-MΩ oscilloscope probe with about 10 pF of shunt capacitance; operating current into more capacitive loads will be higher. Table 1 breaks down the power consumption piece by piece.
Capacitive loads must be charged by the upper transistor in the active output stage of the LPV7215. To charge a capacitor to 3.3V, note the capacitor equation
Q=C×V.
This charge is transferred into the capacitance during the first half of each cycle of the 32.768-kHz oscillation. During the second half, the charge is transferred to ground. As a result, the output-stage current, i, will be
i=f×Q=f×C×V.
For 20 pF (a 10-pF scope probe plus a PCB parasitic),
i=(32.768 kHz) (20 pF) (3.3V)=2.163 µA.
From the equation above, it can be seen that additional output loading or higher operating frequencies will draw more output current. Anything that can be done to reduce the capacitive load will reduce the total current draw. Figure 2 shows an example of the test boards used to create the crystal-oscillator circuit.
Кварцевый генератор с ультранизким потреблением тока
Figure 2.Test boards of a crystal-oscillator circuit are based on the Texas Instruments LPV7215MF comparator.
Typical LR44 alkaline button-cell batteries (Figure 3) have a capacity of 150 mAhr. With 5 µA of current draw, this clock circuit could run for about 30,000 hours, or 3.4 years.
Кварцевый генератор с ультранизким потреблением тока
Figure 3.Typical LR44 alkaline button-cell batteries supply 150 mAhr of capacity.
Table 1. Loading estimates
Source
Supply current (μA)
LPV7215MF
0.58
R1 and R2 bias
0.33
R3
0.083
Crystal network (estimated)
2
10-MΩ probe load
0.165
20-pF load capacitance
2.163
Estimated total
5.321
Actual total
5


Voltage-controlled oscillators

A typical voltage-to-frequency converter – also known as a VCO (voltage-controlled oscillator) – IC has a simple linear tuning characteristic relating input voltage to output frequency. It is usually of the form F=kV/RC, where RC is the time constant of the associated timing resistor and capacitor. The output frequency range of these parts varies, but few, if any, tune over the entire range with one set of RC timing components. If you change the timing ratio as the input voltage changes, however, you can magnify the tuning range to take advantage of nearly the entire frequency range in one implementation.
One way to achieve this goal is to replace the timing capacitor with a variable capacitor whose capacitance inversely changes with bias voltage: a varactor diode (Reference 1). For this design, theAnalog Devices AD654 voltage-to-frequency converter was considered because of its simplicity and bandwidth of at least 1 MHz (Reference 2).

Dramatically increase the frequency range of RC-based voltage-controlled oscillators
Figure 1.The usual usage of this VCO IC is with a fixed timing capacitor, CT, at pins 6 and 7.

Figure 1 shows a typical implementation using a fixed resistor and capacitor. For the values shown, this setup gives a frequency range of approximately 10 Hz to 30 kHz over 0 to 10V on the input. After replacing the timing capacitor with an NTE618 hyperabrupt varactor, as shown in Figure 2, the same input voltage range of 0 to 10V produced a tuning range of approximately 10 Hz to more than 1 MHz (Reference 3).

Dramatically increase the frequency range of RC-based voltage-controlled oscillators
Figure 2.A voltage-variable capacitor (varactor) and an ac-coupled dc-bias network replace the fixed timing capacitor.

The plot in Figure 3 compares the tuning curves of each converter configuration. Note the dramatic increase in range, but at the expense of linearity. Temperature stability will also be affected. Overall, precision is traded for tuning range, which should be acceptable in basic applications that do not require the specified precision.

Dramatically increase the frequency range of RC-based voltage-controlled oscillators
Figure 3.Replacing the fixed timing capacitor with a voltage-variable capacitor results in a much wider tuning range.

The hyperabrupt varactor allows large changes in frequency for small changes in bias voltage because of the large capacitance ratio. For some hyperabrupt varactors, the ratio can be as high as 15, as in the case of the NTE618, a varactor that AM receivers use. As the frequency of the converter increases with higher voltage, the capacitance decreases, which in turn increases the frequency. This combination of responses generates the wide tuning range. The 0.01-μF coupling capacitors separate the varactor bias voltage from the operation of the converter core. Light varactor biasing with high-value, 1M resistors prevents additional loading of the oscillator.
This behavior is calculable and predictable to some degree, even from the data sheets. The tuning curve for the varactor diode can be generated in Microsoft Excel. This information then can be used in the voltage-to-frequency conversion equation for the converter. For the NTE618, the approximate relationship of capacitance to voltage is expressed as
C = 800×10−10×e−0.46V.
Figure 4 shows the similarity between the calculated and measured results. The higher frequencies differ more as the varactor capacitance reduces to the order of the stray capacitance in the circuit and parts. Careful layout can minimize this issue and increase the range.

Dramatically increase the frequency range of RC-based voltage-controlled oscillators
Figure 4.The calculated and measured responses are in close agreement.

Note that at low input voltages, the varactor-based response and the fixed-capacitor converter response are nearly identical because of the varactor’s inverse exponential relationship to the voltage. One useful result of achieving this range is eliminating the need to switch between converters to extend the tuning range. You can explore other useful and interesting applications using this approach with phase-locked loops, modulators, or function generators.
Editor’s note:
Figure 13 of the Analog Devices AD654 data sheet contains errors (Reference 2). The 74LS86 andLM360 cannot be subjected to 15V, and R7 is most likely 8.2k, not 8.2Ω.
References
  1. Williams, Jim, and David Beebe, “Switching-regulator supply provides low-noise biasing for varactor diodes,”EDN, Nov 9, 2000, pg 117.
  2. A2“AD654: Low Cost MonolithicVoltage-to-Frequency Converter,” Analog Devices.
  3. “NTE618 Varactor Silicon Tuning Diode for AMRadio,” NTE Electronics.

Lamps LED Lighting

Lamps LED Lighting economic - advantages and no benefits




Becurile LED economice folosesc diode emitatoare de lumina in locul filamentelor
Motivul a constat in puterea consumata redusa si durata de viata foarte mare (practic LED-urile nu trebuie inlocuite).
De ex. un beculeț consumă aprox 100 mA , iar un LED circa 20 mA , deci durata de iluminare crește de aproape 5 ori in cazul unei lanterne!

Lamps LED Lighting economic 

Becurile LED economice folosesc diode emitatoare de lumina in locul filamentelor si gazelor rare folosite de becurile clasice. Iluminarea cu LED-uri dateaza din anii 60′, cand LED-urile au luat locul progresiv indicatoarelor de pe dispozitivele electronice. Motivul a constat in puterea consumata redusa si durata de viata foarte mare (practic LED-urile nu trebuie inlocuite).
Timp de multi ani LED-urile au fost disponibile doar in culorile galben, portocaliu, infra-rosu, rosu si verde. In anii 90′ au fost descoperite LED-urile albastru, cyan si violet. Pana la folosirea becurilor LED pentru iluminarea locuintelor au mai trecut cativa ani, timp in care a fost descoperit LED-ul alb.
LED-ul alb, folosit in becurile economice LED actuale a fost descoperit in 1993 de Nichia Corporation. Practic a fost inventat LED-ul albastru, a carui lumina combinata cu LED-uri verzi si rosii produce lumina alba folosind tehnici precum conversia lungimii de unda, combinarea culorilor sau Homoepitaxial ZnSe.
Pe scurt, avantajele becurilor economice LED sunt:
  • Eficienta ridicata - LED-urile actuale pot produce 100 lumeni folosind doar 1 watt de curent
  • Dimensiune redusa
  • Rezistenta - fata de becurile fluorescente CFL, becurile economice LED se distrug mai greu
  • Durata de viata indelungata
  • Lumina de intensitate variabila - se obtine inchizant si deschizand LED-ul cu frecvente diferite
  • Nu contin mercur – un avantaj daca le raportam la neoane
Din punct de vedere comercial ledurile castiga teren fata de traditionalele becuri cu incandescenta sau lampile fluorescente. Luand in considerare durata de exploatare si fiabilitatea ledurilor, acestea sunt foarte profitabile dar necesita o investitie initiala mare.

Acest circuit permite conectarea unui LED la tensiunea de linie. Un LED în mod normal nu poate fi alimentat direct la 230V curent alternativ  şi el are nevoie de un curent limtat la 15mA. Prima problemă este pur si simplu rezolvata cu o dioda care elimină tensiunea în sens invers prin LED. Curentul este limitat de o rezistenţă legata in serie cu un condensator. Condesatorul este ales in functie de frecventa. Puteţi calcula pur şi simplu rezistenta condesatorului prin următoarea formulă:
La o frecvenţă de 50Hz şi o capacitate de 220nF veţi obţine o rezistenta de circa 16kΩ. Acest lucru este perfect pentru un LED . Rezistorul previne încărcarea bruscă a condensatorului.
Listă de piese:
C1:  220nF, 250V ~ (recomandat!)
R1: 2,2 kΩ
R2: 220Ω
D1: 1N4007 (sau echivalente, la 220V/230V)
LED1:  LED
Schema electronică:
Atenţie. Acest circuit funcționează la tensiunea de rețea (230V). Evitați contactul cu acest circuit atât timp cât acesta este alimentat dar și imediat după ce acesta este decuplat de la rețea.  Toate piesele de pe acest circuit sunt conectate la reţea!

BEC LED DE MARE PUTERE


Cod: 86SMD5050   Specificatii tehnice: suport aluminiu si plastic

Culoare: Rece 5500-6500; Cald 2700-3500
Tensiune: AC220V   Putere: 15 W
Luminozitate: 1350 lm   86 LED SMD 5050
durata de viata 50. 000 h   iluminare 360grade

Bec LED / bec cu LED-uri

Date tehnice / Specificații

Tensiunea de alimentare Tensiunea de alimentare:
230 V AC.50 Hz
Putere totală: intrare total PoVeR:
aproximativ 5,6 W.
Eficiență de alimentare: Eficiența suooly Putere:
> 90%.
Numărul de LED-uri: Numarul de LED-uri:
52
LED mândru: LED-uri curent:
30 mA.
Durată de viață (estimat): Flux luminos (estimat):
230 LM.în scădere rapidă se decolorează rapid


LM317 - Generator de curent constant 
 

Tensiunea maxima de intrare este de 37V. Curentul minim este de 5mA iar cel maxim este de 1,5A cu protectie la 2,5A. Circuitul are protectie la supratemperatura. 
Alimentare led la 220V ca


Randamentul unui led este de 40..140 lm/W mult peste randamentul de 8..10 lm/W al unui bec cu incandescenta sau de 12..20 lm/W pentru un bec cu halogen.
          Un circuit simplu pentru alimentarea unui led se poate realiza prin inserierea cu o rezistenta.
Un circuit simplu de alimentare pentru un led la 5V

 Pentru o tensiune de alimentare de 5V si un curent de 20mA, rezistenta va avea valoarea de :
R=(5-3,2)/0,02=90Ohmi
unde caderea de tensiune pe led este de 3,2V

Pentru o tensiune de alimentare de 12V vom avea:
R=(12-3,2)/0,02=440Ohmi

Cum variaza curentul daca tensiunea de alimentare va creste la 14,4V (alimentare de la un acumulator auto) folosind aceasi valoare a rezistentei ?
I=(14,4-3,2)/440=25,45mA
Vom obtine o crestere de peste 25% a curentului prin led! Montajul de mai jos rezolva aceasta problema.

Schema de stabilizator de curent pentru un led alimentat la 12V
Prin pozitionarea diodelor D2 si D3 in apropierea ledului D1 se realizeaza si o stabilizare termica prin scaderea tensiunii aplicate pe baza tranzistorului la cresterea temperaturii.
La un bec incandescent aproximativ 70% din energia consumată se transformă în căldură. Tuburile fluorescente sunt mai eficiente, dar sunt de destul de voluminoase. Becurile economice care au apărut pe piaţă recent sunt foarte eficiente, dar sunt încă destul de scumpe şi sunt sensibile la opriri şi porniri dese. Au început să apară şi becuri cu Led-uri, dar preţul lor e deocamdată cam prohibitiv.
Ce cerinţe am avut?
Pentru a asigura iluminarea unei căsuţe de la ţară, am avut nevoie de o sursă de lumină care să se încadreze în următoarele limitări:
  • să consume cât mai puţină energie electrică
  • să poată fi alimentată de la 12V cât mai simplu
  • să fie ieftină
  • să aibă o durată mare de viaţă
Pe piaţă nu am găsit ceva care să se încadreze în cele de mai sus, aşa că mi-am propus să construiesc o sursă de lumină care să se potrivească cerinţelor de mai sus. Am ales să folosesc LED-uri (Light Emitting Diode) deoarece eficienţa lor este mare, lucrează în curent continuu, au o durată de viaţă foarte mare şi sunt foarte robuste. Nu e vorba de Led-uri obişnuite, ci de Led-uri de putere, adică pot disipa o putere de peste 1W.
Înafară de faptul că sunt (foarte) scumpe, Led-urile se potrivesc celorlalte trei cerinţe. Cum nu sunt expert în electronică am început cu o schemă foarte simplă: un Led şi un rezistor de limitare al curentului.
Led-ul l-am montat pe un radiator de CPU ce nu-l mai foloseam şi l-am încercat. Pentru a mă asigura că transferul termic dintre led şi radiator e optim, am folosit pastă termoconductoare. E vorba de acea pastă care se foloseste atunci când montezi un radiator pe un CPU. Am văzut că "becul" merge şi că luminează chiar foarte bine. A fost suficient pentru a mă lămuri că ledurile astea au un potenţial ce trebuie folosit. N-am făcut nici un calcul înainte să testez "becul", ci doar l-am alimentat şi m-am uitat cât de tare luminează. Rezistenţa am ales-o la nimereală (22Ω). Ce nu prea mi-a plăcut a fost că rezistorul se încălzise destul de tare. Asta e din cauză că, fiind un singur led, o mare parte din tensiunea de 12V cade pe rezistor, deci, cea mai mare parte din puterea consumată se disipă pe rezistor sub formă de căldură.


Układ dla Led 220v - jakie max obciążenie ?Białe LED zasilane napięciem 230V

Białe LED zasilane napięciem 230V


Corect, chiar 100.000 ore ar trebui sa tina un LED(cand este folosit la iluminat cu 15 mA curent direct), iar in cazul in care este de culoare rosie, si este utilizat la semnalizare, cu un curent de 4-5 mA, durata de viata este practic nelimitata...
O sursa de curent constant, alimentata la 230V si care asigura un curent de 15mA :


About to close
Schematic of LED-bulbs for 230V 50Hz line with 20mA LEDs.



Vezi și

  1. Schema de tratament pentru cazurile ușoare de Covid-19

  2. Romania traiește , încă ,  din inertia bogățiilor create in Epoca Comunistă

  3. Scara de valori a societății romanești 

  4. Europa privită din viitor

  5. Hrana vie

  6. Planurile in derulare sunt o munca in progres,  veche de sute de ani  

  7. Destinatii uimitoare pe glob

  8. Miracolul japonez- Drum reconstruit în patru zile

  9. Primarul care nu frură

  10. Duda a pus mâna pe Casa Regală

  11. Nu poti multiplica bogatia divizand-o !  

  12. Evolutia Laptop - Cântărea 5,44 kg

  13. O Nouă Republică

  14.    A fi patriot nu e un merit, e o datorie.! 

  15. În vremea monarhiei, taranii romani reprezentau 90% din populatie si nu aveau drept de vot.

  16. Miracolul din Noua Zeelandă - LYPRINOL

  17. Cea mai frumoasă scrisoare de dragoste

  18. Locul unde Cerul se uneste cu Pamantul

  19. Fii propriul tău nutriționist

  20. Maya ramane o civilizatie misterioasa

  21. Slăbești daca esti motivat

  22. Serbet de ciocolata

  23. Set medical Covid necesar acasă

  24. Medicament retras - folosit în diabet

  25. Brexit-ul - Spaima Europei

  26. Virusul Misterios

  27. Inamicul numărul unu al acumulatorilor 

  28. Sistemele solare - apă caldă

  29. Economisirea energiei electrice

  30.  Hoțul de cărți

  31. Aparitia starii de insolventa

  32. TRUMP ESTE PRESEDINTE

  33. Microbii din organismul uman

  34. Despre islamizarea Europei. O publicăm integral.  Și fără comentarii. 

  35. „Naţiunea este mai importantă ca Libertatea !”

  36. Masca ce omoară virusul     O veste de Covid  

  37. Primul an de viaţă - Alocatia pentru copil  

  38. Tavalugul Marelui Razboi - Globaliyarea - Asasinii Economici