czwartek, 4 marca 2021

Laboratorium zaawansowanej elektroniki i automatyki 15

 Laboratorium zaawansowanej elektroniki i automatyki 15

 Sterowniki PLC początkowo operowały tylko wejściowymi sygnałami binarnymi. Dopiero później dodano wejścia analogowe do sensorów i opcje wyjść analogowych.

Sensorami binarnymi są zarówno przełączniki stykowe często współpracujące z innymi elementami mechanicznymi sensora jak i układy aktywne. O ile przełączniki mogą pracować w systemie zasilanym napięciem sieciowym 120 / 230 Vac o tyle sensory aktywne stosowane są tylko przy zasilaniu prądem stałym, z reguły 24 Vdc.

1.Przyciski stabilne i momentalne
2.Przełączniki wyboru. Najczęściej obrotowe
3.Przełączniki krańcowe położenia
4.Sensor wibracji wykrywające stany grożące uszkodzeniem pracującej maszyny
5.Przełączniki krańcowe temperatury często nazywane termometrem kontaktowym o ustawianym poziomie działania
6.Przełączniki krańcowe ciśnienia. Poziom załączania może być w manometrze regulowany
7.Przełączniki krańcowe poziomu. Na przykład z pływakiem
8.Sensory zbliżeniowe indukcyjne i pojemnościowe
9.Kontaktronowe ( w sensorze aktywnym jest sensor Halla lub sensor pola magnetycznego jak KMZxxx z elektroniką )  przełączniki zbliżeniowe z magnesem na ruchomym przedmiocie
10.Sensory fotoelektryczne detekujące przerwanie światła przez przedmiot lub odbicie światła przez przedmiot
11.Sensory fotoelektryczne ściemnienia się
12.Sensory ultradźwiękowe detekujące obecność przedmiotu na przykład w układzie zabezpieczającym przed wtargnięciem do niebezpiecznej strefy pracy robota
13.Styki pomocnicze w kontaktorze lub w Circuit Breaker czyli wyłączniku mocy
14.Przełącznik na dużym bezpieczniku topikowym sygnalizuje jego zadziałanie
15.Styki przekaźników w innych systemach świadczące o ich auto - sprawności. Systemy nawzajem  mogą się pilnować i podejmować akcje awaryjne
16.Styki przekaźników wyjściowych w złożonych układach. Sensor synchronizacji generatora stwierdzając że kąt napięcia generatora który ma być załączony na sieć jest predykcyjnie odpowiedni i obraca się on minimalnie szybciej niż częstotliwość sieciowa ( ma od razu oddawać moc a w żadnym razie pobierać ) daje sygnał PLC rządzący generatorem, który generator może (ale nie musi ) bezpiecznie załączyć na sieć.
17.Styki przekaźnika systemu z pętlą indukcyjną w jezdni detekującego obecność jadącego lub stojącego samochodu nad pętlą
18.Styki przekaźnika systemu mierzącego izolacje niezawodnej, nieuziemionej sieci zasilającej. Najmniejsza dopuszczalna oporność izolacji sieci jest ustawiana
19.Styki monitorujące w wyłączniku różnicowoprądowym
20.Styki dające sygnał że kamera rozpoznała przedmiot na jaki została zaprogramowana
21.Sensory ognia i dymu. Sensory węglowodorów i freonów ( amoniaku) oraz innych substancji  w powietrzu.
22.Sensor tłuczenia szyby
23.Aparat rentgenowski z systemem rozpoznawania obrazu wyłapuje ( jest sensorem binarnym) na linii gotowe wyroby spożywcze w których jest metal z uszkodzonych maszyn lub z dostawy. Może w tej roli pracować specyficzny wykrywacz metalu ale minimalna musi być obecność metali. PLC aktuatorem usuwa niebezpieczny wyrób. Nalicza ilość incydentów i podnosi alarm.    

Określenie „Digital sensor” może wprowadzać w błąd jako że oferowanych jest coraz więcej sensorów analogowych z szeregowym interfejsem właśnie pod tą nazwą. Wejścia Digital urządzenia PLC oznaczają wejścia binarne !
W cenie sensora może dominować koszt jego wytrzymałej obudowy. Jak zawsze produkcja masowa  jest dobrej jakości i korzystnej ceny. Sensory nie są żadnym wyjątkiem.

„Styki” powyżej to izolowane styki metaliczne przekaźnika, optozasilany izolowany Mosfet, nieizolowane kolektory wyjściowych tranzystorów  NPN lub PNP. Producenci oznaczają wyjścia jako PNP lub NPN co wydaje się niejednoznaczne jako że może chodzić o emiter lub kolektor tranzystora – domyślnie jest to zawsze kolektora tranzystora i wszytko staje się jasne.

Mikrokontrolery z portem ustawionym na wejście binarne z reguły mają histerezę na wejściu co odrobinę upraszcza sprzęt i program.  
W komputerku sterującym opracowanym do konkretnego urządzenia izolacje wejść binarnych stosuje się tylko tam gdzie jest ona faktycznie potrzebna.
Ponieważ masowo produkowane poczwórne, standardowe transoptory są tanie, są one stosowane w urządzeniach PLC. Dioda LED włączona w szereg z LEDem transoptora pokazuje stan wejścia. Pokazany na rysunku moduł pracuje tylko z sensorami PNP i tak też włączonymi stykami dającymi sygnały !  Wszystkie wejścia są skonfigurowane w jedną grupę „PNP”.

W wykonaniach specjalnych podczas testu po włączeniu zasilania i testu okresowego procesor podaje prostym układem sygnał „1” do wejść transoptorów sprawdzając czy wszystkie porty odebrały odpowiedni sygnał a w kolejnym teście podaje transoptorom sygnał zerowy i znów dokonuje porównania.

Oczywiście możliwy jest na bieżąco pomiar stanu izolacji całego systemu z redundancją. System jest normalnie izolowany od body statku czy samolotu czy PE na Ziemi ale dla bezpieczeństwa między  GND systemu a body - PE jest warystor, który zadział w razie zwarć mocy i bezpieczniki sieciowe rozłączą zwarcie. Gdy system podniesie wyprzedzający (!) Alarm trzeba po kolei wyciągnąć wtyki kabli szukając gdzie jest uszkodzona izolacja.  

W przypadku wejść do systemu napięcia sieciowego 120 / 230 Vac stosowany jest przed transoptorem mostek prostowniczy i czasem filtr wygładzający z kondensatorem. Gdy nie ma filtru wygładzającego filtracja musi być wykonana programowo. Dla ograniczenia strat mocy w wejściowym rezystorze stosuje się czuły transoptor i / lub kondensator zamiast rezystora.

W przełącznikach i sensorach przerzutniki mechaniczne zapobiegają drganiom styków.
Styki zwykłych przekaźników z reguły nie wykazują drgań. Natomiast styki przekaźników bistabilnych ( czyli z pamięcią spolaryzowanych ) bardzo często mają drgania.
 Drgania lub zakłócenia na wejściu binarnym może eliminować kondensator na wyjściu transoptora / wejściu mikrokontrolera  lub musi być zastosowana filtracja programowa filtrem medianowym. Małej pojemności kondensator i tak jest konieczny dla eliminacji zakłóceń radiowych. 

W okablowaniu w ciągu długotrwałej eksploatacji dochodzi do uszkodzenia przewodów. Dochodzi zarówno do przerw jak i uszkodzenia izolacji i zwarcia między liniami przewodów lub przewodów lub do metalowej konstrukcji. Uszkadzają się  także sensory.
Panuje uwzględniająca masowe statystyczne dane uszkodzeń opinia że system Normal Closed jest bardziej pewny w sygnalizacji uszkodzenia  niż system Normal Open. W systemach gdzie istotna jest niezawodność sugerowane jest rozwiązanie NC mimo iż pobiera ono więcej mocy z obwodu 24V.
Tam gdzie wymagana niezawodność jest wysoka równolegle do binarnego sensora daje się  równolegle rezystor dający sygnał monitorujący. W „PLC” używa się wejścia analogowego do stwierdzenia czy poprawny jest stan zarówno ON i OFF. Ponieważ wejście analogowe PLC czy innego urządzenia jest drogie rozwiązanie to jest drogie.    

Zasilanie 24Vdc do grupy wejść binarnych może pochodzić z lokalnego zasilacza lub z UPS z akumulatorem. Lokalne zasilanie chronione jest przez bezpiecznik automatyczny,  bezpiecznik elektroniczny lub przez PTC stosowany jako bezpiecznik. Prosty układ daje programowi sygnał o uszkodzeniu w obwodzie zasilania 24V. 

Elektronika, automatyka i przetwarzanie informacji uważane są za wysokoproduktywne sektory gospodarki oparte o wiedzę i nowe technologie. Cechuje je wysoki udział wartości dodanej.
Wiele współczesnych koncernów równolegle projektuje i produkuje wyroby cywilne i wojskowe chociaż przy małych nakładach na obronność i otwarciu gospodarek coraz więcej koncernów nie chce pracować w zbrojeniach. Nie mniej w koncernach cywilno – zbrojeniowych oczywiście kadry przepływają między działami a część najważniejszych  działów jest wspólna.
Potężnym problemem polskiej gospodarki jest jej przestarzała struktura, w której sektory oparte na wiedzy i nowych technologiach odgrywają relatywnie niewielką rolę, w przeciwieństwie do sektorów nisko produktywnych czyli schyłkowych.
Polska nie mając własnej elektroniki i automatyki nie jest w stanie niczego samodzielnie opracować i produkować. W rezultacie za każde importowane militarne byle co musi płacić miliardami.
W 2018 roku udział dóbr zaawansowanej technologii w polskim eksporcie wyniósł zaledwie 8,4 %, przy średniej krajów UE wynoszącej 17,9 %. Najgorsze jest jednak to że nowoczesny eksport tworzą w Polsce prawie wyłącznie zachodnie firmy a  to przecież innowacyjność uparcie buduje zamożność krajów.  Polskę od gospodarczych liderów dzieli  w zakresie innowacyjności przepaść a jest to skutek tragicznego stanu państwa i sektora publicznego. Kraje nie innowacyjne oparte na taniej sile roboczej w nowoczesnej gospodarce mają kiepską pozycje. Długofalowy wzrost gospodarczy nie bierze się z pracy cięższej ale z mądrzejszej.
PRL miał pewne  sukcesy w dziedzinie rozwoju myśli technicznej i kradzieży obcej nowoczesnej  technologi. Na jego tle III RP wygląda dramatycznie. Stając się częścią NATO z przymusem kupowanie obcej broni nasze szanse na rozwój własnej militarnej myśli technicznej spadły do zera.
Warto przypomnieć że w czasach sojuszu USA z Iranem użytkował on wówczas nowoczesne samoloty F14. Gdy tylko stosunki zaczęły się psuć  odmówiono serwisu i części zamiennych.

Komunikacyjna  atrakcyjność samochodu jest tym większa im lepsza jest sieć dróg i im gorszy jest alternatywny transport. Toteż rozbudowie sieci dróg towarzyszy wzrost sprzedaży samochodów.
Wysoce wydajnym ale kosztownym rozwiązaniem drogowym są niekolizyjne skrzyżowania wielopoziomowe. W rozbudowanych systemach autostrad są one  konieczne.
Pierwszą uliczną sygnalizacje świetlną zastosowano na moście Londyńskim w 1722 roku a następnie w Londynie w 1868 roku. Sterowana ręcznie lampa gazowa podawała światło czerwone i zielone.
Pierwszą elektryczną sygnalizacje świetlną zastosowano w 1914 roku w USA. Dwa skrzyżowania po raz pierwszy skoordynowano w USA w 1922 roku. Pierwszą skoordynowaną sygnalizacje w Warszawie zastosowano w 1968 roku. Pierwszą sygnalizację sterowaną komputerowo zastosowano w USA w 1959 roku.  W świecie znanych jest ponad 10 wariantów systemów sygnałów świetlnych i nic nie wskazuje na światową unifikacje systemów sterowania świetlnego ! Osobne sygnały świetlne są dedykowane dla transportu zbiorowego.
Algorytmy używane do skoordynowanego kierowania ruchem pojazdów po drogach czyli tak zwana Zielona Fala ( to stara niezbyt obecnie adekwatna nazwa ) są coraz bardziej złożone.  Jest to osobny temat. Nawet optymalne "adaptacyjne" kierowanie ruchem na prostym skrzyżowaniu z bezkolizyjnymi lewoskrętami nie jest proste i wymaga użycia czujników obecności pojazdów i ich ruchu jak pętle indukcyjne zamontowane w jezdni lub prostych radarów. Celem optymalizacji jest zapewnienie jak najmniejszych strat czasu osób w ruchu i zaoszczędzenie paliwa i środowiska naturalnego oraz zdrowia ludzi. Oczywiście najlepszym rozwiązaniem są skrzyżowania bezkolizyjne.
Projektując sygnalizacje trzeba wszystko rozebrane ( z pomocą programu ) na detale pierwsze.
Ponieważ szkody spowodowane źle działającą sygnalizacją świetlna mogą być duże, w dobrych systemach dodatkowy niezależny prosty układ logiczny wykrywa zabronione statycznie kombinacje sygnałów na wyjściach sterownika i odcina go wówczas od sterowania. Na 10 s podaje wszędzie sygnał czerwony a po tym pomarańczowy. Kierowcy posługują się wtedy kodeksowymi regułami ostrożności.
Monitorowana jest sprawność lamp, połączeń i kluczy mocy. Minimalizowane są też skutki nieuniknionych zwarć w okablowaniu.
Jakość programów systemów sterowania ruchem drogowym jest taka jak jakość państw – od dobrej do tragicznej.

Użyta w samochodzie elektronika – automatyka zależy od rodzaju „paliwa” i napędu.
Udział  samochodów elektrycznych w rynku  jest niewielki a w stanie posiadania jeszcze mniejszy. Natomiast mikroskopijna sprzedaż samochodów na wodór z ogniwami paliwowymi zaczęła gwałtownie spadać i to mimo udzielania przez rządy wielkich dotacji nabywcom i producentom. W bogatych USA globalnie sprzedano ich 9 tysięcy sztuk a na innych rynkach bardzo mało.

Sprawdzenie.
Wymień dalsze sensory binarne spoza listy.

Cwiczenie
1.Umieszczona w drodze pętla indukcyjna wraz  z interfejsem detekuje obecność pojazdu nad nią. Pojazd jest ferromagnetyczny a więc powinien zwiększyć indukcyjność pętli indukcyjnej pod nim ale przeważa efekt prądów wirowych i indukcyjność maleje w obecności samochodu a dobroć cewki jednocześnie spada. 
Alternatywą dla pętli indukcyjnej jest radar mikrofalowy lub kamera z systemem rozpoznawania obrazu lub sensor ultradźwiękowy lub LIDAR.  Pętle / sensory  na skrzyżowaniu są wejściowe, wyjściowe i dodatkowe. Na rysunku pokazano przykładowe umieszczenie pętli wejściowych w układzie komunikacyjnym skrzyżowań.
 
Informacje z pętli / radarów... podane do komputera wraz z innymi informacjami służą do wypracowani optymalnej decyzji w kierowaniu ruchem drogowym. Program musi też (nieoptymalnie ) działać gdy pętla / radar są uszkodzone.
Pętle indukcyjne mogą być umieszczone na stanowiskach parkingowych. Wjeżdżającym kierowcom automatycznie podane jest położenie najbliższego wolnego miejsca dla zaparkowania samochodu. Sygnał z pętli używany jest razem z radarem do zrobienia zdjęć pojazdu zwłaszcza z użyciem lampy błyskowej i podany jest do systemu wagi drogowej.
Pętla indukcyjna jako taka stosowana jest też w wykrywaczach metali i na kolei.
Ułożenie pętli jest proste. Wycina się flexą w nakładce drogi szczelinę a po włożeniu pętli i przewodów połączeniowych zalewa szczelinę odpowiednim bitumem. Pętle z interfejsem połączone są zwykłym przewodem często o niestety niemałej długości. Przy dobrej organizacji montaż pętli  na małym skrzyżowaniu można wykonać w ciągu jednej nocy.
Dekadami pracujący niezawodnie z pętlą generator o częstotliwości 30-100 KHz musi tolerować potężne zakłócenia jak uderzenie pioruna, zwarcia w podziemnej i naziemnej sieci energetycznej, przebicie izolacji przewodu od pętli do sieci energetycznej czy przecieki napięć od szyn tramwajów. Stąd użycie w generatorze warystora, neonówki, przerw iskrowych na PCB  i bezpieczników oraz użycie tranzystora o znacznym napięciu i prądzie w stosunku do potrzeb aby nie uległ uszkodzeniu w żadnym wypadku. Połączenie sygnału z generatora pętli z dalszą elektroniką musi też zapobiegać możliwości jej uszkodzenia. Stąd pomysłowe aranżacje.  Poziom mocy generatora nie powinien być za mały, jako że pętla odbiera różne zakłócenia, aby generowany sygnał był czysty. Wybór częstotliwości generacji jest istotny. Zmiany generowanej częstotliwości i napięcia mają być jak największe przy obecności pojazdów.
Z użytą w ćwiczeniu pętlą z przewodem połączeniowym o długości 25 m ( w realiach skrzyżowań przewody połączeniowe są niestety dłuższe ) częstotliwość generacji gdy nad pętlą jest samochód Toyota Corolla zmienia się o 4.8% natomiast generowane napięcie spada o 19%. Zatem nad efektem ferromagnetycznym silnie dominują stratne prądy wirowe. Z innymi samochodami osobowymi rezultaty są bardzo podobne. Oporność miedzi pętli i przewodu połączeniowego jest proporcjonalna do temperatury czyli też ze spadkiem temperatury rośnie dobroć obwodu LC generatora ale zmienia się też pod wpływem temperatury generowana częstotliwość. Im dłuższy jest przewód połączeniowy z pętlą tym wyższe są wymagania od systemu.
Różne długości przewodów połączeniowych powodują że generatory pracują na różnych częstotliwościach mało się wzajemnie zakłócając. Gdy różnica częstotliwości sąsiadujących ze sobą pętli jest zbyt mała można ją powiększyć dołożeniem do jednej pętli ( tej o niższej częstotliwości) kondensatora w obwodzie LC. Przyrząd pokazuje częstotliwości pracy pętli – generatorów. Oscyloskopem można skontrolować czystość generowanych napięć sinusoidalnych ( także ich częstotliwość dla konfrontacji ) a po odłączeniu zasilania generatorów  zbierane przez pętle ( jako anteny ) zakłócenia.
Rozwiązanie generatora autora opracowane w 1983 roku jest najlepsze ze znanych. Jest niezawodne, proste i tanie. Używa tylko elementów standardowych. Jeden kondensator i rezystor muszą być adekwatne do rodzaju pętli i długości połączenia z nią. W praktyce na konkretnym skrzyżowaniu wszystkie generatory interfejsu są takie same.
Początkowo wyprostowany i odfiltrowany sygnał z generatora podano do komparatora LM339 o progu działania ustawianym potencjometrem według sprytnego algorytmu. Obecność samochodu nad pętlą sygnalizowana jest diodą LED. Czoło impulsu jest forsowane aby szybki przejazd pojazdu był też wyraźnie sygnalizowany.  Wyjście było binarne. Zastosowano prostą kompensacje temperaturową dla zmian pogody.  Interfejs jest wielokrotny bowiem użytych jest zawsze więcej niż jedna pętla na skrzyżowaniu.  
Później sygnał prostokątny z izolującego zakłócenia invertera rodziny 74HC  podano do mikrokontrolera. Wymagany dość dokładny pomiar niewielkich zmian częstotliwości ca 50 KHz nie jest bynajmniej łatwy do zaprogramowania jako że pętla ma też wykryć pojazdy przejeżdżające  z dużą prędkością. 
Aby uniknąć przy pracach schodzenia i przestawiania samochodu osobowego nad pętlę indukcyjną i poza nią skonstruowano prosty układ symulacyjny. Do indukcyjności identycznej jak pętla z przewodem bez samochodu nad nią płynnie dołączana jest tranzystorem druga indukcyjność z opornością aby dać identyczne rezultaty jak pętla z samochodem. Po naciśnięciu przycisku ( lub zmianie stanu portu mikrokontrolera ) nastąpi płynne symulacyjne dołączenie obwodu QLR na czas ustawiony potencjometrem. Najkrótszy czas „przejazdu samochodu nad pętlą” wynosi 30 ms.       
-Ulepsz algorytm detekcji obecności samochodu nad pętlą indukcyjna  drogą pomiaru częstotliwości 
-Zaproponuj adaptacje ( samouczenie )  progu detekcji
-Zaproponuj realizacje klasyfikacji samochodów

2.Gdy wymagana jest podwyższona niezawodność zdalnego dysponowania napędem elektrycznym  stosowane jest rozwiązanie w którym „PLC” emituje przekaźnikami dynamiczne sygnały Start i Stop  o niekrytycznym czasie trwania 0.1-0.5 sec dla przerzutnika RS wykonanego z użyciem kontaktora i jego pomocniczego styku w lokalnym starterze silnika. Sygnał Start dla startera pochodzi ze styku NO przekaźnika a sygnał Stop ze styku NC drugiego przekaźnika w PLC. Tak więc zawieszenie się „PLC” nie zmienia stanu pracy silnika zapamiętanego w przerzutniku RS na kontaktorze. 
PLC  zwrotnie otrzymuje od Startera przy operowanym silniku sygnały logiczne Running, Local i Failure ze styków.
Napięcie trójfazowe do kontaktora silnika podano przez bezpiecznik termiczny lub bezpieczniki topikowe i styk na nich po wyzwoleniu bezpiecznika generuje sygnał Failure. Bezpieczniki zadziałają gdy silnik utknie z jakiegokolwiek powodu lub jest uszkodzony czyli gdy napęd jest wadliwy.
Styk pomocniczy kontaktora  daje sygnał Running.
Natomiast styk przełącznika obrotowego Local / Remote ( ma on kilka styków przełącznych) daje sygnał Local i pozwala operować przyciskami Lstart i Lstop na starterze. Przełączenie  Local / Remote jest bezzakłóceniowe.
-Narysuj połączenia w starterze. Jest w nim bezpiecznik trójfazowy ze stykiem sygnałowym, kontaktor ze stykami pomocniczymi,  przełącznik obrotowy  Local / Remote oraz przyciski  Lstart i Lstop. Nie wolno niczego dodać.
-Jakie kombinacje sygnałów logicznych Running, Local i Failure są zabronione i o czym świadczą.
-Podaj funkcje logiczną do wykrycia nie realizowania rozkazu Start i nie realizowania rozkazu Stop  

3.Na rysunku pokazano dwa identyczne niezależne filtry medianowe zastosowane w układzie scalonym. Synchroniczne przerzutniki D tworzą linie opóźniającą. Dwa pierwsze przerzutniki nie są konieczne i są użyte do innych celów. Gdy górna bramka AND przed przerzutnikiem wykryje trzy jedynki przerzutnik JK ustawiony jest wejściem J a gdy dolna bramka wykryje trzy zera przerzutnik JK jest skasowany wejściem K. Gdy jest mieszanka zer i jedynek stan przerzutnika się nie zmienia aż do czasu ustabilizowania się sygnału.

Programowe filtry medianowe w centralach telefonicznych do ewentualnej eliminacji zakłóceń sygnału wybierania impulsowego na linii telefonicznej od lat sześćdziesiątych operowały od razu słowem maszynowym komputera a nie pojedynczym bitem.
Sprządź w C filtr medianowy dla 16  bitowych słów ( jedno słowo to analogia jednego przerzutnika D na schemacie ale dla 16 niezależnych bitów ) z portu równoległych wejść. 
Wstępne wczytanie portu i skopiowanie jako wcześniejszych odczytów wykonuje  faza resetowa programu. Optymalna funkcja  ma być ekstremalnie prosta.

4.Operowanie dużymi i wielkimi prądami impulsowymi.
Układy Crowbar awaryjnie zwierające niebezpiecznie duże napięcie zasilania straciły na popularności ale czasem są niezastąpione także w innej roli ochronnej.
Tyrystory mają dużą przeciążalność impulsową. Do układów Crowbar produkowano w małych obudowach tyrystory z relatywnie dużą strukturą i wytrzymałością. Ich mankamentem jest ograniczona stromość narastania prądu głównego di/dt i gdy prąd główny szybko rośnie wymagany jest szybki i duży impuls bramkowy. Średni wymiarem dyskowy tyrystor  może dostarczyć impulsu o natężeniu prądu do 30 kA. Tyrystorem mocy na napięcie 3300V można wytworzyć średnio napięciowy ( czyli nie bezpośrednio w miejscu trafienia pioruna i już ograniczony w napięciu  ) impuls mocy podobnej do pioruna.
Elementem awaryjnie zwierającym Wysokie Napięcie zasilające klistron mocy ( nadal są niezastąpione ) jest Spark Gap ( przerwa iskrowa) w obudowie ceramicznej z dodatkową elektrodą wyzwalającą. 
 W cyfrowych aparatach fotograficznych długi impuls światła dawały białe diody LED lub krótki impuls lampa ksenonowa, która miała lepsze widmo emitowanego światła i zdjęcia były ładniejsze i mniej poruszone. Gdy sygnał z fotodiody odbierającej odbite światło z fotografowanej sceny wskazuje że energia impulsu światła była wystarczająca tranzystor IGBT włączony w szereg z palnikiem ksenonowym wyłączał go. Z uwagi ma miniaturyzacje stosowano dedykowany niewielki kondensator, dostarczający energii lampie, o pojemności 22-120 uF / 330V
Dedykowany tranzystor IGBT 8A/400V w obudowie SMD ( obecnie są one tanie ) impulsowo toleruje zdumiewająco duży prąd aż 150A o czasie 100 usec ze spadkiem napięcia Uce tylko 4.4 V. Tranzystor sterowany jest przy tym sygnałem o poziomie logicznym.
Uwaga: Zwykle tranzystory IGBT mają niewielką zdolność przeciążeniową.
Wzięta z uszkodzonego aparatu mała płytka z systemem lampy ksenonowej prawdopodobnie ( niezrozumiałe oznaczenie) stosuje wielofunkcyjny układ NCP5080.      

Napięcie zadające energie impulsu światła ( w aparacie fotograficznym podaje je procesor ) podano z potencjometru a sygnał wyzwalający z microswitch-a. Główne zasilanie mocy 4.5V i pomocnicze +7V podano z zasilacza. Należy zachować ostrożność dlatego że impuls mocy z kondensatora o napięciu 300V jest niebezpieczny. 
Obserwowane oscyloskopem przebiegi są bardzo podobne jak w Nocie Aplikacyjnej układu scalonego.
Obserwacja napięcia na kolektorze załączonego tranzystora IGBT daje informacje o płynącym prądzie. Układem RD z rezystorem i diodą ( + pomocnicze napięcie +7V ) podano sygnał z kolektora IGBT do oscyloskopu także że praca układu lampy jest niezakłócona i możliwy jest dokładny pomiar napięcia Uce na IGBT ponieważ sygnał maksymalnie wynosi 7V.
-Narysuj schemat tego układu RD
-Wymień możliwe zastosowania dla przetwornicy z tego układu, także z powielaczem napięcia

2 komentarze: