Archive for category somethin’ fun

观《恋爱地图》有感

[恋爱地图].About.Love.2005.DVDRip.XviD-iMBT(ED2000.COM).avi_snapshot_01.33.11_[2014.04.06_00.59.22]

 

突然,机车骑进了隧道。没有风,没有雨。黄色的灯光,让我感觉好温暖。
虽然,我知道隧道不是尽头,我将会再回到风雨里,但是,我多么感谢这一段短暂的温暖。
谢谢你,隧道。谢谢你,Tecchan。

 

– END –

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观《逆光飞翔》有感

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在没有光的世界里,踏出的每一步,都需要很大的勇气。

 

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观《一年之初》有感

[3E电影站www.eee4.cn]一年之初DVD国语中字无水印.rmvb_snapshot_01.33.17_[2014.02.07_15.00.39]

 

活在当下,回不到过去,看不见未来。

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观《梦游夏威夷》有感

[梦游夏威夷].Holiday.Dreaming.2005.DVDRip.XviD-BiEN.avi_snapshot_01.39.31_[2013.11.09_20.54.17]

 

一场梦。

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观《一页台北》有感

Au.Revoir.Taipei.2010.720p.BluRay.DD5.1.x264.MNHD-TLF.mkv_snapshot_00.52.34_[2013.10.08_21.58.54]

生活就是每天都有新鲜和快乐。

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观《夏天协奏曲》有感

[夏天协奏曲]Summer.Times.2009.720p.HDTV.x264-LaDiSai.mkv_snapshot_00.17.48_[2013.09.14_21.42.36]

一个半小时的片儿,看到大约十五分钟这个镜头,就看透了整套剧本;全篇除了女主角的美貌以外,无任何看点……

– END –

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(模拟电路)电蚊拍电路分析

How does bug zapper work – analog circuit analysis

原创文章。转载注明出处。

夏日炎炎,蚊虫肆虐。对抗萦绕思绪的飞虫,电蚊拍是个不错的手段。

可是电蚊拍的电路是怎么回事呢?

找来了这么个电路图。来源在这里,通过搜索找到;以下是整理后重画的版本。

fig1

上图中省略了 22MOhm 负载电阻;输出端为 C3-D3 连结节点,以及 L3-C1 连结节点。

 

原文中仅对电路原理做了简单的概括,没有具体阐述工作原理。这让像我这样模了很多年电但是没有任何经验的人十分头疼。所以花了几个小时,查到些资料,自己推理了一下,把事情弄明白了。

这个电路的分析过程没有多少计算,仅凭估算和定性推断就能完成。实际上没必要太仔细求值,因为器件的实际工作状态跟理论上相差太远;而这套设备所利用的恰恰利用了非理想的特性。

整个电路可以划分为两部分,以变压器 T1 为界,左边是电源和脉冲震荡电路,右边是倍压整流电路。下面分开分析。

 

先看右边的倍压整流电路。维基百科有一个词条很好地解释了倍压电路的工作原理。

fig3

本例中的倍压整流电路如上图所示。变压器用电压源 U3 代替,且设图中“负”(-)端子为参考电位。设 U3 “正”(+)端子处电位在 +100V 与 -100V 之间变化。当 U3 首次处于正压时,D1 导通,C1 迅速充电至饱和,图中右侧为正极,电压 100V 。当 U3 变为负压时,D1 截止,D2 导通,U3 为 C2 迅速充电至饱和,图中 C2 的下侧为正极,电压 200V 。当 U3 再次变为正压时,D1 D3 导通,D2 截止,C3 迅速充电,图中 C3 右侧为正极,电压 200V 。又因为 C1 存在 100V 电压,所以 C3-D3 连结点,即输出端子处电位为 300V,完成了三倍压操作。

以上工作原理需要满足一个假设,即电容的充放电时间远小于电源 U3 的交变周期。实际上,前级电路产生的震荡电流,经过变压器的非线性变换,已变成接近方波的形状。在每个交变周期内,电容都能充电至饱和。

这个电路虽然提供极高的电位差,但是并不能提供多少功率(能量)。一旦有蚊虫飞落电网,导致电弧放电,则电容内能量很快会释放完。这样的能量足以杀死或击晕小型昆虫,但是不足以伤害人体,就像生活中常见的静电放电一样。另外,C3 需要多个周期才能充满电,进而达到设计的高压值;不过因为震荡频率很高,因而准备时间很短,可以忽略。

在网络中搜索“倍压整流电路”,会找到很多介绍电路原理的文章,其中不乏关于电压值的计算。笔者对一些采用正弦波电源、计算中使用峰峰值等做法持怀疑态度。比如这一篇文章中所述,电容电压一律用电源峰值计算。笔者不禁提问:如果电源是正弦波,那么电容的充放电波形应该是什么样的?假设电容能充进电,那么回路的时间常数就远小于正弦波之周期的四分之一;于是,在电源电压经过了峰值以后,电容会持续放电,直至零电压。另一方面,假设电容不会放电,那么时间常数远大于正弦波的周期;于是,它根本充不进电!

笔者的观点是,因为电感线圈的作用,电流会在某一水平持续一段时间;在这段时间内,电容完成充电;受振荡电路控制,线圈电流很快反向,这段切换的时间远小于电容的放电时间常数。于是,后级电路可以工作。

 

再看左侧的高频振荡电路。查阅资料发现,这样的振荡电路叫做 Blocking Oscillator ,因为放大元件(amplifier)经常处在截断(blocking)状态而得名,现在已不多见。这篇文章详细介绍了其工作过程。

fig2

如上图所示,这个振荡电路的构成十分简单,仅有四个分立元件——电源(电池),放大器(amplifier,NPN 晶体管 Q1),阻尼(damping,电阻 R1),以及提供正反馈的变压器(positive feedback transformer,T1)。

晶体管不断在截止与导通的状态之间切换。首先看截断状态。此时整个电路中没有电流,T1 与 R1 均不存在电压。由于 be 结正压偏置,Q1 很快导通。当 Q1 进入导通状态后,射极电流 Ie 通过变压器的作用,提供正反馈给基极;被正反馈的电流,因为三极管的放大作用,是不断增大的;如果变压比合适,那么基极电流在电阻 R1 上面产生的电压,将在某一时间达到足够大,以抵消电池电压,导致 be 结零偏,三极管转入截止状态。

疑点:因为三极管在瞬间由导通转入截止,所以在电感线圈里的电流没法消除。这是否有损坏三极管的可能?并且,一旦三极管击穿,将导致电感线圈的电压直接加在电池上,可能引起电池损害。在前文中引用的文献里提到了这个问题,并采用了钳位二极管来保护设备。

为了让后级电路能够工作,这里震荡的频率一方面要足够快,使得后级线圈 L3 中的电流不断变向,而不在零值保持太长时间;另一方面要足够慢,使得电容充分充电。调节震荡频率,可以通过改变线圈 L1 和 L2 的匝数比来调节正反馈的量,也可以通过改变电阻 R1 的阻值达到类似的效果。

 

结论:国产山寨货太不靠谱了,各种危险。但是,山寨工程师们能够把来自于真空管时代的振铃电路(警铃和发报机)变成仅用四个元件的高频振荡源,再把来自于显象管(CRT)高压包的倍频电路变成仅用几个二极管和聚合物电容的倍频器。整套电路设备,批量生产的成本不到两块钱。而电蚊拍可以卖到三十块钱(大米地阿玛桑更可怕,三十刀)。技术带来暴利。

原创文章。转载注明出处。

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