ENSIKLOPEDIA ELEKTRONIK RADIO DAN KEJURUTERAAN ELEKTRIK Pengawal selia kuasa pada mikropengawal. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / Pengawal selia kuasa, termometer, penstabil haba Artikel ini menerangkan dua pengawal selia kuasa thyristor untuk beban inersia. Penggunaan mikropengawal memungkinkan untuk menggunakan algoritma khas untuk pengagihan seragam denyutan semasa dalam beban dan mendapatkan frekuensi pensuisan yang tinggi walaupun dengan langkah kawalan kuasa sebanyak 1%. Peranti pertama direka untuk mengawal kuasa dalam beban yang direka untuk voltan sesalur. Yang kedua beroperasi dengan beban voltan rendah, yang tidak disambungkan secara galvani ke rangkaian. Di samping itu, pengawal selia ini memastikan penstabilan kuasa dalam beban apabila voltan sesalur berubah-ubah. Untuk mengawal beban inersia, pengawal selia kuasa thyristor digunakan, yang beroperasi pada prinsip membekalkan beban dengan beberapa separuh kitaran voltan utama diikuti dengan jeda. Kelebihan peranti sedemikian ialah momen pensuisan thyristor bertepatan dengan momen apabila voltan sesalur melintasi sifar, jadi tahap gangguan radio berkurangan secara mendadak. Di samping itu, peranti sedemikian, tidak seperti pengawal selia terkawal fasa, tidak mengandungi unsur ambang analog, yang meningkatkan kestabilan operasi dan memudahkan persediaan. Oleh kerana pensuisan berlaku hanya semasa peralihan voltan sesalur melalui sifar, bahagian minimum tenaga yang dibekalkan kepada beban adalah sama dengan tenaga yang digunakan oleh beban dalam satu separuh kitaran. Oleh itu, untuk mengurangkan langkah kawalan kuasa, adalah perlu untuk memanjangkan urutan berulang separuh kitaran. Sebagai contoh, untuk mendapatkan langkah 10%, urutan sepuluh separuh kitaran diperlukan. Dalam Rajah. Rajah 1a menunjukkan jujukan denyutan pada elektrod kawalan thyristor untuk beban kuasa 30%. Seperti yang anda lihat, thyristor dibuka semasa tiga separuh kitaran pertama, dan ditutup pada tujuh kitaran seterusnya. Urutan ini kemudiannya diulang. Kekerapan pensuisan pengatur sedemikian untuk sebarang kuasa kurang daripada 100% adalah sama dengan 1/10 daripada kekerapan separuh kitaran. Adalah lebih logik untuk mengagihkan separuh kitaran semasa thyristor dibuka, jika boleh, sama rata sepanjang keseluruhan jujukan [1]. Dalam kes umum, masalah pengagihan seragam bagi sebarang bilangan denyutan N dalam urutan panjang M (untuk N kurang daripada atau sama dengan M) diselesaikan oleh algoritma Bresenham. yang biasanya digunakan dalam grafik raster untuk membina segmen condong. Algoritma ini dilaksanakan menggunakan aritmetik integer, yang sangat memudahkan pengaturcaraannya. Dalam Rajah. 1,6 menunjukkan urutan untuk kuasa yang sama sebanyak 30%. tetapi menggunakan algoritma Bresenham. Dalam kes kedua, kekerapan pensuisan adalah tiga kali lebih tinggi. Perlu diingatkan bahawa keuntungan lebih ketara dengan langkah kawalan kuasa yang kecil. Asas pengawal kuasa (Rajah 2) ialah mikropengawal DD1 AT89C2051 daripada ATMEL [2]. Transformer TT berkuasa rendah digunakan untuk bekalan kuasa. yang, bersama-sama dengan penggunaan optothyristor, menyediakan pengasingan galvanik daripada rangkaian. Ini menjadikan peranti lebih selamat dari segi elektrik. Satu lagi sifat berguna pengawal selia ialah ia boleh digunakan dengan beban yang direka untuk voltan operasi yang berbeza. Untuk melakukan ini, sudah cukup untuk membekalkan voltan yang diperlukan kepada thyristor dari pengubah tambahan. Anda boleh, sebagai contoh, kuasa seterika pematerian voltan rendah. Ia hanya perlu bahawa voltan dan arus tidak melebihi nilai maksimum yang dibenarkan untuk thyristor yang digunakan. Laraskan kuasa dalam beban menggunakan butang SB1 dan SB2. Tekan pendek pada salah satu butang akan menambah atau mengurangkannya dengan satu langkah, dan menahan butang menyebabkan perubahan kuasa yang membosankan. Menekan dua butang serentak mematikan beban jika ia dihidupkan sebelum ini atau menghidupkan kuasa maksimum jika beban dimatikan. Nilai kuasa beban dipaparkan pada penunjuk LED tujuh elemen HG1-HG3. Untuk mengurangkan bilangan elemen, paparan dinamik yang dilaksanakan dalam perisian telah digunakan. Katod penunjuk disambungkan ke port mikropengawal, anod termasuk transistor VT3 dan VT4. yang dikawal oleh isyarat pengimbasan penunjuk. Dalam digit yang paling ketara, hanya satu yang boleh ditunjukkan, jadi elemen B dan C disambungkan melalui perintang ke satu port, dan anod penunjuk HG1 dan HG2 digabungkan. Arus nadi unsur dihadkan oleh perintang R10-R18 pada kira-kira 15 mA, iaitu kurang daripada arus maksimum yang dibenarkan untuk port (20 mA). tetapi cukup untuk mendapatkan kecerahan yang diperlukan. Pembanding analog yang dibina ke dalam mikropengawal mengikat pada saat-saat apabila voltan sesalur melintasi sifar. Inputnya melalui pengehad VD5R2 dan VD6R3 menerima voltan berselang-seli daripada belitan sekunder pengubah kuasa. Peranan pengehad untuk separuh kitaran negatif voltan utama dilakukan oleh diod jambatan penerus. Pembanding bertukar apabila voltan sesalur melintasi sifar. Output pembanding ditinjau oleh perisian, dan sebaik sahaja perubahan dalam keadaannya dikesan, isyarat kawalan untuk menghidupkannya muncul pada output kawalan thyristor (port pengawal mikro P3.2). Dalam kes di mana separuh kitaran semasa tertakluk kepada langkauan, isyarat ini tidak akan muncul. Kemudian penunjuk HG4 dihidupkan selama 3 ms. Pada masa ini, keadaan tertutup butang dan diperiksa. jika perlu, nilai kuasa semasa diubah. Selepas ini, voltan kawalan dikeluarkan daripada thyristor dan penunjuk HG4 dan HG1 dihidupkan selama 2 ms. Seterusnya, dalam masa 4 ms, perubahan baharu dalam keadaan pembanding dijangka. Isyarat dari port P3.2 dihantar ke suis yang diperbuat daripada transistor VT1 dan VT2, yang digunakan untuk mengawal diod pemancar optothyristor. Untuk menukar beban, dua optothyristor digunakan, disambungkan ke belakang. Diod pemancar mereka disambungkan secara bersiri. Arus diod pemancar - kira-kira 100 mA - ditetapkan oleh perintang R1. Pengawal selia boleh beroperasi dalam dua mod dengan langkah kawalan kuasa yang berbeza. Mod pengendalian dipilih menggunakan pelompat S1 yang dipateri. Mikropengawal meninjau kedudukannya sejurus selepas penetapan semula. Dalam kedudukan 1, ditunjukkan dalam rajah, langkah pelarasan kuasa ialah 1%. Dalam kes ini, penunjuk memaparkan nombor dari 0 (0%) hingga 100 (100%). Dalam kedudukan 2 langkahnya ialah 10%. Penunjuk memaparkan nombor dari 0 (0%) hingga 10 (100%). Pilihan sepuluh penggredan dalam mod 2 adalah disebabkan oleh fakta. bahawa dalam beberapa kes (contohnya, mengawal dapur elektrik) langkah kecil pelarasan kuasa tidak diperlukan. Jika pengawal selia bertujuan untuk digunakan hanya dalam mod ini, penunjuk HG1 dan perintang R17, R18 tidak perlu dipasang. Secara umumnya, peranti ini membenarkan anda menetapkan bilangan aras kuasa untuk setiap mod secara sewenang-wenangnya. Ia hanya perlu memasukkan nilai penggredan yang dikehendaki untuk mod 0005 ke dalam kod program di alamat 1Н, dan di alamat 000ВН - untuk mod 2. Anda hanya perlu ingat bahawa bilangan maksimum penggredan dalam mod 1 hendaklah tidak lebih daripada 127, dan dalam mod 2 - tidak lebih daripada 99 , memandangkan ratusan paparan tidak boleh dilakukan dalam mod ini. Jika arus beban tidak melebihi 2 A, optothyristor boleh digunakan tanpa sink haba. Pada arus yang lebih tinggi ia dipasang pada sink haba dengan keluasan 50...80 cm'. Apabila beban dibekalkan dengan voltan kurang daripada 50 V, optothyristor boleh dari mana-mana kelas (voltan). Apabila bekerja dengan voltan sesalur, kelas optothyristor mestilah sekurang-kurangnya 6. Pengubah kuasa adalah mana-mana kuasa rendah dengan voltan pada belitan sekunder 8... 10 V dan arus yang dibenarkan sekurang-kurangnya 200 mA. Diod FR157 (VD1-VD4) boleh digantikan dengan KD208 KD209 atau jambatan penerus KTs405 dengan sebarang indeks huruf. Cip penstabil DA1 7805 (analog domestik KR142EN5A, KR1180EN5) tidak memerlukan penyingkiran haba tambahan. Transistor VT2-VT4 - sebarang struktur pn-p berkuasa rendah. Daripada VT1, transistor KT815, KT817 dengan sebarang indeks huruf boleh digunakan. Walau bagaimanapun, adalah perlu untuk memilih perintang R5. Diod VD5. VD6 - sebarang silikon berkuasa rendah, contohnya, KD521, KD522. Butang SB1 dan SB2 - mana-mana yang bersaiz kecil tanpa mengunci, contohnya, PKN-159. Penunjuk HG1 - HG3 - mana-mana tujuh elemen dengan anod biasa, kecerahan yang diperlukan. Kapasitor C1. C3, C6 - mana-mana oksida, selebihnya - seramik. Perintang R1 ialah MLT-0,5, selebihnya ialah MLT-0.125. Ia adalah lebih mudah untuk menggunakan perintang untuk pemasangan permukaan, sebagai contoh. RN1-12. Pengawal selia tidak memerlukan pelarasan jika ia dipasang dari bahagian yang diketahui baik, dan mikropengawal diprogramkan tanpa ralat. Ia masih dinasihatkan untuk memeriksa ketepatan sambungan kepada frekuensi voltan utama. Untuk melakukan ini, anda harus menyegerakkan osiloskop dengan voltan sesalur dan pastikan denyut pengimbasan paparan (isyarat RXD dan TXO mikropengawal) adalah segerak dengan rangkaian dan mempunyai dua kali ganda frekuensi sesalur. Ia berlaku apabila beban disambungkan, penyegerakan terganggu kerana gangguan. Dalam kes ini, adalah perlu untuk menyambungkan kapasitor dengan kapasiti 12-13 pF antara input pembanding (pin 1000, 4700 mikropengawal). Kod program mikropengawal diberikan dalam jadual. 1. Dengan langkah kawalan sebanyak 1%, ketidakstabilan voltan rangkaian adalah punca utama ralat tetapan kuasa. Jika beban tidak disambungkan secara galvani ke rangkaian, adalah mudah untuk mengukur nilai purata voltan yang dikenakan pada beban dan menggunakan litar suap balik untuk mengekalkannya tetap. Prinsip ini dilaksanakan dalam pengawal selia kedua. Gambar rajah fungsi peranti ditunjukkan dalam Rajah. 3. Untuk beroperasi dalam mod kawalan automatik, dua modulator Bresenham (Mod. 1 dan Mod. 2), yang dilaksanakan dalam perisian, digunakan. Input yang pertama menerima kod kuasa yang diperlukan, yang ditetapkan menggunakan butang kawalan. Pada outputnya, urutan nadi terbentuk, yang disalurkan melalui penapis laluan rendah (Z1) ke input penyongsangan pembanding. Input bukan penyongsangannya, selepas penapis laluan rendah (Z2), menerima voltan yang dikeluarkan daripada beban. Daripada output pembanding, isyarat ralat satu bit disalurkan kepada input mikropengawal, di mana ia tertakluk kepada penapisan digital. Memandangkan penapis digital (DF) beroperasi secara serentak dengan modulator, penindasan riak berkesan disediakan pada kekerapan ulangan jujukan nadi keluaran dan harmoniknya. Daripada keluaran penapis digital, isyarat ralat lapan bit dihantar kepada pengawal selia penyepaduan (IR). Untuk meningkatkan ketepatan, pengawal penyepaduan beroperasi pada grid enam belas bit. Lapan bit bawah kod output pengawal dihantar ke input Mod modulator. 2, pada output yang mana urutan nadi terbentuk, dibekalkan untuk mengawal thyristor. Pengawal selia ini sangat serupa dalam litar dengan yang diterangkan di atas, jadi masuk akal untuk memikirkan perbezaannya sahaja. Dalam Rajah. 4 menunjukkan bahagian litar yang berbeza. Baki pin mikropengawal DD1 tidak ditunjukkan dalam rajah. Mereka disambungkan dengan cara yang sama. seperti dalam rajah. 2. Memandangkan port I/O yang tersedia bagi mikropengawal tidak mencukupi, kami terpaksa meninggalkan penggunaan pembanding terbina dalam. Sebaliknya, pengawal selia menggunakan pembanding dwi DA2. Pada satu (DA2.1) satu unit dipasang untuk mengikat pada momen sifar silang voltan sesalur. Oleh kerana ciri litar mikro LM393, adalah perlu untuk menambah perintang R19 ke nod ini, yang, bersama-sama dengan perintang R2 dan R3 (lihat Rajah 2), membentuk pembahagi voltan yang mengurangkan voltan kekutuban negatif pada input pembanding. Isyarat (gelombang persegi frekuensi rangkaian) daripada output pembanding disalurkan kepada input mikropengawal P3.2. Pembanding kedua (DA2.2) digunakan dalam litar maklum balas. Isyarat ralat satu bit dihantar ke input mikropengawal P3.5. Penapis laluan rendah dipasang pada input pembanding. dibentuk oleh unsur R23, C7 dan R24, C8. Isyarat daripada output modulator (pin port P3.4 mikropengawal) dibekalkan kepada input penapis laluan rendah melalui pembahagi R22R26. yang perlu kerana pembanding tidak boleh beroperasi dengan voltan masukan yang hampir dengan voltan bekalan. Amplitud denyutan selepas pembahagi adalah kira-kira 3,5 V. Kestabilan amplitud ditentukan oleh kestabilan voltan bekalan +5 V, yang digunakan sebagai voltan rujukan. Voltan yang dikeluarkan daripada beban dibekalkan kepada input penapis laluan rendah lain, juga melalui pembahagi R20R21. Beginilah dia dipilih. supaya pada voltan rangkaian terkadar dan kuasa beban 100%, voltan pada keluaran penapis laluan rendah ialah 3,5 V. Isyarat daripada output mikropengawal RZ.Z disalurkan kepada suis transistor yang mengawal optothyristor. Pengubah rangkaian mempunyai belitan tambahan (111), yang mana penerus terkawal yang dibentuk oleh optothyristor VS1 disambungkan. VS2 dan pemasangan diod VD7. dari mana mereka membekalkan beban. Untuk menyimpan port mikropengawal, butang kawalan disambungkan secara berbeza daripada peranti sebelumnya. Terdapat jurang dalam kitaran operasi pengawal selia apabila penunjuk dimatikan. Pada masa ini, ternyata mungkin untuk mengimbas butang di sepanjang garis kawalan penunjuk. Oleh itu, tiga butang tambahan hanya menggunakan satu baris: ini adalah garisan kembali yang disambungkan ke pin port P3.7. Butang ketiga diperlukan untuk mod "Automatik". Sejurus selepas menghidupkan, peranti berada dalam mod kawalan manual, iaitu ia berfungsi sepadan dengan pengawal yang diterangkan di atas. Untuk menghidupkan kawalan automatik, anda perlu menekan butang "Automatik" dan "+" serentak. Pada masa yang sama, LED "Automatik" HL1 menyala. Dalam mod ini, pengawal selia secara automatik mengekalkan kuasa yang ditetapkan. Jika anda kini menekan dan menahan butang "Automatik", anda boleh melihat keadaan semasa pengawal selia pada penunjuk. Apabila voltan sesalur telah berkurangan sehingga tidak dapat lagi mengekalkan kuasa, LED "Automatik" mula berkelip. Anda boleh mematikan mod kawalan automatik dengan menekan butang "Automatik" dan "-" serentak. Kod perisian tegar untuk program mikropengawal pengawal ini diberikan dalam jadual. 2. Apabila arus beban lebih daripada 2 A, optothyristor hendaklah dipasang pada sink haba. Plat sink haba badan optothyristor disambungkan ke anod, jadi peranti dalam peranti boleh dipasang pada satu sink haba. Sebagai ganti VD7, adalah dinasihatkan untuk menggunakan pemasangan diod Schottky (atau dua diod Schottky berasingan, contohnya KD2998A). Sebagai pilihan terakhir, anda boleh menggunakan diod konvensional yang direka untuk arus beban yang diperlukan. Keputusan yang baik boleh diperolehi dengan diod siri KD2997. KD2999. KD213. Komparator LM393 dihasilkan oleh perisian Integral di bawah sebutan IL393. Anda juga boleh menggunakan dua pembanding berasingan, contohnya, LM311. Daripada transistor KP505A, ia dibenarkan menggunakan transistor bipolar siri KT815, KT817 dengan menyambungkan perintang 2 kOhm ke litar pengumpul transistor VT1. Keperluan untuk bahagian lain adalah sama. bagi pengawal selia yang diterangkan di atas. Apabila menyediakan pengawal selia, beban disambungkan kepadanya dan voltan sesalur terkadar dibekalkan (contohnya, menggunakan LATR). Kemudian, tetapkan kuasa maksimum (100%). Perintang pemangkasan R21 digunakan untuk memastikan perbezaan voltan pada input pembanding 0A2.2 adalah hampir kepada sifar. Selepas ini, kurangkan kuasa kepada 90% dan hidupkan mod "Automatik". Dengan melaraskan perintang R21, kami mencapai padanan (dengan ketepatan ± 1) antara kuasa yang ditetapkan dan bacaan penunjuk dalam mod untuk memantau keadaan pengawal selia (dengan butang "Automatik" ditekan). Kesusasteraan
Pengarang: L. Ridiko, Minsk, Belarus Lihat artikel lain bahagian Pengawal selia kuasa, termometer, penstabil haba. Baca dan tulis berguna komen pada artikel ini. Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu: Kulit tiruan untuk emulasi sentuhan
15.04.2024 Petgugu Global kotoran kucing
15.04.2024 Daya tarikan lelaki penyayang
14.04.2024
Berita menarik lain: ▪ Telefon pintar terpantas Huawei ▪ Teslaphoresis pada skala nano ▪ Penghala ASUS RT-AC3200 3200 Mbps ▪ Kereta api penumpang hidrogen Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu
Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma: ▪ bahagian laman web Perubatan. Pemilihan artikel ▪ pasal Scotch tape takkan curl. Petua untuk tuan rumah ▪ artikel Mengapa tidak semua awan hujan? Jawapan terperinci ▪ artikel Tarragon. Legenda, penanaman, kaedah aplikasi ▪ artikel Pelindung lonjakan automatik. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik
Tinggalkan komen anda pada artikel ini: Semua bahasa halaman ini Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web www.diagram.com.ua |