|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
RADYO ELEKTRONİK VE ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ ANSİKLOPEDİSİ Mikrodenetleyici üzerindeki güç regülatörleri. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi
Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi / Güç regülatörleri, termometreler, ısı stabilizatörleri Makale, atalet yükleri için iki tristör güç regülatörünü açıklamaktadır. Mikrodenetleyicilerin kullanılması, yükteki akım darbelerinin eşit dağılımı için özel bir algoritmanın kullanılmasını ve %1'lik bir güç kontrol adımında bile yüksek bir anahtarlama frekansı elde edilmesini mümkün kılar. İlk cihaz, şebeke voltajı için tasarlanmış bir yükteki gücü düzenlemek için tasarlanmıştır. İkincisi, ağa galvanik olarak bağlı olmayan düşük voltajlı bir yük ile çalışır. Ayrıca bu regülatör, şebeke voltajı dalgalandığında yükteki gücün stabilizasyonunu sağlar. Atalet yüklerini kontrol etmek için, yüke birkaç yarım döngü şebeke voltajı ve ardından bir duraklama sağlama prensibiyle çalışan tristör güç regülatörleri kullanılır. Bu tür cihazların avantajı, tristörlerin anahtarlama anlarının, şebeke voltajının sıfırı geçtiği anlarla çakışmasıdır, böylece radyo paraziti seviyesi keskin bir şekilde azalır. Ek olarak, böyle bir cihaz, faz kontrollü bir regülatörden farklı olarak analog eşik elemanları içermez, bu da çalışma stabilitesini arttırır ve kurulumu kolaylaştırır. Anahtarlama yalnızca şebeke voltajının sıfıra geçişi sırasında meydana geldiğinden, yüke sağlanan enerjinin minimum kısmı, yükün bir yarım döngüde tükettiği enerjiye eşittir. Bu nedenle güç kontrol adımını azaltmak için tekrarlanan yarım döngü dizisini uzatmak gerekir. Örneğin %10'luk bir adım elde etmek için on yarım döngüden oluşan bir dizi gereklidir. İncirde. Şekil 1a, %30'luk bir güç yükü için tristörün kontrol elektrotundaki darbelerin sırasını göstermektedir.
Gördüğünüz gibi tristör ilk üç yarım çevrim boyunca açıktır ve sonraki yedi yarım çevrimde kapalıdır. Daha sonra bu sıra tekrarlanır. Böyle bir regülatörün %100'ün altındaki herhangi bir güç için anahtarlama frekansı, yarım döngü frekansının 1/10'una eşittir. Tristörün açık olduğu yarım çevrimleri mümkünse tüm dizi boyunca eşit bir şekilde dağıtmak çok daha mantıklı olacaktır [1]. Genel durumda, herhangi bir sayıda N darbesinin M uzunluğundaki bir dizide (M'den küçük veya M'ye eşit N için) düzgün dağılımı sorunu Bresenham algoritması ile çözülür. genellikle raster grafiklerde eğimli bölümler oluşturmak için kullanılır. Bu algoritma, programlamayı büyük ölçüde basitleştiren tamsayı aritmetiği kullanılarak uygulanır. İncirde. 1,6 aynı %30 güç için diziyi göstermektedir. ancak Bresenham algoritmasını kullanıyor. İkinci durumda anahtarlama frekansı üç kat daha yüksektir. Küçük bir güç kontrol adımıyla kazancın daha belirgin olduğunu belirtmek gerekir. Güç denetleyicisinin temeli (Şekil 2), ATMEL'in [1] DD89 AT2051C2 mikro denetleyicisidir. Güç kaynağı için düşük güçlü bir TT transformatörü kullanılır. optotiristörlerin kullanımıyla birlikte ağdan galvanik izolasyon sağlar. Bu, cihazı elektriksel olarak daha güvenli hale getirir. Regülatörün bir diğer kullanışlı özelliği ise farklı çalışma gerilimlerine göre tasarlanmış yüklerle kullanılabilmesidir. Bunu yapmak için tristörlere gerekli voltajı ek bir transformatörden sağlamak yeterlidir. Örneğin, düşük voltajlı bir havyayı çalıştırabilirsiniz. Yalnızca voltaj ve akımın kullanılan tristörler için izin verilen maksimum değerleri aşmaması gerekir.
SB1 ve SB2 düğmelerini kullanarak yükteki gücü ayarlayın. Düğmelerden birine kısa basıldığında, düğme bir adım artar veya azalır, düğmeyi basılı tutmak ise güçte monoton bir değişikliğe neden olur. İki düğmeye aynı anda basılması, daha önce açılmışsa yükü kapatır veya yük kapatılmışsa maksimum gücü açar. Yük gücü değeri yedi elemanlı LED göstergeler HG1-HG3'te görüntülenir. Öğe sayısını azaltmak için yazılımda uygulanan dinamik bir ekran kullanıldı. Gösterge katotları mikro denetleyici bağlantı noktalarına bağlanır, anotlar VT3 ve VT4 transistörlerini içerir. gösterge tarama sinyalleriyle kontrol edilir. En önemli rakamda yalnızca bir tanesi gösterilebilir, bu nedenle B ve C elemanları dirençler aracılığıyla bir porta bağlanır ve HG1 ve HG2 göstergelerinin anotları birleştirilir. Elemanların darbe akımı, R10-R18 dirençleri tarafından yaklaşık 15 mA'da sınırlandırılır; bu, portlar için izin verilen maksimum akımdan (20 mA) daha düşüktür. ancak gerekli parlaklığı elde etmek için yeterlidir. Mikrodenetleyiciye yerleşik analog karşılaştırıcı, şebeke voltajının sıfırı geçtiği anlara bağlanır. VD5R2 ve VD6R3 sınırlayıcıları aracılığıyla girişleri, güç transformatörünün sekonder sargısından alternatif voltaj alır. Şebeke voltajının negatif yarı döngüsü için sınırlayıcının rolü, doğrultucu köprüsünün diyotları tarafından gerçekleştirilir. Karşılaştırıcı, şebeke voltajı sıfırı geçtiğinde devreye girer. Karşılaştırıcı çıkışı yazılım tarafından yoklanır ve durumunda bir değişiklik tespit edilir edilmez tristör kontrol çıkışında (mikrokontrolör portu P3.2) bunları açacak bir kontrol sinyali belirir. Mevcut yarım döngünün atlanmaya maruz kalması durumunda bu sinyal görünmeyecektir. Daha sonra HG4 göstergesi 3 ms süreyle yanar. Bu sırada ve düğmelerinin kapalı durumu kontrol edilir. gerekirse mevcut gücün değeri değiştirilir. Bundan sonra tristörlerdeki kontrol voltajı kaldırılır ve HG4 ve HG1 göstergeleri 2 ms süreyle açılır. Daha sonra 4 ms içinde karşılaştırıcının durumunda yeni bir değişiklik bekleniyor. P3.2 portundan gelen sinyal, optotiristörlerin yayan diyotlarını kontrol etmek için kullanılan, VT1 ve VT2 transistörlerinden yapılmış bir anahtara gönderilir. Yükü değiştirmek için arka arkaya bağlanan iki optotiristör kullanılır. Yayan diyotları seri olarak bağlanmıştır. Yayan diyotların akımı - yaklaşık 100 mA - R1 direnci tarafından ayarlanır. Regülatör farklı güç kontrol adımlarına sahip iki modda çalışabilir. Çalışma modu lehimli bir S1 jumper'ı kullanılarak seçilir. Mikrokontrolör sıfırlamanın hemen ardından konumunu yoklar. Diyagramda gösterilen konum 1'de güç ayarlama adımı %1'dir. Bu durumda gösterge 0 (%0) ila 100 (%100) arasındaki sayıları görüntüler. Konum 2'de adım %10'dur. Gösterge 0 (%0) ila 10 (%100) arasındaki sayıları görüntüler. Mod 2'de on derecenin seçilmesi gerçeğinden kaynaklanmaktadır. bazı durumlarda (örneğin elektrikli bir sobanın kontrol edilmesi) küçük bir güç ayarı adımına gerek yoktur. Regülatörün yalnızca bu modda kullanılması amaçlanıyorsa HG1 göstergesinin ve R17, R18 dirençlerinin kurulmasına gerek yoktur. Genel olarak konuşursak, cihaz her mod için güç seviyesi sayısını keyfi olarak ayarlamanıza olanak tanır. Mod 0005 için istenen derecelendirme değerini program koduna 1Н adresinde ve 000ВН adresinde - mod 2 için girmeniz gerekir. Sadece mod 1'deki maksimum derecelendirme sayısının en fazla olmaması gerektiğini hatırlamanız gerekir. 127 ve mod 2'de - en fazla 99 , çünkü bu modda yüzlerce görüntü mümkün değildir. Yük akımı 2 A'yı geçmezse optotiristörler ısı emiciler olmadan kullanılabilir. Daha yüksek akımlarda 50...80 cm' alana sahip soğutuculara monte edilirler. Yük 50 V'tan daha düşük bir voltajla beslendiğinde, optotiristörler herhangi bir sınıfta (voltaj) olabilir. Şebeke voltajıyla çalışırken, optotiristör sınıfı en az 6 olmalıdır. Güç transformatörü, sekonder sargısında 8... 10 V voltajı ve izin verilen akımı en az 200 mA olan herhangi bir düşük güçlü transformatördür. FR157 diyotları (VD1-VD4), herhangi bir harf indeksine sahip KD208 KD209 veya doğrultucu köprü KTs405 ile değiştirilebilir. DA1 7805 stabilizatör çipi (KR142EN5A, KR1180EN5'in yerli analogu) ek ısı giderme gerektirmez. Transistörler VT2-VT4 - herhangi bir düşük güçlü pn-p yapısı. VT1 yerine herhangi bir harf indeksine sahip KT815, KT817 transistörleri uygulanabilir. Ancak R5 direncini seçmek gerekir. Diyotlar VD5. VD6 - herhangi bir düşük güçlü silikon, örneğin KD521, KD522. SB1 ve SB2 düğmeleri - kilitlemesiz küçük boyutlu olanlar, örneğin PKN-159. Göstergeler HG1 - HG3 - ortak anotlu herhangi bir yedi element, gerekli parlaklık. Kondansatörler C1. C3, C6 - herhangi bir oksit, geri kalanı - seramik. Direnç R1, MLT-0,5'tir, geri kalanı MLT-0.125'tir. Örneğin yüzeye montaj için dirençlerin kullanılması daha da uygundur. RN1-12. Regülatör bilinen iyi parçalardan monte edilmişse ve mikrodenetleyici hatasız programlanmışsa ayar yapılmasına gerek yoktur. Şebeke voltajının frekansına bağlantının doğruluğunu kontrol etmeniz yine de tavsiye edilir. Bunu yapmak için osiloskopu şebeke voltajıyla senkronize etmeli ve ekran tarama darbelerinin (mikro denetleyicinin RXD ve TXO sinyalleri) ağ ile senkronize olduğundan ve şebeke frekansının iki katına sahip olduğundan emin olmalısınız. Bir yük bağlandığında parazit nedeniyle senkronizasyon bozulur. Bu durumda karşılaştırıcının girişleri (mikro denetleyicinin 12, 13 pinleri) arasına 1000-4700 pF kapasiteli bir kapasitör bağlamak gerekir. Mikrodenetleyici program kodları Tablo'da verilmiştir. bir.
%1'lik bir kontrol adımıyla ağ voltajı kararsızlığı, güç ayarı hatasının ana kaynağıdır. Yük ağa galvanik olarak bağlı değilse, yüke uygulanan voltajın ortalama değerini ölçmek ve bunu sabit tutmak için bir geri besleme devresi kullanmak kolaydır. Bu prensip ikinci regülatörde uygulanmaktadır. Cihazın fonksiyonel şeması Şekil 3'de gösterilmektedir. XNUMX.
Otomatik kontrol modunda çalışmak için yazılımda uygulanan iki Bresenham modülatörü (Mod. 1 ve Mod. 2) kullanılır. İlkinin girişi, kontrol düğmeleri kullanılarak ayarlanan gerekli güç kodunu alır. Çıkışında, alçak geçişli bir filtreden (Z1) karşılaştırıcının ters çevirme girişine beslenen bir darbe dizisi oluşturulur. Alçak geçiren filtreden (Z2) sonra evirmeyen girişi, yükten alınan voltajı alır. Karşılaştırıcının çıkışından mikro denetleyicinin girişine bir bitlik hata sinyali beslenir ve burada dijital filtrelemeye tabi tutulur. Dijital filtre (DF) modülatörlerle senkron çalıştığından, çıkış darbe dizilerinin tekrarlama frekansında ve harmoniklerinde etkin dalgalanma bastırma sağlanır. Dijital filtrenin çıkışından sekiz bitlik hata sinyali entegre regülatöre (IR) gönderilir. Doğruluğu artırmak için entegre kontrolör on altı bitlik bir ızgara üzerinde çalışır. Denetleyici çıkış kodunun alt sekiz biti modülatör Modunun girişine gönderilir. 2, çıkışında tristörleri kontrol etmek için bir darbe dizisi oluşturulmuş olan. Bu regülatör devre açısından yukarıda açıklanana çok benzer, bu nedenle yalnızca farklılıkları üzerinde durmak mantıklıdır. İncirde. Şekil 4 devrenin farklı bir bölümünü göstermektedir. Mikrodenetleyici DD1'in kalan pinleri şemada gösterilmemiştir. Aynı şekilde bağlanırlar. şek. 2.
Mikrodenetleyicinin mevcut I/O portları yeterli olmadığından yerleşik karşılaştırıcının kullanımından vazgeçmek zorunda kaldık. Bunun yerine regülatör ikili karşılaştırıcı DA2'yi kullanır. Birinde (DA2.1), şebeke voltajının sıfır geçiş anlarına bağlanmak için bir ünite monte edilmiştir. LM393 mikro devresinin özellikleri nedeniyle, bu düğüme R19 ve R2 dirençleriyle birlikte (bkz. Şekil 3) karşılaştırıcı girişlerindeki negatif polarite voltajını azaltan bir voltaj bölücü oluşturan R2 direncini eklemek gerekliydi. Karşılaştırıcının çıkışından gelen sinyal (ağ frekansı kare dalga), mikro denetleyici P3.2'nin girişine beslenir. İkinci karşılaştırıcı (DA2.2) geri besleme devresinde kullanılır. Mikrodenetleyici P3.5'in girişine bir bitlik hata sinyali gönderilir. Karşılaştırıcı girişlerine alçak geçiren filtreler takılıdır. R23, C7 ve R24, C8 elemanlarından oluşur. Modülatörün çıkışından gelen sinyal (mikro denetleyicinin P3.4 bağlantı noktasının pimi), R22R26 bölücü aracılığıyla alçak geçişli filtrenin girişine beslenir. karşılaştırıcının besleme voltajına yakın bir giriş voltajıyla çalışamaması nedeniyle bu gereklidir. Bölücüden sonraki darbelerin genliği yaklaşık 3,5 V'tur. Genliğin kararlılığı, referans voltajı olarak kullanılan +5 V besleme voltajının kararlılığı ile belirlenir. Yükten alınan voltaj, yine bir R20R21 bölücü aracılığıyla başka bir alçak geçiren filtrenin girişine beslenir. Bu şekilde seçiliyor. böylece nominal ağ voltajında ve% 100 yük gücünde, alçak geçişli filtre çıkışındaki voltaj 3,5 V olur. RZ.Z mikro denetleyicisinin çıkışından gelen sinyal, optotiristörleri kontrol eden bir transistör anahtarına beslenir. Ağ transformatörü, optotiristörler VS111 tarafından oluşturulan kontrollü bir doğrultucunun bağlandığı ek bir sargıya (1) sahiptir. VS2 ve diyot düzeneği VD7. yükü buradan sağlıyorlar. Mikrodenetleyici bağlantı noktalarından tasarruf etmek için kontrol düğmeleri önceki cihazdakinden farklı şekilde bağlanır. Göstergeler kapalıyken regülatörün çalışma döngüsünde bir boşluk vardır. Şu anda, gösterge kontrol çizgileri boyunca düğmeleri taramanın mümkün olduğu ortaya çıktı. Böylece, üç düğme ayrıca yalnızca bir hat kullanır: bu, P3.7 portunun pinine bağlanan dönüş hattıdır. "Otomatik" mod için üçüncü düğmeye ihtiyaç vardı. Cihaz açıldıktan hemen sonra manuel kontrol moduna geçer, yani işlevsel olarak yukarıda açıklanan kontrol ünitesine karşılık gelir. Otomatik kontrolü açmak için “Otomatik” ve “+” düğmelerine aynı anda basmanız gerekir. Aynı zamanda HL1 “Otomatik” LED'i yanar. Bu modda regülatör otomatik olarak ayarlanan gücü korur. Artık “Otomatik” butonunu basılı tutarsanız göstergelerde regülatörün mevcut durumunu görebilirsiniz. Şebeke voltajı artık gücü korumak mümkün olmayacak kadar düştüğünde “Otomatik” LED yanıp sönmeye başlar. “Otomatik” ve “-” tuşlarına aynı anda basarak otomatik kontrol modunu kapatabilirsiniz. Bu regülatörün mikrodenetleyici programının firmware kodları Tablo'da verilmiştir. 2.
Yük akımı 2 A'den fazla olduğunda, ısı emiciye optotiristörler takılmalıdır. Optotiristör gövdesinin ısı emici plakası anoda bağlanır, böylece cihazdaki cihazlar tek bir soğutucu üzerine monte edilebilir. VD7 yerine, Schottky diyotlardan oluşan bir grubun (veya iki ayrı Schottky diyotun, örneğin KD2998A) kullanılması tavsiye edilir. Son çare olarak gerekli yük akımı için tasarlanmış geleneksel diyotları kullanabilirsiniz. KD2997 serisi diyotlarla iyi sonuçlar elde edilebilir. KD2999. KD213. LM393 karşılaştırıcısı, IL393 adı altında Integral yazılımı tarafından üretilir. Ayrıca iki ayrı karşılaştırıcı da kullanabilirsiniz, örneğin LM311. KP505A transistörü yerine, VT815 transistörünün toplayıcı devresine 817 kOhm'luk bir direnç bağlayarak KT2, KT1 serisinin bipolar transistörünün kullanılmasına izin verilir. Diğer parçalar için gereksinimler aynıdır. yukarıda açıklanan regülatöre gelince. Regülatörü kurarken, ona bir yük bağlanır ve nominal şebeke voltajı sağlanır (örneğin, LATR kullanılarak). Ardından maksimum gücü (%100) ayarlayın. Düzeltme direnci R21, karşılaştırıcı 0A2.2'nin girişlerindeki voltaj farkının sıfıra yakın olmasını sağlamak için kullanılır. Bundan sonra gücü% 90'a düşürün ve "Otomatik" modu açın. Direnç R21'i ayarlayarak, ayarlanan güç ile regülatörün durumunu izleme modundaki gösterge okumaları arasında ("Otomatik" düğmeye basıldığında) bir eşleşme (± 1 doğrulukla) elde ederiz. Edebiyat
Yazar: L.Ridiko, Minsk, Beyaz Rusya
Bahçelerdeki çiçekleri inceltmek için makine
02.05.2024 Gelişmiş Kızılötesi Mikroskop
02.05.2024 Böcekler için hava tuzağı
01.05.2024
▪ Kaynamış su, filtrelenmiş sudan daha zararlıdır ▪ Yerçekimi dalgaları tsunamileri tahmin etmeye yardımcı olabilir ▪ Tesla elektrikli araba aküsü hızlı değişim ▪ Eski CD'lerden giyilebilir biyosensörler
▪ Sitenin Ses ve video gözetimi bölümü. Makale seçimi ▪ makale Lojistik. Ders Notları ▪ makale Neden masa tenisine yanlışlıkla ping-pong deniyor? ayrıntılı cevap ▪ makale Sakin su için tekne. Kişisel ulaşım ▪ makale Hafif ve güçlü RA. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi ▪ makale Plaka - taşlama taşı. Odak Sırrı
Ana sayfa | Kütüphane | Makaleler | Site haritası | Site incelemeleri
www.diagram.com.ua |
Diğer makalelere bakın bölüm 
En son bilim ve teknoloji haberleri, yeni elektronikler:
Bu sayfanın tüm dilleri