|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
RADYO ELEKTRONİK VE ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ ANSİKLOPEDİSİ Mikrokontrolör kontrollü şebeke voltajı stabilizatörü. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi
Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi / Mikrodenetleyiciler Ülkemizin birçok bölgesinde şebeke voltajının uzun vadede 10 V nominal değerinden %220'dan fazla sapması ne yazık ki sık karşılaşılan bir durum haline geldi. Ağdaki voltajın artmasıyla (240 ... 250 V'a kadar), aydınlatma cihazlarının servis ömrü önemli ölçüde azalır, transformatör güç kaynaklarının ve buzdolabı kompresörlerindeki motorların ısınması artar. Şebeke voltajının 160 ... 170 V'nin altına düşürülmesi, anahtarlama güç kaynaklarındaki anahtar transistörlerdeki yükte önemli bir artışa neden olur (bu, aşırı ısınmalarına ve ardından termal bozulmalarına neden olabilir) ve ayrıca buzdolabı kompresörlerinde motorların sıkışmasına neden olur. aşırı ısınmasına ve hizmet dışı kalmasına neden olur. Üç fazlı bir ağ tarafından desteklenen tek fazlı tüketiciler için daha da büyük voltaj dalgalanmaları, tüketicinin bağlantı noktasından dört telli şebekeye ve trafo merkezine kadar olan alandaki nötr telde bir kopma olması durumunda meydana gelir. Bu durumda, faz dengesizliği nedeniyle, çıkıştaki voltaj onlarca volttan lineer 380 V'a kadar değişebilir ve bu da kaçınılmaz olarak prize bağlı neredeyse tüm karmaşık ev aletlerinin zarar görmesine neden olacaktır. Önerilen stabilizatör, ağdaki aşırı voltaj dalgalanmalarıyla ilgili sorunlardan kaçınmaya yardımcı olacaktır. Şebeke voltajını ev koşullarında stabilize etmek için esas olarak ferrorezonans stabilizatörleri kullanılır. Dezavantajları, çıkış voltajının sinüzoidal formunun bozulmasını (örneğin, bir buzdolabının böyle bir stabilizatöre bağlanması yasaktır), önemli ağırlık ve boyut göstergelerine sahip ev stabilizatörlerinin (300 ... 400 W) sınırlı gücünü, yüksüz çalışamama, ağda yüksek voltajda dar bir stabilizasyon aralığı arızası. Kompanzasyon voltajı stabilizatörü, blok şeması Şekil l'de gösterilen bu eksikliklerden arındırılmıştır. bir.
Ağdaki voltaj seviyesini izleyen bir mikrodenetleyicinin (MK) kontrolü altında Q1-Q2 triyak anahtarları kullanılarak ototransformatör T6'in sargısının kademelerinin değiştirilmesiyle gerçekleştirilen kademeli voltaj düzeltme ilkesine göre çalışır. Şebeke voltajının genliğini tahmin etmek için stabilizatörde kullanılan yöntemin uygulanması son derece basittir ve bu uygulama için oldukça yeterli ölçüm doğruluğu sağlar. Ancak, cihazın olası kullanımına bir takım kısıtlamalar getirir. Öncelikle şebeke gerilimi frekansı sabit (50 Hz) kalmalıdır. Bu koşul, örneğin, otonom bir dizel jeneratörden güç sağlanırsa ihlal edilebilir. Ek olarak, yükün belirgin bir endüktif doğası ile yakın aralıklı güçlü tüketicilerin çalışması sırasında meydana gelen ana voltaj dalga formunun doğrusal olmayan bozulmasındaki bir artışla ölçüm doğruluğu azalır. Cihazın şematik diyagramı Şek. bir.
MK DD1 hafızaya kayıtlı programa göre her periyotta (20 ms) şebeke gerilimini ölçer. Bölücü R1R2'den, zener diyot VD1'den geçen şebeke voltajının negatif yarım dalgaları, üzerinde zener diyotun stabilizasyon voltajı tarafından belirlenen bir genlikte, bu durumda 10 V'lik darbeler oluşturur. Alınan sinyalin genliğini TTL seviyesine düşüren R3R4 bölücüden (Şekil 3), bu darbeler giriş için yapılandırılmış A portunun 0 hattına gelir. Kırpma direnci R4 kullanılarak, MK girişindeki alt sinyal seviyesi, log seviyesinin 0,2 ... 0,3 V altına ayarlanır. 0. Oda sıcaklığında ve stabilize edilmiş bir besleme voltajında, CMOS mikro devresinin dijital girişinin günlük durumundan geçişinin voltaj seviyesi. 1'den günlüğün durumuna. 0 (ve bir miktar histerezisle 0'dan 1'e geri dönüş; bu durumda sabit değeri nedeniyle ihmal edilebilir) neredeyse sabit kalır.
Olarak Şekil l'de görülebilir. 3, şebeke voltajı 145'ten 275 V'a değiştiğinde, darbelerin süresi günlüğe karşılık gelir. 0, yaklaşık 0,5 ila 6 ms arasında değişir. MC programı bu darbelerin süresini ölçerek mevcut dönemdeki şebeke voltajının seviyesini hesaplar. (R4.1, R4 direncinin bir kısmının alttan - şemaya göre - motora çıkışından gelen direncidir). Stabilizatörü açtıktan sonra şebeke gerilimi 5 saniye süreyle kontrol edilir. 145 ... 275 V aralığında ise, yeşil LED HL2 "Normal" yanıp söner, aksi takdirde LED HL3 "Düşük" veya HL1 "Yüksek" yanar (şebeke voltajının değerine bağlı olarak). Bu durumda, stabilizatör, ağdaki voltaj belirtilen sınırlara girene kadardır. 5 saniye sonra ağdaki voltaj kabul edilebilir sınırlar içinde kalırsa, MK, T1 ototransformatörünün ağa bağlandığı VS1 triyakını açmak için bir komut verir. Bundan sonra MK, 0,5 saniye daha şebeke voltajının kontrol ölçümlerini yapar ve ardından ölçümün sonucuna bağlı olarak VS2-VS6 triyaklarından birini açar, böylece yükü ototransformatörün beş kademesinden birine bağlar. . Triyakların MK ile galvanik izolasyonu, U1-U6 tristör optokuplörleri tarafından gerçekleştirilir. Düzenleme sürecinde, şebeke voltajının sinüzoidinin yarım döngüsünün sonunda açılan triyaktan açma darbesi kaldırılır. Bundan sonra MK programı 4 ms süreyle duraklar ve ardından başka bir triyak'a bir açma darbesi gönderir. Anahtarlama triyakları arasındaki gecikmenin süresi, programın başında (sabit açıklama bloğunda) gecikme süresinin karşılık gelen değeri değiştirilerek artırılabilir (programın kaynak kodundaki açıklamalara bakın). Stabilizatöre güç faktörü 10...15'den düşük olan bir endüktif yük bağlanırsa bu sürenin 0,7...0,8 ms'ye arttırılması gerekir. Şebeke voltajı izin verilen sınırların dışına çıkarsa, ototransformatör yükle birlikte triyak VS1 tarafından kapatılır. LED'ler HL1-HL8, stabilizatörün durumunu ve ağdaki voltaj seviyelerini gösterir. Şebeke geriliminin U değerine bağlı olarak, ototransformatörün ek sargılarının çıkışları aşağıdaki sırayla değiştirilir:
Şebeke voltajının ototransformatörün kademelerini değiştirme eşiğinde olması durumunda triyakların düzensiz anahtarlanmasını önlemek için, programa çalışma sırasında bir miktar "histerezis" eklenmiştir. Örneğin, şebeke voltajı 189'dan 190 V'a çıktığında yük "+%20" kademesinden "+%10"a değiştirilirse, MC yükü tekrar "+%20"ye çevirecektir. yalnızca şebeke voltajı yaklaşık 187 V'a düştüğünde. Ağdaki voltaj değişimi ile ototransformatör kademelerinin karşılık gelen anahtarlaması arasındaki gecikme 40 ms'yi aşmaz. Şebeke voltajının 145 V'un altında 100 ms'den daha uzun bir süre "arızalanması" durumunda (değiştirilebilir, programın kaynak kodundaki yorumlara bakın), MC, ototransformatörün kendisine bağlı yük ile bağlantısını keser. HL2 "Normal" yeşil LED'i söner ve HL3 "Düşük" kırmızı LED yanar. Ağdaki voltaj 275 V'un üzerine çıkarsa, 40 ms sonra kontrollü yükün ağ ile bağlantısı kesilecek ve kırmızı LED HL1 "Yüksek" yanacaktır. Şebeke gerilimi normale döndükten sonra (145 Şebeke voltajı kesildiğinde, C2 kapasitörünün şarjı, MK'nin normal çalışmasını sürdürmek için yaklaşık 30 saniye yeterlidir, ardından program donar ve bunun sonucunda MK'de yerleşik bağımsız bekçi zamanlayıcısı (WDT) tetiklenir. . Bu zamanlayıcıdan gelen sinyalle ilgili bilgiler MK'nin hafızasında yaklaşık 3 dakika daha saklanır (C2 kapasitörü neredeyse sıfıra boşalana kadar). Bu sırada şebeke voltajı geri yüklenirse, bellekte WDT'den bir sinyal bulan yeni başlatılan program SB1 düğmesine basılmasını bekleyecektir. Böylece, şebeke voltajının kapatıldıktan 4 ... 5 dakika sonra geri kazanılması, stabilizatör tarafından normal olarak kabul edilecek ve bu nedenle 5 saniye sonra (şebeke voltajının kontrol testinin süresi), yük ototransformatör aracılığıyla ağa bağlanacaktır. Dengeleyici, örneğin kesintisiz bir güç kaynağı veya elektrik kesintisi nedeniyle olası rastgele açma-kapama voltajı döngülerinin kritik olmadığı başka bir cihazla birlikte çalışıyorsa, programda SB1 düğmesine basmak için beklemek atlanabilir ( program kaynak kodundaki açıklamalara bakın). Cihazın normal çalışması sırasında SB1 düğmesine 2 saniye basmak, yükün kesilmesine neden olur ve dengeleyici, ağdaki bir elektrik kesintisinden sonra meydana gelene benzer şekilde bekleme moduna geçer. MK DD1, 5 V'luk iki stabilize voltaj kaynağı tarafından çalıştırılır. Bekleme modunda, T1 ototransformatörünün ağ ile bağlantısı kesildiğinde (VS1 triyak kapalı), kontrol cihazı tarafından tüketilen akım minimumdur (20 ... 25) mA) ve güç, balast kapasitörü C1 ve zener diyot VD3'ten oluşan transformatörsüz bir kaynaktan sağlanır. Bu kaynak, şebeke voltajı 100'den 400 V'a değiştiğinde mikro denetleyicinin kararlı çalışmasını sağlar. Cihaz bekleme modundan çalışma moduna geçtiğinde, T1 ototransformatörü yük ile birlikte ağa bağlandığında (optocoupler U1, U2-U6 optokuplörlerden biri ve ayrıca HL4-HL8 LED'lerinden biri ve muhtemelen, HL1 veya HL3, voltaj şebekeye izin verilen aralık sınırlarına yaklaştığında yanıp söner), akım tüketimi yaklaşık 100 mA'ya yükselir. Bu modda, transformatörsüz güç kaynağının gücü, 5 V'luk sabit (gözle görülür dalgalanmalar olmadan) bir besleme voltajını korumak için yeterli değildir. MC besleme voltajının dengesizliğinin, şebeke voltajının ölçülmesi sonucu üzerindeki etkisini dışlamak için, cihaz, entegre DA5 dengeleyici üzerine monte edilmiş, 1 V'luk ikinci bir stabilize voltaj kaynağı sağlar. Cihaz ağa bağlandığında C6R5R6 devresi, MK'yi başlatmadan önce bir zaman gecikmesi üretir; bu, C2 kapasitöründeki voltajın MK'nin normal çalışmasını sağlayacak bir seviyeye yükselmesi için gereklidir. Dengeleyici MLT sabit dirençlerini, düzelticileri (R2, R4) SP5-2 kullanır. Kondansatör C1 - En az 500 V nominal gerilime sahip MBGCH. 73 V nominal gerilime sahip bir K17-630 kapasitör kullanmak mümkündür (ancak, bu kapasitörün alternatif voltajının izin verilen genliğinin dikkate alınması gerekir) 315 V'u aşmaz). DA3 stabilizatörünün çıkışındaki voltajdan 0,05 ... 0,1 V daha yüksek bir stabilizasyon voltajına sahip bir zener diyot VD1'ün seçilmesi arzu edilir. Triyaklar KU208G, en az 400 V kapalı durumda gerekli akım ve voltaj için tasarlanmış başkaları ile değiştirilebilir. T1 ototransformatörü bir TS-180-2 ağ transformatöründen (eski bir siyah beyaz TV'den) dönüştürüldü. Ototransformatör modunda, 1 kW'a kadar güce sahip bir yükü besleyebilir [1]. Bu transformatörün bükülmüş manyetik devresi, üzerine sargılı çerçevelerin yerleştirildiği iki U şeklinde parçadan oluşur. Diyagramda sayıları stroksuz olarak gösterilen sargılar, bir çerçeveye, diğerinde stroklarla sarılır. Kendimizi dengeleyicinin 250 ... 300 W'luk uzun vadeli çıkış gücüyle sınırlandırırsak, 1 tur PEV-2 1 tel içeren 2-450 ve 2'-0,9' birincil sargıları değişmeden bırakılabilir. Bu durumda transformatörün tüm sekonder sargıları çıkarılıp yerine PEV-20,9 mm tel ile yenileri sarılır. 5-6 ve 5'-6' sarımları 75, 7-8 ve 7'-8' - 100, sarma 9-10 - 35 dönüş içermelidir. Daha fazla güce ihtiyaç duyulursa, hem birincil hem de tüm ikincil sargılar uygun şekilde daha büyük kesitli bir tel ile yeniden sarılmalıdır [1]. Voltaj regülatörünün C1 kapasitör, zener diyot VD3, triyaklar VS1 - VS6 ve ototransformatör T1 hariç tüm parçaları, çift taraflı folyo fiberglastan yapılmış 60x110 mm baskılı devre kartı üzerine monte edilmiştir. MK'yi bağlamak için karta 18 yuvalı bir panel takılmıştır. Triyaklar VS1-VS6, 25 mm kalınlığında bir alüminyum alaşımından bükülmüş, 2 cm2'lik bir dağılım alanına sahip U şeklinde ısı emicilerle donatılmıştır. VD3 zener diyot ile birlikte 60x110 mm'lik ayrı bir fiberglas panel üzerine monte edilirler. Çalışan bir ototransformatörün gürültüsünü azaltmak için, köşelerdeki dengeleyici mahfazanın tabanına 15 çapında ve 5 mm kalınlığında dört adet yumuşak kauçuk kupa yapıştırılması önerilir. Stabilizatörün kurulumunun bir görünümü şekil 4'de gösterilmektedir. XNUMX.
MK firmware kodları tabloda verilmiştir.
Programlama sırasında konfigürasyon baytı şunları gösterir: jeneratör tipi - HS, WDT ve Açılış zamanlayıcısı etkin. Stabilizatörün kurulumu, ototransformatör sargılarının doğru bağlantısının kontrol edilmesiyle başlar. Bunu yapmak için, birincil sargısı 1-1' ağa bağlanır ve voltaj 5-5' ve 7-7' terminalleri arasında ölçülür. 220 V'luk bir şebeke voltajıyla, birincisi 33, ikincisi - 44 V olmalıdır. Bunun yerine ölçülen voltaj 0 ise, bağlı olarak 5-6 veya 7-8 sargılarının sonuçlarını değiştirmek gerekir. bu durumda voltaj 0'a eşit olur. Daha sonra Г ve 5' noktaları arasındaki voltajı ölçün. 187 253 V yerine 5 ve 5' sonuçları değiştirilir. Sonuç olarak, 1 V'a eşit olması gereken 7' ve 264 noktaları arasındaki voltaj kontrol edilir. 176 V voltaj, 7 ve 7' sonuçlarının değiştirilmesinin gerekli olduğunu gösterir. MK'nin ototransformatör kademelerinin ilgili anahtarlamasını gerçekleştirdiği voltaj sınırlarını ayarlamak için, ayarlanabilir bir AC voltaj kaynağına (LATR), 300 V ölçüm yeniden dağıtımına sahip bir AC voltmetreye ve bir osiloskopa ihtiyacınız olacaktır. Dengeleyiciyi aşağıdaki sırayla ayarlayın. Düzeltici direnç R2'nin motorunu alt (şemaya göre) konuma getirdikten sonra, dengeleyiciyi LA-TR'ye bağlayın ve çıkışında (voltmetreye göre) 145 V'luk bir voltaj ayarlayın. direnç motorunu yukarı kaldırın (ayrıca şemaya göre) ve zener diyot VD1 üzerindeki voltajın osiloskop ekranındaki şeklini gözlemleyerek, sinyal genliğini stabilizasyon voltajından yaklaşık 0,1 V daha yüksek bir seviyeye getirin (bir sinyalin ortaya çıkmasının başlangıcı) osilogramdaki karakteristik alan, bkz. Şekil 3). Daha sonra, R4 ayar direncinin motorunu alt (şemaya göre) konuma ayarlayın (bu durumda kırmızı LED HL3 yanmalıdır) ve yeşil LED HL2 yanıp sönmeye başlayana kadar yavaşça yukarı hareket ettirin. Bundan sonra dengeleyicinin çıkışına 100 ... 200 W gücünde bir akkor lamba bağlanır. HL290-HL4 LED'leri, LATR çıkışındaki voltajı sorunsuz bir şekilde 8 V'a yükselterek, ototransformatörün kademe geçiş yaptığı voltaj değerlerini ve ayrıca MK'nin yükü kapattığı giriş voltajının üst sınırını kontrol eder. Mümkünse, stabilizatörün performansının girişine uzun süreli 380 V doğrusal voltaj beslemesi (üç fazlı bir ağdan) ile kontrol edilmesi de arzu edilir. Ototransformatör kademe anahtarlama gerilimlerinin değerleri, programın başlangıcında ilgili sabitlerin ayarlanması ve elde edilen metnin MPASM makro birleştirici derleyicisi [2] kullanılarak yeniden derlenmesiyle değiştirilebilir. Programın algoritmasıyla ilgili kaynak metinde diğer değişiklikleri de son derece dikkatli yapmak, bu değişikliklerin anlamını net bir şekilde anlamak gerekir. Böyle bir ayarlamayla ilişkili olası hataların ortaya çıkması, örneğin VS2-VS6'dan (kısa devre modu) bir çift triyakın eşzamanlı olarak açılmasına veya yükün 250 V şebeke voltajında "+" olarak değiştirilmesine yol açabilir. %20" musluğu vb. Edebiyat
Yazar: S.Koryakov, Shakhty, Rostov bölgesi
Sıcak biranın alkol içeriği
07.05.2024 Kumar bağımlılığı için başlıca risk faktörü
07.05.2024 Trafik gürültüsü civcivlerin büyümesini geciktiriyor
06.05.2024
▪ Mikrodalgalar için kara delik ▪ Yara Tedavisi için Esnek Hidrojel ▪ Logitech'ten milyarıncı fare ▪ 2000D NAND TLC belleğe dayalı NVMe PCIe SSD Kingston A3
▪ sitenin bölümü Öğrenciye not. Makale seçimi ▪ makale Parmağınızın etrafında daire içine alın. Popüler ifade ▪ makale Simon ve Garfunkel'in şarkılarından biri neden 2:74 olarak listeleniyor? ayrıntılı cevap ▪ makale Kalp tutkuları. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi ▪ makale Doğrudan Dönüşüm Alıcısı. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi
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