www.diagram.com.ua
www.diagram.com.ua

Русский: Русская версия English: English version

Translate it!

+ Поиск по всему сайту
+ Поиск по журналам
+ Поиск по статьям сайта
+ Поиск по каталогу схем
+ Поиск по схемам СССР
+ Поиск по Библиотеке

ВСЕ СТАТЬИ А-Я

БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА
ЭНЦИКЛОПЕДИЯ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ И ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ
СПРАВОЧНИК
АРХИВ СТАТЕЙ

НОВОСТИ НАУКИ И ТЕХНИКИ, НОВИНКИ ЭЛЕКТРОНИКИ

ФОРУМЫ
ВАШИ ИСТОРИИ ИЗ ЖИЗНИ
ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ
ОТЗЫВЫ О САЙТЕ

КАРТА САЙТА

Бесплатная техническая библиотека РАЗДЕЛЫ БЕСПЛАТНОЙ ТЕХНИЧЕСКОЙ БИБЛИОТЕКИ:
Архив и лента новостей
Книги и сборники
Технические журналы
Архив статей и поиск
Схемы и сервис-мануалы
Электронные справочники
Русские инструкции
Радиоэлектронные и электротехнические устройства

СКАЧАЙТЕ БЕСПЛАТНО:

ЭНЦИКЛОПЕДИЯ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ И ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ БЕСПЛАТНО:
Автомобиль
Автомобильные электронные устройства
Аккумуляторы, зарядные устройства
Акустические системы
Альтернативные источники энергии
Антенны
Антенны КВ
Антенны телевизионные
Антенны УКВ
Антенные усилители
Аудио и видеонаблюдение
Аудиотехника
Блоки питания
Бытовая электроника
Бытовые электроприборы
Видеотехника
ВЧ усилители мощности
Галогенные лампы
Генераторы, гетеродины
Гирлянды
Гражданская радиосвязь
Детекторы напряженности поля
Дозиметры
Дом, приусадебное хозяйство, хобби
Зажигание автомобиля
Заземление и зануление
Зарядные устройства, аккумуляторы, батарейки
Защита электроаппаратуры
Звонки и аудио-имитаторы
Измерения, настройка, согласование антенн
Измерительная техника
Индикаторы, датчики, детекторы
Инструмент электрика
Инфракрасная техника
Кварцевые фильтры
Компьютерные интерфейсы
Компьютерные устройства
Компьютерный модинг
Компьютеры
Личная безопасность
Люминесцентные лампы
Медицина
Металлоискатели
Микроконтроллеры
Микрофоны, радиомикрофоны
Мобильная связь
Модернизация радиостанций
Модуляторы
Молниезащита
Музыканту
Начинающему радиолюбителю
Ограничители сигнала, компрессоры
Освещение
Освещение. Схемы управления
Охрана и безопасность
Охрана и сигнализация автомобиля
Охрана и сигнализация через мобильную связь
Охранные устройства и сигнализация объектов
Переговорные устройства
Передатчики
Передача данных
Предварительные усилители
Преобразователи напряжения, выпрямители, инверторы
Применение микросхем
Пускорегулирующие аппараты люминесцентных ламп
Работа с CAD-программами
Радиолюбительские расчеты
Радиолюбителю-конструктору
Радиоприем
Радиостанции портативные
Радиостанции, трансиверы
Радиоуправление
Разная бытовая электроника
Разные компьютерные устройства
Разные узлы радиолюбительской техники
Разные устройства гражданской радиосвязи
Разные электронные устройства
Разные электроустройства
Регуляторы мощности, термометры, термостабилизаторы
Регуляторы тембра, громкости
Регуляторы тока, напряжения, мощности
Сварочное оборудование
Светодиоды
Синтезаторы частоты
Смесители, преобразователи частоты
Спидометры и тахометры
Справочник электрика
Справочные материалы
Стабилизаторы напряжения
Студенту на заметку
Телевидение
Телефония
Теория антенн
Техника QRP
Технологии радиолюбителя
Технология антенн
Трансвертеры
Узлы радиолюбительской техники
Усилители мощности
Усилители мощности автомобильные
Усилители мощности ламповые
Усилители мощности транзисторные
Усилители низкой частоты
Устройства защитного отключения
Фильтры и согласующие устройства
Цветомузыкальные установки
Цифровая техника
Часы, таймеры, реле, коммутаторы нагрузки
Электрику
Электрику. ПТЭ
Электрику. ПУЭ
Электрические схемы автомобилей
Электрические счетчики
Электричество для начинающих
Электробезопасность, пожаробезопасность
Электродвигатели
Электромонтажные работы
Электронный впрыск топлива
Электропитание
Электроснабжение
Электротехнические материалы

СТАТЬИ БЕСПЛАТНО:
Батарейки и аккумуляторы
Большая энциклопедия для детей и взрослых
Биографии великих ученых
Важнейшие научные открытия
Детская научная лаборатория
Должностные инструкции
Домашняя мастерская
Жизнь замечательных физиков
Заводские технологии на дому - простые рецепты
Инструменты и механизмы для сельского хозяйства
Искусство аудио
Искусство видео
История техники, технологии, предметов вокруг нас
И тут появился изобретатель
Конспекты лекций, шпаргалки
Личный транспорт: наземный, водный, воздушный
Любителям путешествовать - советы туристу
Мобильные телефоны
Моделирование
Опыты по физике
Опыты по химии
Нормативная документация по охране труда
Основы безопасной жизнедеятельности (ОБЖД)
Основы первой медицинской помощи (ОПМП)
Охрана труда
Параметры, аналоги, маркировка радиодеталей
Радио - начинающим
Секреты ремонта
Советы радиолюбителям
Строителю, домашнему мастеру
Справочная информация
Типовые инструкции по охране труда (ТОИ)
Функциональный состав импортных ТВ
Функциональный состав, пульты, шасси, эквиваленты импортных телевизоров
Чудеса природы. Увлекательное путешествие вокруг земного шара
Шпионские штучки
Электрик в доме
Эффектные фокусы и их разгадки

ЖУРНАЛЫ БЕСПЛАТНО:
Блокнот Радиоаматора
Домашний компьютер
Домашний ПК
КВ журнал
КВ и УКВ
Квант
Компьютерра
Конструктор
Левша
Моделист-конструктор
М-Хобби
Наука и жизнь
Новости электроники
Новый Радиоежегодник
Популярная механика
Радио
Радио Телевизия Електроника
Радиоаматор
Радиодело
Радиодизайн
Радиокомпоненты
Радиоконструктор
Радиолюбитель
Радиомир
Радиосхема
Радиохобби
Ремонт и сервис
Ремонт электронной техники
Сам
Сервисный центр
Силовые машины
Схемотехника
Техника - молодежи
Химия и жизнь
ЭКиС
Электрик
Электроника
Юный техник
Юный техник для умелых рук
Я - электрик
A Radio. Prakticka Elektronika
Amaterske Radio
Chip
Circuit Cellar
Electronique et Loisirs
Electronique Pratique
Elektor Electronics
Elektronika dla Wszystkich
Elektronika Praktyczna
Everyday Practical Electronics
Evil Genius
Funkamateur
Nuts And Volts
QEX
QST
Radiotechnika Evkonyve
Servo
Stereophile

КНИГИ СЕРИЙНЫЕ БЕСПЛАТНО:
Библиотека по автоматике
Библиотека электромонтера
Библиотечка Квант
Библиотечка электротехника
Знай и умей
Массовая радиобиблиотека

КНИГИ ПО РАДИОТЕХНИКЕ И ЭЛЕКТРОНИКЕ БЕСПЛАТНО:
Автомобиль
Аппаратура СВЧ
Запись и воспроизведение звука
Ламповая аппаратура
Начинающему радиолюбителю
Охрана и безопасность
Радиолокация, навигация
Радиотехнические технологии
Радиоуправление, моделизм
Робототехника
Схемотехника
Теоретическая электроника, радиотехника
Усилители
Цифровая обработка сигналов
Электроника в быту
Электроника в медицине
Электроника в науке
Электроника для музыканта

КНИГИ ПО РЕМОНТУ БЕСПЛАТНО:
Ремонт аудиотехники
Ремонт бытовая техники
Ремонт видеотехники
Ремонт телевизоров ламповых
Ремонт телевизоров полупроводниковых
Ремонт мониторов
Ремонт оргтехники
Ремонт радиоприемников
Ремонт телефонов и факсов
Спутниковое телевидение
Теория телевидения
Теория ремонта электроники

КНИГИ ПО ИЗМЕРЕНИЯМ БЕСПЛАТНО:
Измерения и метрология
Измерительная аппаратура
Измерительная техника. Схемы и описания

КНИГИ ПО СВЯЗИ БЕСПЛАТНО:
Антенны
Аппаратура любительской радиосвязи
Линии связи, передача данных
Мобильные телефоны
Теория и практика радиосвязи

КНИГИ ПО ЭЛЕКТРИКЕ БЕСПЛАТНО:
Автоматика, автоматизация, управление
Аккумуляторы, элементы питания, зарядные устройства
Альтернативные источники энергии
Источники питания, стабилизаторы, преобразователи
Молниезащита
Осветительная аппаратура
Охрана труда, электробезопасность, пожаробезопасность
Релейная защита
Сварка, сварочное оборудование
Теория электротехники
Устройства телемеханики
Электрику, электромонтажнику, электромеханику
Электрические сети, воздушные и кабельные линии
Электродвигатели
Электрооборудование
Электропривод
Электростанции, подстанции
Электротехнические справочники
Энергетика, электроснабжение

СБОРНИКИ БЕСПЛАТНО:
В помощь радиолюбителю
Радиоаматор-лучшее
Радиоежегодник

СПРАВОЧНИКИ БЕСПЛАТНО:
Зарубежные микросхемы и транзисторы
Измерительная техника. Схемы и описания
Медицинская аппаратура
Механизмы импортной аудио и видеоаппаратуры
Прошивки зарубежной аппаратуры
Пульты ДУ импортных телевизоров
Радиокомпоненты Atmel
Радиокомпоненты Cirrus Logic
Радиокомпоненты Maxim
Радиокомпоненты Microchip
Радиокомпоненты Mitsubishi
Радиокомпоненты Motorola
Радиокомпоненты National Semiconductor
Радиокомпоненты Panasonic
Радиокомпоненты Philips
Радиокомпоненты Rohm
Радиокомпоненты Samsung
Радиокомпоненты Sharp
Радиокомпоненты Sony
Радиокомпоненты Toshiba
Соответствие моделей и шасси телевизоров
Строчные трансформаторы HR
Строчные трансформаторы Konig

СХЕМЫ И СЕРВИС-МАНУАЛЫ БЕСПЛАТНО:
Бытовая техника Beko
Бытовая техника Braun
Бытовая техника Candy
Бытовая техника Elenberg
Бытовая техника Elica
Бытовая техника Gorenje
Бытовая техника Hansa
Бытовая техника Merloni
Бытовая техника SEB
Бытовая техника Snaige
Бытовая техника Stinol
Бытовая техника Universal
Бытовая техника Whirpool

Зарубежные DVD-плееры
Зарубежные автомагнитолы
Зарубежная аудиоаппаратура
Зарубежные видеокамеры
Зарубежные видеомагнитофоны и видеоплееры
Зарубежные мониторы
Зарубежные моноблоки
Зарубежные телевизоры
Зарубежные телефоны
Зарубежные факсы

Мобильники Benq-Siemens
Мобильники Eastcom
Мобильники Ericsson
Мобильники Fly Bird
Мобильники LG
Мобильники Maxon
Мобильники Mitsubishi
Мобильники Motorola
Мобильники Nokia
Мобильники Panasonic
Мобильники Pantech
Мобильники Samsung
Мобильники Sharp
Мобильники Siemens
Мобильники Sony-Ericsson
Мобильники TCL
Мобильники Voxtel

Отечественные телевизоры
Отечественная аудиоаппаратура

Справочники по вхождению в режим сервиса

Схемы блоков питания импортных телевизоров и видеотехники

Телевизоры Avest
Телевизоры Beko
Телевизоры, аудио, видеотехника Elenberg, Cameron, Cortland
Телевизоры Erisson
Телевизоры Rainford
Телевизоры Roadstar
Телевизоры Rolsen
Телевизоры Vestel
Телевизоры Витязь
Телевизоры Горизонт
Телевизоры Рекорд
Телевизоры Рубин

Станки металлообрабатывающие
Электроинструмент Bocsh
Электроинструмент Makita

БЕСПЛАТНЫЙ АРХИВ СТАТЕЙ
(150000 статей в Архиве)

АЛФАВИТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ СТАТЕЙ:
Библиотечка Квант указатель
Библиотека по автоматике указатель
Библиотека электромонтера указатель
Библиотечка электротехника указатель
Блокнот Радиоаматора указатель
В помощь радиолюбителю указатель
Знай и умей указатель
Массовая радиобиблиотека указатель
КВ и УКВ указатель
КВ журнал указатель
Квант указатель
Конструктор указатель
Моделист-конструктор указатель
Наука и жизнь указатель
Новости электроники указатель
Новый Радиоежегодник указатель
Популярная механика указатель
Радио указатель
Радиоаматор указатель
Радиоаматор-лучшее указатель
Радиоежегодник указатель
Радиодело указатель
Радиодизайн указатель
Радиокомпоненты указатель
Радиоконструктор указатель
Радиолюбитель указатель
Радиомир указатель
Радиосхема указатель
Радиохобби указатель
Ремонт и сервис указатель
Ремонт электронной техники указатель
Сам указатель
Сервисный центр указатель
Силовая электроника указатель
Схемотехника указатель
Техника - молодежи указатель
Химия и жизнь указатель
ЭКиС (Электронные компоненты и системы) указатель
Электрик указатель
Электроника указатель
Юный техник указатель
Я - электрик указатель

СПРАВОЧНИК БЕСПЛАТНО

ПАРАМЕТРЫ РАДИОДЕТАЛЕЙ БЕСПЛАТНО

ДАТАШИТЫ БЕСПЛАТНО

ПРОШИВКИ БЕСПЛАТНО

РУССКИЕ ИНСТРУКЦИИ БЕСПЛАТНО


Стол заказов СТОЛ ЗАКАЗОВ:

СХЕМЫ ПОД ЗАКАЗ:
Импортные DVD
Импортные автоаудио
Импортные аудио
Импортные видеокамеры
Импортные видеомагнитофоны
Импортные кондиционеры
Импортные мониторы
Импортные моноблоки
Импортные проекторы
Импортные СВЧ-печи
Импортная спутниковая аппаратура
Импортные стиральные машины
Импортные телевизоры
Импортные телефоны
Импортные факсы
Импортные фотоаппараты
Импортные холодильники

Отечественные автоаудио
Отечественные видеомагнитофоны
Отечественные магнитофоны
Отечественные мониторы
Отечественные приборы
Отечественные радиолы
Отечественные радиоприемники
Отечественные усилители
Отечественные цветные телевизоры
Отечественные черно-белые телевизоры
Отечественные электрофоны


Бонусы БОНУСЫ:

НА ДОСУГЕ:
Интерактивные флеш-игры
Игры он-лайн
Ваши истории
Знаете ли Вы, что...
Зрительные иллюзии
Веселые задачки
Каталог Вивасан
Палиндромы

ИСТОРИИ ИЗ ЖИЗНИ

ССЫЛКИ

ДОБАВИТЬ В ЗАКЛАДКИ

Оставить отзыв о сайте

ДИАГРАММА
© 2000-2017

Дизайн и поддержка:
Александр Кузнецов

Техническое обеспечение:
Михаил Булах

Программирование:
Данил Мончукин

Маркетинг:
Татьяна Анастасьева

Перевод:
Наталья Кузнецова

Контакты

При использовании материалов сайта обязательна ссылка на http://www.diagram.com.ua

сделано в Украине
сделано в Украине

Диаграмма. Бесплатная техническая библиотека

Бесплатная техническая библиотека Бесплатная техническая библиотека Как скачивать файлы с сайта? Как скачивать файлы с сайта? Добавить в закладки, оставить отзывДобавить в закладки, оставить отзыв

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники. Большая подборка статей со схемами, иллюстрациями, комментариями Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Бесплатная библиотека / Схемы радиоэлектронных и электротехнических устройств

Регуляторы мощности на микроконтроллере

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Регуляторы мощности, термометры, термостабилизаторы

Комментарии к статье Комментарии к статье

В статье описаны два тиристорных регулятора мощности для инерционной нагрузки. Применение микроконтроллеров позволяет использовать специальный алгоритм равномерного распределения импульсов тока в нагрузке и получить высокую частоту коммутации даже при шаге регулирования мощности 1 %. Первое устройство предназначено для регулирования мощности в нагрузке, рассчитанной на сетевое напряжение. Второе работает с низковольтной нагрузкой, которая гальванически не связана с сетью. Кроме того, этот регулятор обеспечивает стабилизацию мощности в нагрузке при колебаниях сетевого напряжения.

Для управления инерционной нагрузкой применяют тиристорные регуляторы мощности, работающие по принципу подачи на нагрузку нескольких полупериодов сетевого напряжения с последующей паузой. Преимущество таких устройств заключается в том, что моменты коммутации тиристоров совпадают с моментами перехода сетевого напряжения через ноль, поэтому уровень радиопомех резко снижен. Кроме того, такой прибор, в отличие от регулятора с фазовым управлением, не содержит аналоговых пороговых элементов, что увеличивает стабильность работы и упрощает налаживание. Поскольку коммутация происходит только во время перехода сетевого напряжения через ноль, минимальная порция энергии, поступающая в нагрузку, равна энергии, потребляемой нагрузкой за один полупериод. Поэтому для уменьшения шага регулирования мощности приходится удлинять повторяющуюся последовательность полупериодов.

Например, чтобы получить шаг в 10 %, необходима последовательность из десяти полупериодов. На рис. 1,а показана последовательность импульсов на управляющем электроде тиристора для мощности в нагрузке 30 %.

Регуляторы мощности на микроконтроллере

Как видно, тиристор открыт в течение первых трех полупериодов, а в семи последующих закрыт. Далее эта последовательность повторяется. Частота коммутации у такого регулятора для любой мощности, меньшей 100 %, равна 1/10 частоты следования полупериодов.

Гораздо логичнее было бы распределить полупериоды, в течение которых тиристор открыт, по возможности, равномерно по всей последовательности [1]. В общем случае задачу равномерного распределения любого числа импульсов N в последовательности длиной М (при N, меньшем или равном М) решает алгоритм Брезенхема. который обычно используют в растровой графике для построения наклонных отрезков. Этот алгоритм реализуется с помощью целочисленной арифметики, что существенно упрощает его программирование. На рис. 1,6 показана последовательность для той же мощности в 30 %. но с применением алгоритма Брезенхема. В последнем случае частота коммутации в три раза выше. Следует отметить, что выигрыш более заметен при малом шаге регулирования мощности.

Основа регулятора мощности (рис. 2) - микроконтроллер DD1 АТ89С2051 фирмы ATMEL [2]. Для питания использован маломощный трансформатор ТТ. что вместе с применением оптотиристоров обеспечивает гальваническую развязку от сети. Это делает устройство более электробезопасным. Еще одно полезное свойство регулятора - его можно использовать с нагрузками, рассчитанными на разное рабочее напряжение. Для этого достаточно подать на тиристоры требуемое напряжение с дополнительного трансформатора. Можно, например, питать низковольтный паяльник. Необходимо только, чтобы напряжение и ток не превышали максимально допустимых значений у примененных тиристоров.

Регуляторы мощности на микроконтроллере

Регулируют мощность в нагрузке кнопками SB1 и SB2. Короткое нажатие на одну из кнопок увеличит ее или уменьшит на один шаг, а при удержании кнопки происходит монотонное изменение мощности. Одновременное нажатие двух кнопок приводит к выключению нагрузки, если до этого она была включена или включает максимальную мощность, если нагрузка была выключена.

Значение мощности в нагрузке выводят на светодиодные семиэлементные индикаторы HG1-HG3. Для уменьшения числа элементов применена динамическая индикация, реализованная программно. Катоды индикаторов подключены к портам микроконтроллера, аноды включают транзисторы VT3 и VT4. которыми управляют сигналы сканирования индикаторов. В старшем разряде возможно индицирование только единицы, поэтому элементы В и С через резисторы подключены к одному порту, а аноды индикаторов HG1 и HG2 объединены. Импульсный ток элементов ограничен резисторами R10-R18 на уровне примерно 15мА, что меньше максимально допустимого тока для портов (20 мА). но достаточно для получения необходимой яркости.

Встроенный в микроконтроллер аналоговый компаратор осуществляет привязку к моментам перехода сетевого напряжения через ноль. На его входы через ограничители VD5R2 и VD6R3 поступает переменное напряжение с вторичной обмотки трансформатора питания. Роль ограничителя для отрицательного полупериода сетевого напряжения выполняют диоды выпрямительного моста. Переключение компаратора происходит в моменты перехода сетевого напряжения через ноль. Выход компаратора опрашивается программно, и как только будет обнаружено изменение его состояния, на выходе управления тиристорами (порт микроконтроллера Р3.2) появляется управляющий сигнал на их включение. В случае, когда текущий полупериод подлежит пропуску, этого сигнала не будет. Затем на 4 мс включается индикатор HG3. В это время происходит проверка замкнутого состояния кнопок и. если нужно, изменяется значение текущей мощности. После этого снимают управляющее напряжение с тиристоров и на 4 мс включают индикаторы HG1 и HG2. Далее в течение 4 мс ожидается новое изменение состояния компаратора.

Сигнал с порта Р3.2 поступает на коммутатор, выполненный на транзисторах VT1 и VT2, который служит для управления излучающими диодами оптотиристоров. Для коммутации нагрузки используются два оптотиристора, включенные встречно-параллельно. Их излучающие диоды соединены последовательно. Ток излучающих диодов -примерно 100 мА - задает резистор R1.

Регулятор может работать в двух режимах с разным шагом регулирования мощности. Режим работы выбирают запаиваемой перемычкой S1. Ее положение микроконтроллер опрашивает сразу после сброса. В положении 1, показанном на схеме, шаг регулировки мощности - 1 %. При этом на индикаторе отображаются числа от 0 (0 %) до 100 (100 %). В положении 2 шаг равен 10 %. На индикатор выводятся числа от 0 (0 %) до 10 (100 %). Выбор десяти градаций в режиме 2 обусловлен тем. что в некоторых случаях (например, управление электроплитой) малый шаг регулировки мощности не нужен. Если регулятор предполагают использовать только в таком режиме, индикатор HG1 и резисторы R17, R18 можно не устанавливать. Вообще говоря, устройство позволяет произвольно задать число градаций мощности для каждого режима. Необходимо лишь в код программы по адресу 0005Н занести желаемое значение градаций для режима 1. а по адресу 000ВН - для режима 2. Нужно лишь помнить, что максимальное число градаций в режиме 1 должно быть не более 127, а в режиме 2 - не более 99, поскольку в этом режиме индикация сотен невозможна.

Если ток нагрузки не превышает 2 А. оптотиристоры можно использовать без теплоотводов. При большем токе их устанавливают на теплоотводы площадью 50...80 см'. Когда нагрузку питают напряжением менее 50 В. оптотиристоры могут быть любого класса (по напряжению). При работе же с сетевым напряжением класс оптотиристоров должен быть не ниже 6. Трансформатор питания - любой маломощный с напряжением на вторичной обмотке 8... 10 В и допустимым током не менее 200 мА. Диоды FR157 (VD1-VD4) заменимы на КД208 КД209 или выпрямительный мост КЦ405 с любым буквенным индексом. Микросхема стабилизатора DA1 7805 (отечественный аналог КР142ЕН5А, КР1180ЕН5) дополнительного теплоотвода не требует. Транзисторы VT2-VT4 - любые маломощные структуры p-n-р. Вместо VT1 применимы транзисторы КТ815, КТ817 с любым буквенным индексом. Однако при этом необходимо подобрать резистор R5. Диоды VD5. VD6 - любые кремниевые маломощные, например, КД521, КД522. Кнопки SB1 и SB2 - любые малогабаритные без фиксации, например, ПКн-159. Индикаторы HG1 - HG3 -любые семиэлементные с общим анодом, необходимой яркости свечения. Конденсаторы С1. C3, С6 - любые оксидные, остальные - керамические. Резистор R1 - МЛТ-0,5, остальные -МЛТ-0.125. Еще удобнее применить резисторы для поверхностного монтажа, например. РН1-12.

Регулятор в налаживании не нуждается, если собран из заведомо исправных деталей, а микроконтроллер запрограммирован без ошибок. Желательно все же проверить правильность привязки к частоте сетевого напряжения. Для этого следует засинхронизировать осциллограф сетевым напряжением и убедиться, что импульсы сканирования дисплея (сигналы RXD и ТХО микроконтроллера) синхронны с сетью и имеют удвоенную сетевую частоту. Бывает, что при подключении нагрузки из-за помех синхронность нарушается. В этом случае необходимо между входами компаратора (выводы 12, 13 микроконтроллера) включить конденсатор емкостью 1000-4700 пф.

Коды программы микроконтроллера приведены в табл. 1.

Регуляторы мощности на микроконтроллере

При шаге регулирования 1 % нестабильность напряжения сети является основным источником погрешности установки мощности. Если нагрузка гальванически не связана с сетью, несложно измерить среднее значение приложенного к нагрузке напряжения и с помощью цепи обратной связи поддерживать его постоянным. Этот принцип и реализован во втором регуляторе. Функциональная схема устройства приведена на рис. 3.

Регуляторы мощности на микроконтроллере

Для работы в режиме автоматического регулирования используют два Брезенхемовских модулятора (Мод. 1 и Мод. 2), которые peaлизованы программно. На вход первого поступает код требуемой мощности, который задают кнопками управления. На его выходе формируется импульсная последовательность, которую через фильтр нижних частот (Z1) подают на инвертирующий вход компаратора. На его неинвертирующий вход после фильтра нижних частот (Z2) поступает напряжение, снимаемое с нагрузки. С выхода компаратора однобитный сигнал ошибки подают на вход микроконтроллера, где его подвергают цифровой фильтрации.

Поскольку цифровой фильтр (ЦФ) работает синхронно с модуляторами, обеспечивается эффективное подавление пульсаций на частоте повторения выходных импульсных последовательностей и ее гармониках. С выхода цифрового фильтра восьмибитный сигнал ошибки поступает на интегрирующий регулятор (ИР). Для повышения точности интегрирующий регулятор работает в шестнадцатиразрядной сетке. Младшие восемь бит выходного кода регулятора поступают на вход модулятора Мод. 2, на выходе которого формируется импульсная последовательность, поступающая на управление тиристорами.

Такой регулятор схемотехнически очень похож на описанный выше, поэтому имеет смысл остановиться только на его отличиях. На рис. 4 показана отличающаяся часть схемы. Остальные выводы микроконтроллера DD1 на схеме не показаны. Они подключены так же. как на рис. 2.

Регуляторы мощности на микроконтроллере

Поскольку имеющихся портов ввода-вывода микроконтроллера оказалось недостаточно, пришлось отказаться от использования встроенного компаратора. Вместо него в регуляторе применен сдвоенный компаратор DA2. На одном (DA2.1) собран узел привязки к моментам перехода через ноль сетевого напряжения. Из-за особенностей микросхемы LM393 в этот узел пришлось добавить резистор R19, который с резисторами R2 и R3 (см. рис. 2) образует делитель напряжения, уменьшающий напряжение отрицательной полярности на входах компаратора. Сигнал (меандр сетевой частоты) с выхода компаратора поступает на вход микроконтроллера Р3.2.

Второй компаратор (DA2.2) применяется в цепи обратной связи. Однобитный сигнал ошибки поступает на вход микроконтроллера Р3.5. На входах компаратора установлены ФНЧ. образованные элементами R23, С7 и R24, С8. Сигнал с выхода модулятора (вывод порта Р3.4 микроконтроллера) поступает на вход ФНЧ через делитель R22R26. который необходим по той причине, что компаратор не может работать с входным напряжением, близким к напряжению питания. Амплитуда импульсов после делителя - около 3,5 В. Стабильность амплитуды определяется стабильностью напряжения питания +5 В, которое использовано как образцовое.

Напряжение, снимаемое с нагрузки, поступает на вход другого ФНЧ также через делитель R20R21. Его выбирают так. чтобы при номинальном напряжении сети и мощности в нагрузке 100 % напряжение на выходе ФНЧ составляло 3,5 В. Сигнал с выхода микроконтроллера РЗ.З подают на транзисторный коммутатор, управляющий оптотиристорами. Сетевой трансформатор имеет дополнительную обмотку (111), к которой подключен управляемый выпрямитель, образованный оптотиристорами VS1. VS2 и диодной сборкой VD7. от которого и питают нагрузку.

Кнопки управления для экономии портов микроконтроллера подключены иначе, чем в предыдущем устройстве. В цикле работы регулятора есть промежуток, когда индикаторы выключены. В это время оказалось возможным провести сканирование кнопок по линиям управления индикаторами. Таким образом, три кнопки используют дополнительно только одну линию: это - линия возврата, подключенная к выводу порта Р3.7. Третья кнопка понадобилась для режима "Автомат". Сразу после включения устройство находится в режиме ручного управления, т. е. функционально соответствует регулятору, описанному выше. Дли включения автоматического регулирования нужно одновременно нажать на кнопки "Автомат" и "+". При этом зажигается светодиод HL1 "Автомат". В таком режиме регулятор автоматически поддерживает установленную мощность. Если теперь нажать и удерживать кнопку "Автомат", то на индикаторах можно посмотреть текущее состояние регулятора. Когда сетевое напряжение уменьшилось настолько, что поддерживать мощность нет возможности, светодиод "Автомат" начинает мигать. Выключить режим автоматического регулирования можно одновременным нажатием на кнопки "Автомат" и " - ".

Коды прошивки программы микроконтроллера этого регулятора приведены в табл. 2.

Регуляторы мощности на микроконтроллере

При токе нагрузки более 2 А оптотиристоры следует установить на теплоотвод. Теплоотводящая пластина корпуса оптотиристора соединена с анодом, поэтому в устройстве приборы можно монтировать на один теллоотвод. На месте VD7 желательно применить сборку диодов Шоттки (или два отдельных диода Шоттки. например. КД2998А). В крайнем случае можно использовать обычные диоды, рассчитанные на необходимый ток нагрузки. Хорошие результаты можно получить с диодами серий КД2997. КД2999. КД213. Компаратор LM393 выпускает ПО "Интеграл" под обозначением IL393. Можно применить и два отдельных компаратора, например, LM311. Вместо транзистора КП505А допустимо применить биполярный транзистор серий КТ815, КТ817, включив в цепь коллектора транзистора VT2 резистор сопротивлением 1 кОм. К остальным деталям требования те же. что и для регулятора, описанного выше.

При налаживании регулятора к нему подключают нагрузку и подают номинальное сетевое напряжение (например, с помощью ЛАТРа). Затем, устанавливая максимальную мощность (100 %). Подстроечным резистором R21 добиваются, чтобы разность напряжений на входах компаратора 0А2.2 была близка к нулю. После этого уменьшают мощность до 90 % и включают режим "Автомат". Подстройкой резистора R21 добиваются совпадения (с точностью ± 1) установленной мощности и показаний индикаторов в режиме контроля состояния регулятора (при нажатой кнопке "Автомат").

Литература

  1. Бирюков С. Двухканальный симисторный регулятор. - Радио. 2000. № 2. с. 32.33. ,
  2. АТ89С2051 8-Bit Microcontroller with 2 Kbytes Flash. Atmel Data Sheet. - vww.atmel.com/atrnel/postscript/firsl_page/doc0368a.gif.

Автор: Л.Ридико, г.Минск, Белоруссия

Смотрите другие статьи раздела Регуляторы мощности, термометры, термостабилизаторы.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

Рекомендуем скачать в нашей Бесплатной технической библиотеке:

журналы Схемотехника 2006 (архив за год)

журналы Моделист-конструктор 1972 (архив за год)

книга Лазеры. Действительность и надежды. Тарасов Л.В., 1985

книга Полупроводниковые стабилитроны. Справочник. Зайцев Ю.В., 1969

статья Глубинный металлодетектор

статья Работа с металлами

справочник Вхождение в режим сервиса зарубежных телевизоров. Книга №26

Оставьте свой комментарий к этой статье:

Имя:

E-mail (не обязательно):

Комментарий:

[lol][;)][roll][oops][cry][up][down][!][?]