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

Стабилизатор сетевого напряжения с микроконтроллерным управлением

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Микроконтроллеры

Комментарии к статье Комментарии к статье

Длительное отклонение сетевого напряжения более чем на 10 % от номинального значения 220 В во многих районах нашей страны, к сожалению, стало нередким явлением.

При повышенном (до 240...250 В) напряжении в сети значительно сокращается срок службы осветительных приборов, увеличивается нагрев трансформаторных блоков питания и двигателей в компрессорах холодильников.

Снижение сетевого напряжения ниже 160... 170 В вызывает значительное увеличение нагрузки на ключевые транзисторы в импульсных блоках питания (это может привести к их перегреву и последующему тепловому пробою), а также заклинивание двигателей в компрессорах холодильников, что тоже приводит к их перегреву и выходу из строя.

Еще большие колебания напряжения у однофазных потребителей, питающихся от трехфазной сети, возникают в случае обрыва нулевого провода на участке от точки подключения потребителя к четырехпроводной сети до трансформаторной подстанции. В этом случае вследствие перекоса фаз напряжение в розетке может изменяться от нескольких десятков вольт вплоть до линейного 380 В, что неминуемо приведет к повреждению практически всей сложной бытовой техники, подключенной к розетке. Избежать неприятностей, связанных с экстремальными колебаниями напряжения в сети, поможет предлагаемый стабилизатор.

Для стабилизации напряжения сети в бытовых условиях используют в основном феррорезонансные стабилизаторы. К числу их недостатков следует отнести искажение синусоидальной формы выходного напряжения (к примеру, холодильник к такому стабилизатору подключать запрещается), ограниченную мощность стабилизаторов бытового назначения (300...400 Вт) при значительных массогабаритных показателях, невозможность работы без нагрузки, узкий диапазон стабилизации и выход из строя при повышенном напряжении в сети.

От указанных недостатков свободен компенсационный стабилизатор напряжения, структурная схема которого показана на рис. 1.

Стабилизатор сетевого напряжения с микроконтроллерным управлением

Работает он по принципу ступенчатой коррекции напряжения, осуществляемой переключением отводов обмотки автотрансформатора Т1 с помощью симисторных ключей Q2-Q6 под управлением микроконтроллера (МК), следящего за уровнем напряжения в сети.

Примененный в стабилизаторе способ оценки амплитуды сетевого напряжения крайне прост в реализации и обеспечивает вполне достаточную для данного применения точность измерения. Однако он накладывает ряд ограничений на возможное применение устройства. Прежде всего, частота сетевого напряжения должна оставаться постоянной (50 Гц). Это условие может нарушаться, например, если энергоснабжение производится от автономного дизель-генератора. Кроме того, точность измерения уменьшается с ростом нелинейных искажений формы сетевого напряжения, возникающих при работе близко расположенных мощных потребителей с сильно выраженным индуктивным характером нагрузки.

Принципиальная схема устройства изображена на рис. 2.

Стабилизатор сетевого напряжения с микроконтроллерным управлением

(нажмите для увеличения)

По записанной в памяти программе МК DD1 производит измерение сетевого напряжения в каждом периоде (20 мс). С делителя R1R2 отрицательные полуволны сетевого напряжения, проходя через стабилитрон VD1, формируют на нем импульсы с амплитудой, определяемой напряжением стабилизации стабилитрона, в данном случае 10 В.

С делителя R3R4, уменьшающего амплитуду полученного сигнала до ТТЛ уровня (рис. 3), эти импульсы приходят на линию 0 порта А, настроенную на ввод. С помощью подстроечного резистора R4 нижний уровень сигнала на входе МК установлен на 0,2...0,3 В ниже уровня лог. 0. При комнатной температуре и стабилизированном напряжении питания уровень напряжения перехода цифрового входа КМОП микросхемы из состояния лог. 1 в состояние лог. 0 (и обратно из 0 в 1 с некоторым гистерезисом, которым в данном случае можно пренебречь ввиду его постоянного значения) остается практически постоянным.

Стабилизатор сетевого напряжения с микроконтроллерным управлением

Как видно из рис. 3, при изменении сетевого напряжения от 145 до 275 В длительность импульсов, соответствующих лог. 0, изменяется примерно от 0,5 до 6 мс. Измеряя длительность этих импульсов, программа МК вычисляет уровень сетевого напряжения в текущем периоде. (R4.1 - сопротивление части резистора R4 от нижнего - по схеме - вывода до движка).

После включения стабилизатора сетевое напряжение контролируется в течение 5 с. Если оно находится в пределах 145...275 В, мигает зеленый светодиод HL2 "Нормальное", в противном случае загораются светодиод HL3 "Низкое" или HL1 "Высокое" (в зависимости от значения сетевого напряжения). В таком состоянии стабилизатор находится до тех пор, пока напряжение в сети не войдет в заданные пределы.

Если по прошествии 5 с напряжение в сети остается в допустимых пределах, МК выдает команду на открывание симистора VS1, через который автотрансформатор Т1 подключается к сети. После этого МК еще в течение 0,5 с производит контрольные замеры сетевого напряжения, а затем, в зависимости от результата измерения, открывает один из симисторов VS2-VS6, тем самым подключая нагрузку к одному из пяти отводов автотрансформатора. Гальваническая развязка симисторов с МК осуществляется тиристорными оптронами U1- U6.

В процессе регулирования открывающий импульс снимается с включенного симистора в конце полупериода синусоиды сетевого напряжения. После этого программа МК выдерживает паузу 4 мс, а затем подает открывающий импульс на другой симистор. Длительность задержки между переключениями симисторов может быть увеличена изменением в начале программы (в блоке описания констант) соответствующего значения времени задержки (см. комментарии в исходном тексте программы). Увеличение этого времени до 10...15 мс необходимо в случае, если к стабилизатору подключена индуктивная нагрузка с коэффициентом мощности меньше 0,7...0,8.

При отклонении сетевого напряжения за допустимые пределы автотрансформатор вместе с нагрузкой отключается симистором VS1. Светодиоды HL1-HL8 индицируют состояние стабилизатора и уровни напряжения в сети.

В зависимости от величины сетевого напряжения U выводы дополнительных обмоток автотрансформатора переключаются в следующем порядке:

  • U < 145 В - нагрузка отключена, горит красный светодиод HL3 ("Низкое");
  • 145< U < 165 В - нагрузка подключена к выводу 7 (далее для краткости указаны только номера выводов, к которым подключена нагрузка), горит красный светодиод HL8 ("+20%"), мигает HL3 ("Низкое");
  • 165 < U < 190 В - вывод 7, горит HL8 ("+20%");
  • 190 < U < 205 В - выводы 8 и 8', горит желтый светодиод HL7 ("+10%");
  • 205 < U < 235 В - вывод 1, горит зеленый светодиод HL6 ("0%");
  • 235 < U < 245 В - выводы 6 и 6', горит желтый светодиод HL5 ("-7,5 %");
  • 245 < U < 265 В - вывод 5', горит красный светодиод HL4 ("-15%");
  • 265 < U < 275 В - вывод 5', горит красный светодиод HL4 ("-15%"), мигает HL1 ("Высокое");
  • U > 275 В - нагрузка отключена от сети, горит красный светодиод HL1 ("Высокое").

Для предотвращения беспорядочного переключения симисторов в случае, если сетевое напряжение находится на пороге переключения отводов автотрансформатора, в программу введен некоторый "гистерезис" в срабатывании. Например, если при увеличении сетевого напряжения от 189 до 190 В будет произведено переключение нагрузки с отвода "+20%" на "+10%", то обратно на "+20%" МК переключит нагрузку только тогда, когда сетевое напряжение снизится примерно до 187 В. Задержка между изменением напряжения в сети и соответствующим переключением отводов автотрансформатора не превышает 40 мс.

При "провале" сетевого напряжения ниже 145 В на время более 100 мс (можно изменять, см. комментарии в исходном тексте программы) МК отключает автотрансформатор с подключенной к нему нагрузкой от сети, при этом гаснет зеленый светодиод HL2 "Нормальное" и загорается красный светодиод HL3 "Низкое". В случае, если напряжение в сети поднялось выше 275 В, контролируемая нагрузка будет отключена от сети через 40 мс и загорится красный светодиод HL1 "Высокое".

После того как напряжение в сети вернется к норме (145<U<275 В), МК в течение 15 с проводит контрольные замеры его уровня. Этот процесс сопровождается миганием зеленого светодиода HL2 "Нормальное". Если по прошествии этого времени сетевое напряжение не выходило за указанные пределы, HL2 перестает мигать и горит постоянно, но питание на нагрузку будет подано только после нажатия кнопки SB1.

При пропадании сетевого напряжения заряда конденсатора С2 хватает примерно на 30 с поддержания нормальной работоспособности МК, затем программа зависает, вследствие чего срабатывает встроенный в МК независимый сторожевой таймер (WDT). Информация о сигнале от этого таймера сохраняется в памяти МК еще примерно в течение 3 мин (пока конденсатор С2 не разрядится практически до нуля). Если в это время сетевое напряжение восстановится, вновь запущенная программа, обнаружив в памяти сигнал от WDT, будет ожидать нажатия кнопки SB1. Таким образом, восстановление сетевого напряжения по прошествии 4...5 мин после выключения будет расценено стабилизатором как штатное и, следовательно, через 5 с (время контрольного тестирования напряжения в сети) нагрузка через автотрансформатор окажется подключенной к сети.

В случае, если стабилизатор работает, к примеру, совместно с источником бесперебойного питания или другим устройством, для которого возможные циклы беспорядочного включения-выключения напряжения из-за нарушения работы электросети не критичны, ожидание в программе нажатия кнопки SB1 можно обойти (см. комментарии в исходном тексте программы).

Нажатие на кнопку SB1 в течение 2 с при нормальной работе устройства приводит к отключению нагрузки, и стабилизатор переходит в дежурный режим, аналогичный тому, который происходит после пропадания напряжения в сети.

Питается МК DD1 от двух источников стабилизированного напряжения 5 В. В дежурном режиме, когда автотрансформатор Т1 отключен от сети (симис-тор VS1 закрыт), потребляемый устройством управления ток минимален (20...25 мА) и питание осуществляется от бестрансформаторного источника, состоящего из балластного конденсатора С1 и стабилитрона VD3. Этот источник обеспечивает стабильную работу микроконтроллера при изменении напряжения сети от 100 до 400 В.

При переходе устройства из дежурного режима в рабочий, когда автотрансформатор Т1 вместе с нагрузкой подключается к сети (включены оптрон U1, один из оптронов U2-U6, а также один из светодиодов HL4-HL8 и, возможно, HL1 или HL3, мигающие при приближении напряжения сети к границам разрешенного диапазона), потребляемый ток возрастает примерно до 100 мА. В этом режиме мощности бестрансформаторного источника питания оказывается недостаточно для поддержания стабильного (без заметных пульсаций) напряжения питания 5 В. Для исключения влияния нестабильности напряжения питания МК на результат измерения сетевого напряжения в устройстве предусмотрен второй источник стабилизированного напряжения 5 В, собранный на интегральном стабилизаторе DA1. Цепь C6R5R6 при включении устройства в сеть формирует выдержку времени перед запуском МК, необходимую для того, чтобы напряжение на конденсаторе С2 успело возрасти до уровня, обеспечивающего нормальную работу МК.

В стабилизаторе применены постоянные резисторы МЛТ, подстроечные (R2, R4) СП5-2. Конденсатор С1 - МБГЧ с номинальным напряжением не менее 500 В. Возможно использование конденсатора К73-17 с номинальным напряжением 630 В (следует, однако, учесть, что допустимая амплитуда переменного напряжения этого конденсатора не превышает 315 В). Стабилитрон VD3 желательно подобрать с напряжением стабилизации на 0,05...0,1 В большим, чем напряжение на выходе стабилизатора DA1.

Симисторы КУ208Г заменимы любыми другими, рассчитанными на требуемый ток и напряжение в закрытом состоянии не менее 400 В.

Автотрансформатор Т1 переделан из сетевого трансформатора ТС-180-2 (от старого черно-белого телевизора). В режиме автотрансформатора он способен питать нагрузку мощностью до 1 кВт [1]. Витой магнитопровод этого трансформатора состоит из двух П-образных частей, на которых размещены каркасы с обмотками. Обмотки, номера которых на схеме указаны без штрихов, намотаны на одном каркасе, со штрихами - на другом. Если ограничиться длительной выходной мощностью стабилизатора 250...300 Вт, первичные обмотки 1-2 и 1'-2', содержащие по 450 витков провода ПЭВ-2 0,9, можно оставить без изменения. Все вторичные обмотки трансформатора в этом случае удаляют и на их место наматывают новые проводом ПЭВ-20,9 мм. Обмотки 5-6 и 5'-6' должны содержать по 75, 7-8 и 7'-8' - по 100, обмотка 9-10 - 35 витков. Если же необходима большая мощность, обе первичные и все вторичные обмотки следует перемотать проводом соответствующего большего сечения [1].

Все детали стабилизатора напряжения, за исключением конденсатора С1, стабилитрона VD3, симисторов VS1 - VS6 и автотрансформатора Т1, смонтированы на печатной плате размерами 60x110 мм из двусторонне фольгиро-ванного стеклотекстолита. Для подключения МК на плате установлена 18-гнездная панель. Симисторы VS1-VS6 снабжены П-образными теплоотвода-ми с площадью рассеяния по 25 см2, согнутыми из листового алюминиевого сплава толщиной 2 мм. Вместе со стабилитроном VD3 они закреплены на отдельной плате размерами 60x110 мм из стеклотекстолита. Для уменьшения шума от работающего автотрансформатора на основании корпуса стабилизатора по углам желательно наклеить четыре кружка из мягкой резины диаметром 15 и толщиной 5 мм. Вид на монтаж стабилизатора показан на рис. 4.

Стабилизатор сетевого напряжения с микроконтроллерным управлением

Коды "прошивки" МК приведены в таблице.

Стабилизатор сетевого напряжения с микроконтроллерным управлением

(нажмите для увеличения)

При программировании в байте конфигурации указывают: тип генератора - HS, WDT и Power-up timer включены.

Исходный текст программы

Налаживание стабилизатора начинают с проверки правильности соединения обмоток автотрансформатора. Для этого его первичную обмотку 1-1' подключают к сети и измеряют напряжение между выводами 5-5' и 7-7'. При напряжении сети 220 В на первой из них должно быть 33, на второй - 44 В. Если вместо этого измеряемое напряжение равно 0, необходимо поменять местами выводы обмоток 5-6 или 7-8 в зависимости от того, в каком случае напряжение оказалось равным 0. Затем измеряют напряжение между точками Г и 5'. Если вместо 187 получилось 253 В, меняют местами выводы 5 и 5'. В заключение проверяют напряжение между точками 1'и 7, которое должно быть равно 264 В. Напряжение 176 В говорит о том, что необходимо поменять местами выводы 7 и 7'.

Для настройки пределов напряжения, при которых МК производит соответствующие переключения отводов автотрансформатора, потребуются регулируемый источник переменного напряжения (ЛАТР), вольтметр переменного тока с переделом измерения 300 В и осциллограф. Настраивают стабилизатор в такой последовательности.

Переместив движок подстроечного резистора R2 в нижнее (по схеме) положение, подключают стабилизатор к ЛА-ТРу и устанавливают (по вольтметру) на его выходе напряжение 145 В. Затем, медленно перемещая движок резистора вверх (также по схеме) и наблюдая на экране осциллографа форму напряжения на стабилитроне VD1, доводят амплитуду сигнала до уровня, который приблизительно на 0,1 В больше его напряжения стабилизации (начало появления на осциллограмме характерной площадки, см. рис. 3). Далее устанавливают движок подстроечного резистора R4 в нижнее (по схеме) положение (при этом должен зажечься красный светодиод HL3) и медленно перемещают его вверх до тех пор, пока не начнет мигать зеленый светодиод HL2.

После этого к выходу стабилизатора подключают лампу накаливания мощностью 100...200 Вт. Плавно повышая напряжение на выходе ЛАТРа до 290 В, по светодиодам HL4-HL8 проверяют значения напряжения, при которых происходит переключение отводов автотрансформатора, а также верхний предел входного напряжения, при котором МК отключает нагрузку. Желательно также, по возможности, проверить работоспособность стабилизатора при длительной подаче на его вход линейного напряжения 380 В (от трехфазной сети).

Значения напряжений переключения отводов автотрансформатора можно изменить, скорректировав соответствующие константы в начале программы и перекомпилировав получившийся тексте помощью компилятора макроассемблера MPASM [2]. Вносить в исходный текст другие изменения, связанные с алгоритмом работы программы, нужно с особой осторожностью, отчетливо понимая смысл этих изменений. Возможное возникновение связанных с такой корректировкой ошибок может привести, например, к одновременному включению пары симисторов из VS2-VS6 (режим короткого замыкания) или переключению нагрузки при напряжении в сети 250 В на отвод "+20 %" и т. п.

Литература

  1. Никифоров И. Упрощенный расчет сетевого трансформатора. - Радио, 2000, № 10, с. 39.
  2. http://www.microchip.ru

Автор: С.Коряков, г.Шахты Ростовской обл.

Смотрите другие статьи раздела Микроконтроллеры.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

Рекомендуем скачать в нашей Бесплатной технической библиотеке:

журналы Электроника 2005 (архив за год)

журналы Юный техник 2004 (архив за год)

книга Релейная защита электродвигателей высокого напряжения. Коваленский И.В., 1964

книга Устройства шумоподавления в звукозаписи. Кудрин И.Г., 1977

статья Оптоэлектронные реле

статья Энергетические установки на солнечной энергии

справочник Зарубежные микросхемы и транзисторы. Серия E

Оставьте свой комментарий к этой статье:

Имя:

E-mail (не обязательно):

Комментарий:

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