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Stabilisator Mikrocontrollersteuerung
Godin Aleksey V.
Die Schaltungseinrichtung Betriebsmodi
Der Stabilisator arbeitet nach dem Prinzip der Korrekturschritt durchgeführt wird durch Spannungs Abgriffe Sparwicklung T2 über Triac Q1 ... Q6 unter der Steuerung des Mikrocontrollers (MC), die Verfolgung der Spannungspegel auf der Netzwerkvermittlungs. Nach dem Einschalten der Maschine QF1 Spannung an den Transformator T1 versorgt Netz und dem Mikrocontroller beginnt am Set - Programm zu arbeiten.
Es leuchtet die Hintergrundbeleuchtung, und nach 3 Sekunden die Meldung "VORBEREITUNG" erscheint auf dem Display ( Abb. 2 ). Nachfolgende Analysen 7 Sekunden Mikroprozessor - Speisespannung und wenn sie innerhalb von 120 ... 270 V ist, öffnet sich auf die Messergebnisse in Abhängigkeit eines von Triacs VS1 ... VS6, wodurch eine der sechs Abgriffe Spartrafo verbindet.
Die Last wird auf den fünften (unten Schema) Zuteilungs Spartrafo durch den Leistungsschalter QF1 verbunden, die den Stromverbrauch zu begrenzen , dient. Wobei die beiden "inneren" Voltmeter der oberen Zeile des LCD in der effektiven Spannungsnetz induzieren, und die untere Linie Spannung an der Last ( Abb. 3 ).
Wenn die Spannung niedriger als 120 V oder höher als 270 V ist, wird die Last mit Energie versorgt. Auf in der obersten Zeile des Stroms an diesem Punkt Anzeige durch die Netzspannung induziert wird , und die Aufschrift "PROTECTION MODE" blinkt in der unteren Zeile ( Abb. 4 ).
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Abb.2 |
Figur 3 |
Abbildung 4 |
Sobald die Spannung den Bereich von 120 ... 270 V eintritt, wird die Last wieder angeschlossen.
Bei Verlust der Spannung und der anschließenden Entstehung des Mikroprozessors und startet automatisch nach 10 Sekunden wieder die Last verbindet.
Isolation Triac mit MK durch Optokoppler U1 ... U6. Bei der Gestaltung des Öffnungsimpuls des Einstellens enthalten Triac abgezogen und in dem Moment auf den anderen zugeführt , wenn der Triac Sinuskurve über "0", wodurch die "Stromschläge" in den Wicklungen ohne und Triac. Dies wird erreicht durch die Tatsache , dass für die Zeit vom 1. Sinuskurve Mikrocontroller misst den Zustand der Netzspannungsamplitude 100 mal! Wellenform dieses Verfahrens ist in dargestellt Fig. 5 .
Abbildung 5
Für den ordnungsgemäßen Betrieb des Systems ist es notwendig, dass die Anoden Triacs und Drähte von den "internen Volt-" an den Phasendraht verbunden waren.
Das Design und die Details
Stabilizer Regler ( Abb. 6 ) auf der Leiterplatte des 10x12sm seitigen Glasfaserfoliendicke von 1,5 mm (montiert Abb. 7 ). Version und ist mit zwei PCB - Transformatoren 12.02 TBC auf der Platine entworfen.
Figur 6
7
Alternativ LEDs HL1 ... HL8 können auf dem Teil der Leiterbahnen auf die Installation der Leiterplatte in das Gehäuse montiert werden , die sie in die Löcher von 5 mm Durchmesser in der Vorderseite der Einheit gebohrt eingesetzt sind.
Die Steuerung ist in diesem Fall (Druck auf der Vorderseite) auf die richtige Höhe ein Gestell, an der Vorderseite des Stabilisators der Chassis Schrauben in Schweiß verschraubt.
Nennstrombegrenzungswiderstand R22 gewählt werden muß , so daß der Strom durch die Leuchtdioden Triac Optokoppler U1.1 fließt ... U6.1, lag im Bereich von 8 ... 10mA. Die Diodenbrücke VD1 ... VD4 angewendet Schottky - Dioden 11DQ10, in Verbindung mit einem kleinen Spannungsabfall an ihnen. Abgleichwiderstände R2, R10 Draht Multi-SP5-2 oder SP5-3. Permanent Widerstände R1, R5 ... R9 ist wünschenswert S2-23 - Typ (Metall-Dielektrikum) c Dissipation von nicht weniger verwenden als die in dem Schema spezifiziert. Andere können von jeder Art sein. Die Elektrolyt - Kondensatoren C1, C2, C4, C5, C8, C9, kann eine beliebige sein, mit der Kapazität in dem Diagramm angezeigt ist , und einer Spannung , die nicht niedriger als für sie angegeben. Kondensatoren C3, C6, C7 - jede Folie oder Keramik. Die Kondensatoren C10 ... C15 - Film für Spannung unter 630V.
Import TRIAC MOC3052 Optokoppler (U1 ... U7) ausgewählt , weil sie enthalten keine Embedded - Controller durch Nullspannungsübergang. Dies ist nicht erforderlich, weil die Synchronisieren Sie einen leistungsfähigen Triac ab und schalten Sie das andere wird von der Software durchgeführt.
Leistungsstarke Triacs VS1 ... VS6 - BTA 40-600. Alle Triacs VS1 ... VS6 installiert auf einer Wärmesenke, Kühlen der Oberfläche mit einer Fläche von nicht weniger als 800sm 2, vorzugsweise unter Verwendung von Wärmeleitpaste gute Wärmeabfuhr zu gewährleisten. Chip Regler (DA1) KR1158EN5A (B) auf dem Kühlkörper von mindestens 80 cm 2 eingebaut werden.
Der Transformator T1 selbst gemacht, die für eine Gesamtleistung von 8 W, 2 eine Querschnittsfläche des magnetischen 2,3sm aufweist. Sein Netzwerk Wicklung I ist für maximale Fehlerspannungsnetz 380 enthält 8669 Drahtwindungen SEW-2 Durchmesser von 0,1 mm. II Wicklung enthält 585 Drahtwindungen SEW-2 mit einem Durchmesser von 0,25 mm. Bei Nennausgangsspannung 220V Spannungswicklung sollte bei einem Strom von 250 mA Last 13,5V sein.
Einstellung
Aufstellen des Gerätes ist wie folgt. Um das Netzwerk Referenzvoltmeter (Digitalmultimeter) anschließen. und Steuerschaltung wird in dem Netzwerk enthalten. Abgleichwiderstände R2 und R10 sind abwechselnd, sowohl interne als Stabilisator Voltmeter Anzeige auf dem Referenzspannungsmesser eingestellt. Zur Beruhigung kann die Seele durch Latro in der sequentiellen Schalt LED HL2 zu sehen ... HL7 , wenn die Schwellen Kreuzung 120, 137, 157, 179, 205, 235 und 270.
Diese Gerätekonfiguration ist abgeschlossen.
Methoden Abgriffumschaltung
Es gibt zwei Möglichkeiten, den Hahn des Spartrafo T2 umgeschaltet wird .
Methode eins.
Schalt Biegungen "Terminal" (
Fig.
8 ).
Triac sind der Schlüssel zu der Autotransformator, Pendeln Biegungen , so dass die Last immer von einem Auslass (№5 unten Schema) war in der erforderlichen Ausgangsspannungsbereich 205 ... 235V genommen wird.
8
Vorteile: die Autotransformator - Wicklung ist nicht notwendig Faktor Überspannung zu berücksichtigen bis zu 380 (380/220 = 1,7), die die Dimensionen des Kerns beeinflusst, und die Menge an Kupfer für die Wicklung erforderlich. und möglicherweise die Verwendung von Low-Voltage - Triacs VTA40-600 als Triacs über 270V nur ein Auto geschlossen aus dem Netzwerk ab.
Nachteile: Strom durch den Triac fließt , und der Primärwicklung des Autotransformators ist an 25A begrenzt, und als eine Folge der Stromausgangswicklung 14,5A.
Schlussfolgerungen: Umschaltmöglichkeit "Input" können Sie den Triac VTA40-600 3 kW Nettoleistung zu entfernen. Es ist eine Einsparung an Kupferkern und Triacs.
Wenn Sie 3kW Stromstabilisator ustraivavet ist dieses Schema für Sie! Meiner Meinung nach hat es mehr Vorteile als Nachteile!
Zweites Verfahren. Schalt Taps "an der Ausfahrt" ( Fig. 9 ).
9
Die Netzspannung wird an die Zuteilungs №2 verbunden. Triac Schlüssel von der Masse nach dem Auto-Transformator, um die Last auf die Entfernung verbindet, in dem die Spannung innerhalb 205 ... 235V erforderlich ist.
Vorteile: Mit dieser Option können Sie eine Verbindung zu "entfernen" aus dem Triac BTA 40-600 5,5 kW Nutzleistung , die fast 2 - fache der Schalt Option "Input" ist.
Nachteile: Der Nachteil ist die Notwendigkeit Triacs für die Betriebsspannung von 800 V (die oberen drei Abgriffen Spartrafo Schema), und 1,7 - fachen der erhöhten Anzahl der Windungen der Wicklung Spartrafo ausgelegt zu verwenden.
Fazit: die oben genannten Schwächen, die Einführung eines Systems von zusätzlichen leistungsfähigen Triacs Taste 80 A (TS142-80-8) unmittelbar vor dem Autotransformator zu beseitigen, die die Primärwicklung (Rückzug №2 unter Schema) mit der Ausgangsspannung über die 120 wird deaktiviert .. .270V. In analogen Ausführungsformen wird es zu einer erheblichen Komplizierung der Steuerschaltung, der Schaltkreis so vorzuziehen "Terminal" führen. Der Mikrocontroller Variante kann durch das Schreiben des Programms in einigen Zeilen des Mikrocontrollers implementiert werden!
Die Verwendung von billigen Triacs VTA41
In einer Ausführungsform der Kommutierung "Input" Leistung in der Last wird 1,2kVt sein. Alle Triacs können VTA41-600 sein. Der Ausgang des Spartrafo (Frontlader) erforderlich , um die Maschine QF2 6A zu setzen, und als QF1 automatische 10A anzuwenden.
Bei einer Ausführungsform des Schalt "auf Ausgang" Lastleistung wird 2,2kW sein. Zu diesem Zweck sind die oberen drei Hähne auf dem System wollen Sie Triacs VTA41-800 zu verwenden.
Dies ist notwendig, weil in diesen Taps Spannungen an Notspannung von 380V Netz überschreitet oder in der Nähe von 600V. Die restlichen (unten) kann VTA41-600 sein. Der Ausgang des Spartrafo (Frontlader) erforderlich , um die Maschine 10A QF2 und QF1 gelten als automatische 20A zu setzen.
Getestet, der maximale Strom, der durch den Triac VTA41 bis 13A fließen kann. Wenn sich dieser Wert privyshenii beginnen otgorat Schlussfolgerungen aus Triac als Sicherungen, deren Querschnitt von 0,6 mm 2 (0,6h1 mm). Optimalerweise begrenzen den Strom durch den Triac auf der Ebene 10A.
Literatur
A. Godin Stabilisator Netzspannung mit hoher Genauigkeit mit einer Tragfähigkeit von bis zu 6 kW - Radio Amateur, №7 / 2005, S.. 36-40.
Für alle Fragen, die die beschriebene Vorrichtung in Bezug Sie Beratung durch das Senden einer Anfrage an die E-Mail-Adresse des Autors zu bekommen, sagte zu Beginn dieses Artikels.
Druckversion
Autor: Alexey V. Godin, Moskau
PS Material geschützt.
Erscheinungsdatum 22.09.2006gg
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