|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENCYCLOPEDIA VỀ ĐIỆN TỬ TRUYỀN THANH VÀ KỸ THUẬT ĐIỆN Hai bộ điều chỉnh nguồn vi điều khiển. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện
Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Bộ vi điều khiển Để điều khiển tải quán tính, người ta thường sử dụng bộ điều khiển công suất thyristor, hoạt động theo nguyên tắc cung cấp vài nửa chu kỳ điện áp nguồn cho tải, sau đó tạm dừng. Ưu điểm của bộ điều chỉnh như vậy là thời gian chuyển mạch của thyristor trùng với thời điểm điện áp nguồn vượt qua XNUMX, do đó mức độ nhiễu sóng vô tuyến giảm mạnh. Ngoài ra, bộ điều khiển như vậy, không giống như bộ điều khiển điều khiển theo pha, không chứa các phần tử ngưỡng tương tự, giúp tăng độ ổn định và đơn giản hóa việc điều chỉnh. Vì việc chuyển mạch tải chỉ xảy ra khi điện áp nguồn vượt qua 10 nên phần năng lượng tối thiểu cung cấp cho tải bằng năng lượng mà tải tiêu thụ trong một nửa chu kỳ. Vì vậy, để giảm bước điều khiển công suất cần phải kéo dài trình tự lặp lại của nửa chu kỳ. Ví dụ: để đạt được bước 10%, cần có độ dài chuỗi lặp lại là 1 nửa chu kỳ. Trên hình. Hình 30 (A) hiển thị chuỗi xung trên điện cực điều khiển của thyristor khi tải điện là XNUMX%. Như bạn có thể thấy, thyristor mở trong ba nửa chu kỳ đầu tiên và đóng trong bảy nửa chu kỳ tiếp theo. Trình tự này sau đó được lặp lại. Tần số chuyển đổi của bộ điều chỉnh như vậy đối với bất kỳ công suất nào nhỏ hơn 100% bằng 1/10 tần số nửa chu kỳ. Sẽ hợp lý hơn nhiều nếu phân bổ các nửa chu kỳ trong đó thyristor mở đều trên toàn bộ chuỗi. Trong trường hợp tổng quát, bài toán phân bố đồng đều số lượng xung N bất kỳ trong một chuỗi có độ dài M (khi N nhỏ hơn hoặc bằng M) được giải bằng thuật toán Bresenham, thuật toán thường được sử dụng trong đồ họa raster để vẽ đồ thị xiên phân đoạn. Thuật toán này được thực hiện bằng cách sử dụng số học số nguyên, giúp đơn giản hóa rất nhiều việc lập trình của nó. Trong bộ lễ phục. 1(B) hiển thị trình tự có cùng mức công suất 30%, nhưng sử dụng thuật toán Bresenham.
Trong trường hợp sau, tần số chuyển mạch cao hơn ba lần. Cần lưu ý rằng mức tăng sẽ dễ nhận thấy hơn với một bước điều chỉnh công suất nhỏ. Ví dụ: trong trường hợp bước 1% cho cùng công suất 30%, mức tăng sẽ là 30 lần.
Cơ sở của bộ điều chỉnh công suất (xem Hình 2) là bộ vi điều khiển U1 loại AT89C2051 của ATMEL. Máy biến áp công suất thấp T1 được sử dụng để cấp nguồn cho mạch điều chỉnh, cùng với việc sử dụng optothyristor, cung cấp khả năng cách ly điện khỏi mạng. Điều này làm cho thiết bị an toàn hơn về mặt điện. Một tính năng hữu ích khác của bộ điều chỉnh là nó có thể được sử dụng với các tải được thiết kế cho các điện áp hoạt động khác nhau. Để làm điều này, chỉ cần đặt điện áp cần thiết từ một máy biến áp bổ sung vào đầu vào thyristor là đủ. Ví dụ, một bộ điều chỉnh có thể được sử dụng để cấp nguồn cho mỏ hàn điện áp thấp. Chỉ cần điện áp và dòng điện không vượt quá mức tối đa cho phép đối với thyristor được sử dụng. Việc điều chỉnh công suất trong tải được thực hiện bằng các nút SB1 và SB2. Chỉ cần nhấn nhanh một trong các nút sẽ làm thay đổi nguồn điện một bước. Khi nhấn giữ nút, sẽ xảy ra sự thay đổi đơn điệu về nguồn điện. Nhấn đồng thời hai nút sẽ tắt tải nếu nó đã được bật trước đó hoặc bật công suất tối đa nếu tải đã tắt. Để biểu thị nguồn điện trên tải, người ta sử dụng đèn LED bảy đoạn HG1 - HG3. Để giảm số lượng phần tử, màn hình động được sử dụng, được triển khai trong phần mềm. Bộ so sánh tương tự được tích hợp trong bộ vi điều khiển liên kết với điện áp nguồn điện. Đầu vào của nó thông qua các bộ hạn chế R17, R18, VD1, VD2 nhận điện áp xoay chiều từ cuộn thứ cấp của máy biến áp điện. Vai trò của bộ giới hạn cực âm được thực hiện bởi các điốt của cầu chỉnh lưu. Bộ so sánh khôi phục dấu hiệu của điện áp nguồn. Công tắc so sánh xảy ra tại thời điểm điện áp nguồn vượt qua mức 0. Đầu ra của bộ so sánh được phần mềm thẩm vấn và ngay khi phát hiện thấy sự thay đổi về trạng thái của nó, một mức điều khiển sẽ được cấp cho đầu ra điều khiển thyristor (cổng vi điều khiển INT4) để bật thyristor. Nếu nửa chu kỳ hiện tại bị bỏ qua thì không có mức điều khiển nào được đưa ra. Sau đó đèn báo HG3 bật trong XNUMX ms. Tại thời điểm này, việc nhấn các nút sẽ được kiểm tra và nếu cần, giá trị của nguồn điện hiện tại sẽ được thay đổi. Sau đó, điện áp điều khiển được loại bỏ khỏi thyristor và các đèn báo HG4 và HG1 bật trong 2 ms. Sau đó, một thay đổi mới về trạng thái của bộ so sánh dự kiến sẽ diễn ra trong vòng 4 mili giây. Nếu không có thay đổi nào xảy ra, hệ thống vẫn bắt đầu chu kỳ mà không bị ràng buộc với mạng. Chỉ trong trường hợp này thyristor không mở. Điều này được thực hiện để chỉ báo hoạt động bình thường ngay cả khi không có xung phù hợp với tần số mạng. Tuy nhiên, thuật toán vận hành này áp đặt một số hạn chế đối với tần số mạng: nó phải có độ lệch từ 50 Hz không quá 20%. Trong thực tế, độ lệch tần số mạng nhỏ hơn nhiều. Tín hiệu từ cổng INT0 đi đến một công tắc làm bằng bóng bán dẫn VT3 và VT4, dùng để điều khiển đèn LED của optothyristor. Khi tín hiệu RESET của bộ vi điều khiển hoạt động, cổng sẽ có một mức logic. Do đó, số XNUMX được chọn làm mức hoạt động. Để chuyển đổi tải, hai optothyristor được sử dụng, kết nối ngược nhau. Các đèn LED optothyristor được mắc nối tiếp. Dòng LED được đặt bởi điện trở R16 và khoảng 100 mA. Bộ điều chỉnh có thể hoạt động ở hai chế độ với các bước điều chỉnh công suất khác nhau. Chế độ vận hành được chọn bằng cách sử dụng jumper JP1. Trạng thái của jumper này được truy vấn ngay sau khi bộ vi điều khiển được đặt lại. Ở chế độ 1, bước điều chỉnh công suất là 1%. Trong trường hợp này, chỉ báo hiển thị các số từ 0 (0%) đến 100 (100%). Ở chế độ 2, bước điều chỉnh công suất là 10%. Trong trường hợp này, chỉ báo hiển thị các số từ 0 (0%) đến 10 (100%). Việc lựa chọn số cấp độ 10 ở chế độ 2 là do trong một số trường hợp (ví dụ: điều khiển bếp điện) không cần một bước điều chỉnh công suất nhỏ. Nếu bộ điều chỉnh chỉ được sử dụng ở chế độ 2 thì không thể lắp đặt chỉ báo HG1 và điện trở R8, R9. Nói chung, bộ điều chỉnh cho phép bạn tùy ý đặt số lượng mức công suất cho từng chế độ. Để thực hiện việc này, bạn cần nhập giá trị chuyển màu mong muốn cho chế độ 0005 vào mã chương trình tại địa chỉ 1H và tại địa chỉ 000BH cho chế độ 2. Bạn chỉ cần nhớ rằng số lượng chuyển màu tối đa ở chế độ 1 sẽ không còn nữa hơn 127 và ở chế độ 2 - không quá 99, vì không thể hiển thị hàng trăm ở chế độ này. Với dòng tải lên tới 2 A, optothyristor có thể được sử dụng mà không cần tản nhiệt. Ở dòng tải cao hơn, optothyristor phải lắp trên tản nhiệt có diện tích 50 - 80 cm2. Khi sử dụng bộ điều chỉnh có điện áp dưới 50 V, optothyristor có thể thuộc bất kỳ loại điện áp nào. Khi làm việc với điện áp nguồn, loại optothyristor phải ít nhất là 6. Bất kỳ máy biến áp công suất thấp nào có điện áp cuộn thứ cấp 8 - 10 V (AC) và dòng tải cho phép ít nhất 200 mA đều có thể được sử dụng làm nguồn điện. máy biến áp. Điốt VD3 - VD6 có thể thay thế bằng điốt KD208, KD209 hoặc cầu chỉnh lưu KTs405 bằng bất kỳ chữ cái nào. Chip ổn định U2 loại 7805 (tương tự trong nước KR142EN5A, KR1180EN5) không cần bộ tản nhiệt. Bóng bán dẫn VT1 - VT3 - bất kỳ pnp công suất thấp nào. Transistor VT4 có thể thay thế bằng Transistor KT815, KT817 bằng chữ cái bất kỳ. Điốt VD1, VD2 - bất kỳ loại silicon công suất thấp nào, ví dụ KD521, KD522. Các nút SB1 và SB2 - bất kỳ nút nhỏ nào không có khóa, ví dụ PKN-159. Các chỉ số HG1 - HG3 - bất kỳ bảy đoạn nào có cực dương chung. Điều mong muốn duy nhất là chúng có đủ độ sáng của ánh sáng. Tụ điện C3, C4, C6 - bất kỳ chất điện phân nào. Các tụ điện còn lại là gốm. Điện trở R16 - MLT-0,5, phần còn lại - MLT-0,125. Sẽ thuận tiện hơn nữa khi sử dụng điện trở SMD, ví dụ P1-12. Chip U1 được cài đặt trên ổ cắm. Nếu bộ điều chỉnh được lắp ráp từ các bộ phận có thể sử dụng được và bộ vi điều khiển được lập trình không có lỗi thì bộ điều chỉnh không cần phải điều chỉnh. Chỉ nên kiểm tra liên kết chính xác với tần số mạng. Để thực hiện việc này, bạn cần đồng bộ hóa máy hiện sóng với điện áp nguồn điện và đảm bảo rằng các xung quét màn hình (trên chân RXD và TXD của vi điều khiển) đồng bộ với nguồn điện chính và có tần số nguồn điện gấp đôi. Nếu khi nối tải mà tính đồng bộ bị nhiễu do nhiễu thì cần nối tụ điện có công suất 12 - 13 nF giữa các đầu vào của bộ so sánh (chân 1, 4,7 của vi điều khiển). Bạn có thể tải phần mềm về: file pwr100.bin (366 byte) chứa firmware ROM, file pwr100.asm (7,106 byte) chứa văn bản nguồn. Các thư viện cần thiết để dịch bằng TASM 2.76 nằm trong kho lưu trữ lib.zip (2,575 byte). Với bước điều khiển công suất là 1%, sự mất ổn định điện áp nguồn là nguyên nhân chính gây ra lỗi cài đặt nguồn. Nếu tải không được kết nối điện với mạng thì có thể dễ dàng đo giá trị trung bình của điện áp đặt vào tải và sử dụng mạch phản hồi để duy trì nó không đổi. Nguyên tắc này được thực hiện trong bộ điều chỉnh thứ hai. Sơ đồ khối của thiết bị được hiển thị trong hình. 3.
Để vận hành ở chế độ điều khiển tự động, hai bộ điều biến Bresenham Br được sử dụng. Maud. 1 và Br. Maud. 2 được thực hiện bằng phần mềm. Ở đầu vào của bộ điều chế Br. Maud. 1 nhận mã nguồn điện cần thiết, được đặt bằng các nút điều khiển. Ở đầu ra của bộ điều biến này, một chuỗi xung được hình thành, sau khi lọc bằng bộ lọc thông thấp, LPF 1, sẽ được đưa đến một trong các đầu vào của bộ so sánh. Điện áp lấy từ tải được cung cấp cho đầu vào thứ hai của bộ so sánh thông qua bộ lọc thông thấp LPF 2. Từ đầu ra của bộ so sánh, tín hiệu lỗi một bit được đưa đến đầu vào của vi điều khiển, nơi nó được lọc kỹ thuật số. Do bộ lọc kỹ thuật số của bộ lọc kỹ thuật số hoạt động đồng bộ với các bộ điều biến nên đảm bảo triệt tiêu hiệu quả các gợn sóng ở tần số lặp lại của chuỗi xung đầu ra và ở các sóng hài của tần số này. Từ đầu ra của bộ lọc kỹ thuật số, tín hiệu lỗi 8 bit được đưa đến bộ điều khiển tích hợp IR. Để cải thiện độ chính xác, bộ điều khiển tích hợp hoạt động trên lưới 16 bit. 8 bit thấp hơn của mã đầu ra của bộ điều khiển được đưa vào đầu vào của bộ điều chế Br. Maud. 2, ở đầu ra mà chuỗi xung được hình thành, được đưa đến bộ điều khiển thyristor. Sơ đồ nguyên lý của bộ điều chỉnh thứ hai được hiển thị trong hình. 4.
Bộ điều khiển này có mạch điện rất giống với mạch được mô tả ở trên, do đó, chỉ nên tập trung vào sự khác biệt của nó. Vì các cổng I/O có sẵn của vi điều khiển là không đủ nên chúng tôi phải từ bỏ việc sử dụng bộ so sánh tích hợp sẵn. Bộ điều chỉnh sử dụng bộ so sánh kép U2 loại LM393. Nửa đầu của bộ so sánh được sử dụng để liên kết với điện áp nguồn. Do đặc thù của LM393, một điện trở R27 phải được thêm vào mạch liên kết, cùng với R14, R15, tạo thành một bộ chia điện áp giúp giảm điện áp âm ở đầu vào của bộ so sánh. Sự uốn khúc của tần số nguồn điện từ đầu ra của bộ so sánh được đưa đến đầu vào của bộ vi điều khiển INT0. Nửa sau của bộ so sánh được sử dụng trong vòng phản hồi. Tín hiệu lỗi một bit được đưa vào bộ vi điều khiển T1. Ở đầu vào của bộ so sánh, một bộ lọc thông thấp được lắp đặt, được hình thành bởi các phần tử R16, C7 và R17, C8. Tín hiệu từ đầu ra của bộ điều chế (đầu ra T0 của vi điều khiển) được đưa đến đầu vào của bộ lọc thông thấp thông qua bộ chia R18, R19. Bộ chia là cần thiết vì bộ so sánh không thể hoạt động với điện áp đầu vào gần với điện áp nguồn. Sau bộ chia, các xung có biên độ khoảng 3,5 V. Độ ổn định biên độ được xác định bởi độ ổn định của điện áp nguồn +5 V, được dùng làm tham chiếu. Điện áp được loại bỏ khỏi tải được đưa đến đầu vào của bộ lọc thông thấp khác cũng thông qua một bộ chia được tạo bởi các điện trở R20, R21. Bộ chia này được chọn sao cho ở điện áp nguồn định mức và 100% công suất tải, điện áp ở đầu ra của bộ lọc thông thấp là 3,5 V. Tín hiệu từ đầu ra của vi điều khiển INT1 thông qua công tắc bóng bán dẫn được đưa vào để điều khiển thyristor. Optothyristor V1 và V2, cùng với cụm diode VD11, tạo thành bộ chỉnh lưu được điều khiển để cung cấp cho tải. Các nút điều khiển để lưu các cổng vi điều khiển được đưa vào theo một cách khác. Có một khoảng trống trong chu kỳ hoạt động của bộ điều chỉnh khi các đèn báo tắt. Tại thời điểm này, có thể quét các nút bằng cách sử dụng các dòng của các chỉ báo này. Như vậy, ba nút này chỉ sử dụng thêm một dòng: đây là dòng trả về P3.7. Cần có nút thứ ba để điều khiển chế độ "AUTO". Ngay sau khi bật, bộ điều chỉnh ở chế độ thủ công, tức là. chức năng tương ứng với bộ điều khiển được mô tả ở trên. Để bật chế độ điều khiển tự động, bạn phải nhấn đồng thời nút "AUTO" và "UP". Đèn LED "AUTO" sáng lên. Ở chế độ này, bộ điều chỉnh sẽ tự động duy trì nguồn điện đã đặt. Nếu bây giờ bạn nhấn và giữ nút "AUTO", thì trên các chỉ báo, bạn có thể thấy trạng thái hiện tại của bộ điều chỉnh (phần trăm công suất đầu ra thay đổi khi điện áp nguồn dao động để nguồn điện không thay đổi). Nếu điện áp nguồn giảm đến mức không thể duy trì nguồn điện nữa, đèn LED “AUTO” sẽ bắt đầu nhấp nháy. Bạn có thể tắt chế độ điều khiển tự động bằng cách nhấn đồng thời nút "AUTO" và "DOWN". Với dòng tải lớn hơn 2 A, optothyristor phải được lắp đặt trên tản nhiệt. Đế của optothyristor được kết nối với cực dương, vì vậy trong mạch này, các thiết bị có thể được gắn trên một bộ tản nhiệt chung, được kết nối với dây chung của thiết bị. Như VD11, nên sử dụng cụm điốt Schottky (hoặc hai điốt Schottky riêng biệt, ví dụ KD2998). Phương án cuối cùng, bạn có thể sử dụng điốt thông thường cho phép dòng tải cần thiết. Kết quả tốt có thể thu được với KD2997, KD2999, KD213. Bộ so sánh LM393 được sản xuất bởi phần mềm Integral với tên gọi IL393. Bạn cũng có thể sử dụng hai bộ so sánh riêng biệt, ví dụ LM311 (còn gọi là KR554CA3). Thay vì sử dụng Transistor KP505A (do nhà máy Transistor, Minsk sản xuất), bạn có thể sử dụng Transistor lưỡng cực KT815, KT817 bằng cách lắp thêm điện trở 1 Kom nối tiếp vào mạch thu VT3. Yêu cầu đối với các bộ phận khác cũng giống như đối với bộ điều chỉnh được mô tả ở trên. Để định cấu hình bộ điều chỉnh, bạn cần kết nối tải với nó và đặt điện áp nguồn định mức (ví dụ: sử dụng LATR). Sau đó, bạn cần đặt công suất tối đa (100%). Sử dụng điện trở cắt R21, cần đạt được chênh lệch điện áp ở đầu vào 5 và 6 của bộ so sánh U2B gần bằng 90. Sau đó, bạn cần giảm nguồn xuống 21% và bật chế độ "TỰ ĐỘNG". Bằng cách điều chỉnh R1, cần phải đạt được sự trùng khớp (với độ chính xác ± XNUMX đơn vị) của công suất lắp đặt và chỉ số chỉ báo ở chế độ điều khiển của trạng thái bộ điều chỉnh (khi nhấn nút "AUTO"). Bạn có thể tải xuống phần mềm: tệp pwr100a.bin (554 byte) chứa firmware ROM, tệp pwr100a.asm (10,083 byte) chứa văn bản nguồn. Các thư viện cần thiết để dịch bằng TASM 2.76 nằm trong kho lưu trữ lib.zip (2,575 byte). Tải tập tin. Tác giả: Leonid Ivanovich Ridiko, wubblick@yahoo.com; Xuất bản: cxem.net
Máy tỉa hoa trong vườn
02.05.2024 Kính hiển vi hồng ngoại tiên tiến
02.05.2024 Bẫy không khí cho côn trùng
01.05.2024
▪ Sự nóng lên toàn cầu đang gây ra hiện tượng tẩy trắng san hô ▪ Máy sấy tóc chạy bằng năng lượng mặt trời không dây ▪ Lenovo là nhà sản xuất máy tính xách tay lớn nhất
▪ phần trang web Truyền thông di động. Lựa chọn bài viết ▪ Bài viết Người thông minh không lên dốc, người thông minh vượt qua núi. biểu hiện phổ biến ▪ Bao nhiêu bức xạ của Mặt trời chạm vào Trái đất? đáp án chi tiết ▪ bài báo Kritmum biển. Truyền thuyết, canh tác, phương pháp áp dụng ▪ bài báo Jukebox trên chip sê-ri UMS-7,8. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện ▪ bài viết Sơ đồ chân Siemens C30. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện
Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web
www.diagram.com.ua |
Xem các bài viết khác razdela 
Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:
Tất cả các ngôn ngữ của trang này