Пускозахисний пристрій галогенних ламп на мікроконтроллері Z8. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Мікроконтролери

 Коментарі до статті

Останнім часом для освітлення дачних ділянок та індивідуальних заміських будинків все частіше використовують галогенні прожектори та світильники. Однак у нашому кліматі термін служби ламп у цих приладах невеликий. Пов'язано це, перш за все, з кидком пускового струму, що руйнує холодну нитку запалу лампи при її включенні.

Для усунення цього кидка розроблено так званий пускозахисний пристрій (ПУ), який забезпечує плавне включення будь-яких ламп розжарювання, у тому числі галогенних. Крім того, прилад здатний плавно вимикати навантаження і знижувати напругу на ньому приблизно на 10% від номінальної напруги мережі, що збільшує ресурс ламп при підключенні до мережі з напругою більше 220 В.

Основні характеристики ПУ наступні: напруга живлення - 220 ±20%; час включення (вимикання) 10с; споживаний струм - трохи більше 40 мА. Максимальне значення струму навантаження і граничне значення комутованої потужності визначаються симістором і його тепловідведенням.

Принципова схема ПУ зображено на рис. 2.

(Натисніть для збільшення)

Його основа - той самий мікроконтролер Z86E0208PSC (DD1), "прошитий" кодами з табл. 3, які забезпечують необхідний алгоритм включення та вимкнення навантаження. Тактову частоту DD1 задає ланцюг, що складається з кварцового резонатора Q1 та конденсаторів С4, С5 ємністю 22...33 пф.

(Натисніть для збільшення)

Живиться пристрій від безтрансформаторного джерела, що відрізняється від аналогічного вузла приладу "Крос" застосуванням двонапівперіодного випрямляча VD1, що дозволило зменшити ємність "гасить" конденсатора C3.

Управління ланцюгом навантаження здійснюється парою компонентів, що складається із силового симістора VS1 та оптрона U1. Світлодіод HL1 запалюється та гасне синхронно з навантаженням, індикуючи правильність відпрацювання алгоритму (якщо індикація не потрібна, його замінюють перемичкою, а замість R5 опором 240 Ом встановлюють резистор опором 360 Ом).

Як U1 застосований симісторний оптрон з довільним моментом перемикання, що забезпечує можливість плавної зміни яскравості свічення навантаження. Допустимо використання будь-яких аналогів оптопарів МОC3023 фірми Motorola (МОC3022, МОC3052. МОC3053 тощо), приладів без контролю проходження сигналу через нуль вищих класів. З цією метою в ПУ реалізовано спеціальний апаратно-програмний механізм синхронізації роботи програми приладу з часчастотними характеристиками мережі. Вузол синхронізації зібраний на транзисторі VT1. Число елементів цього ланцюга можна зменшити, якщо виконати його аналогічно подібному вузлу контролера "Крос-хамелеон"' (тобто залишити резистор R3 номіналом 2 МОм. захисний діод VD3, включити перемичку, що з'єднує контактні майданчики під висновки бази та колектора VT1, і додати діод, що виконує функції, аналогічні діоду VD4 на рис. 1).

Вихідний каскад ПУ не пропускає на навантаження першу напівхвилю змінної напруги при включенні пристрою до мережі. З цією метою ланцюг управління симістора VS1 включена ланцюг R12C9R13.

Місцеве плавне включення/вимкнення навантаження та керування зниженням вихідної потужності здійснюється через контакти 5 ("Увімк./Вимк.)" і 7 ("Обмеження 10%") роз'єму X1 (через них передаються команди на відпрацювання або заборона відпрацювання мікроконтролером DD1 відповідних алгоритмів) . Щоб задати команду вимкнення, із загальним проводом приладу (контакт 6) з'єднують (зовнішнім вимикачем SA1) контакт 5, а команду обмеження вихідної потужності (зовнішньої перемичкою) - контакт 7. Наявність цих з'єднань визначається контролером тільки в момент включення пристрою в мережу. Обидва ланцюги мають діодно-ємнісний захист (VD5C7 і VD6C8). що виключає проходження до мікроконтролера імпульсних перешкод. Однак довжина проводів, що з'єднують ПУ з вимикачем, обмежена і не повинна перевищувати 3...5 м. При невиконанні цієї вимоги можливі збої мікроконтролера через наведені на перешкодах.

Як вимикач SA1. використовуваного місцевого управління роботою ПУ, підійде звичайний мережевий вимикач або тумблер з фіксацією положень. Якщо його контакти розмикаються, ПУ поступово підвищує потужність навантаження протягом 10 с, а якщо замикаються. - Відпрацьовує алгоритм її плавного зниження протягом такого ж часу. За відсутності ланцюга місцевого управління забезпечується лише плавне включення навантаження (при відключенні приладу вихідна напруга знижується стрибком).

Для управління роботою ПУ з великої відстані використовують вузол, зібраний на оптроні U2 (у цьому випадку висновки 2 та 9 мікроконтролера DD1 з'єднують перемичкою). При знеструмленому вхідному ланцюзі ПУ працює у звичайному режимі (робота приладу дозволена). Подача на вхід (контакти 8 і 9 роз'єму X1) мережевої напруги призводить до появи струму через конденсатор С11 та запалювання світлодіода оптрона. Сполучені перемичкою висновки 2 та 9 мікроконтролера DD1 виявляються підключеними до його виведення GND. В результаті мікроконтролер припиняє відпрацювання алгоритмів перемикання (роботу приладу заборонено), плавно знижуючи напругу на навантаженні. Незважаючи на те, що пристрій залишається під напругою, процесор у цьому випадку заблокований сигналом дистанційного керування.

Для дистанційного керування є звичайний мережевий вимикач. Їм можна комутувати декілька ПУ. включених паралельно та розташованих на значній відстані один від одного.

Зменшення діючого значення вихідної напруги на навантаженні на 10% по відношенню до діючого значення напруги мережі досягається зміною форми вихідного сигналу (обрізання синусоїди). Прилад не містить спеціальних пристроїв контролю напруги мережі або напруги на навантаженні, просто мікроконтролер знижує вихідну напругу на 10% щодо напруги мережі. З цієї причини не рекомендується використовувати такий режим у мережах із сильно заниженим чинним значенням напруги. Слід пам'ятати, що при напрузі нижче 150...180 колби більшості сучасних галогенних ламп не можуть розігрітися до температури, необхідної для виникнення галогенного ефекту, тому вони швидко виходять з ладу.

Оскільки вихідна напруга в режимі обмеження має синусоїдальну форму, для точного вимірювання його діючого значення використовують прилади, що дозволяють контролювати сигнали довільної форми.

Як C3, С9, С11 рекомендуються конденсатори К73-17, решта деталей - будь-які малогабаритні.

Значення струму, що комутується симістором VS1, залежить від тепловідведення. Так, якщо для охолодження застосовано пластину розмірами 40> 90 мм з листового алюмінієвого сплаву товщиною 3 мм, до ПУ можна підключати навантаження потужністю до 500 Вт. З пластиною з цього матеріалу, але розмірами 60x90 мм, симістор може працювати на навантаження потужністю до 1 кВт. При цьому ПУ разом з тепловідведенням симістор вільно розміщується у футлярі для п'яти тридюймових дискет (габарити - 110x110x20 мм).

За допомогою описуваного ПУ можна плавно включати і більш потужне навантаження, якщо замість зазначеного на схемі використовувати симістор, здатний комутувати більш високі значення струму навантаження (наприклад, ТС 112-16. ТС 122-25. 132 відповідно). Оскільки струм управління цих приладів значно більший, необхідно, по-перше, змінити параметри ланцюга R40C0111R0221 (опір резистора R0231 зменшити до 12 кОм. а ємність С9 конденсатора збільшити до 13 мкФ). А по-друге, перепаяти перемичку S13 з контактів 1,2-9 на 0,22 -1 для того, щоб замість встановленого на платі VS2 використовувати зовнішній симістор VS3. Останній монтують на тепловідводі та з'єднують із платою короткими проводами. Звичайно, для подібної конструкції потрібний більш просторий корпус.

Автори: О.Ольховський, С.Щеглов, О.Матевосов, К.Чернявський, м.Москва

Дивіться інші статті розділу Мікроконтролери.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Загроза космічного сміття для магнітного поля Землі 01.05.2024

Все частіше ми чуємо про збільшення кількості космічного сміття, що оточує нашу планету. Однак не тільки активні супутники та космічні апарати сприяють цій проблемі, а й уламки старих місій. Зростання кількості супутників, які запускає компанії, як SpaceX, створює не тільки можливості для розвитку інтернету, але й серйозні загрози для космічної безпеки. Експерти тепер звертають увагу на потенційні наслідки для магнітного поля Землі. Доктор Джонатан Макдауелл з Гарвард-Смітсонівського центру астрофізики підкреслює, що компанії стрімко розвертають супутникові констеляції, і кількість супутників може зрости до 100 000 наступного десятиліття. Швидкий розвиток цих космічних армад супутників може призвести до забруднення плазмового середовища Землі небезпечними уламками та загрози стійкості магнітосфери. Металеві уламки від використаних ракет можуть порушити іоносферу та магнітосферу. Обидві ці системи відіграють ключову роль у захисті атмосфери і підтримують ...>>

Застигання сипких речовин 30.04.2024

У світі науки існує досить загадок, і однією з них є дивна поведінка сипких матеріалів. Вони можуть поводитися як тверде тіло, але раптово перетворюватися на текучу рідину. Цей феномен став об'єктом уваги багатьох дослідників, і, можливо, нарешті ми наближаємося до розгадки цієї загадки. Уявіть собі пісок у пісочному годиннику. Зазвичай він тече вільно, але в деяких випадках його частинки починають застрягати, перетворюючись з рідкого стану на тверде. Цей перехід має важливе значення для багатьох областей, починаючи від виробництва ліків та закінчуючи будівництвом. Дослідники зі США спробували описати цей феномен і наблизитися до його розуміння. У ході дослідження вчені провели моделювання в лабораторії, використовуючи дані про пакети полістиролових кульок. Вони виявили, що вібрації усередині цих комплектів мають певні частоти, що означає, що через матеріал можуть поширюватись лише певні типи вібрацій. Отримані ...>>

Випадкова новина з Архіву Будматеріал із відходів пластмаси 19.11.2009 Повторне використання пластмас - серйозна проблема, навіть якщо йдеться про термопластики, які, здавалося б, нескладно переплавити нові вироби. Викинуті пластикові пляшки, банки, пакети, іграшки та інше треба не тільки відмити від забруднень, а й розсортувати за типами пластиків, відокремити паперові та металеві включення, що сильно піднімає вартість переробки. Однак в Англії нещодавно відкрилася фабрика, де полімерні покидьки просто дроблять і пресують при нагріванні в листи, що нагадують за властивостями фанеру або ДСП і приблизно за тією самою ціною. Їх можна використовувати як покрівельний матеріал, покриття для підлоги, рекламні щити, матеріал для огорож і парканів. Фабрика потужністю 360 тисяч листів нового матеріалу на рік працює в місті Лутон недалеко від Лондона, і планується відкрити такі ж виробництва ще в десяти містах, щоби полімерні відходи не возити далеко. Щорічно у Британії використовується близько п'яти мільйонів тонн різних пластмас, а повторно утилізується менш як одна п'ята.

Інші цікаві новини:

▪ Слідами сміття

▪ Носімі біосенсори зі старих компакт-дисків

▪ Світ може відмовитись від вугілля

▪ Контролер SilverStone LSB02 для підсвічування в ПК

▪ РК-телевізор з вінчестером та DVD-рекордером

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Застосування мікросхем. Добірка статей

▪ стаття Нерухомий мотоблок. Креслення, опис

▪ стаття У якій війні один із раундів переговорів був присвячений обмеженню розмірів прапорів? Детальна відповідь

▪ стаття Слюсар з ремонту та обслуговування машин та обладнання. Типова інструкція з охорони праці

▪ стаття Використання сонячної енергії. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Задумане число. Секрет фокусу

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024