Ayting:

Elektr ta'minotining chiqish zo'riqishini 1,25 ... 26 V oralig'ida o'zgartirish mumkin, maksimal chiqish oqimi 2 A ni tashkil etadi. Oqim himoyasining ish chegarasi 0,01 A qadam bilan 0,01 ... 2 A oralig'ida o'zgarishi mumkin va javobni kechiktirish - 1 ... 10 ms ichida 1 ms qadam va 10 ... 100 ms bilan 10 ms. Voltaj regulyatori (1-rasm) LT1084-ADJ (DA2) mikrosxemasida yig'iladi. U 5 A gacha bo'lgan oqim oqimini ta'minlaydi va haddan tashqari issiqlikdan (javob harorati 150 ° C atrofida) va haddan tashqari oqimdan himoyalangan. Bundan tashqari, hozirgi himoya chegarasi mikrosxemadagi kuchlanish pasayishiga bog'liq (kirish va chiqish voltajlari orasidagi farq). Agar kuchlanish pasayishi 10 V dan oshmasa, maksimal chiqish oqimi 5 A ga yetishi mumkin, bu kuchlanishning 15 V ga ko'tarilishi bilan u 3 ... 4 A ga kamayadi va 17 ... 18 V va undan yuqori voltajda u 1 A dan oshmaydi. 1.25 ... 26 V oralig'idagi chiqish kuchlanishi o'zgaruvchan qarshilik R8 bilan amalga oshiriladi.

Quvvat manbaida 2 A gacha bo'lgan chiqish oqimini ta'minlash uchun DA2 stabilizatorining kirish qismida bosqichma-bosqich kuchlanish o'zgarishi barcha chiqish voltajlari oralig'ida qo'llanildi. To'rt to'lqinli rektifikatorlar pastga tushuvchi T1 transformatorida va VD1-VD8 diodlarida yig'iladi. VD1, VD2 diodalaridagi rektifikator va DA1 kuchlanish stabilizatori DD1 mikrokontrollerini, DA3 op-amp va HG1 raqamli indikatorini quvvatlantirish uchun mo'ljallangan. VD5, VD6 diodalarida rektifikatorning chiqish kuchlanishi 9 ... 10 V, VD4, VD7 diyotlarida - 18 ... 20 V, VD3, VD8 da - 27 ... 30 V., ushbu uchta rektifikatorning chiqishi. orqali elektr ta'minotining chiqish voltajining qiymatlari dala effektli tranzistorlar opto-röle U1-U3 yumshatuvchi kondansatör C4 va stabilizator DA2 ga ulanishi mumkin. Opto-o'rni DD1 mikrokontroler tomonidan boshqariladi.

VT1 kommutatori elektron kalit funktsiyasini bajaradi; DD1 mikrokontrolrining buyrug'i bilan stabilizatorning kuchlanishini quvvat manbai (XS1 rozetkasi) ga ulaydi yoki uzib qo'yadi. Oqim sensori R14 qarshiligiga o'rnatiladi, uning ustidagi kuchlanish chiqish oqimiga bog'liq. Ushbu kuchlanish miqyosi kuchaytirgichi bilan kuchaytiriladi. to'g'ridan-to'g'ri oqim op-amp DA3.1 da va bufer kuchaytirgichdan DA3.2 op-ampgacha o'rnatilgan ADC ning kirish usuli sifatida tuzilgan DD1 mikrokontrolrining PCO liniyasiga (pin 23) beriladi. Elektr ta'minotining ish rejimlarini, shuningdek oqim va kuchlanishning joriy qiymatlarini displey LCD HG1 indikatori tomonidan amalga oshiriladi.

RSZ mikrokontroller DD1 chiqishida quvvat manbai yoqilganda, chiqish voltajidan qat'i nazar, yuqori mantiqiy daraja, U1 optokuplining maydon effektli tranzistorlari ochiladi va VD3, VD8 (27 ... 30 V) diodalaridagi rektifikator DA2 stabilizatorining kirish qismiga ulanadi. Keyinchalik, birlikning chiqish kuchlanishi DD1 mikrokontrolleriga o'rnatilgan ADC yordamida o'lchanadi. Ushbu kuchlanish R9R11R12 rezistorli bo'luvchiga va sozlangan R11 qarshiligining slayderidan allaqachon kamaytirilgan kuchlanish ADC usuli sifatida tuzilgan mikrokontrollerning PC1 liniyasiga beriladi.

Ish paytida chiqish quvvati doimiy ravishda o'lchanadi va stabilizatorning kirishiga mos keladigan rektifikator ulanadi. Shu sababli, DA2 stabilizatorining kirish va chiqish kuchlanishlari orasidagi farq 10 ... 12 V dan oshmaydi, bu esa har qanday chiqish voltajida maksimal chiqish oqimini ta'minlashga imkon beradi. Bundan tashqari, u DA2 stabilizatorining isitilishini sezilarli darajada kamaytiradi.

Agar jihozning chiqish kuchlanishi 5,7 V dan kam bo'lsa, yuqori daraja DD1 mikrokontrolrining PC5 chiqishida, PC3 va PC4 chiqishlarida esa past bo'ladi, shuning uchun VD5, VD6 diodalaridagi rektifikatordan 9 ... 10V kuchlanish DA2 stabilizatorining kirish qismiga etkaziladi. 5,7 ... 13,7 V kuchlanishli kuchlanish oralig'ida VD4, VD7 diodalaridagi rektifikatordan stabilizatorga 18 ... 20 V kuchlanish qo'llaniladi. Chiqish kuchlanishi 13,7 V dan yuqori bo'lsa, VD3, VD8 diodalarida rektifikatordan DA2 stabilizatoriga 27 ... 30 V kuchlanish qo'llaniladi. Kommutatsiya pol qiymatlari menyuda o'zgartirilishi mumkin dastlabki sozlamalar 1 dan 50 V gacha.

Shu bilan birga, chiqish oqimi o'lchanadi; agar u oldindan belgilangan qiymatdan oshsa, PC2 chiqishda past mantiqiy daraja o'rnatiladi, tranzistor VT1 yopiladi va kuchlanish quvvat manbai chiqishiga ketmaydi. Iste'mol qilingan oqim pulsatsiyalanayotganda, uning amplituda qiymati ko'rsatiladi.
Elektr ta'minotini yoqgandan so'ng darhol VT1 tranzistor yopiladi va chiqishga kuchlanish berilmaydi. Dastur himoya ishini va kechikish vaqtini belgilash rejimida (agar kerak bo'lsa), HG1 LCD indikatori quyidagicha xabar beradi:

HIMOYa
I \u003d 0.00A

va SB3 tugmachasini miltillovchi yuqori tartib bilan bosgandan so'ng:

Kechiktirish 1 daqiqa

Birinchi holda, uchta raqamdan biri yonib-o'chib turadi, bu raqamdagi joriy qiymat SB1 "+" yoki SB2 "-" tugmachasini bosish bilan o'zgartiriladi. Ushbu toifani tanlash SB3 "Tanlash" tugmachasini bosish orqali amalga oshiriladi. Himoyani o'chirish uchun siz ekranda xabar paydo bo'lguncha SB2 "-" tugmachasini bosishingiz kerak:
U \u003d 10.0V
z off z

Kerakli himoya ish oqimini o'rnatgandan so'ng, SB3 "Tanlash" tugmachasini bosing va uni bir soniya ushlab turing - qurilma ish rejimiga kiradi, VT1 tranzistor ochiladi va HG1 LCD indikatori joriy kuchlanish va oqim qiymatlarini aks ettiradi:
U \u003d 10.0V
I \u003d 0.00A

Kechiktirish yoqilganda, kuchlanish va oqim qiymatlaridan tashqari, eslatish uchun indikatorda miltillovchi undov belgisi paydo bo'ladi:
U \u003d 10.0V
Men 0.00A!

Agar himoya o'chirilgan bo'lsa, uning o'rniga undov belgisi miltillovchi chaqmoq belgisi paydo bo'ladi.
Chiqish oqimi himoya qilish oqimining belgilangan qiymatiga teng yoki undan oshsa, tranzistor VT1 yopiladi va ekranda xabar paydo bo'ladi:
HIMOYa
I \u003d 1.00A

Bundan tashqari, "HIMOYa" so'zi miltillaydi. Har qanday tugmachani qisqa bosgandan so'ng, qurilma himoya operatsiyasini joriy sozlash rejimiga qaytadi.
Agar siz ish rejimida SB1 "+" yoki SB2 "-" tugmachasini bosgan bo'lsangiz, joriy himoya operatsiyasining vaqtini kechiktirishni sozlash bo'limi yonadi va indikatorda xabar paydo bo'ladi:
Kechiktirish 1 daqiqa

SB1 "+" yoki SB2 "-" tugmachasini bosish 1 ms dan 10 ms gacha bo'lgan oraliqdagi kechikishni 1 ms dan 10 msgacha va 10 ms dan 10 msgacha o'zgartiradi. Haddan tashqari oqimdan himoya qilish ishining kechikishi quyidagicha ishlaydi. Chiqish oqimi belgilangan qiymatga teng bo'lsa yoki undan oshib ketsa, belgilangan muddat pauza qilinadi (1 dan 100 msgacha), keyin o'lchov yana amalga oshiriladi. Agar oqim hali ham belgilangan qiymatga teng yoki undan katta bo'lsa, tranzistor VT1 yopiladi va yuk kuchsizlanadi. Agar ushbu vaqt oralig'ida chiqish oqimi pikap oqimidan kamroq bo'lsa, qurilma ishlaydi. Kechiktirishni o'chirish uchun siz ekranda xabar paydo bo'lguncha SB2 "-" tugmachasini bosib uning qiymatini kamaytirishingiz kerak:
Kechiktirish

Ishlash rejimida siz chiqish voltajini qo'lda o'chirib qo'yishingiz va himoya tokini sozlash rejimiga o'tishingiz mumkin, buning uchun SB3 "Tanlash" tugmachasini bosishingiz kerak.
Dasturda dastlabki sozlamalar menyusi mavjud, unga kirish uchun siz SB3 "Tanlash" tugmachasini bosib ushlab turishingiz kerak. DD1 mikrokontrollerining o'rnatilgan ADC soat chastotasini sozlash menyusi birinchi bo'lib ko'rinadi:
ADC soatini 500 kHz

SB1 "+" yoki SB2 "-" tugmachasini bosib, o'rnatilgan ADC soat chastotasining uchta qiymatini tanlashingiz mumkin: 500 kHz, 1 MGts va 2 MGts. 500 kHz chastotada himoyaning javob berish vaqti 64 mikron, 1 va 2 MGts chastotalarda - mos ravishda 36 va 22 mikron. Qurilmani 500 kHz da sozlang (sukut bo'yicha o'rnatilgan).

Ko'chirish keyingi sozlash, SB3 "Tanlash" tugmachasini bosing, shunda xabar paydo bo'ladi:
STUPENB2
5.7V dan

Menyuning ushbu qismida siz (SB1 "+" yoki SB2 "-" tugmachasini bosish orqali) DA2 stabilizatorining kirish qismiga ma'lum bir rektifikator ulangan chiqish voltajining qiymatini o'zgartirishingiz mumkin. SB3 "Tanlash" tugmachasini keyingi bosganingizda ushbu o'tish chegarasini o'rnatish menyusi paydo bo'ladi:
QADAM
13,7 V dan

Menyuning keyingi qismiga o'tsangiz, VT1 tranzistor ochiladi va joriy himoya o'chiriladi. Xabar paydo bo'ladi: U \u003d 10.0V * I \u003d 0, OOA *
Ushbu bo'limda k koeffitsientining qiymati o'zgartiriladi, bu dasturda chiqish oqimiga qarab chiqish voltajining ko'rsatkichlarini to'g'rilash uchun ishlatiladi. Haqiqat shundaki, R14 qarshiligi va VT1 tranzistorida maksimal chiqish oqimida kuchlanishning pasayishi 0,5 V gacha bo'ladi, chunki R9R11R12 rezistent ajratuvchi dasturda oqim oqimiga qarab R14 qarshiligi va tranzistor VT1 ga ulangan chiqish voltajini o'lchash uchun ishlatiladi. , bu kuchlanish pasayishi o'lchanadi va o'lchangan kuchlanish qiymatidan chiqariladi. SB1 "+" yoki SB2 "-" tugmachasini bosganingizda indikator joriy qiymat o'rniga k koeffitsientining qiymatini aks ettiradi:
U \u003d 10.0V * k \u003d 80

Odatiy bo'lib, u 80 ga teng, u SB1 "+" yoki SB2 "-" tugmachalarini bosish orqali o'zgartiriladi.
Keyingi SB3 "Tanlash" tugmachasini bosganingizda, DD1 mikrokontroleri hammasi bilan qayta boshlanadi o'rnatilgan sozlamalar doimiy xotirasida saqlanib qoladi va undan keyingi ishga tushirishda foydalaniladi.

Aksariyat qismlar, shu jumladan T1 transformatori non plitasiga joylashtirilgan bosilgan elektron karta (2-rasm). Simli o'rnatish ishlatilgan. C5 va C7 kondansatörleri DA2 stabilizatorining terminallariga iloji boricha yaqinroq o'rnatiladi. Old panelda (3-rasm) indikator, quvvat tugmasi, o'zgaruvchan qarshilik, tugmalar va chiqish rozetkalari mavjud.

R14 rezistoridan tashqari, MLT, C2-23 sobit rezistorlari ishlatilgan - bu SQP-15 turi, ko'p burilishli trimmer rezistorlari - SP5-2, o'zgaruvchan qarshilik - SPZ-1, SPZ-400, uning dvigateli vites nisbati bilan uzatiladigan poezd orqali boshqariladi, uchga teng (4-rasm). Natijada stabilizatorning chiqishidagi kuchlanishni tez va bir vaqtning o'zida aniq o'zgartirishga imkon beradigan uch burilishli o'zgaruvchan qarshilik paydo bo'ladi.

Tantal kondensatorlari C5, C7, oksidli kondensatorlar - import qilingan, qolganlari - K10-17 dan foydalanish maqsadga muvofiqdir. Diagrammada ko'rsatilgan o'rniga LCD-indikatoridan foydalanishingiz mumkin (har biri sakkizta belgidan iborat ikkita qator), masalan KS0066, HD47780 tekshirgichlarida o'rnatilgan inglizcha-ruscha belgilar bilan, masalan, Winstar-dan WH0802A-YGH-CT. 1N4005 diyotlari 1N4002-1N4007, 1N5819 diodalari, P600V diodalari bilan almashtiriladi - P600DP600M, 1 N5401-1 N5408 uchun.

LT1084 stabilizatori qurilmaning metall korpusiga issiqlik o'tkazuvchanlik vazifasini bajaradigan issiqlik o'tkazuvchi izolyatsiya qistirmasi orqali biriktiriladi, bu stabilizatorni LM1084 bilan almashtirish mumkin, lekin u sozlanishi chiqish zo'riqishida bo'lishi kerak (ADJ indeksi bilan). Mahalliy analog KR142EN22A mikrosxemasi, ammo uning ushbu qurilmadagi ishlashi sinovdan o'tkazilmagan. 7805 stabilizatorini mahalliy KR142EN5A bilan almashtirish mumkin.

L1 chok - bu ichki DM-0.1 yoki import qilingan EC-24, uni 100 Ohm qarshilik bilan almashtirish mumkin. Kvars rezonatori ZQ1 - RG-05, HC-49U. Tugmalar - odatda ochiq kontaktga ega har qanday kishi, masalan, SDTM-630-N, quvvat kaliti - B100G. Transformator ishlatilgan, uning turi noma'lum (faqat ikkinchi o'rashning parametrlari ko'rsatilgan - 24 V, 2,5 A), lekin o'lchamlari bo'yicha u TTP-60 transformatoriga o'xshaydi. Ikkilamchi olib tashlandi va ikkitasi yarador qilindi. Sariqni olishdan oldin kerakli burilish sonini aniqlash uchun chiqish quvvati o'lchandi va 1 V kuchlanishdagi burilish soni topildi. Keyin PEV-2 0,7 ... 0,8 simli bilan bir vaqtning o'zida har biri ikkita muslukla ikkita sariq o'raladi. Burilishlarning soni shunday bo'lishi kerakki, har ikkala sariqning birinchi musluklari 9 V kuchlanishli, ikkinchisi esa 18 V ga teng. Muallifning versiyasida har bir o'rash 54 va 108-chi burilishlar bilan 162 burilishni o'z ichiga olgan.

O'rnatish o'rnatilgan mikrokontroller, op-amp va indikatorisiz rektifikatorlar va DA1 stabilizatorining chiqishidagi doimiy kuchlanishlarni tekshirish orqali boshlanadi. Mikrokontrolrni dasturlashda siz konfiguratsiya bitlarini (sug'urta bitlarini) o'rnatishingiz kerak:
CKSELO - 1;
CKSEL1 - 1;
CKSEL2-1;
CKSEL3-1;
SUT1 - 1;
BOOTRST - 1;
QARShI - 1;
WDTON - 1;
RSTDISBL - 1;
SUTO - 0;
BODEN - 0;
BODLEVEL - 0;
BOOTSZO - 0;
BOOTSZ1 - 0;
CKOPT - 0;
SPIEN - 0.

Mikrokontroller sxemada dasturlashtirilishi mumkin, dasturchi esa XP2 vilkasiga ulangan. Bunday holda, mikrokontroller quvvat manbaidan quvvat oladi.
Mikrokontrolrni va op-ampni o'rnatgandan so'ng, indikatorni ulang va SB3 "Tanlash" tugmachasini bosib ushlab (yuklamasdan) qurilmani yoqing, shu bilan birga mikrokontroller dasturi dastlabki sozlash rejimiga kiradi. Resistor R16 indikator tasvirining kerakli kontrastini o'rnatadi va R18 qarshiligini tanlab - displey paneli yoritilishining yorqinligi.

Bundan tashqari, SB3 "Tanlash" tugmachasini bosib, menyuda k koeffitsientini o'rnatish uchun bo'limni tanlashingiz kerak. Namunaviy voltmetr qurilmaning chiqishiga ulanadi va chiqish quvvati maksimal darajaga yaqin o'rnatiladi. R11 qarshiligi indikator va voltmetr ko'rsatkichlarini tenglashtiradi. Bunday holda, chiqish oqimi nolga teng bo'lishi kerak.

Keyin minimal chiqish voltajini (1.25V) o'rnating va ketma-ket ulangan namunali ampermetrni va chiqindiga qariyb 10 ohm qarshilik va 40 ... 50 vatt quvvatli yuk qarshiligini ulang. Chiqish kuchlanishini o'zgartirib, chiqish oqimi taxminan 2 A ga o'rnatiladi va R17 qarshiligi indikator ko'rsatkichlarini ampermetr ko'rsatkichlariga mos keladi. Shundan so'ng, 1 kΩ qarshilik ampermetr bilan ketma-ket ulanadi va chiqish voltajini o'zgartirib chiqish oqimi 10 mA ga o'rnatiladi. Ko'rsatkich bir xil joriy qiymatga ega bo'lishi kerak; agar bu shunday bo'lmasa va ko'rsatkichlar kamroq bo'lsa, unda DA1 stabilizatorining chiqishi va tranzistor VT1 manbai o'rtasida qarshilikni 300 ... 1000 Ohm ga o'rnatish va indikator va ampermetr ko'rsatkichlarini tenglashtirish uchun tanlash kerak. Siz o'zgarmaydigan qarshilikni vaqtincha ishlatishingiz mumkin, keyin uni mos keladigan qarshilik bilan doimiy bilan almashtirasiz.

Xulosa qilib k koeffitsientining qiymati ko'rsatilgan. Buning uchun mos yozuvlar voltmetri va kuchli yuk qarshiligi yana chiqishga ulanadi. Chiqish kuchlanishini o'zgartirib, chiqish oqimi maksimal darajaga yaqin o'rnatiladi. SB1 "+" yoki SB2 "-" tugmachasini bosish orqali k koeffitsienti indikator va voltmetr ko'rsatkichlari mos keladigan tarzda o'zgartiriladi. SB3 "Tanlash" tugmachasini bosgandan so'ng, mikrokontroller qayta yoqiladi va quvvat manbai ishlashga tayyor bo'ladi.
Shuni ta'kidlash kerakki, maksimal chiqish oqimi (2 A) ishlatiladigan opto-o'rni turi bilan cheklanadi va agar ular kuchliroqlari bilan almashtirilsa, 2,5 A ga ko'tarilishi mumkin.

ARXIV: Serverdan yuklab oling

D. MALTSEV, Moskva
"Radio" 2008 yil 12-son Bo'lim:

Yaxshi, ishonchli va ishlatish uchun qulay bo'lgan elektr ta'minoti har bir radioeshittirish laboratoriyasida eng muhim va tez-tez ishlatiladigan qurilmadir.

Sanoat tomonidan barqarorlashtirilgan elektr ta'minoti juda qimmat qurilmadir. Elektr ta'minotini loyihalashda mikrokontroller yordamida ko'plab qo'shimcha funktsiyalarga ega, ishlab chiqarilishi oson va juda arzon bo'lgan qurilmani qurish mumkin.

Ushbu raqamli shahar quvvat manbai juda muvaffaqiyatli mahsulot bo'ldi va uning uchinchi versiyasi endi mavjud. U hali ham birinchi variant bilan bir xil g'oyaga asoslangan, ammo bir qator yaxshi yaxshilanishlar bilan birga keladi.

Kirish

Ushbu PSU boshqa ko'plab davrlarga qaraganda eng kam murakkab, ammo u juda ko'p xususiyatlarga ega:

Displeyda oqim o'lchangan kuchlanish va oqim qiymatlari ko'rsatilgan.
- Displeyda oldindan o'rnatilgan kuchlanish va oqim chegaralari ko'rsatilgan.
- Faqat standart komponentlardan foydalaniladi (maxsus chiplar yo'q).
- Yagona kutupsal besleme zo'riqishida talab qilinadi (op amper yoki nazorat mantig'i uchun alohida salbiy besleme zo'riqishida yo'q)
- Siz elektr ta'minotini kompyuteringizdan boshqarishingiz mumkin. Siz oqim va kuchlanishni o'qishingiz mumkin va ularni oddiy buyruqlar yordamida o'rnatishingiz mumkin. Bu avtomatlashtirilgan sinov uchun juda foydali.
- Kerakli kuchlanish va maksimal oqimni to'g'ridan-to'g'ri kiritish uchun kichik klaviatura.
- Bu haqiqatan ham kichik, ammo kuchli quvvat manbai.

Ba'zi tarkibiy qismlarni olib tashlash yoki qo'shimcha funktsiyalarni qo'shish mumkinmi? Hiyla - bu operatsion kuchaytirgichlar kabi analog komponentlarning ishlashini mikrokontrollaga o'tkazish. Boshqacha qilib aytganda, dasturiy ta'minot va algoritmlarning murakkabligi oshadi va apparatning murakkabligi pasayadi. Bu siz uchun umumiy murakkablikni pasaytiradi, chunki dasturiy ta'minot faqat yuklab olish mumkin.

Asosiy elektr loyiha g'oyalari

Eng oddiy barqarorlashtirilgan elektr ta'minotidan boshlaylik. U 2 ta asosiy qismdan iborat: tranzistor va zener diodi, bu mos yozuvlar kuchlanishini hosil qiladi.

Ushbu elektronning chiqish kuchlanishi Uref minus 0,7 Volt bo'ladi, u tranzistor bo'ylab B va E o'rtasida tushadi. Zener diyoti va qarshiligi mos yozuvlar kuchlanishini hosil qiladi, hatto kirishda kuchlanish ko'tarilsa ham barqaror bo'ladi. Transistor zener diodasi va qarshiligi ta'minlay olmaydigan katta oqimlarni almashtirish uchun zarur. Ushbu rolda tranzistor faqat oqimni kuchaytiradi. Rezistor va zener diyotidagi oqimni hisoblash uchun siz chiqish oqimini tranzistorning HFE (tranzistorning xususiyatlari bilan jadvalda topish mumkin bo'lgan HFE raqami) ga bo'lishingiz kerak.

Ushbu sxemada qanday muammolar mavjud?

Chiqishda qisqa tutashuv bo'lganida tranzistor yonib ketadi.
- Bu faqat sobit chiqish kuchlanishini ta'minlaydi.

Bu juda jiddiy cheklovlar bo'lib, ushbu sxemani bizning loyihamiz uchun yaroqsiz holga keltiradi, ammo bu elektron nazorat ostida elektr ta'minotini loyihalash uchun asosdir.

Ushbu muammolarni bartaraf etish uchun chiqish oqimi va o'zgarishini tartibga soluvchi "aql" dan foydalanish kerak mos yozuvlar kuchlanishi... Mana shu (... va bu sxemani ancha murakkablashtiradi).

So'nggi bir necha o'n yilliklar ichida odamlar ushbu algoritmni ta'minlash uchun operatsion kuchaytirgichlardan foydalanmoqdalar. Operatsion kuchaytirgichlar, printsipial ravishda, qo'shish, ayirish, ko'paytirish yoki kuchlanish va toklarning mantiqiy "yoki" ishini bajarish uchun analog kalkulyator sifatida ishlatilishi mumkin.

Hozirgi kunda ushbu operatsiyalarning barchasi mikrokontroller yordamida tezda bajarilishi mumkin. Go'zallik shundaki, siz voltmetr va ampermetrni bepul qo'shimcha sifatida olasiz. Har qanday holatda, mikrokontroller oqim va kuchlanishning chiqish parametrlarini bilishi kerak. Siz ularni namoyish qilishingiz kerak. Bizga mikrokontrolrdan kerak bo'lgan narsa:

ADC (analog-raqamli konvertor) kuchlanish va oqimni o'lchash uchun.
- tranzistorni boshqarish uchun mos yozuvlar kuchlanishini sozlash uchun DAC (raqamli-analogli konvertor).

Muammo shundaki, DAC juda tez bo'lishi kerak. Agar chiqishda qisqa tutashuv aniqlansa, biz darhol tranzistor bazasidagi kuchlanishni kamaytirishimiz kerak, aks holda u yonib ketadi. Javob tezligi millisekundlarda bo'lishi kerak (op-amp kabi tez).

ATmega8-da tezkor ADC mavjud va u birinchi qarashda DAC-ga ega emas. DAC olish uchun siz Pulse Width Modulation (PWM) va analog past chastotali filtrdan foydalanishingiz mumkin, ammo PWM o'zi qisqa tutashuvdan himoyani amalga oshirish uchun dasturiy ta'minotda juda sust. Tez DACni qanday qurish mumkin?

Raqamli-analogli konvertorlarni yaratishning ko'plab usullari mavjud, ammo u tez va sodda bo'lishi kerak, bu bizning mikrokontrollerimiz bilan osonlikcha o'zaro ta'sir qiladi. "R-2R matritsasi" deb nomlanadigan konvertor sxemasi mavjud. U faqat rezistorlar va kalitlardan iborat. Rezistorlar reytingining ikki turi mavjud. Ulardan biri R qiymatiga, ikkinchisi R qiymatidan ikki baravar ko'p.

Yuqorida 3-bitli R2R-DAC sxemasi keltirilgan. Mantiqiy boshqaruv GND va Vcc o'rtasida o'zgaradi. Mantiqiy kalitni Vcc ga, mantiqiy nol esa GND ga ulaydi. Ushbu elektron nima qiladi? U kuchlanishni Vcc / 8 pog'onalarida o'rnatadi.Umumiy chiqish quvvati:

Uout \u003d Z * (Vcc / (Zmax +1), bu erda Z - DAC (0-7) o'lchamlari, bu holda 3-bit.

Ko'rib turganingizdek, elektronning ichki qarshiligi R ga teng bo'ladi.

Alohida tugmachani ishlatish o'rniga siz R-2R matritsasini mikrokontroller port liniyalariga ulashingiz mumkin.

PWM (Pulse Width Modulation) yordamida har xil darajadagi shahar signalini yaratish

Impuls kengligi modulyatsiyasi - bu impulslar hosil bo'lgan va impuls chastotasidan sezilarli darajada past bo'lgan chastota chastotasida past o'tkazgich filtridan o'tadigan usuldir. Natijada, doimiy oqim va kuchlanish signali ushbu impulslarning kengligiga bog'liq.

Atmega8 16-bitli PWM uskunasiga ega. Ya'ni, oz sonli tarkibiy qismlarga ega 16-bitli DAC ga ega bo'lish nazariy jihatdan mumkin. PWM signalidan haqiqiy shahar signalini olish uchun siz uni filtrlashingiz kerak, bu qachon muammo bo'lishi mumkin yuqori qarorlar... Sizga qanchalik aniqlik kerak bo'lsa, PWM signalining chastotasi shunchalik past bo'lishi kerak. Bu shuni anglatadiki, kondansatörler kerak katta quvvat, va javob berish vaqti juda sekin. Raqamli doimiy elektr ta'minotining birinchi va ikkinchi versiyalari 10-bitli R2R matritsasida qurilgan. Ya'ni, maksimal chiqish kuchlanishi 1024 bosqichda o'rnatilishi mumkin. Agar siz 8 megagertsli soat va 10 bitli PWM bilan ATmega8 dan foydalansangiz, PWM signali 8MHz / 1024 \u003d 7.8KHz da uriladi. Ko'proq foydalanish uchun yaxshi signal Shaharni 700 Hz va undan kam bo'lgan ikkinchi darajali filtr bilan filtrlash kerak.

Agar siz 16-bitli PWM dan foydalansangiz nima bo'lishini tasavvur qilishingiz mumkin. 8MHz / 65536 \u003d 122Hz. 12Hz ostida sizga kerak bo'lgan narsa mavjud.

R2R-matritsani va PWMni birlashtirish

PWM va R2R matritsalarini birgalikda ishlatish mumkin. Ushbu loyihada biz 5-bitli PWM signali bilan birlashtirilgan 7-bitli R2R matritsasidan foydalanamiz. Dan soat chastotasi tekshirgich 8 MGts va 5-bit piksellar sonini, biz 250 kHz signal olamiz. 250 kHz chastotani oz miqdordagi kondansatörler yordamida doimiy signalga aylantirish mumkin.

Raqamli doimiy elektr ta'minotining asl versiyasida R2R matritsasi asosida 10-bitli DAC ishlatilgan. Yangi dizaynda biz R2R matritsasidan va PWM dan foydalanamiz umumiy ruxsat 12 bit.

Qayta namuna olish

Ba'zi bir ishlov berish vaqti analog-raqamli konvertorning (ADC) o'lchamlarini oshirishi mumkin. Bu ortiqcha namunalar olish deb ataladi. To'rt barobar ortiqcha namuna olish ikki barobar piksellar sonini keltirib chiqaradi. Ya'ni: bir ADC bo'yicha ikki baravar ko'p qadam olish uchun ketma-ket 4 ta namunadan foydalanish mumkin. Haddan tashqari namuna olishning nazariyasi tushuntirilgan PDF hujjatiushbu maqolaning oxirida topishingiz mumkin. Tekshirish davri voltaji uchun ortiqcha namunalarni ishlatamiz. Joriy boshqaruv aylanasi uchun biz ADC ning asl piksellar sonidan foydalanamiz, chunki bu erda tezkor javob berish vaqti piksellar sonidan ko'ra muhimroq.

Loyihani batafsil tavsifi

Bir nechta texnik tafsilotlar hali yo'qolgan:

DAC (raqamli analog konvertor) quvvat tranzistorini boshqarolmaydi
- Mikrokontroller 5V dan ishlaydi, ya'ni DAKning maksimal chiqishi 5V, kuch transistoridagi maksimal chiqish kuchlanishi 5 - 0,7 \u003d 4,3V bo'ladi.

Buni tuzatish uchun biz oqim va kuchlanish kuchaytirgichlarini qo'shishimiz kerak.

DAC-ga kuchaytirgich bosqichini qo'shish

Kuchaytirgichni qo'shganda biz uning katta signallarni boshqarishi kerakligini yodda tutishimiz kerak. Ko'pgina kuchaytirgich konstruktsiyalari (masalan, audio uchun) besleme zo'riqishida bilan taqqoslaganda signallar kichik bo'ladi deb taxmin qilingan. Shunday qilib, kuch tranzistorining kuchaytirgichini hisoblash bo'yicha barcha klassik kitoblarni unuting.

Biz op-amperlardan foydalanishimiz mumkin edi, ammo buning oldini olish uchun qo'shimcha ijobiy va salbiy ta'minot kuchlanishlari kerak bo'ladi.

Kuchaytirgich kuchlanishni barqaror holatida tebranishsiz noldan kuchaytirishi kerak degan qo'shimcha talab ham mavjud. Oddiy qilib aytganda, quvvatni yoqishda voltaj o'zgarishi bo'lmasligi kerak.

Quyida ushbu maqsad uchun mos keladigan kuchaytirgich bosqichining sxematik diagrammasi keltirilgan.

Quvvatli tranzistor bilan boshlaymiz. Biz BD245 (Q1) dan foydalanmoqdamiz. Xususiyatlariga ko'ra, tranzistor 3A da HFE \u003d 20 ga ega. Shuning uchun u bazada taxminan 150mA tortadi. Haydovchi oqimni kuchaytirish uchun biz "Darlington tranzistor" deb nomlanuvchi ulagichdan foydalanamiz. Buning uchun biz o'rtacha quvvat transistoridan foydalanamiz. Odatda, HFE 50-100 orasida bo'lishi kerak. Bu kerakli oqimni 3 mA (150 mA / 50) ga kamaytiradi. 3mA oqimi BC547 / BC557 kabi past quvvatli tranzistorlardan keladigan signaldir. Bunday chiqish oqimi bo'lgan tranzistorlar kuchlanish kuchaytirgichini qurish uchun juda mos keladi.

30V kuchlanish olish uchun biz 5V ni DAC dan 6 baravar kuchaytirishimiz kerak. Buning uchun PNP va NPN tranzistorlarini yuqorida ko'rsatilgan tarzda birlashtiramiz. Ushbu elektronning kuchlanish kuchlanishi hisoblanadi:

Vampl \u003d (R6 + R7) / R7

Elektr ta'minoti 2 ta versiyada mavjud bo'lishi mumkin: maksimal chiqish quvvati 30 va 22V. 1K va 6.8K ni birlashtirish 7.8 koeffitsientini beradi, bu 30V versiyasi uchun yaxshi, ammo yuqori oqimlarda ba'zi yo'qotishlar bo'lishi mumkin (bizning formulamiz chiziqli, lekin aslida emas). 22V versiyasi uchun biz 1K va 4.7K dan foydalanamiz.

BC547 bazasida ko'rsatilgan elektronning ichki qarshiligi quyidagicha bo'ladi:

Rin \u003d hfe1 * S1 * R7 * R5 \u003d 100 * 50 * 1K * 47K \u003d 235 MΩ

BC547 tranzistor uchun HFE taxminan 100 dan 200 gacha
- S - tranzistorning egri chizig'ining qiyaligi va taxminan 50 [birlik \u003d 1 / Ohm]

Bu bizning ichki quvvatimiz 5kΩ bo'lgan DAC-ga ulanish uchun etarli darajada yuqori.

Chiqishning ichki ekvivalent qarshiligi:

Marshrut \u003d (R6 + R7) / (S1 + S2 * R5 * R7) \u003d taxminan 2Ω

Q2dan foydalanish uchun etarlicha past.

R5 BC557 bazasini emitent bilan bog'laydi, bu DAC va BC547 paydo bo'lishidan oldin tranzistor uchun "o'chirilgan" degan ma'noni anglatadi. R7 va R6 Q2 asosini avval erga bog'lab turadi, bu Darlington chiqish bosqichini pastga aylantiradi.

Boshqacha qilib aytganda, ushbu kuchaytirgich bosqichidagi har bir komponent dastlab o'chirilgan. Bu shuni anglatadiki, quvvat yoqilganda yoki o'chirilganda tranzistorlardan kirish va chiqish tebranishini qabul qilmaymiz. Bu juda muhim nuqta. O'chirilganda elektr quvvati ko'tarilib ketadigan qimmat sanoat quvvat manbalarini ko'rdim. Bunday manbalardan qochish kerak, chunki ular sezgir qurilmalarni osongina o'ldirishi mumkin.

Chegaralar

Avvalgi tajribamdan bilaman, ba'zi radio havaskorlar qurilmani o'zlari uchun "moslashtirmoqchi". Uskuna cheklovlari va ularni bartaraf etish usullari ro'yxati:

BD245B: 10A 80W. Boshqa tomondan aytganda, 60-70 Vt quvvatga ega quvvat zaxirasi mavjud: (Maksimal kirish kuchlanishi * Maksimal oqim)< 65Вт.

Siz ikkinchi BD245B qo'shishingiz va quvvatni 120 Vt ga oshirishingiz mumkin. Oqimning teng bo'lishiga ishonch hosil qilish uchun har bir BD245B ning emitent liniyasiga 0,22 ohm qarshilik qo'shing. Xuddi shu elektron va taxtadan foydalanish mumkin. Transistorlarni tegishli alyuminiy sovutgichga qo'ying va ularni qisqa simlar bilan taxtaga ulang. Kuchaytirgich ikkinchi besleme tranzistorini boshqarishi mumkin (bu maksimal), lekin siz daromadni sozlashingiz kerak bo'lishi mumkin.

Hozirgi shunt: Biz 0,75Ω 6W qarshilik ishlatamiz. Quvvat 2,5A (Iout ^ 2 * 0,75) oqimida etarli<= 6Вт). Для больших токов используйте резисторы соответствующей мощности.

Quvvat manbalari

Siz transformator, rektifikator va katta kondensatorlardan foydalanishingiz mumkin yoki 32 / 24V noutbuk adapteridan foydalanishingiz mumkin. Men ikkinchi variant bo'yicha bordim, chunki adapterlar ba'zan juda arzon narxlarda sotiladi (taklif bo'yicha) va ularning ba'zilari 24V yoki hatto 32V doimiy tokda 70 Vt quvvatga ega.

Aksariyat radio amatörlar odatdagi transformatorlardan foydalanishi mumkin, chunki ularni olish oson.

22V 2.5A versiyasi uchun sizga kerak: 3A 18V transformator, rektifikator va 2200uF yoki 3300uF kondensator. (18 * 1,4 \u003d 25V)
30V 2A versiyasi uchun sizga kerak: 2,5A 24V transformator, rektifikator va 2200uF yoki 3300uF kondensator. (24 * 1,4 \u003d 33,6V)

Agar siz kuchliroq oqim transformatoridan foydalansangiz, bu zarar qilmaydi. Past kuchlanishli pasayish bilan (masalan, BYV29-500) 4 diodli rektifikator ko'prigi ancha yaxshi ish faoliyatini ta'minlaydi.

Qurilmangizning yomon izolyatsiyasi borligini tekshiring. 110/230 V kuchlanishli bo'lishi mumkin bo'lgan asbobning biron bir qismiga tegizish mumkin emasligiga ishonch hosil qiling, ishning barcha metall qismlarini erga ulang (GND zanjiri emas).

Laptop quvvat transformatorlari va adapterlari

Ijobiy va salbiy kuchlanishlarni olish uchun qurilmangizdagi ikki yoki undan ortiq quvvat manbalaridan foydalanmoqchi bo'lsangiz, u holda transformatorlarning ajratilishi muhim ahamiyatga ega. Noutbukning quvvat adapterlariga ehtiyot bo'ling. Kam quvvatli adapterlar hanuzgacha ishlashi mumkin, ammo ba'zilarida kirish yer pimiga ulangan salbiy chiqish pimi bo'lishi mumkin. Qurilmada ikkita quvvat manbaidan foydalanilganda, bu, ehtimol, tuproq simida qisqa tutashuvga olib kelishi mumkin.

Boshqa kuchlanish va oqim

22V 2.5A va 30V 2A ikkita variant mavjud. Agar siz chiqish voltaji yoki oqimining chegaralarini o'zgartirishni xohlasangiz (faqat kamayadi), shunchaki hardware_settings.h faylini o'zgartiring.

Misol: 18V 2.5A versiyasini yaratish uchun siz apparat_settings.h faylida maksimal 18V kuchlanish kuchlanishini o'zgartirasiz. Siz 20V 2.5A quvvat manbaidan foydalanishingiz mumkin.

Misol: 18V 1.5A versiyasini yaratish uchun siz apparat_settings.h faylida maksimal chiqish kuchlanishini 18V va max ga o'zgartirasiz. joriy 1.5A. Siz 20V 1,5A quvvat manbaidan foydalanishingiz mumkin.

Sinov

Kengashga o'rnatiladigan so'nggi element mikrokontroller bo'lishi kerak. O'rnatishdan oldin ba'zi bir asosiy apparat sinovlarini o'tkazishni maslahat beraman:

Sinov1: Pastak kuchlanishni (10V etarli) kartaning kirish terminallariga ulang va voltaj regulyatori to'liq 5V doimiy oqim berayotganligiga ishonch hosil qiling.

Test2: Chiqish kuchlanishini o'lchash. U 0V bo'lishi kerak (yoki nolga yaqin, masalan, 0,15, va agar siz yuk o'rniga 2k yoki 5k rezistorlarni ulasangiz, u nolga teng bo'ladi.)

Test3: Mikroto'lqinni doskaga o'rnating va tar.gz digitaldcpower paketlanmagan paket katalogidagi buyruqlarni bajarib LCD sinov dasturini o'rnating.

test_lcd.hex ni bajaring
bajaring load_test_lcd

Displeyda LCD-ning ishlashini ko'rishingiz kerak.

Endi ishlaydigan dasturni yuklab olishingiz mumkin.

Ishlaydigan dasturiy ta'minot bilan qo'shimcha sinovlarni o'tkazish uchun ba'zi ogohlantirish so'zlari: cheklash funktsiyasini sinab ko'rmaguningizcha qisqa tutashuvlarga ehtiyot bo'ling. Oqim cheklovini sinashning xavfsiz usuli bu avtomobil lampochkalari kabi past qarshilik rezistorlaridan (ohm birliklari) foydalanishdir.

Oqim cheklovini past darajaga qo'ying, masalan, 10V da 30mA. Chiqish nurini ulashingiz bilanoq, voltaj zudlik bilan deyarli nolga tushishini ko'rishingiz kerak. Agar kuchlanish pasaymasa, sxemada nosozlik mavjud. Avtoulovning yoritgichi bilan, qisqa tutashuvga olib kelmagani sababli, elektr tarmog'ini nosozlik bo'lsa ham himoya qilish mumkin.

Dasturiy ta'minot

Ushbu bo'lim sizga dasturning qanday ishlashi va unga qanday o'zgartirish kiritish uchun bilimlardan qanday foydalanishingiz haqida tushuncha beradi. Shunga qaramay, qisqa tutashuvdan himoya qilish dasturiy ta'minotda amalga oshirilishini unutmaslik kerak. Agar biror joyda xato qilsangiz, unda himoya ishlamasligi mumkin. Agar siz chiqishni qisqa tutashtirsangiz, qurilmangiz tutun bulutida bo'ladi. Bunga yo'l qo'ymaslik uchun siz qisqa tutashuvdan himoyalanishni sinab ko'rish uchun 12V kuchlanishli avtomobil chiroqini (yuqoriga qarang) ishlatishingiz kerak.

Endi dasturning tuzilishi haqida bir oz. Birinchi marta asosiy dasturni (main.c fayli, ushbu maqolaning oxirida yuklab oling) ko'rib chiqqanda, ishga tushirish vaqtida bajariladigan bir necha boshlang'ich kod satrlari borligini ko'rasiz, so'ngra dastur cheksiz tsiklga kiradi.

Haqiqatan ham, ushbu dastur ikkita cheksiz ko'chadan iborat. Ulardan biri asosiy tsikl ("while (1) (...)" main.c faylida), ikkinchisi esa analog raqamli konvertordan davriy uzilish (fayldagi "ISR (ADC_vect) (...)" analog.c). Initsializatsiyadan so'ng uzilish har 104 msda bajariladi. Boshqa barcha funktsiyalar va kodlar ushbu ko'chadan biri tarkibida bajariladi.

Interrupt har qanday vaqtda asosiy tsikl vazifasini bajarilishini to'xtatishi mumkin. Keyin u boshqa vazifalar bilan chalg'itmasdan qayta ishlanadi, so'ngra vazifa to'xtatilgan joyda asosiy tsiklda yana davom etadi. Bundan ikkita xulosa kelib chiqadi:

1. Interrupt kodi juda uzun bo'lmasligi kerak, chunki u keyingi interruptgacha bajarilishi kerak. Chunki bu erda mashina kodidagi ko'rsatmalar soni muhim ahamiyatga ega. CI kodining bitta satri sifatida yozilishi mumkin bo'lgan matematik formulada yuzlab satrlarga qadar kompyuter kodlari ishlatilishi mumkin.

2. Interrupt funktsiyasida va asosiy tsikl kodida ishlatiladigan o'zgaruvchilar bajarilish o'rtasida to'satdan o'zgarishi mumkin.

Bularning barchasi shuni anglatadiki, displeyni yangilash, tugmachalarni tekshirish, oqim va kuchlanishni konvertatsiya qilish kabi murakkab narsalar asosiy tsiklning tanasida bajarilishi kerak. Uzilishlarda biz vaqtni talab qiladigan vazifalarni bajaramiz: oqim va kuchlanishni o'lchash, ortiqcha yukdan himoya qilish va DACni sozlash. Matematik hisob-kitoblarni uzilishlarda oldini olish uchun ular DAC birliklarida bajariladi. Ya'ni, ADC bilan bir xil birliklarda (oqim uchun 0 ... 1023 va voltaj uchun 0 .. 2047 bo'lgan tamsayı qiymatlari).

Bu dasturning asosiy g'oyasi. Shuningdek, arxivda topilgan fayllar haqida qisqacha ma'lumot beraman (agar siz CI bilan tanish bo'lsangiz).

main.c - Ushbu fayl asosiy dasturni o'z ichiga oladi. Barcha boshlang'ichlar bu erda amalga oshiriladi. Asosiy tsikl ham shu erda amalga oshiriladi.
analog.c - raqamli konvertorga o'xshash, vazifani to'xtatish sharoitida ishlaydigan har qanday narsani bu erda topish mumkin.
dac.c - raqamli-analogli konvertor. Ddcp.c-dan boshlangan, lekin faqat analog.c-dan foydalanilgan
kbd.c - klaviaturadan ma'lumotlarni qayta ishlash dasturi
lcd.c - LCD drayveri. Bu displeyning RW kontaktini talab qilmaydigan maxsus versiya.

Dasturni mikrokontrollerga yuklab olish uchun avrusb500 kabi dasturchi kerak. Maqolaning oxirida dasturiy ta'minotning zip arxivlarini yuklab olishingiz mumkin.

Hardware_settings.h faylini tahrirlang va uni qurilmangizga qarab sozlang. Bu erda siz voltmetr va ampermetrni sozlashingiz mumkin. Fayl yaxshi sharhlangan.

Kabelni dasturchiga va qurilmangizga ulang. Keyin ichki 8MHz osilatordan mikrokontrolrni boshqarish uchun konfiguratsion bitlarni o'rnating. Dastur ushbu chastota uchun mo'ljallangan.

Tugmalar

Elektr ta'minotida mahalliy kuchlanishni boshqarish uchun maksimal 4 ta tugma mavjud. joriy, 5-tugma sozlamalarni EEPROM xotirasida saqlash uchun ishlatiladi, shunda blok keyingi safar yoqilganda bir xil kuchlanish va oqim sozlamalari mavjud bo'ladi.

U + kuchlanishni oshiradi va U - kamayadi. Tugmani ushlab turganda, biroz vaqt o'tgach, voltajni keng diapazonda osongina o'zgartirish uchun o'qish tezroq "ishlaydi". I + va I - tugmalari xuddi shu tarzda ishlaydi.

Displey

Displey ko'rsatkichi quyidagicha:

O'ngdagi o'q kuchlanishni cheklash hozirda amalda ekanligini bildiradi. Agar chiqishda qisqa tutashuv bo'lsa yoki ulangan qurilma belgilangan tokdan ko'proq sarf qilsa, displeyning pastki satrida strelka ko'rsatiladi, bu oqim cheklovi yoqilganligini anglatadi.

Qurilmaning ba'zi fotosuratlari

Mana men to'plagan elektr ta'minotining ba'zi rasmlari.

Bu juda kichik, ammo boshqa ko'plab quvvat manbalariga qaraganda kuchliroq va kuchliroq:

Pentium protsessorlarining eski alyuminiy sovutgichlari quvvat elementlarini sovutish uchun juda mos keladi:

Idish ichiga taxta va adapterni joylashtirish:

Qurilmaning tashqi ko'rinishi:

Ikki kanalli quvvat manbai. Boogyman tomonidan yuborilgan:

Effektlar, chastota o'lchagichlari va boshqalar. Ko'p o'tmay, multivibratorni tekshirgichda yig'ish osonroq bo'ladi :) Ammo barcha turdagi tekshirgichlarni K155 seriyasining an'anaviy raqamli mikrosxemalariga juda o'xshash qiladigan narsa bor - bu aniq 5 volt. Albatta, tarmoqqa ulangan qurilmada bunday kuchlanishni topish muammo emas. Ammo kichik o'lchamli batareyali qurilmalarning bir qismi sifatida mikrokontrolrlardan foydalanish allaqachon qiyinroq. Ma'lumki, mikrokontroller faqat raqamli signallarni qabul qiladi - mantiqiy nol yoki mantiqiy. Besleme zo'riqishida 5V bo'lgan ATmega8 mikrokontroller uchun mantiqiy nol 0 dan 1,3 V gacha, mantiqiy esa 1,8 dan 5 V gacha bo'lgan kuchlanishdir, shuning uchun besleme zo'riqishining bu qiymati uning normal ishlashi uchun talab qilinadi.

AVR mikrokontrollerlariga kelsak, ularning ikkita asosiy turi mavjud:

Yuqori chastotada maksimal ishlash uchun - 0 ... 16 MGts soat chastotasida 4,5 dan 5,5 voltgacha bo'lgan quvvat manbai. Ba'zi modellar uchun - 20 MGts gacha, masalan ATtiny2313-20PU yoki ATtiny2313-20PI.

Past soat chastotalarida tejamkor ishlash uchun - 0 ... 8 MGts chastotada 2,7 ... 5,5 volt. Ikkinchi turdagi mikrosxemalarning markirovkasi birinchisidan farq qiladi, oxirida "L" harfi qo'shiladi. Masalan, ATtiny26 va ATtiny26L, ATmega8 va ATmega8L.

Elektr ta'minotini 1,8 V ga tushirish qobiliyatiga ega mikrokontrollerlar ham mavjud, ular "V" harfi bilan belgilanadi, masalan ATtiny2313V. Ammo siz hamma narsa uchun to'lashingiz kerak, va quvvat pasayganda, soat chastotasini ham kamaytirish kerak. 1,8 ... 5,5 V quvvatli ATtiny2313V uchun chastota 0 ... 4 MGts oralig'ida, 2,7 ... 5,5 V quvvat manbai - 0 ... 10 MGts oralig'ida bo'lishi kerak. Shuning uchun, agar maksimal tezlik talab etilsa, siz ATtiny26 yoki ATmega8-ni o'rnatishingiz va 5V quvvat bilan soat chastotasini 8 ... 16 MGts ga oshirishingiz kerak. Agar samaradorlik eng muhim bo'lsa, ATtiny26L yoki ATmega8L dan foydalanish va chastotani va quvvat manbaini kamaytirish yaxshiroqdir.

Tavsiya etilgan konvertor sxemasida, umumiy voltaji 3V bo'lgan ikkita AA batareyasi bilan ishlaganda, ko'pgina mikrokontroller uchun etarli quvvatni ta'minlash uchun chiqish quvvati 5V tanlanadi. Yuklanish oqimi 50 mA gacha, bu juda normaldir - axir, masalan, 4 MGts chastotada ishlaganda, PIC-kontrollerlar, modelga qarab, 2 mA dan kam iste'mol oqimiga ega.

Konverterning transformatori 7-15 mm diametrli ferrit halqaga o'ralgan va 0,3 mm simli ikkita sariq (20 va 35 burilish) o'z ichiga oladi. Yadro sifatida siz radio qabul qilgichlarning sariqlaridan oddiy 2,5x7 mm ferrit tayoqchani olishingiz mumkin. VT1 - BC547, VT2 - BC338 tranzistorlaridan foydalanamiz. Ularning o'rnini shu kabi tuzilishdagi boshqalar egallashi mumkin. Biz 3.6k qarshilik bilan chiqish kuchlanishini tanlaymiz. Tabiiyki, qo'g'irchoq yuk ulanganda - 200-300 Ohm qarshilik.

Yaxshiyamki, texnologiyalar bir joyda turmaydi va yaqinda paydo bo'lgan so'nggi gıcırtı, bugungi kunda allaqachon eskirgan. Men STMikroelektronika kampaniyasining yangi rivojlanishini - ultra past oqish oqimlarini olish uchun maxsus ishlab chiqarilgan 130 nm texnologiyasidan foydalangan holda ishlab chiqarilgan STM8L mikrokontroller liniyasini taqdim etaman. MK ish chastotalari 16 MGts. Yangi mikrokontrolderlarning qiziqarli xususiyati - bu 1,7 dan 3,6 V gacha bo'lgan kuchlanish oralig'ida ishlash qobiliyatidir va o'rnatilgan voltaj regulyatori besleme zo'riqishini tanlashda qo'shimcha moslashuvchanlikni beradi. STM8L mikrokontrollerlaridan foydalanish batareyaning quvvatini talab qiladiganligi sababli, har bir mikrokontroller o'rnatilgan quvvatni yoqish / o'chirishni tiklash va o'chirishni qayta tiklash sxemalariga ega. O'rnatilgan besleme zo'riqishida detektori kirish voltajini oldindan belgilangan chegara bilan taqqoslaydi va uni kesib o'tishda uzilish hosil qiladi.

Taqdim etilgan dizayndagi quvvat sarfini kamaytirishning boshqa usullari orasida o'rnatilgan doimiy xotira va quvvatning kam iste'mol qilinadigan ko'plab rejimlaridan foydalanish kiradi, ular orasida quvvat sarfi bilan faol rejim - 5 mA, kutish rejimi - 3 mA, to'xtash rejimi real vaqtda ishlaydigan soat - 1 mA va nuqta - atigi 350 nA! Mikrokontroller to'xtash rejimidan 4 soniyada qutulishi mumkin, shu bilan eng kam quvvat sarfi rejimidan imkon qadar ko'proq foydalanishga imkon beradi. Umuman olganda, STM8L har bir megagerts uchun 0,1mA dinamik oqim sarfini ta'minlaydi.

MIKROKONTROLLERNING TA'MINOTI maqolasini muhokama qiling

Men sizning e'tiboringizga "Radio" jurnalida 3-sonda chop etilgan, maksimal voltaji 40 V va toki 10 A gacha bo'lgan, yaxshi laboratoriya quvvat manbaining tasdiqlangan sxemasini taqdim etaman. Elektr ta'minoti mikrokontroller boshqaruviga ega raqamli displey bilan jihozlangan. Elektr ta'minoti davri rasmda ko'rsatilgan:

Qurilmaning ishlash tavsifi. Optokupl chiziqli regulyatorda voltajning pasayishini taxminan 1,5 V ga teng ushlab tursa, mikrosxemadagi kuchlanish pasayishi oshsa (masalan, kirish voltajining oshishi sababli), optokupl LED va shunga mos ravishda fototransistor ochiladi. PWI tekshiruvi kommutatsiya tranzistorini yopish orqali o'chadi. Lineer regulyatorning kirishidagi kuchlanish pasayadi.

Barqarorlikni oshirish uchun R3 qarshiligi DA1 stabilizator chipiga iloji boricha yaqinroq joylashtiriladi. Choklar L1, L2 - dala effektli tranzistorlar VT1, VT3 eshiklari terminallarida kiyiladigan ferrit naychalari bo'laklari. Ushbu naychalarning uzunligi rozetkaning uzunligining taxminan yarmiga teng. Dvigatel L3 permalloy MP 140 dan burmalangan ikkita K36x25x7.5 halqasimon magnit zanjirlarga o'raladi. Uning o'rashida 45 burilish mavjud, ular magnit zanjirning perimetri bo'ylab teng ravishda yotqizilgan, diametri 1 mm bo'lgan ikkita PEV-2 simlariga o'raladi. IRF9540 tranzistorini IRF4905, IRF1010N tranzistorini BUZ11, IRF540 bilan almashtirish mumkin.

Agar chiqish oqimi 7,5 A dan yuqori bo'lsa, DA1 ga parallel ravishda yana bir DA5 regulyatorini qo'shish kerak. Keyin maksimal yuk oqimi 15 A ga etadi, bu holda L3 bo'g'ini diametri 1 mm bo'lgan to'rtta PEV-2 simlaridan iborat to'plam bilan o'raladi va C1-C3 kondansatörlerinin sig'imi taxminan ikki baravar ko'payadi. R18, R19 rezistorlari DA1, DA5 mikrosxemalarini bir xil isitish darajasiga qarab tanlanadi. ShI tekshiruvi yuqori chastotada ishlashga imkon beradigan boshqasiga almashtirilishi kerak, masalan, KR1156EU2.

Laboratoriya quvvat manbai voltaji va tokini raqamli o'lchash moduli

Qurilmaning asosini PICI6F873 mikrokontroller tashkil etadi. DA2 mikrosxemasida voltaj regulyatori yig'iladi, u DDI mikrokontrolerining o'rnatilgan ADC uchun namuna sifatida ham qo'llaniladi. RA5 va RA4 port liniyalari mos ravishda kuchlanish va tokni o'lchash uchun ADC kirishlari va RA3 - maydon effekti tranzistorini boshqarish uchun dasturlashtirilgan. R2 qarshiligi oqim sensori bo'lib, R7 R8 rezistorni kuchlanish sensori sifatida ishlaydi. Joriy sensorli signal DAI op-ampni kuchaytiradi. 1. va op amp DA1.2 bufer kuchaytirgich sifatida ishlatiladi.

Texnik xususiyatlari:

Kuchlanishni o'lchash, V - 0..50.
Hozirgi o'lchov, A - 0,05..9,99.
Himoya operatsiyalari chegaralari:
- oqim bo'yicha. A - 0,05 dan 9,99 gacha.
- kuchlanish bo'yicha. B - 0,1 dan 50 gacha.
Ta'minot kuchlanishi, V - 9 ... 40.
Maksimal oqim sarfi, mA - 50.

Mikrokontroller tomonidan boshqariladigan quvvat manbai + kodlovchi

Hech bir radio havaskor nima qila olmaydi? To'g'ri - GOOD elektr ta'minotisiz. Ushbu maqolada men qanday qilib sizning kompyuteringiz (AT yoki ATX) dan elektr ta'minotini amalga oshirishingizni tasvirlab beraman. G'oya shundan iboratki, siz qimmatbaho transformatorlar, tranzistorlar, shamol impulsli transformatorlar va rulonlarni sotib olishingiz shart emas ... Bugungi kunda kompyuterning elektr ta'minotini olish qiyin emas. Masalan, mahalliy radio bozorida o'rtacha ATX 300W PSU narxi ~ 8 dollar. Tabiiyki, bu ikkinchi qo'llar uchun. Ammo shuni yodda tutish kerakki, kompyuter quvvat manbai qanchalik yaxshi bo'lsa, biz shuncha yaxshi qurilmani qo'lga kiritamiz \u003d) Shunday bo'ladiki, Xitoy elektr ta'minoti birligi juda yomon jihozlangan / yig'ilgan, qarash qo'rqinchli - kirishdagi barcha filtrlar yo'q va chiqishda deyarli barcha filtrlar! Shuning uchun siz diqqat bilan tanlashingiz kerak. BP ATX tomonidan asos olindiC ODEGEN 300W 20V ga aylantirildi va boshqaruv paneli qo'shildi.

Xususiyatlari:

Kuchlanish - 3 - 20,5 volt
Joriy- 0,1 - 10A
Dalgalanma - "manba" modeliga bog'liq.

Bunday quvvat manbaini ishlab chiqarishda bitta "BUT" mavjud: agar siz hech qachon kompyuterni quvvat manbaini ta'mirlamagan bo'lsangiz yoki hech bo'lmaganda demontaj qilsangiz, u holda laboratoriya quvvat manbai ishlab chiqarish muammoli bo'ladi. Buning sababi shundaki, kompyuter quvvat manbalari uchun sxematik echimlar juda ko'p va men barcha kerakli o'zgarishlarni tasvirlab berolmayman. Ushbu maqolada men kuchlanish va tokni kuzatish uchun qanday qilib taxta yasashni, uni qaerga ulashni va elektr ta'minot birligining o'zida nimani o'zgartirish kerakligini tasvirlab beraman, ammo sizga aniq o'zgartirish sxemasini bermayman. Sizga yordam beradigan qidiruv tizimlari.Yana bitta "lekin": elektron juda keng tarqalgan PWM mikrosxemasi - TL494 (KA7500, MV3759, mPC494C, IR3M02, M1114EU analoglari) asosida quvvat manbaida foydalanish uchun mo'ljallangan.

Boshqarish davri

ATX davri C ODEGEN 300W

Birinchi sxema bo'yicha bir nechta tushuntirishlar. Elektr ta'minoti panelida joylashgan elektronning bir qismi nuqta chiziq bilan aylantirilgan. U erda mavjud bo'lgan narsalar o'rniga qo'yish kerak bo'lgan elementlar ko'rsatilgan. Biz TL494 jabduqlarining qolgan qismiga tegmaymiz.

Biz 12 voltli kanalni kuchlanish manbai sifatida ishlatamiz, uni biroz o'zgartiramiz. O'zgarish 12 voltli zanjirdagi BARCHA kondensatorlarni bir xil (yoki undan ko'p) quvvatga ega, lekin yuqori voltli 25-35 voltsli kondansatkichlar bilan almashtirishdan iborat. Men 5 voltli kanalni butunlay tashladim - diyot yig'ilishini va barcha bo'g'inlardan tashqari barcha elementlarni tashladim. -12V kanalni ham yuqori kuchlanish uchun qayta tiklash kerak - biz ham foydalanamiz. 3.3 Volt kanali ham bizga xalaqit bermasligi uchun uni olib tashlash kerak.

Umuman olganda, ideal holda, faqat 12 voltli kanalning diodli yig'ilishi va ushbu kanal filtrining kondansatkichlari / choklari qolishi kerak. Bundan tashqari, kuchlanish va oqim teskari aloqa davrlarini olib tashlash kerak. Agar operatsion tizimni voltaj bilan topish qiyin bo'lmasa - odatda 1 ta TL494 chiqishi uchun, oqim uchun (qisqa tutashuvdan himoya qilish) siz odatda ancha vaqt qidirishingiz kerak bo'ladi, ayniqsa, agar bunday kontaktlarning zanglashiga olib kelmasa. Ba'zan bu bir xil PWM ning 15-16 chiqishi uchun operatsion tizim, ba'zida esa boshqaruv transformatorining o'rta nuqtasidan ayyor ulanish. Ammo bu sxemalar o'chirilishi kerak va bizning elektr ta'minoti blokimizga hech narsa to'sqinlik qilmasligiga ishonch hosil qiling. Aks holda laboratoriya ishlamaydi. Masalan - CODEGEN-da men operatsion tizimni oqim bilan o'chirishni unutgan edim ... Va men kuchlanishni 14 voltdan yuqori ko'tarolmadim - oqim himoyasi ishladi va elektr ta'minotini butunlay o'chirib qo'ydi.

Yana bir muhim eslatma: Elektr ta'minoti qutisini barcha ichki davrlardan ajratish kerak.

Bu elektr ta'minoti qutisida umumiy sim borligi bilan bog'liq. Agar tasodifan tanaga "+" chiqqani tegsa, yaxshi fişek namoyish etiladi. Chunki endi qisqa tutashuvdan himoya yo'q va faqat oqim cheklovi mavjud, ammo u salbiy terminalda amalga oshiriladi. Mening PSU-ning birinchi modelini shu tarzda yoqdim.

Blok parametrlari kodlovchi yordamida o'rnatilishini xohlayman.

Stabilizatsiya kuchlanishi va oqimi tekshirgichga o'rnatilgan PWM tomonidan boshqariladi. Uning ish aylanishi kodlovchi tomonidan tartibga solinadi, uning har bir bosqichi kuchlanish va oqim mos yozuvlar kuchlanishining oshishiga yoki pasayishiga olib keladi va natijada PSU chiqishi yoki stabilizatsiya oqimidagi kuchlanish o'zgarishiga olib keladi.

Enkoder tugmachasini bosganingizda indikatorda o'zgarishi kerak bo'lgan parametrning qarshisida o'q paydo bo'ladi va keyingi aylanish tanlangan parametrni o'zgartiradi.

Agar siz bir muncha vaqt davomida biron bir harakatni amalga oshirmasangiz, boshqaruv tizimi kutish rejimiga o'tadi va kodlovchi aylanishiga javob bermaydi.

O'rnatilgan parametrlar doimiy xotirada saqlanadi va keyingi quvvatlanganda oxirgi o'rnatilgan qiymatga o'rnatiladi.

Yuqori chiziqdagi ko'rsatkich o'lchangan kuchlanish va oqimni aks ettiradi.

Pastki satrda o'rnatilgan cheklov oqimi ko'rsatilgan.

Shart bajarilgandaMen men zm \u003e Men o'rnatilgan Elektr ta'minoti birligi joriy stabilizatsiya rejimiga o'tadi.