Konwerter K1003PP1 w urządzeniach automatyki. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Projektant radioamatorów

 Komentarze do artykułu

Urządzenia przeznaczone do sterowania liniowymi wagami LED są obecnie produkowane w postaci stosunkowo niedrogich mikroukładów, na przykład domowych serii K1003 lub importowanych LM315, KIA6966S itp.

W poniższym artykule autor mówi o niektórych opcjach niestandardowych zastosowań tych mikroukładów.

Chipowe przetworniki analogowo-kodowe przeznaczone są do obsługi skali LED w jednym z dwóch trybów - albo „świecącej linii” (jej długość jest proporcjonalna do wyświetlanej wartości parametru), albo „świecącej kropki” (wartość parametru jest proporcjonalna do do jego odległości od początku gamy). Wiele mikroukładów - K1003PP1, UAA180, LM314-LM316 może działać w obu trybach.

Znane są nietypowe sposoby wykorzystania konwerterów [1, 2], które realizują głównie sygnalizację wizualną. Jednocześnie, wyświetlając wartość sygnału wejściowego w określonym trybie, urządzenie pełni jedynie funkcję informacyjną. Można rozszerzyć zakres jego zastosowania, wykorzystując właściwości przetwornika jako urządzenia wieloprogowego. Usuwając sygnały z jego wyjść, które są przełączane bardzo przejrzyście iw określonej kolejności, możliwe jest sterowanie różnymi urządzeniami zewnętrznymi, przy zachowaniu jego podstawowych funkcji.

Rozważmy jako przykład dwunastopoziomowy obwód wskaźnika na wspólnym mikroukładzie K1003PP1 (ryc. 1). Jest montowany na przetworniku analogowo-kodowym DA1, rezystorach R1-R4 i diodach LED HL1-HL12. Diody LED są połączone szeregowo w trzech grupach po cztery i działają w trybie „linii świetlnej” [1]. Wraz ze wzrostem stałego napięcia na wejściu urządzenia - styku 17 mikroukładu - od poziomu ustawionego napięciem na styku 16 do poziomu ustawionego napięciem na styku 3, diody LED włączają się szeregowo, tworząc ciągła linia emitująca światło.

Do realizacji funkcji sterujących należy pobierać sygnały z wyjść, do których podłączone są diody LED. Krok wykonany na tranzystorach VT1, VT2 pozwala uzyskać charakterystykę przełączania o dużej stromości. Tranzystor VT1 z „przewzmocnieniem” (h21e = 400...800) jest połączony szeregowo z tranzystorem VT2 - wzmacniaczem prądowym, który zapewnia wysoki całkowity współczynnik przenoszenia, jak również niską impedancję wyjściową.

Sterowanie pracą stopnia odbywa się za pomocą sygnału pobieranego z jednego z wyjść przetwornicy względem dodatniego przewodu zasilającego. W tym przypadku zmiana napięcia na rezystorze R5 zależy od spadku napięcia na diodzie LED i wynosi już 1,6 ... 2 V, w zależności od jego rodzaju. Prąd pobierany przez R5 jest mały (i można go zmniejszyć zwiększając R5), więc nie ma to wpływu na pracę przetwornicy i diod LED.

Spadek napięcia na obciążeniu (na uzwojeniu przekaźnika K1) jest prawie równy napięciu zasilania przy dużym zboczu przełączania. Wyjście urządzenia - otwarty emiter tranzystora VT2 - ma wysoką obciążalność, ograniczoną jedynie dopuszczalnym prądem przepływającym przez tranzystor. Oznacza to, że elementy uruchamiające o rezystancji omowej co najmniej 120 omów (przy Upit = 12 V), w szczególności uzwojenie przekaźnika elektromagnetycznego, można uwzględnić jako obciążenie.

Jeżeli sygnał wejściowy Uin będzie płynnie zwiększany, to w pewnym momencie w obwodzie wyjściowym 11 przetwornika DA5 zaświeci się dioda HL1. Dioda LED, z której katody jest usuwany sygnał sterujący, będzie nazywana kontrolną diodą LED.

Gdy kontrolna dioda LED jest włączona, tranzystor VT1 otwiera się, a następnie tranzystor VT2 otwiera się do nasycenia. Przekaźnik K1 (lub inne obciążenie) jest wyzwalany, w tym urządzenia zewnętrzne z jego stykami - sprzęt gospodarstwa domowego, silniki elektryczne, grzejniki itp. Rezystor przycinania R5 ustawia prąd dla niezawodnego otwierania tranzystorów. Gdy napięcie wejściowe spada, kontrolna dioda LED gaśnie, tranzystory zamykają się, a przekaźnik zwalnia twornik.

Aby zmienić próg odpowiedzi w takim układzie wystarczy przełączyć wyjście A rezystora R5 na inną diodę LED i wyregulować ten rezystor. Zatem próg odpowiedzi zmienia się o wielokrotność kroku skali. Oczywiście nie wyklucza się dokładniejszego ustawienia - z rezystorami R2, R3 lub dzielnikiem wejściowym konwertera.

W każdym przypadku kontrolna dioda LED podświetlona na skali, na przykład innym kolorem, działa jako wygodny wizualnie wskaźnik poziomu progowego. Jeżeli do urządzenia zostanie wprowadzone sprzężenie zwrotne o kontrolowanym parametrze, otrzymamy gotowy układ automatycznej regulacji.

W praktyce dość często wymagany jest sygnalizator dźwiękowy ostrzegający o przekroczeniu dopuszczalnych wartości jakiegoś kontrolowanego parametru. Aby to zrobić, wygodnie jest użyć prostego urządzenia zamiast przekaźnika K1, wykonanego na migającej diodzie LED HL13 (na przykład L-56BID) i aktywnej kapsułce BF1 (ryc. 1 po prawej). Takie kapsuły (НСМ1206Х i tym podobne) zawierają wbudowany generator częstotliwości audio. Kiedy dioda się świeci, emituje dość głośny sygnał o częstotliwości 2 kHz. Rezystor R6 jest dobrany tak, aby napięcie na kapsułce przy włączonej diodzie LED odpowiadało dwóm ostatnim cyfrom oznaczenia (dla określonego typu 6 V). Można również stosować inne aktywne kapsułki [3].

Z punktu widzenia niezawodności przełączania obciążenia wskazane jest stosowanie tyrystorów zamiast przekaźników. na ryc. 2 pokazuje schemat węzła wyjściowego z przełącznikiem na triaku VS1. Węzeł działa, aby włączyć obciążenie - żarówkę EL1 (lub grzejnik). Pole otwierające tranzystorów VT1, VT2 poprzez przejście sterujące triaka VS1 zaczyna płynąć prąd otwierający, ograniczony przez rezystor R6. Triak otwiera się i włącza obciążenie. Jeśli triak jest zainstalowany na radiatorze, moc obciążenia może osiągnąć 1 kW.

Schemat węzła pracującego w wersji odwrotnej, tj. odłączającej obciążenie po osiągnięciu progowego napięcia wejściowego, przedstawiono na rys. 3. W przypadku braku sygnału na zacisku A konwertera, tranzystory VT1, VT2 są zamknięte, a triak VS1 jest otwierany przez prąd przepływający przez rezystor R6, zacisk 1 triaka i elektrodę sterującą. Kiedy sygnał pojawia się na zacisku A, tranzystory VT1, VT2 otwierają się, tranzystor VT2 bocznikuje sekcję wyjściową 1 - elektroda sterująca triaka VS1, w wyniku czego zamyka się, wyłączając obciążenie EL1.

Stosując węzeł zgodnie ze schematem na ryc. 3 w woltomierzu sieciowym [1] można otrzymać urządzenie automatycznie odłączające obciążenie - sprzęt gospodarstwa domowego itp. - przy niedopuszczalnym wzroście napięcia sieciowego.Ponadto takie urządzenie będzie łączyć funkcje wskaźnika i obwodu wyłącznika, co korzystnie odróżnia go od innych podobnych.

Urządzenie działa z samopowrotem, co jest niepożądane przy wielokrotnych skokach napięcia. Jeśli wprowadzisz do niego węzeł na tranzystorze VT3, pokazany liniami przerywanymi na ryc. 3, to z powodu głębokiego dodatniego sprzężenia zwrotnego przez tranzystor VT3 urządzenie będzie działać w trybie zatrzaskowym. Obciążenie zostanie odłączone jak wskazano powyżej, a aby powrócić do stanu pierwotnego konieczne jest wyłączenie i włączenie napięcia zasilającego 12 V. Ten sam węzeł „zatrzaskowy” można również dodać do urządzenia zgodnie ze schematem w Figa. 2.

Zwracamy uwagę czytelników, że jeśli urządzenie jest wykonane beztransformatorowo [1], to węzły, których obwody pokazane są na rys. 2 i 3, cały wskaźnik jako całość oraz źródło mierzonego sygnału będą pod napięciem sieciowym. Dlatego podczas pracy z urządzeniem należy zachować pewne środki ostrożności. Niemożliwe jest uziemienie wspólnego przewodu takich wskaźników!

Rozważane węzły działają poprawnie w trybie „świetlnej linii”. W trybie „punkt świetlny” gasną wszystkie diody po obu stronach świecącej i ostatecznie następuje awaria. Aby uzyskać poprawną pracę w tym przypadku, można zastosować np. wyzwalacz zliczający, który zmienia swój stan za każdym razem, gdy przekroczy poziom progowy.

Istnieje jednak prostsze i bardziej uniwersalne rozwiązanie (patrz schemat na rys. 4) W urządzeniu tym wskaźnik pracuje w trybie „świecącej kropki” w wyniku odpowiedniego załączenia diod HL1-HL12 [1] . Na diodach VD1-VDN montowany jest węzeł logiczny WIRED LUB. Jeśli na którymś z wyjść układu DA1, do którego podłączone są diody VD1-VDN, pojawi się sygnał, to sygnał w punkcie A będzie obecny. Jeśli urządzenie zmontowane zgodnie ze schematem na ryc. 2, jego triak VS1 będzie otwarty.

Ponieważ diody VD1-VDN są załączone tak, że sterują ciągłym odcinkiem wagi, urządzenie wyłączy się poza tym odcinkiem, tj. gdy sygnał Uin spadnie poniżej poziomu wskazywanego przez pierwszą diodę (HL3) odcinka, lub gdy przekroczy poziom wskazywany przez ostatnią diodę (HL9). Innymi słowy, teraz urządzenie działa podobnie do komparatora dwuprogowego – w pewnym „korytarzu” wartości. Zmieniając ilość diod oraz punkty ich podłączenia do wyjść przetwornicy, można zmienić szerokość „korytarza”, a nawet zorganizować kilka „korytarzy”.

W niektórych przypadkach nie jest wymagane pełne dwunastopoziomowe wskazanie, które jest w stanie zapewnić układ K1003PP1. W takim przypadku dodatkowe diody LED można wyłączyć ze skali lub, jeśli to konieczne, aby zachować działanie pozostałych, zastąpić rezystorami o rezystancji R = Usd / Isd, gdzie Usd i Isd to napięcie na diodzie LED i prąd płynący przez to (dla urządzenia według obwodu z rys. 1 Icd = 15 mA) Podsumowując, zauważamy, że rozważane urządzenia współpracują również z innymi przetwornikami analogowo-kodowymi wymienionymi na początku artykułu. Ich obwód pozwala na zastosowanie znacznie mocniejszych triaków, które wymagają prądu sterującego do 1 A. Aby z nich skorzystać, wystarczy wymienić tranzystor KT315G (VT2) na dowolny z serii KT815 i wymienić rezystor ograniczający R6 ( patrz rys. 2, 3) z innym o mniejszej rezystancji, tak aby triak stabilnie otwierał się przy obu półfalach przełączanego napięcia. Oczywiście zasilacz musi dostarczać wymagany prąd bez obniżania napięcia, co jest ważne dla zachowania dokładności przetwornicy.

literatura

1. Biryukov S. Dwa woltomierze na K1003PP1. - Radio, 2001, nr 8, s. 32, 33.
2. Pakhomov A. Skala LED na K1003PP1. - Radio, 2001, nr З.с.43.
3. Butov A. Generatory sygnalizacyjne. - Radio, 2002, nr 7, s. 59.

Autor: A.Pakhomov, Zernograd, obwód rostowski

Zobacz inne artykuły Sekcja Projektant radioamatorów.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Hałas drogowy opóźnia rozwój piskląt 06.05.2024

Dźwięki, które otaczają nas we współczesnych miastach, stają się coraz bardziej przeszywające. Jednak niewiele osób myśli o tym, jak ten hałas wpływa na świat zwierząt, zwłaszcza na tak delikatne stworzenia, jak pisklęta, które nie wykluły się jeszcze z jaj. Najnowsze badania rzucają światło na tę kwestię, wskazując na poważne konsekwencje dla ich rozwoju i przetrwania. Naukowcy odkryli, że narażenie piskląt zebry rombowatej na hałas uliczny może spowodować poważne zakłócenia w ich rozwoju. Eksperymenty wykazały, że zanieczyszczenie hałasem może znacznie opóźnić wykluwanie się piskląt, a pisklęta, które się wykluwają, borykają się z szeregiem problemów zdrowotnych. Naukowcy odkryli również, że negatywne skutki zanieczyszczenia hałasem rozciągają się na dorosłe ptaki. Zmniejszone szanse na rozrodczość i zmniejszona płodność wskazują na długoterminowe skutki, jakie hałas drogowy wywiera na dziką przyrodę. Wyniki badania podkreślają taką potrzebę ... >>

Bezprzewodowy głośnik Samsung Music Frame HW-LS60D 06.05.2024

W świecie nowoczesnych technologii audio producenci dążą nie tylko do nienagannej jakości dźwięku, ale także do łączenia funkcjonalności z estetyką. Jednym z najnowszych innowacyjnych kroków w tym kierunku jest nowy bezprzewodowy system głośników Samsung Music Frame HW-LS60D, zaprezentowany podczas wydarzenia World of Samsung 2024. Samsung HW-LS60D to coś więcej niż tylko system głośników, to sztuka dźwięku w stylu ramki. Połączenie 6-głośnikowego systemu z obsługą Dolby Atmos i stylowej konstrukcji ramki na zdjęcia sprawia, że ​​produkt ten będzie idealnym dodatkiem do każdego wnętrza. Nowa ramka Samsung Music Frame jest wyposażona w zaawansowane technologie, w tym Adaptive Audio zapewniający wyraźne dialogi na każdym poziomie głośności oraz automatyczną optymalizację pomieszczenia w celu uzyskania bogatej reprodukcji dźwięku. Dzięki obsłudze połączeń Spotify, Tidal Hi-Fi i Bluetooth 5.2, a także integracji inteligentnego asystenta, ten głośnik jest gotowy, aby zaspokoić Twoje ... >>

Nowy sposób kontrolowania i manipulowania sygnałami optycznymi 05.05.2024

Współczesny świat nauki i technologii rozwija się dynamicznie i każdego dnia pojawiają się nowe metody i technologie, które otwierają przed nami nowe perspektywy w różnych dziedzinach. Jedną z takich innowacji jest opracowanie przez niemieckich naukowców nowego sposobu sterowania sygnałami optycznymi, co może doprowadzić do znacznego postępu w dziedzinie fotoniki. Niedawne badania pozwoliły niemieckim naukowcom stworzyć przestrajalną płytkę falową wewnątrz falowodu ze stopionej krzemionki. Metoda ta, bazująca na zastosowaniu warstwy ciekłokrystalicznej, pozwala na efektywną zmianę polaryzacji światła przechodzącego przez falowód. Ten przełom technologiczny otwiera nowe perspektywy rozwoju kompaktowych i wydajnych urządzeń fotonicznych zdolnych do przetwarzania dużych ilości danych. Elektrooptyczna kontrola polaryzacji zapewniona dzięki nowej metodzie może stanowić podstawę dla nowej klasy zintegrowanych urządzeń fotonicznych. Otwiera to ogromne możliwości dla ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum Lego - idealny izolator ciepła 21.12.2019 Naukowcy z Lancaster University doszli do wniosku, że klocki Lego i podobne do nich konstrukcje wykonane z tworzywa ABS (akronitryl-butadien-styren) oraz wypełnione powietrzem wnęki są silnym izolatorem termicznym w temperaturach kriogenicznych. Naukowcy byli przekonani, że konstrukcje stworzone od popularnego konstruktora zapewniają lepszą izolację termiczną niż znane materiały na izolatory masowe, a jednocześnie są znacznie tańsze niż materiały obecnie stosowane – szkło Macor czy plastik Vespel. Eksperymenty potwierdziły, że izolację termiczną zapewnia sama konstrukcja sześcianów i minimalna powierzchnia styku poszczególnych elementów. Autorzy artykułu podkreślili, że nie spodziewają się dużej różnicy w osiągach części wykonanych z ABS i innych rodzajów tworzyw sztucznych. Wyniki badań mogą znaleźć zastosowanie w różnych dziedzinach, a w szczególności przy tworzeniu komputerów kwantowych i obniżaniu ich kosztów.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Samochód elektryczny Hyundai IONIQ 6

▪ Dyski SSD TM4PS4 i TM8PS4 grupy Team

▪ Smak sody i szampana

▪ Superkomputer z powodzeniem imituje komunikację z nastolatkiem

▪ Słuchanie muzyki podczas pracy zmniejsza zmęczenie

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja serwisu Narzędzie dla elektryków. Wybór artykułu

▪ artykuł Curie-Skłodowska Maria. Biografia naukowca

▪ artykuł Gdzie rosną orzechy? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Nimfotsvetnik shchitolistny. Legendy, uprawa, metody aplikacji

▪ artykuł Wykrywacz metalu oparty na zasadzie elektronicznego miernika częstotliwości. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Układy pamięci flash firmy SAMSUNG. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

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

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua
2000-2024