Stabilizator napięcia sieciowego ze sterowaniem mikrokontrolerem. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Ochronniki przeciwprzepięciowe

 Komentarze do artykułu

Długotrwałe odchylenie napięcia sieciowego o ponad 10% od wartości nominalnej 220 V w wielu regionach naszego kraju niestety stało się powszechnym zjawiskiem. Przy zwiększonym (do 240 ... 250 V) napięciu w sieci znacznie skraca się żywotność urządzeń oświetleniowych, wzrasta nagrzewanie zasilaczy transformatorowych i silników w sprężarkach chłodniczych.

Spadek napięcia sieciowego poniżej 160...170 V powoduje znaczny wzrost obciążenia kluczowych tranzystorów w zasilaczach impulsowych (może to doprowadzić do ich przegrzania i późniejszej awarii termicznej), a także zakleszczenia silników w sprężarkach chłodniczych, co również prowadzi do ich przegrzania i wyłączenia z eksploatacji.

Jeszcze większe wahania napięcia dla odbiorników jednofazowych zasilanych z sieci trójfazowej występują w przypadku przerwy w przewodzie neutralnym w obszarze od miejsca podłączenia odbiornika do sieci czteroprzewodowej do podstacji transformatorowej. W tym przypadku, z powodu nierównowagi faz, napięcie na wylocie może wahać się od kilkudziesięciu woltów do liniowego 380 V, co nieuchronnie prowadzi do uszkodzenia prawie wszystkich złożonych urządzeń gospodarstwa domowego podłączonych do gniazdka. Proponowany stabilizator pomoże uniknąć kłopotów związanych z ekstremalnymi wahaniami napięcia w sieci.

Do stabilizacji napięcia sieciowego w warunkach domowych stosuje się głównie stabilizatory ferrorezonansu. Ich wady obejmują zniekształcenie sinusoidalnej postaci napięcia wyjściowego (na przykład zabrania się podłączania lodówki do takiego stabilizatora), ograniczoną moc stabilizatorów domowych (300 ... 400 W) ze znacznymi wskaźnikami masy i wielkości, niezdolność do pracy bez obciążenia, wąski zakres stabilizacji awarii przy wysokim napięciu w sieci.

Kompensacyjny stabilizator napięcia jest wolny od tych niedociągnięć, których schemat blokowy przedstawiono na ryc. jeden.

Działa na zasadzie skokowej korekcji napięcia, realizowanej poprzez przełączanie odczepów uzwojenia autotransformatora T1 za pomocą przełączników triakowych Q2-Q6 pod kontrolą mikrokontrolera (MK) monitorującego poziom napięcia w sieci.

Zastosowana w stabilizatorze metoda szacowania amplitudy napięcia sieciowego jest niezwykle prosta w realizacji i zapewnia wystarczającą dokładność pomiaru dla tego zastosowania. Nakłada jednak szereg ograniczeń na ewentualne użytkowanie urządzenia. Przede wszystkim częstotliwość napięcia sieciowego musi być stała (50 Hz). Warunek ten może zostać naruszony, na przykład, jeśli zasilanie jest dostarczane z autonomicznego generatora diesla. Ponadto dokładność pomiaru maleje wraz ze wzrostem nieliniowych zniekształceń przebiegu napięcia sieciowego, które występują podczas pracy blisko rozmieszczonych odbiorników o dużej mocy z silnie zaznaczonym indukcyjnym charakterem obciążenia.

Schemat ideowy urządzenia pokazano na ryc. 2.

(kliknij, aby powiększyć)

Zgodnie z programem zapisanym w pamięci, MK DD1 mierzy napięcie sieciowe w każdym okresie (20 ms). Z dzielnika R1R2 ujemne półfale napięcia sieciowego przechodzące przez diodę Zenera VD1 tworzą na nim impulsy o amplitudzie określonej przez napięcie stabilizacji diody Zenera, w tym przypadku 10 V. Z dzielnika R3R4, co zmniejsza amplitudę odbieranego sygnału do poziomu TTL (rys. 3), impulsy te trafiają do linii 0 portu A, skonfigurowanego jako wejście.

Za pomocą rezystora trymera R4 niższy poziom sygnału na wejściu MK jest ustawiony na 0,2. ..0,3 V poniżej poziomu rejestrowania. 0. W temperaturze pokojowej i ustabilizowanym napięciu zasilania poziom napięcia przejścia wejścia cyfrowego mikroukładu CMOS ze stanu dziennika. 1 do stanu dziennika. 0 (i z powrotem od 0 do 1 z pewną histerezą, którą w tym przypadku można pominąć ze względu na jej stałą wartość) pozostaje prawie stałe.

Jak widać z rys. 3, gdy napięcie sieciowe zmienia się od 145 do 275 V, czas trwania impulsów odpowiada logowi. 0 waha się od około 0,5 do 6 ms. Mierząc czas trwania tych impulsów, program MC oblicza poziom napięcia sieciowego w bieżącym okresie. (R4.1 to rezystancja części rezystora R4 od dołu - wg schematu - wyjścia do silnika).

Po włączeniu stabilizatora napięcie sieciowe jest kontrolowane przez 5 s. Jeśli jest w zakresie 145 ... 275 V, miga zielona dioda LED HL2 „Normal”, w przeciwnym razie świeci dioda LED HL3 „Low” lub HL1 „High” (w zależności od wartości napięcia sieciowego). W tym stanie stabilizator znajduje się, dopóki napięcie w sieci nie osiągnie określonych granic.

Jeżeli po 5 s napięcie sieciowe utrzymuje się w dopuszczalnych granicach, MC wydaje polecenie otwarcia symulatora VS1, przez który autotransformator T1 jest podłączony do sieci. Następnie MK dokonuje pomiarów kontrolnych napięcia sieciowego przez kolejne 0,5 s, a następnie, w zależności od wyniku pomiaru, otwiera jeden z triaków VS2-VS6, tym samym podłączając obciążenie do jednego z pięciu odczepów autotransformatora . Izolację galwaniczną triaków z MK realizują transoptory tyrystorowe U1-U6.

W procesie regulacji impuls otwierający jest usuwany z włączonego triaka pod koniec półokresu sinusoidy napięcia sieciowego. Następnie program MK zatrzymuje się na 4 ms, a następnie wysyła impuls otwarcia do innego triaka. Czas trwania opóźnienia między przełączaniem triaków można zwiększyć, zmieniając na początku programu (w bloku opisu stałej) odpowiednią wartość czasu opóźnienia (patrz komentarze w kodzie źródłowym programu). Wydłużenie tego czasu do 10 ... 15 ms jest konieczne, jeśli do stabilizatora podłączone jest obciążenie indukcyjne o współczynniku mocy mniejszym niż 0,7 ... 0,8.

Jeżeli napięcie sieciowe odbiega od dopuszczalnych granic, autotransformator wraz z obciążeniem jest wyłączany przez triak VS1. Diody HL1-HL8 wskazują stan stabilizatora oraz poziomy napięć w sieci.

W zależności od wartości napięcia sieciowego U wyjścia uzwojeń dodatkowych autotransformatora załączane są w kolejności:

- U<145 V - obciążenie wyłączone, świeci czerwona dioda HL3 ("Low");

- 145

- 165

- 190

- 205

- 235

- 245

- 265

- U>275 V - obciążenie odłączone od sieci, świeci się czerwona dioda LED HL1 ("High").

Aby zapobiec przypadkowemu przełączaniu triaków w przypadku, gdy napięcie sieciowe jest na progu przełączania zaczepów autotransformatora, do programu wprowadzono pewną „histerezę” działania. Na przykład, jeśli wraz ze wzrostem napięcia sieciowego z 189 do 190 V obciążenie zostanie przełączone z kranu „+20%” na „+10%”,

Autor: S. Koryakov, Szachty, obwód rostowski; Publikacja: cxem.net

Zobacz inne artykuły Sekcja Ochronniki przeciwprzepięciowe.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Sztuczna skóra do emulacji dotyku 15.04.2024

W świecie nowoczesnych technologii, w którym dystans staje się coraz bardziej powszechny, ważne jest utrzymywanie kontaktu i poczucia bliskości. Niedawne odkrycia w dziedzinie sztucznej skóry dokonane przez niemieckich naukowców z Uniwersytetu Saary wyznaczają nową erę wirtualnych interakcji. Niemieccy naukowcy z Uniwersytetu Saary opracowali ultracienkie folie, które mogą przenosić wrażenie dotyku na odległość. Ta najnowocześniejsza technologia zapewnia nowe możliwości wirtualnej komunikacji, szczególnie tym, którzy znajdują się daleko od swoich bliskich. Ultracienkie folie opracowane przez naukowców, o grubości zaledwie 50 mikrometrów, można wkomponować w tekstylia i nosić jak drugą skórę. Folie te działają jak czujniki rozpoznające sygnały dotykowe od mamy lub taty oraz jako elementy uruchamiające, które przekazują te ruchy dziecku. Dotyk rodziców do tkaniny aktywuje czujniki, które reagują na nacisk i odkształcają ultracienką warstwę. Ten ... >>

Żwirek dla kota Petgugu Global 15.04.2024

Opieka nad zwierzętami często może być wyzwaniem, szczególnie jeśli chodzi o utrzymanie domu w czystości. Zaprezentowano nowe, ciekawe rozwiązanie od startupu Petgugu Global, które ułatwi życie właścicielom kotów i pomoże im utrzymać w domu idealną czystość i porządek. Startup Petgugu Global zaprezentował wyjątkową toaletę dla kotów, która automatycznie spłukuje odchody, utrzymując Twój dom w czystości i świeżości. To innowacyjne urządzenie jest wyposażone w różne inteligentne czujniki, które monitorują aktywność Twojego zwierzaka w toalecie i aktywują automatyczne czyszczenie po użyciu. Urządzenie podłącza się do sieci kanalizacyjnej i zapewnia sprawne usuwanie nieczystości bez konieczności ingerencji właściciela. Dodatkowo toaleta ma dużą pojemność do spłukiwania, co czyni ją idealną dla gospodarstw domowych, w których mieszka więcej kotów. Miska na kuwetę Petgugu jest przeznaczona do stosowania z żwirkami rozpuszczalnymi w wodzie i oferuje szereg dodatkowych funkcji ... >>

Atrakcyjność troskliwych mężczyzn 14.04.2024

Od dawna panuje stereotyp, że kobiety wolą „złych chłopców”. Jednak najnowsze badania przeprowadzone przez brytyjskich naukowców z Monash University oferują nowe spojrzenie na tę kwestię. Przyjrzeli się, jak kobiety reagowały na emocjonalną odpowiedzialność mężczyzn i chęć pomagania innym. Wyniki badania mogą zmienić nasze rozumienie tego, co sprawia, że ​​mężczyźni są atrakcyjni dla kobiet. Badanie przeprowadzone przez naukowców z Monash University prowadzi do nowych odkryć na temat atrakcyjności mężczyzn w oczach kobiet. W eksperymencie kobietom pokazywano zdjęcia mężczyzn z krótkimi historiami dotyczącymi ich zachowania w różnych sytuacjach, w tym reakcji na spotkanie z bezdomnym. Część mężczyzn ignorowała bezdomnego, inni natomiast pomagali mu, kupując mu jedzenie. Badanie wykazało, że mężczyźni, którzy okazali empatię i życzliwość, byli bardziej atrakcyjni dla kobiet w porównaniu z mężczyznami, którzy okazali empatię i życzliwość. ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum topola hipoalergiczna 24.12.2022 Naukowcy zmodyfikowali geny drzew tak, aby na wiosnę produkowały tylko „bezwłose” nasiona, które nie powodują alergii. Hodowla selektywna roślin jest bardzo szeroka i ma na celu nadanie im nowych cech użytkowych lub uwydatnienie pewnych cech. Naukowcy zmieniają np. rozmiar, wygląd, wartość odżywczą, plon, odporność na szkodniki, upał, zimno, zasolenie czy suszę. Z reguły taka praca jest wykonywana poprzez selekcję i krzyżowanie poszczególnych roślin, które mają niezbędne właściwości. Jednak praca jest pracochłonna i zwykle wymaga pewnego czasu oczekiwania na dojrzewanie roślin. O ile cykl reprodukcyjny roślin warzywnych trwa zaledwie kilka miesięcy, to w przypadku drzew okres ten może obejmować kilka lat – jest to bardzo długi cykl, który znacznie spowalnia pracę naukowców. Ale wydaje się, że w nowym badaniu naukowcy z University of Georgia rozwiązali jednocześnie dwa główne problemy - po pierwsze skrócili cykl reprodukcyjny topoli, a po drugie sprawili, że ich nasiona były „nagie”, a zatem hipoalergiczne. W trakcie badań naukowcy zwrócili się do systemu edycji genów CRISPR, aby spróbować przyspieszyć ten proces. Do swojego eksperymentu naukowcy wybrali topolę, która ma długi okres młodzieńczy - od 7 do 10 lat. Wcześniej w takich badaniach naukowcy skupiali się zazwyczaj na regulatorach genów, które bezpośrednio wpływają na rozwój rośliny. Ale, niestety, sukces w badaniach topoli wydawał się niejednolity. W nowym badaniu naukowcy całkowicie zmienili podejście i wyeliminowali negatywny wpływ. Korzystając z systemu edycji genów CRISPR, naukowcy wyeliminowali gen CENTRORADIALIS (CEN), który hamuje inicjację kwitnienia młodych roślin. Według współautora badań CJ Tsai, jemu i jego współpracownikom udało się skrócić czas kwitnienia topoli z co najmniej 7 lat do 3-4 miesięcy, a roczny okres rozwoju organów do kilku dni. Naukowcy wierzą, że ten przełom pozwoli w przyszłości przyspieszyć proces dedukcji nowych korzystnych cech roślin. Nawiasem mówiąc, naukowcy już skorzystali z tego „przyspieszacza” procesu - w trakcie badań udało im się edytować inny gen topoli, aby zmniejszyć liczbę przyczepów nasion przypominających bawełnę, które powodują alergie u tysięcy ludzi . Tsai powiedział, że badanie zakończyło się sukcesem, a teraz naukowcy dostarczyli molekularnych podstaw do uprawy „łysych” nasion, które mogą jeszcze bardziej zmniejszyć ilość przenoszonych alergenów.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ System głośników dookólnych Archt One

▪ Hydraulik uzbrojony w radar

▪ Trampki wykonane z materiałów roślinnych

▪ Smartfon Oukitel K10000 Pro z baterią 10100 mAh

▪ Picasa zostanie zaktualizowany

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja strony Dokumentacja normatywna dotycząca ochrony pracy. Wybór artykułu

▪ artykuł Cały ten jazz. Popularne wyrażenie

▪ artykuł Czy szopy myją jedzenie? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Jaeger (starszy myśliwy). Opis pracy

▪ artykuł Dlaczego niepożądane jest stosowanie ferrytowych obwodów magnetycznych. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Odbiór ośmiu kanałów w telewizji UIMCT. 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