|
| |
|
Слаботочка Книги  СПОЛЬЗОВАНИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ -МОЩНОСТИ В ЧАСТОТУ Kfimenm А.ЕВСЕЕВ, г. Тула. (Окончание. Начало в N8/04)) (Для преобразования двухполяр-ных импульсов с амплитудой +6 В, имеющихся на выходе FOP микросхемы, в однополярные импульсы, использован ключ на транзисторе VT1. Диод VD7 исключает прдачу отрицательных импульсов на базу транзистора. Светодиод HL1 служит для визуального контроля наличия импульсов на выходе микросхемы. На выходе ключа (то есть на коллекторе транзистора VT1) имеются прямоугольные импульсы положительной полярности с амплитудой 9 В, а их частота равна частоте импульсов на выходе FOR. Питаются элементы устройства от источника, выполненного на мостовом выпрямителе VD1 и интегральных стабилизаторах напряжения DA1...DA3 (+9 В, +6 В,-6 В). Настройка счетчика электроэнергии состоит в регулировке подстроеч-ным резистором R2 коэффициента преобразования мощности в частоту (10 Гц/Вт). Для измерения количества посту-  пившей в нагрузку электроэнергии замыкают контакты выключателя SA1. При этом счетчики в блоках А1.. A3 работают в счетном режиме. Поскольку один импульс на выходе FOR при установленном коэффициенте преобразования соответствует количеству электричества 0,1 Вт-с (2,77-10 кВт-час), счетчик в А1 считает десятые доли ватт-секунд, счетчик в А2 - единицы, а счетчик в A3 - десятки ватт-секунд. Замерив секундомером время измерения, несложно определить среднюю за период измерения мощность в нагрузке. Для этого следует разделить показания индикаторов на время изме- рения. Так, если по прошествии 60 с индикаторы показали 45,0 Вгс, средняя мощность будет равна 0,75 Вт Чтобы повысить чувствительность счетчика (увеличить коэффициент преобразования), сигнал на резистор R7 можно подавать с выхода FOC микросхемы - это приведет к увеличению коэффициента преобразования мощности в частоту в 16 раз. Аналогичный результат можно получить при увеличении сопротивления R1. Следует только помнить, что напряжения на измерительных входах микросхемы не должны превышать 4 В. Если же требуется, напротив, понизить чувствительность электросчетчика, то следует уменьшить сопротивление R1. Если этого недостаточно, между выходом транзисторного ключа и счетным входом DD1 включается делитель частоты с требуемым коэффициентом деления. Для этого удобно использовать микросхемы К561ИЕ8 или К561ИЕ10. Для измерения мощности при боль- **ВЕЧНЫЙ ЛОТОК Рис. 1 3-4 мм  Рис. 2 Подкассетник состоит из двух частей: крышки и основания, в которое вкладывается кассета. Крышку надо немного доработать, сделав пропил, как показано на рис.1 пунктирной линией. Пропил делается не заподлицо, а с небольшим отступом от краев, чтобы конструкция была более прочной. Поперечные надрезы удобнее сделать ножовкой по металлу, а для продольного можно использовать резак из обломка ножовочного полотна все той же ножовки. Затем места пропилов обрабатывают напильником. Что касается основания, его, в принципе, можно вообще не трогать, либо тоже немного подкорректировать , как показано на рис.2. После этого крышку вставляют на место, а снаружи получившийся лоток оклеивают скотчем, придавая конструкции целостность. Я, в свое время, использовал скотч шириной 50 мм. но сейчас в продаже появился скотч шириной 100 мм, что может быть удобнее. Итак, если использовался подкассетник нового образца, у вас получится полностью прозрачный лоток, а если подкассетник от старой кассеты типа МК-60, то прозрачный наполовину, но зато более прочный, тк. изготовлен он из более толстой пластмассы. При желании, из оставшегося после обрезки материала можно изготовить поперечную перегородку и разделить лоток пополам, вклеив ее внутрь. Получившиеся лотки вставляются в готовую подставку для аудиокассет (конечно, предназначенную для горизонтального расположения кассет), а если таковой нет, изготавливаем ее из подручного материала, например, из фанеры или ДВП. Надписи можно сделать на бумажных ярлычках, а затем приклеить ярлычки к лоткам при помощи полосок того же скотча. При необходимости их можно быстро заменить. шом токе через нагрузку можно использовать трансформатор тока, содержащий один виток в первичной обмотке, включенной в цепь нагрузки (рис.3). Напряжение, снимаемое с резистора R1 и подаваемое на входы микросхемы, вычисляется по формуле Uri = IhR1 где 1н - ток нагрузки; W2 - число витков вторичной обмотки трансформатора тока Зная максимальный ток нагрузки и предельное напряжение на входе ИМС (амплитудное значение - 4 В), несложно рассчитать количество витков вторичной обмотки Резистор R1 должен иметь возможно меньшее сопротивление (на схеме указано предельное значение), поскольку трансформатор тока должен работать в режиме короткого замыкания. В противном случае точность трансформации тока будет снижена. Трансформатор тока удобно выполнить на тороидальном (кольцевом) магнитопроводе, изготовленном из трансформаторной стали, например, типоразмера К50х32х16. Вторичная обмотка должна содержать 100... 1000 витков провода ПЭТВ-2 00,1 . 0,2 мм. При этом можно измерять ток от 2,8 до 28 А. DDI К561ТЛ1 К йый 9 DA4 Рис. 4 R1 51к DD11 12 51D DDI 2
R4 IDk Если устройство предполагается использовать для измерения потребляемой нагрузкой мощности, цифровой счетчик можно заменить стрелочным индикатором. Схема такой приставки приведена на рис.4. С выхода FOP микросхемы ПМЧ через дифференцирующую цепь C1-R1-R2 импульсы поступают на ждущий мультивибратор, выполненный на триггерах Шмитта DD1.1, DD1.2 и элементах С2, R3. В результате на выходе ждущепэ мультивибратора формируются импульсы постоянной длительности, определяемой постоянной времени т=С2 R3. Средний ток через прибор РА1 прямо пропорционален частоте импульсов, поступающих на вход ждущего мультивибратора. Для нормальной работы ждущего мультивибратора необходимо выполнение следующего неравенства: длительность выходных импульсов должна быть больше длительности запускающих, но меньше периода сле- дования выходных импульсов ПМЧ при наибольшей частоте, те при наибольшей мощности. Величины сопротивлений и емкостей, указанные на схеме, обеспечивают нормальную работу ждущего мультивибратора при предельной частоте выходных импульсов ПМЧ (8 кГц) Настройка приставки заключается в подборе сопротивления R4, которое зависит от тока полного отклонения РА1. Величина этого сопротивления может лежать в пределах от 5 кОм до 50 кОм для РА1 стоком полного отклонения 0,1 . 1 мА, например, М4200. Микросхема КР1095ПП1 может быть с успехом использована в стабилизированных регуляторах активной мощности. В [1] описан такой регулятор на базе электромеханического бытового счетчика электроэнергии. Напомню, что речь идет о стабилизации потребляемой мощности при изменяющемся сопротивлении нагрузки. DDI К561ТЛ1  Схема стабилизированного регулятора мощности представлена на рис.5. Управление мощностью в нагрузке осуществляется путем изменения угла вкпючения симистора VS1, который (угол) зависит от разности между заданным напряжением (снимается с движка R19) и напряжением, пропорциональным мощности в нагрузке (снимается с R16). Операционный усилитель DA1 работаетта-ким образом, что указанная разность стремится к нулю. Поскольку напряжение на резисторе R16 пропорционально мощности в нагрузке, величина этой мощности поддерживается на заданном уровне. Датчиком тока является первичная обмотка трансформатора тока Т1. Напряжение с резистора R3, пропорциональное току нагрузки, подается на токовые входы DA3. Датчиком напряжения является обмотка II трансформатора питания Т2. Напряжение с этой обмотки через подстроечный резистор R22 подается на входы измерения напряжения микросхемы. Стабилитроны ограничивают напряжение на измерительных входах DA3 на уровне около 4 В. На микросхеме DD1 выполнен ждущий мультивибратор, работа которого была рассмотрена выше. На интегрирующей цепочке C9-R16 имеется постоянное напряжение, пропорцио- Рис. 5
 нальное мощности в нагрузке. Интегрирующая цепь применена для снижения уровня пульсаций напряжения. Импульсы для управления симис-тором VS1 снимаются с выхода компаратора напряжения DA4. Интегральный компаратор К554САЗ имеет открытый коллекторный выход, рассчитанный на подключение нагрузки с током до 50 мА. Выходной транзистор открыт (те. на выходе при подключенной нагрузке - низкий уровень), если напряжение на выводе 4 DA4 больше напряжения на выводе 3. При противоположном соотношении напряжений, на выходе компаратора - высокий уровень. Компаратор DA4 сравнивает пилообразное напряжение с генератора на транзисторах VT1, VT2 и напряжение с выхода DA5. Пилоообразное напряжение имеет частоту 100 Гц и синхронизировано с напряжением сети. Напряжение с выпрямительного моста VD7 через R6 поступает на базу VT1. Большую часть времени транзистор открыт, а в моменты перехода синусоидального напряжения через ноль транзистор закрывается. На его коллекторе формируются короткие прямоугольные импульсы, которые подаются на базу транзистора VT2. Пока напряжение на базе VT2 равно нулю, транзистор закрыт, и на его коллекторе формируется нарастающее напряжение, поскольку конденсатор С6 заряжается через резистор R8. В момент появления положительного импульса на базе VT2, последний открывается, и напряжение на коллекторе уменьшается практически до нуля. На выходе компаратора DA4 формируются прямоугольные импульсы Нагрузкой компаратора являются резистор R17 и светодиод оптопары VU1. При протекании тока через VU1, ее симистор открывается, обеспечивая открывание силового симистора VS1. При этом через нагрузку протекает ток. Изменение длительности импульсов на выходе компаратора приводит к изменению среднего значения напряжения и, следовательно, мощности в нагрузке. Увеличение напряжения на выходе микросхемы DA5 приводит к уменьшению мощности в нагрузке, и наоборот Микросхема DA5 выполняет функции усилителя сигнала ошибки, т.е. разностного сигнала задающего напряжения и напряжения, пропорционального мощности. Усреднение сигнала с выхода ждущего мультивибра- тора обеспечивается интегрирующей цепью C10-R20. Нижнему по схеме положению движка R19 соответствует нулевое значение мощности в нагрузке, верхнему - максимальное Источник питания выполнен на двух микросхемах интегральных стабилизаторов напряжения - DA1 и DA2. Диод VD6 исключает влияние фильтрующего конденсатора С2 на форму выпрямленного напряжения, подаваемого на вход генератора пилообразного напряжения через резистор R6. Детали В качестве компаратора DA4, помимо указанного на схеме, можно использовать К521САЗ, К521СА5, К521СА6, К1401СА1 Две последние микросхемы содержат 2 и 4 компаратора в одном корпусе Операционный усилитель можно применить К140УД7, К140УД8, К140УД20 (содержит 2 усилителя в одном корпусе), К553УД2, К1401УД1 (4 усилителя в корпусе). Микросхему КР1157ЕН602А (DA1) можно заменить импортными аналогами 78L62 или 78М06, а КР1162ЕН6Б (DA2) - 7906, 79М06. Транзисторы VTI, VT2 - КТ315, КТ342, КТ503 Оптопара импортного производства МОС3052 может быть заменена на отечественную АОУ160А, Б, В В качестве силового симистора VS1 подойдет ТС112, ТС122, ТС132, ТС142 с допустимым напряжением в закрытом состоянии не менее 400 В и током в открытом состоянии, соответствующем максимальному току нагрузки. Диод КД243А (VD6) заменим на КД105, КД106, КД221, КД226 с любыми буквами. Выпрямительный мост VD7 - любой из серий КЦ402, КЦ405, КЦ417. Оксидные конденсаторы С2, СЗ могут быть типов К50-16, К50-35, К50-24, К50-29, С1, С4, С5, С9, СЮ - КМ-6, К10-17, С6 - К73-17, К73-24, К76-П2 (этот конденсатор должен иметь малый температурный коэффициент емкости). Подстроечные резисторы R22, R18 - СП5-2, СПЗ-19, СПЗ-39, переменный резистор R19 - СП-04, СПЗ-4М, СПЗ-16, СПЗ-30. Остальные резисторы - МЛТ, С2-23 Трансформатор тока Т1 выполнен на кольцевом магнитопроводе из трансформаторной стали К50х32х16. Вторичная обмотка содержит 1000 витков провода ПЭТВ-2 00,1 . 0,2 мм Единственный виток первичной обмотки представляет собой отрезок обмоточного провода ПЭТВ-2 02.. 2,5 мм или монтажного провода 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 [27] 28 |
|||||||||||||||||||||||||||||