Elektronische Sicherung mit Digitalanzeige. Schema, Beschreibung

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Elektronische Sicherung mit digitaler Anzeige. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Schutz der Ausrüstung vor dem Notbetrieb des Netzwerks

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Das vorgeschlagene Gerät erfüllt die Funktionen einer selbstheilenden Sicherung und soll gegen Stromüberlastungen verschiedener mit Gleichspannung betriebener funkelektronischer Geräte schützen.

Elektronische Sicherung mit Digitalanzeige
Fig. 1

Die Basis des Geräts (Abb. 1) ist der DD1-Mikrocontroller, der gemäß dem Programm arbeitet, dessen Codes in der Tabelle angegeben sind. Er misst den fließenden Strom, vergleicht ihn mit einem voreingestellten Wert der Schutzschwelle, zeigt Informationen auf dem LCD-Anzeiger HG1 an und steuert einen leistungsstarken Schalt-Feldeffekttransistor VT1.

Elektronische Sicherung mit Digitalanzeige

Wichtigste technische Merkmale

Eingangsspannung, V ........6...30
Einstellungsintervall der Stromschutzschwelle, А ....................0,01...9,99
Periodizität der Lastzuschaltung nach Schutzauslösung, s ..........0,5
Verbrauchter Strom, mA ..............7

Die Funktion des Stromsensors übernimmt der Widerstand R4. Die Spannung darauf ist proportional zum durch die Last fließenden Strom, sie geht zum DC-Verstärker des Operationsverstärkers DA2.1 und die bereits verstärkte Spannung durch den Pufferverstärker-Follower der Spannung am Operationsverstärker DA2.2. 1 - an die PAO-Leitung des DDXNUMX-Mikrocontrollers, der als ein darin eingebauter ADC konfiguriert ist.

Die Referenzspannung des ADC (2,56 V) wird an den RVZ-Ausgang (Pin 17) des Mikrocontrollers ausgegeben und zusätzlich durch den Kondensator C5 gefiltert. Ein parametrischer Spannungsregler am Widerstand R5 und LED HL1 versorgt eine zehnstellige LCD-Anzeige HG1 mit einer Spannung von etwa 1,5 V. Die Widerstandsteiler R6R7 und R8R9 sind so ausgelegt, dass sie die Ausgangssignale des Mikrocontrollers mit den Eingängen der HG1-Anzeige abgleichen .

Der ADC des Mikrocontrollers arbeitet im kontinuierlichen Wandlungsmodus mit einer Taktfrequenz von etwa 250 kHz. Wenn eine Unterbrechung nach Abschluss der Umwandlung verarbeitet wird, werden die Codes in den ADC-Registern mit den Codes in den Pufferregistern (im Folgenden als die Einstellregister bezeichnet), die der Schutzschwelle entsprechen, verglichen. Wenn der fließende Strom kleiner als die eingestellte Schwelle ist, ist der Transistor VT1 offen und die Versorgungsspannung wird der Last zugeführt. Wenn der Strom den Schwellenwert erreicht oder überschreitet, schließt der Transistor VT1 für etwa 60 μs und schaltet die Last ab. Danach öffnet der Transistor VT0,5 alle 1 s auf Befehl des Mikrocontrollers DD1, und wenn die Stromüberlastung beseitigt ist, bleibt der Transistor offen.

Die Werte des fließenden Stroms und der Ansprechschwelle werden auf der Anzeige HG1 angezeigt. Die rechte Seite davon zeigt den Wert des Schwellenstroms an. In der extrem rechten (ersten) Kategorie - Hundertstel Ampere, in der zweiten - Zehntel, erlischt die dritte und in der vierten - Einheiten von Ampere. In ähnlicher Weise wird auf der linken Seite der Anzeige (Bits 7-10) der Wert des durch die Last fließenden Stroms angezeigt. Wenn dieser Strom 9,99 A überschreitet, werden „-“-Zeichen an der 7., 8. und 10. Stelle angezeigt.

Durch Drücken der Taste SB1 wird die Schutzschwelle auf 5 A eingestellt. Die Software verhindert das Springen von Codes in den Einstellregistern (von 0 bis 999 und umgekehrt). Durch Drücken der Taste SB2 „-“ oder SB3 „+“ verändern Sie diesen Wert in variablen Schritten. Wenn eine dieser Tasten dauerhaft gedrückt gehalten wird, ändern sich die ersten zehn Schwellenwerte mit einer Auflösung von 0,01 A, dann erhöht sie sich auf 0,1 A. Nach dem Loslassen der Taste kehrt die Stufe auf ihren ursprünglichen Wert zurück - 0,01 A.

Das Gerät bietet Ihnen die Möglichkeit, den maximalen Anlauflaststrom zu ermitteln. Drücken Sie dazu die Taste SB4 „Mode“. Vor der Verarbeitung des Interrupts vom ADC werden die Codes aus den Einstellregistern in die Mehrzweckregister des Mikrocontrollers kopiert und bei der Verarbeitung des Interrupts um 10 erhöht, was einer Erhöhung des Schutzauslösestroms um 0,1 A entspricht Wenn die Taste „Mode“ gedrückt gehalten wird, erhöht sich der Wert des Schutzauslösestroms alle 0,1 s um 0,5 A und wird auf der rechten Seite der Anzeige angezeigt. Reduzieren Sie nach dem Anschließen der Last (falls erforderlich) den Wert des Schutzstroms mit der Taste SB2 "-". Diese Funktion ist nützlich, wenn die Kondensatoren in den Laststromfiltern groß sind. Wenn die Taste SB4 „Mode“ nicht gedrückt wird, wird der Wert der Einstellregister wiederhergestellt und der Wert des Schutzbetriebsstroms kehrt zu seinem ursprünglichen Wert zurück.

Elektronische Sicherung mit Digitalanzeige
Fig. 2

Die meisten Teile sind auf einer Leiterplatte aus einseitiger Glasfaserfolie platziert, deren Zeichnung in Abb. 2. Widerstand R4 - Draht, demontiert von einem fehlerhaften Digitalmultimeter der M83x-Serie, Festwiderstände - MLT, S2-23, Oxidkondensatoren - importiert, der Rest - KM, K10-17, LED - jedes rote Leuchten mit Gleichspannung Abfall von 1,5 ...1,7 V bei einem Strom von 0,3 mA, die Induktivität ist eine importierte EU-24, sie wird von der Seite der Leiterbahnen auf die Pads der Pins 5 und 15 des Mikrocontrollers gelötet. Der negative Ausgang des Geräts ist mit dem Flansch des Transistors VT1 verbunden (gelötet).

Zur Ermittlung werden ein in Reihe geschalteter Widerstand mit einem Widerstandswert von 6 ... 10 Ohm, eine Leistung von 25 W und ein Referenzamperemeter an den Ausgang des Geräts angeschlossen. Durch Ändern der Eingangsspannung wird der Ausgangsstrom auf 1 ... 1.5 A eingestellt, und durch Auswählen des Widerstands R1 werden die Messwerte auf der linken Seite der HG1-Anzeige und des Amperemeters angeglichen.

Das Mikrocontroller-Programm kann heruntergeladen werden daher.

Autor: M. Ozolin, S. Krasny Jar, Region Tomsk; Veröffentlichung: radioradar.net

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