קטגוריות: אלקטרוניקה מעשית, סודות חשמלאים
מספר צפיות: 121618
הערות לכתבה: 3
כיצד לחבר את העומס ליחידת הבקרה במעגלי מיקרו
מאמר על דרכים שונות לחיבור עומס ליחידת בקרת מיקרו באמצעות ממסרים ותיריסטורים.
כל הציוד המודרני, התעשייתי והמקומי, מופעל באמצעות חשמל. במקביל, ניתן לחלק את כל המעגל החשמלי שלו לשני חלקים גדולים: התקני בקרה (בקרים מהמילה האנגלית CONTROL - לשליטה) ומפעילים.
לפני כעשרים שנה יושמו יחידות בקרה על מעגלי מיקרו בדרגת אינטגרציה קטנה ובינונית. אלה היו סדרות השבבים K155, K561, K133, K176 וכדומה. הם נקראים מעגלים דיגיטליים לוגייםמכיוון שהם מבצעים פעולות לוגיות על אותות, והאותות עצמם הם דיגיטליים (בדידים).
ממש כמו אנשי קשר רגילים: "סגור - פתוח". רק במקרה זה נקראים מצבים אלה בהתאמה "יחידה לוגית" ו"אפס לוגי ". המתח של יחידת ההיגיון ביציאה של מעגל המיקרו הוא בטווח המחצית מחצית מתח האספקה לערכו המלא, והמתח של האפס ההגיוני עבור מעגלי מיקרו כאלה הוא בדרך כלל 0 ... 0.4V.
אלגוריתם הפעולה של יחידות בקרה כאלה בוצע עקב החיבור המקביל של מעגלי מיקרו, ומספרם היה גדול למדי.
נכון לעכשיו, כל יחידות הבקרה מפותחות על בסיס בקרי מיקרו מסוגים שונים. במקרה זה, אלגוריתם הפעולה מונח לא על ידי חיבור מעגל של אלמנטים בודדים, אלא על ידי תוכנית "תפורה" במיקרו-בקר.
בהקשר זה, במקום כמה עשרות, ואף מאות מעגלי מיקרו, יחידת הבקרה מכילה מיקרו-בקר ומספר מעגלי מיקרו לאינטראקציה עם "העולם החיצון". אבל למרות שיפור כזה, האותות של יחידת הבקרה למיקרו-בקר עדיין זהים לאותם דיגיטליות של מעגלי מיקרו-ישנים.
ברור כי כוחם של אותות כאלה אינו מספיק בכדי להדליק מנורה, מנוע ורק ממסר חזק. במאמר זה נשקול באילו דרכים ניתן לחבר עומסים חזקים למעגלי מיקרו.
הכי הרבה דרכים פשוטות היא להפעיל את העומס דרך הממסר. באיור 1, הממסר מופעל באמצעות הטרנזיסטור VT1, לצורך זה מועברת יחידה לוגית לבסיסה דרך הנגד R1 ממעגל המיקרו, הטרנזיסטור נפתח ומדליק את הממסר, שעם המגעים שלו (לא מוצג) מדליק את העומס.
מפל המוצג באיור 2 עובד אחרת: על מנת להפעיל את הממסר, יש להופיע היגיון 0 ביציאת המיקרו-מעגל, שיסגור את הטרנזיסטור VT3. במקרה זה, הטרנזיסטור VT4 ייפתח ויפתח את הממסר. באמצעות כפתור SB3 תוכלו להפעיל את הממסר ידנית.
בשתי הדמויות ניתן לראות כי במקביל לפתולי הממסר, דיודות מחוברות, וביחס למתח האספקה בכיוון ההפוך (הלא מוליך). מטרתם לדכא את EMF ההשראה העצמית (זה יכול להיות פי עשרה ממתח האספקה או יותר) כאשר הממסר נכבה ולהגן על אלמנטים במעגל.
אם המעגל אינו אחד, שני ממסרים, אלא הרבה יותר, אז לצורך חיבורם שבב מיוחד ULN2003Aהמאפשר חיבור של עד שבעה ממסרים. מעגל מיתוג כזה מוצג באיור 3, ובאיור 4 מראה ממסר מודרני בגודל קטן.
איור 5 מראה עומס תרשים חיבור באמצעות תיריסטורים מצמדים אופטיים TO125-12.5-6 (במקום אשר מבלי לשנות שום דבר במעגל, אתה יכול לחבר ממסר). בתרשים זה, עליך לשים לב למתג הטרנזיסטור שבוצע בשני טרנזיסטורים VT3, VT4. סיבוך זה נגרם מהעובדה שכמה מבקרי מיקרו, למשל, AT89C51, AT89C2051, במהלך איפוס, נדלקים למשך מספר אלפיות השנייה ומחזיקים את רמת ההיגיון 1 בכל הסיכות.אם העומס מחובר לפי הסכימה המוצגת באיור 1, העומס יופעל מיד עם כיבוי הכוח, דבר שעלול להיות בלתי רצוי מאוד.
על מנת להפעיל את העומס (במקרה זה, נוריות הנורות של תיריסטורי ההצמדה האופטי V1, V2), יש לספק 0 הגיוני לבסיס הטרנזיסטור VT3 דרך הנגד R12, שיפתח את VT3 ו- VT4. זה האחרון ידליק את נוריות ה- LED האופטו-תיריסטור שנפתחות ומפעילות את עומס הרשת. תיריסטורים מצמדים אופטיים מספקים בידוד גלווני מהרשת של מעגל הבקרה עצמו, מה שמגביר את הבטיחות החשמלית ואת האמינות של המעגל.
כמה מילים על טיריסטורים. מבלי להיכנס לפרטים טכניים ומאפייני מתח זרם, אנו יכולים לומר זאת תיריסטור - זו דיודה פשוטה, יש להם אפילו יעודים דומים. אבל לתיריסטור יש גם אלקטרודת בקרה. אם מוחלים עליו דחף חיובי ביחס לקתודה, אפילו לטווח קצר, אז התיריסטור ייפתח.
במצב הפתוח התייריסטור יישאר עד שזרם יזרום דרכו בכיוון קדימה. זרם זה חייב להיות לפחות ערך מסוים הנקרא זרם ההחזקה. אחרת, התייריסטור פשוט לא יפעל. ניתן לכבות את התיריסטור רק על ידי שבירת המעגל או על ידי הפעלת מתח של קוטביות הפוכה. לפיכך, על מנת להחמיץ את שני גלים של מתח מתח לסירוגין, נעשה שימוש בחיבור נגדי-מקבילי של שני טיריסטורים (ראה איור 5).
כדי לא להכניס הכללה כזו מונפקים טריאקים או בטריאקים בורגניים. בהם כבר במקרה אחד נעשים שני טיריסטורים, המחוברים זה מזה - במקביל. אלקטרודת הבקרה נפוצה.
איור 6 מציג את המראה והצביעה של התיריסטורים, ואיור 7 מראה זהה לטריאקים.
איור 8 מראה ערכת חיבור טריאק למיקרו-בקר (פלט מיקרו-מעגלים) באמצעות MOC3041 מסוג optotriac בעל הספק נמוך במיוחד.
דרייבר זה שבתוכו מכיל נורה המחוברת לפינים 1 ו -2 (באיור מראה נוף המיקרו-מעגל מלמעלה) והאופטוטריאק עצמו, שכאשר הוא מואר על ידי נורית LED, נפתח (סיכות 6 ו -4) ובאמצעות הנגד R1 מחבר את אלקטרודת השליטה לאנודה. שבגללו נפתח טריאק עוצמתי.
הנגד R2 מתוכנן כך שהטריאק לא ייפתח בהיעדר אות בקרה בזמן ההפעלה, והשרשרת C1, R3 נועדה לדכא הפרעות בזמן המעבר. נכון, MOC3041 אינו יוצר הפרעות מיוחדות, מכיוון שיש לו מעגל אפס CROSS (מעבר מתח דרך 0), וההפעלה מתרחשת ברגע בו מתח החשמל עבר רק דרך 0.
כל המעגלים הנחשבים מבודדים באופן גלווני מהחשמל, מה שמבטיח פעולה אמינה ו בטיחות חשמל עם כוח מיתוג משמעותי.
אם ההספק אינו משמעותי והבידוד הגלווני של הבקר מהרשת אינו נדרש, אז ניתן לחבר את התיריסטורים ישירות למיקרו-בקר. סכמה דומה מוצגת באיור 9.
זה מעגל גרלנד חג המולד מיוצרכמובן בסין. אלקטרודות בקרת תיריסטור MCR 100-6 דרך נגדים מחובר ישירות למיקרו-בקר (ממוקם על הלוח מתחת לטיפה של מתחם שחור). עוצמת אותות הבקרה כה קטנה עד שהצריכה הנוכחית עבור כל הארבע בבת אחת, פחות ממיליון אמפר. במקרה זה, מתח ההפוך הוא עד 800 וולט והזרם הוא עד 0.8A. הממדים הכוללים זהים לטרנזיסטורים של KT209.
כמובן שבמאמר קצר אחד אי אפשר לתאר את כל הסכימות בבת אחת, אך נראה כי הם הצליחו לספר את העקרונות הבסיסיים בעבודתם. אין כאן קשיים מיוחדים, כל התוכניות נבדקות הלכה למעשה, וככלל, אינן מביאות צער במהלך תיקונים או מתוצרת עצמית.
ספר אלקטרוני -מדריך למתחילים לבקרי מיקרו AVR
בוריס אלאדישקין
ראה גם באתר elektrohomepro.com
: