Mga kategorya: Praktikal na Elektronika, Mga lihim ng Elektronikong
Bilang ng mga tanawin: 121618
Mga puna sa artikulo: 3
Paano ikonekta ang pagkarga sa control unit sa mga microcircuits
Ang isang artikulo sa iba't ibang mga paraan ng pagkonekta ng isang load sa isang unit ng control ng microcontroller gamit ang mga relay at thyristors.
Ang lahat ng mga modernong kagamitan, parehong pang-industriya at domestic, ay pinalakas ng koryente. Kasabay nito, ang buong circuit ng koryente ay maaaring nahahati sa dalawang malalaking bahagi: mga aparato ng kontrol (mga controller mula sa salitang Ingles na CONTROL - upang makontrol) at mga artista.
Mga dalawampung taon na ang nakalilipas, ang mga yunit ng control ay ipinatupad sa mga microcircuits ng maliit at katamtamang antas ng pagsasama. Ito ang mga serye ng mga chips K155, K561, K133, K176 at iba pa. Tinawag sila lohika digital circuit, dahil nagsasagawa sila ng mga lohikal na operasyon sa mga signal, at ang mga signal mismo ay digital (discrete).
Tulad ng mga regular na contact: "sarado - bukas". Tanging sa kasong ito ay tinawag ang mga estado na ito, ayon sa pagkakabanggit, "lohikal na yunit" at "lohikal na zero". Ang boltahe ng yunit ng lohika sa output ng microcircuit ay nasa saklaw mula sa kalahati ng supply ng boltahe sa buong halaga nito, at ang boltahe ng lohikal na zero para sa naturang microcircuits ay karaniwang 0 ... 0.4V.
Ang operasyon algorithm ng naturang mga yunit ng control ay isinasagawa dahil sa kaukulang koneksyon ng mga microcircuits, at ang kanilang bilang ay lubos na malaki.
Sa kasalukuyan, ang lahat ng mga yunit ng control ay binuo batay sa mga microcontroller ng iba't ibang uri. Sa kasong ito, ang operasyon ng algorithm ay inilalagay hindi sa pamamagitan ng isang koneksyon sa circuit ng mga indibidwal na elemento, ngunit sa pamamagitan ng isang programa na "stitched" sa microcontroller.
Kaugnay nito, sa halip na maraming mga sampu, o kahit na daan-daang mga microcircuits, ang control unit ay naglalaman ng isang microcontroller at isang bilang ng mga microcircuits para sa pakikipag-ugnay sa "labas ng mundo". Ngunit, sa kabila ng isang pagpapabuti, ang mga senyas ng yunit ng control ng microcontroller ay pareho pa rin ng digital tulad ng sa mga dating microcircuits.
Malinaw na ang lakas ng naturang mga signal ay hindi sapat upang i-on ang isang malakas na lampara, engine, at isang relay lamang. Sa artikulong ito tatalakayin natin sa kung anong mga paraan na maiugnay ang mga malalakas na naglo-load sa mga microcircuits.
Ang pinaka ang mga simpleng paraan ay upang i-on ang load sa pamamagitan ng relay. Sa Figure 1, ang relay ay naka-on gamit ang transistor VT1, para sa layuning ito, isang lohikal na yunit ay ibinibigay sa base nito sa pamamagitan ng risistor R1 mula sa microcircuit, ang transistor ay bubuksan at i-on ang relay, na, kasama ang mga contact nito (hindi ipinakita), ay lumiliko sa pagkarga.
Ang kaskad na ipinakita sa figure 2 ay naiiba na gumagana: upang i-on ang relay, ang isang lohika 0 ay dapat lumitaw sa output ng microcircuit, na isasara ang transistor ng VT3. Sa kasong ito, ang transistor VT4 ay magbubukas at i-on ang relay. Gamit ang pindutan ng SB3 maaari mong buksan nang manu-mano ang relay.
Sa parehong mga figure, maaari mong makita na kahanay sa mga relay windings, ang mga diode ay konektado, at may kaugnayan sa supply boltahe sa kabaligtaran (hindi pagsasagawa) na direksyon. Ang kanilang layunin ay upang sugpuin ang self-induction EMF (maaari itong sampung o higit pang mga beses ang supply boltahe) kapag ang relay ay naka-off at protektahan ang mga elemento ng circuit.
Kung sa circuit walang isa, dalawang relay, ngunit higit pa, pagkatapos ay ikonekta ang mga ito dalubhasang chip ULN2003Ana nagpapahintulot sa koneksyon ng hanggang sa pitong relay. Ang nasabing isang lumilipat na circuit ay ipinapakita sa Figure 3, at sa Larawan 4 ang hitsura ng isang modernong maliit na laki ng relay.
Ipinapakita ng Figure 5 diagram ng koneksyon ng pag-load gamit ang TO125-12.5-6 optocoupler thyristors (sa halip na hindi nagbabago ng anumang bagay sa circuit, maaari mong ikonekta ang isang relay). Sa circuit na ito, dapat mong bigyang-pansin ang switch ng transistor na ginawa sa dalawang transistors VT3, VT4. Ang komplikasyon na ito ay sanhi ng katotohanan na ang ilang mga microcontroller, halimbawa, AT89C51, AT89C2051, sa panahon ng pag-reset, i-on ang ilang mga millisecond at hawakan ang antas ng logic 1 sa lahat ng mga pin.Kung ang pag-load ay konektado ayon sa pamamaraan na ipinakita sa Figure 1, pagkatapos ang pag-load ay mai-trigger kaagad kapag naka-on ang kapangyarihan, na maaaring maging hindi kanais-nais.
Upang i-on ang pagkarga (sa kasong ito, ang mga LED ng optocoupler thyristors V1, V2), isang lohikal na 0 ay dapat ibigay sa base ng transistor VT3 sa pamamagitan ng risistor R12, na magbubukas ng VT3 at VT4. Ang ilaw ay magpapagaan ng mga LED na opto-thyristor na magbubukas at i-on ang pagkarga sa network. Ang optocoupler thyristors ay nagbibigay ng paghihiwalay ng galvanic mula sa network ng control circuit mismo, na pinatataas ang kaligtasan ng elektrikal at pagiging maaasahan ng circuit.
Ang ilang mga salita tungkol sa thyristors. Nang walang pagpasok sa mga teknikal na detalye at kasalukuyang mga boltahe na katangian, maaari nating sabihin iyon thyristor - Ito ay isang simpleng diode, kahit na sila ay may katulad na mga pagtukoy. Ngunit ang thyristor ay mayroon ding control elektrod. Kung ang isang positibong salpok na may paggalang sa katod ay inilalapat dito, kahit na ang panandaliang, ay magbubukas ang thyristor.
Sa bukas na estado, ang thyristor ay mananatili hanggang sa isang kasalukuyang daloy nito sa pasulong na direksyon. Ang kasalukuyang ito ay dapat na hindi bababa sa ilang halaga na tinatawag na hawak na kasalukuyang. Kung hindi, ang thyristor lang ay hindi i-on. Maaari mong i-off ang thyristor lamang sa pamamagitan ng pagsira sa circuit o sa pamamagitan ng paglalapat ng boltahe ng reverse polarity. Samakatuwid, upang makaligtaan ang parehong kalahating alon ng alternating boltahe, ginagamit ang kontra-kahanay na koneksyon ng dalawang thyristors (tingnan ang Fig. 5).
Upang hindi makagawa ng nasabing pagsasama ay inisyu mga triac o sa mga bourgeois triac. Sa mga ito na sa isang kaso ang dalawang thyristors ay ginawa, na konektado sa kabaligtaran - kahanay. Karaniwan ang control electrode.
Ipinapakita ng Figure 6 ang hitsura at pinout ng mga thyristors, at ipinapakita ng Figure 7 ang pareho para sa mga triac.
Ipinapakita ng Figure 8 pamamaraan para sa pagkonekta ng isang triac sa isang microcontroller (microcircuit output) gamit ang isang espesyal na mababang-kapangyarihan na optotriac type MOC3041.
Ang driver na ito sa loob ay naglalaman ng isang LED na konektado sa mga pin 1 at 2 (ang figure ay nagpapakita ng isang view ng microcircuit mula sa itaas) at ang optotriac mismo, na, kapag pinalaminag ng isang LED, bubukas (pin 6 at 4) at, sa pamamagitan ng risistor R1, ay nag-uugnay sa control electrode sa anode , dahil sa kung saan bubukas ang isang malakas na triac.
Ang Resistor R2 ay dinisenyo upang ang triac ay hindi magbubukas sa kawalan ng isang control signal sa oras ng power-up, at ang chain C1, R3 ay idinisenyo upang sugpuin ang pagkagambala sa oras ng paglipat. Totoo, ang MOC3041 ay hindi lumikha ng anumang espesyal na panghihimasok, dahil mayroon itong isang CROSS ZERO circuit (boltahe paglipat sa pamamagitan ng 0), at ang paglipat ay nangyayari sa sandaling ang boltahe ng mains ay dumaan lamang sa 0.
Ang lahat ng mga itinuturing na circuit ay galvanically na nakahiwalay mula sa mga ugat, na nagsisiguro ng maaasahang operasyon at kaligtasan sa koryente na may makabuluhang nakabukas na kapangyarihan.
Kung ang kapangyarihan ay bale-wala at ang galvanic na paghihiwalay ng controller mula sa network ay hindi kinakailangan, pagkatapos posible na ikonekta ang mga thyristors nang direkta sa microcontroller. Ang isang katulad na pamamaraan ay ipinapakita sa Figure 9.
Ito ay isang circuit Gumawa ng Christmas garlandSyempre sa China. Ang control ng thyristor electrodes MCR 100-6 hanggang sa resistors konektado nang direkta sa microcontroller (na matatagpuan sa board sa ilalim ng isang patak ng itim na tambalan). Ang lakas ng mga signal signal ay napakaliit na ang kasalukuyang pagkonsumo para sa lahat ng apat nang sabay-sabay, mas mababa sa 1 milliampere. Sa kasong ito, ang reverse boltahe ay hanggang sa 800V at ang kasalukuyang hanggang sa 0.8A. Ang pangkalahatang mga sukat ay kapareho ng para sa mga transistor ng KT209.
Siyempre, sa isang maikling artikulo imposible na ilarawan ang lahat ng mga scheme nang sabay-sabay, ngunit, tila, pinamamahalaang nilang sabihin ang mga pangunahing prinsipyo ng kanilang trabaho. Walang mga espesyal na paghihirap dito, ang mga scheme ay lahat ay nasubok sa kasanayan at, bilang isang panuntunan, huwag magdala ng kalungkutan sa panahon ng pag-aayos o paggawa ng sarili.
E-book -Gabay ng Baguhan sa AVR Microcontroller
Mga Boris Aladyshkin
Tingnan din sa electro-tl.tomathouse.com
: