Рис1
Абрамов Сергей г.Оренбург
Для регулирования мощности на нагрузке нашли широкое распространение тиристорные фазовые регуляторы, ввиду простоты схемного решения. Однако им присущи и недостатки заключающиеся в нестабильности выходного напряжения. И к тому же каждую схему приходится подстраивать к реальному сетевому напряжению. Для контроля напряжения необходимо устанавливать дополнительный прибор, и постоянно крутить ручку, подстраиваясь под нужный режим.
Быстрое развитие современной элементной базы и достаточно низкая стоимость микроконтроллеров позволяют решать данные проблемы не намного усложняя схему. Схема приведенная на Рис 1, рассчитана на два канала, и обеспечивает регулировку и стабилизацию напряжения от 1 до 255 вольт. Работоспособность устройства сохраняется при изменении сетевого напряжения от 150 до 250 вольт.
Рис1
В качестве управляющего элемента в ней применен микроконтроллер D1 фирмы Microchip PIC16F876. Напряжение, снимаемое с нагрузки, выпрямляется диодами VD1,VD2 и поступает на резистивные делители первого канала R1,R3 и второго R2,R4. Затем сглаживается конденсаторами С8,С9, и поступает на входы десятиразрядного аналого-цифрового преобразователя который находится в микроконтроллере. Для упрощения схемы и алгоритма работы, АЦП ограничен на уровне восьми разрядов, опорным напряжением выбрано напряжение питания микросхемы. Моменты перехода сетевого напряжения через ноль заводятся на вход RB0, которые вырабатывает формирователь на транзисторе VT3. Код символа выводится на индикаторы с порта RC0-RC6, а включение соответствующего разряда происходит от порта RB1-RB6 через транзисторные ключи VT4-VT9. Кнопками SA2,SA3 можно увеличивать, уменьшать заданное напряжение. Кнопкой SA1 переключать номер канала. Если это первый канал то индикатор HL1 будет выключен, второй включен. Симисторы VS1,VS2 управляются с выходов портов RA2,RA5 через транзисторные ключи VT1,VT2 и тиристорные оптроны VS3-VS6. Блок питания собран на трансформаторе Т1, диодном мосту VD3-VD6 и микросхеме стабилизатора D2.
Опишем кратко алгоритм работы программы. После включения происходит сброс контроллера и начинается опрос АЦП. Если напряжение на входах меньше того что было задано пользователем с кнопок то коды задержек уменьшаются, если больше то увеличиваются. После получения контроллером импульса перехода через ноль загружаются таймеры TMR0, TMR2 кодом задержки, и запускаются. По получении от таймеров прерывания выдается короткий импульс примерно 20мКс на выходы RA2,RA5. По прерыванию таймера TMR1 выводится индикация и происходит опрос клавиатуры.
Трансформатор мощностью 3-5Вт. Первичная обмотка рассчитана на напряжение 260 вольт. При подключении к сети 220вольт на вторичной обмотке должно быть 11-12 вольт и рабочий ток 200ма. Вместо PIC16F876 можно установить PIC16F873 без каких либо доработок, данные контроллеры отличаются только обьемом памяти. Вместо транзисторов КТ315 можно применить КТ3102. Резисторы R3,R5 прецизионные типа СП5-2. Вместо VD1-VD2 любые на ток 100-300ма и напряжение 300вольт, вместо VD3-VD7 на ток 200-300ма и напряжение 25-50вольт. Диоды КД522А заменяют на любые на ток 20-100ма и напряжение 25-50вольт. Электролитические конденсаторы типа К50-35 остальные КМ. Резонатор на частоту 8мГц с параллельным резонансом. Вместо симисторов ТС2-80 в зависимости от тока на нагрузке можно установить ТС2-25, ТС2-10, КУ208 или поставить по два тиристора, доработав незначительно печатную плату.
Все устройство собрано на односторонней печатной плате Рис2. Кнопки, светодиод HL1 и индикаторы HG1,HG2 устанавливаются со стороны дорожек.
Рис2
Коды программы в HEX формате помещены в таблице 1.
Ассемблерный код лежит здесь
Настройка стабилизатора сводится к подстройке резисторами R3,R4 соответствия показаний индикаторов и напряжений на нагрузке. Необходимо следить, чтобы напряжение на ножках 2,3 микроконтроллера ни в коем случае не превысило 5 вольт.
Табл.1
:020000040000FA
:04000000A7221C28EF
:02000800A62927
:100020008A0182073F3406345B344F3466346D34C2
:100030007D3407347F346F340313831285018601C6
:10004000870183160B3085008130860000308700E1
:100050008F30810004309F008312003092003430D2
:100060009000831603308C0000308D00FF3092002A
:100070008312D0308B00FD308F0000308E001014C2
:10008000AC01AD01AE01AF01B001B1010230A00081
:100090000130A10005163C30BF000130C000C10096
:1000A000FF30C200C3000A30C400C500B630A20051
:1000B000A400A600A7000030A300A5008B13003009
:1000C0006E22AA0001306E22AB008B17A1186C21A2
:1000D000211989216400C00BDF28BC2281309F00D8
:1000E000BC221F1564001F1972281E08A800C20B2D
:1000F0008128C40B812886227822FF30C2000A3072
:10010000C40064002A0828020319DF28031CB5284C
:100110002A080F3E031891282802031C9128542115
:10012000A5282A080A3E03189A282802031C9A28A0
:100130005721A5282A08043E0318A3282802031CD7
:10014000A3285A21A5285D21A722B6302202031D2B
:10015000AD28003023020319DF28A303031DDF2885
:10016000B6302202031DA20ADF2828080F3E03181A
:10017000BE282A02031CBE285421D22828080A3E81
:100180000318C7282A02031CC7285721D228280889
:10019000043E0318D0282A02031CD0285A21D22852
:1001A0005D21A7222208031DD928FF30230203194D
:1001B000DF28A30A031DDF282208031DA203C10BA9
:1001C0005329BC2289309F00BC221F1564001F19CF
:1001D000E6281E08A900C30BF528C50BF5288922BF
:1001E0007F22FF30C3000A30C50064002B082902BB
:1001F00003195329031C29292B080F3E031805292D
:100200002902031C0529602119292B080A3E03181D
:100210000E292902031C0E29632119292B08043EEB
:10022000031817292902031C172966211929692196
:10023000A722B6302402031D21290030250203190C
:100240005329A503031D5329B6302402031DA40A14
:10025000532929080F3E031832292B02031C322987
:100260006021462929080A3E03183B292B02031C5A
:100270003B29632146292908043E031844292B02FF
:10028000031C4429662146296921A7222408031D4D
:100290004D29FF30250203195329A50A031D5329AF
:1002A0002408031DA40366280130C0000800143090
:1002B000C00008003230C00008006430C0000800F0
:1002C0000130C10008001430C10008003230C10004
:1002D00008006430C1000800640021187B29013047
:1002E0002A02031DAA038C227822AE220030B90014
:1002F0002A08BA00862901302B02031DAB038F2286
:100300007F22AE220130B9002B08BA0055226400CA
:100310000800640021189829FF302A02031DAA0A48
:100320008C227822AE220030B9002A08BA00A32914
:10033000FF302B02031DAB0A8F227F22AE22013039
:10034000B9002B08BA00552264000800B500030E5E
:10035000B6008B183E2A8C18C4290B19B6290C1824
:10036000D229360E8300B50E350E090064000B113C
:100370008B1EB129A608031DC2298B120515A222C6
:100380000511B129A603B12964008C10121DB129F1
:10039000A708031DD02912118516A2228512B129A2
:1003A000A703B12964000C10101CB1291010A01C67
:1003B000DE2906122C08102087008615201DE5294D
:1003C00086112D08102087000615A01DEC290611A6
:1003D0002E08102087008614201EF92986102F0869
:1003E0001020870006176400861FF8292115F929B7
:1003F0002111A01E062A0613300810208700861639
:100400006400861F052AA114062AA110201F1B2A9A
:10041000861231081020870006166400861F1B2AEA
:10042000BF0B1B2A3C30BF002118192A21140516C6
:100430001B2A21100512A01C202AA0102015382AE2
:10044000201D252A2011A015382AA01D2A2AA01116
:100450002016382A201E2F2A2012A016382AA01E65
:10046000342AA0122017382A201F382A2013A0145B
:10047000FD308F0000308E001014B1296400060892
:100480008B100B1EB129BC220618B12912112508A8
:1004900091002408A7008C1012158B1223088100EC
:1004A0002208A6000B118B16B1298B1339080317EC
:1004B00083168C18592A83128D0003133A080317E8
:1004C0008C0083168C130C1555308D00AA308D00CE
:1004D0008C140C11831203138B170800031783125B
:1004E0008D0083168C130C1483120C080313080060
:1004F0003208AC003308AD003408AE000800320802
:10050000AF003308B0003408B10008002808B2007A
:10051000912A2908B200912A2A08B200912A2B08B0
:10052000B200B301B4010A303202031C9A2AB200AD
:10053000B30A932A0A303302031CA12AB300B40A77
:100540009A2A08001430BE00BE0BA42A080001300D
:10055000BB000130BC000130BD00B42AFF30BB003D
:10056000FF30BC000430BD006400BC0BB82ABB0BDC
:10057000B42ABD0BB42A08003C30C600C60BBE2A04
:02058000080071
:02400E00460F5B
:00000001FF