БЕЗТРАНСФОРМАТОРНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР МОЩНОСТИ В НАГРУЗКЕ С ЖК ИНДИКАТОРОМ

Абрамов Сергей г. Оренбург

Предлагаемая конструкция предназначена для регулировки и стабилизации мощности в нагрузке с индикацией выходного напряжения ЖК индикатором . Нагрузкой могут служить нагревательные приборы, и лампы накаливания. Отличие данного стабилизатора от ранее опубликованных, заключается в отсутствии питающего и развязывающего трансформаторов. В результате конструкция получилась облегчённой и малогабаритной.

Принципиальная схема стабилизатора мощности приведена на Рис1. Сердцем устройства является микроконтроллер PIC12F675 который осуществляет плавное увеличение выходного напряжения от нуля до значения предварительно установленного кнопками SB1, SB2. После выключения питания установленное значение сохраняется в памяти контроллера. Слежение за выходным напряжением осуществляется при помощи аналого-цифрового преобразователя встроенного в микроконтроллер. Индикатором выходного напряжения служит ЖК панель от отслужившего свой срок китайского мультиметра. Рассмотрим принципиальную схему поподробнее. Сетевое напряжение 220в поданное на разъём Х1 гасится конденсатором С2, выпрямляется диодами VD4,VD5 и стабилизируется на уровне около 9 вольт стабилитроном VD6 и фильтруется ёмкостью С4. От этого напряжения запитываются микросхемы D1-D3 и подтягивающие резисторы R5,R12 преобразователей уровня VT1,VT2. Интегральный стабилизатор D5 служит для получения 5 вольт от которых запитывается микроконтроллер. Пульсирующее напряжение частотой 50Гц снятое до диода VD5 на уровне около 10 вольт уменьшается делителем напряжения R13,R14 и подаётся на 6 ножки микросхем D1-D3, а также общий и незадействованные выводы индикатора HG1. Данными импульсами осуществляется необходимая регенерация Жидко-Кристаллического индикатора. Резистор R9 служит для ограничения тока в момент заряда конденсатора С2, а резистор R8 для разряда того же конденсатора после отключения устройства от сети. Синхронизация момента включения симистора VS1 относительно перехода сетевого напряжения через 0, осуществляется при помощи ограничительного резистора R11 и встроенных в микросхему D4 входных защитных диодов по входу GP4. Выходное напряжение снимаемое с нагрузки Rн выпрямляется диодом VD1 и уменьшается делителем напряжения собранном на резисторах R1,R2, фильтруется электролитическим C1 и керамическим С3 конденсаторами и подаётся на вход GP1 настроенный как аналого-цифровой преобразователь. GP0 настроен на выход и используется для загрузки через преобразователь уровня VT2,R5,R10 счётчиков-дешифраторов D1-D3 данными. Выход GP2 используется для сброса счётчиков D1-D3. В момент сброса осуществляется

Рис1.

сканирование кнопки SB1. Выход GP5 используется для подачи импульса около 15мкс для открывания симистора VS2, который в свою очередь открывает симистор VS1. В момент импульса осуществляется сканирование кнопки SB2. GP3 настроен на вход и не имеет внутреннего подтягивающего резистора, поэтому навешан внешний R6 и служит для восприятия момента нажатия кнопок SB1,SB2.

Вся схема собрана на односторонней печатной плате размером 60х80мм Рис2. Индикатор HG1 и кнопки SB1,SB2 установлены со стороны дорожек. Резинки и прижим использованы от разобранного мультиметра. Симистор VS1 установлен на небольшой радиатор со стороны деталей, и соединен с печатной платой при помощи гибких проводов. Размеры радиатора зависят от применённого симистора и мощности нагрузки. Вместо КУ208Г можно применить симистры типа ТС2-25, ТС2-80 или импортные малогабаритные BT134, BT136, BTA16-600. Вместо оптронного симистора VS2 можно применить MOC 3020-3023. Вместо диодов КД105 любые на напряжение 300вольт и ток 100-300ма. Вместо КД522А –КД521. Конденсаторы С1,С4,С6 типа К50-35. С3,С5-любые керамические. С2-типа К73-17 на напряжение 300-600 вольт. Резисторы R2 –типа СП5-2 остальные МЛТ. Транзисторы VT1,VT2 допустимо заменить на любые кремниевые структуры n-p-n и напряжение КЭ более 10 вольт. Печатная плата разведена под ЖК индикатор с соединением через контактную резинку от дешёвого китайского цифрового мультиметра. Вместо него возможно использовать отечественный с жёсткими выводами типа ИЖЦ-5-4/8 с условием доработки печатной платы. Перед установкой индикатора, дорожки идущие между контактными площадками необходимо заклеить скотчем во избежание замыкания их через резинку.

Перед первым включением резистор R2 необходимо установить в верхнее по схеме положение. При правильной сборке устройство начинает работать сразу, необходимо только подстроечным резистором R2 выставить соответствие выходного напряжения и показания индикаторов. Для этого подключаем параллельно нагрузке вольтметр. Устанавливаем на индикаторе кнопками SB1,SB2 -100 вольт. Перемещаем движок резистора R2 до момента соответствия показаний индикатора HL1 и вольтметра.

Рис2.

В табл1 приведён HEX код программы который необходимо записать в микроконтроллер. В слово конфигурации в момент программирования необходимо установить биты _INTRC_OSC_NOCLKOUT & _BODEN_ON & _CP_OFF & _CPD_OFF & _PWRTE_ON & _WDT_OFF & _MCLRE_OFF

Табл1.

:020000040000FA

:020000000528D1

:08000800832883122D308500CE

:100010000730990005309F000030900083161230A1

:100020009F001A30850000308B00843081009901D8

:1000300001308C00950183120130A8006430A900C2

:10004000A0010930AA00A501A4010030A700810089

:100050008B130030EC20A2008B17201837280A30B1

:10006000A600051E2D28A60B312820143F280A3093

:10007000A600051A2D28A60B392820103F28640059

:10008000270881000B118B16AA0B47284F289F14B5

:100090009F1848281E08A5070318A40A6A28A40C5C

:1000A000A50CA40CA50CA40CA50C2508A3000930D4

:1000B000AA00A501A4012208230203196A28031C2F

:1000C000662800302702031DA7036A28FF30270295

:1000D000031DA70AA90B8228A80B8228051100007E

:1000E00000000000000000000000851D9828051594

:1000F00000000000000020199D28A8200130A80061

:100100006430A9002D28B100030EB2000B198D2810

:10011000320E8300B10E310E09000B118B128512C5

:100120000530AD00AD0B9228851D20158516882859

:100130000515A20AA220AE207E282011A203A2202B

:10014000AE207E280030AB002208AC00DA20080088

:10015000A3080319CD282308A100B328A208031976

:10016000CD282208A100CD200510000000000000CD

:100170000000000000000000000000000000051466

:10018000000000000000000000000000000000006F

:1001900000000000A10BB4280800051100000000B9

:1001A0000000000000000515000000000000000035

:1001B000000008008B132B0883169B0083122C0869

:1001C00083169A001C1555309D00AA309D009C1482

:1001D0001C1183128B17080083169B001C141A082D

:0401E000831208007E

:02400E00C43FAD

:00000001FF