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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Conversor K1003PP1 em dispositivos de automação. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Designer de rádio amador Dispositivos projetados para controlar escalas lineares de LED são agora produzidos na forma de microcircuitos relativamente baratos, por exemplo, série K1003 doméstica ou LM315 importado, KIA6966S, etc. No artigo abaixo, o autor fala sobre algumas opções de aplicações não padronizadas desses microcircuitos. Os conversores analógico-para-código de microcircuitos são projetados para operar a escala de LED em um dos dois modos - uma “linha luminosa” (seu comprimento é proporcional ao valor do parâmetro exibido) ou um “ponto luminoso” (o valor do parâmetro é proporcional a sua distância do início da escala). Vários microcircuitos - K1003PP1, UAA180, LM314-LM316 são capazes de operar em ambos os modos. São conhecidos métodos incomuns de uso de transdutores [1, 2], que implementam principalmente indicação visual. Ao mesmo tempo, exibindo o valor do sinal de entrada em um modo ou outro, o dispositivo desempenha apenas uma função informativa. Você pode expandir o escopo de sua aplicação se usar as propriedades do conversor como um dispositivo multilimiar. Ao retirar sinais de suas saídas, que são comutadas de forma muito clara e em uma determinada sequência, é possível controlar diversos dispositivos externos, mantendo as funções básicas que lhe são inerentes. Consideremos, como exemplo, o circuito de um indicador de doze níveis no microcircuito K1003PP1 comum (Fig. 1). É montado em um conversor analógico-código DA1, resistores R1-R4 e LEDs HL1-HL12. Os LEDs são conectados sequencialmente em três grupos de quatro e operam no modo “string luminosa” [1]. Quando a tensão constante na entrada do dispositivo - pino 17 do microcircuito - aumenta do nível especificado pela tensão no pino 16 até o nível especificado pela tensão no pino 3, os LEDs acendem sequencialmente, formando uma luz contínua. linha emissora.
Para implementar funções de controle, é necessário remover sinais das saídas às quais os LEDs estão conectados. Uma característica de comutação com alta inclinação pode ser obtida por um estágio feito nos transistores VT1, VT2. O transistor VT1 com “super amplificação” (h21e = 400...800) é conectado em série com o transistor VT2 - um amplificador de corrente, que fornece um alto coeficiente geral de transmissão, bem como baixa resistência de saída. O funcionamento do estágio é controlado por um sinal retirado de uma das saídas do conversor em relação ao fio positivo de alimentação. Neste caso, a mudança de tensão no resistor R5 depende da queda de tensão no LED e já é de 1,6...2 V, dependendo do seu tipo. A corrente consumida pelo resistor R5 é pequena (e pode ser reduzida aumentando a resistência de R5), portanto não afeta o funcionamento do conversor e dos LEDs. A queda de tensão na carga (no enrolamento do relé K1) é quase igual à tensão de alimentação em alta inclinação de comutação. A saída do dispositivo - o emissor aberto do transistor VT2 - possui alta capacidade de carga, limitada apenas pela corrente permitida através do transistor. Ou seja, atuadores com resistência ôhmica de pelo menos 120 Ohms (em Upit = 12 V), em particular, o enrolamento de um relé eletromagnético, podem ser incluídos como carga. Se o sinal de entrada Uin for aumentado gradativamente, em algum momento o LED HL11 no circuito de saída 5 do conversor DA1 acenderá. O LED do cátodo do qual o sinal de controle é removido será referido abaixo como LED de controle. Quando o LED de controle é ligado, o transistor VT1 abre, seguido pelo transistor VT2 abre até a saturação. O relé K1 (ou outra carga) é acionado, ligando dispositivos externos com seus contatos - equipamentos domésticos, motores elétricos, aquecedores, etc. O resistor trimmer R5 define a corrente para abertura confiável dos transistores. Quando a tensão de entrada diminui, o LED de controle apaga, os transistores fecham e o relé libera a armadura. Para alterar o limite de resposta em tal sistema, basta trocar o pino A do resistor R5 para outro LED e ajustar este resistor. Assim, o limite de resposta muda em um valor que é um múltiplo do passo da escala. Claro, um ajuste mais preciso não está excluído - com os resistores R2, R3 ou o divisor de entrada do conversor. Em qualquer caso, o LED de controle, destacado na escala, por exemplo, em uma cor diferente, serve como um indicador visualmente conveniente do nível limite. Se o feedback sobre o parâmetro controlado for introduzido no dispositivo, obteremos um sistema de controle automático pronto. Na prática, muitas vezes é necessário um alarme sonoro para avisar que o valor de algum parâmetro controlado ultrapassa os limites aceitáveis. Para isso, é conveniente utilizar, em vez do relé K1, um dispositivo simples feito em um LED piscante HL13 (por exemplo, L-56BID) e uma cápsula ativa BF1 (Fig. 1, à direita). Essas cápsulas (NSM1206X e similares) contêm um gerador de frequência de áudio integrado. Quando o LED NIZ acende, ele emite um sinal bastante alto com frequência de 2 kHz. O resistor R6 é selecionado de forma que a tensão na cápsula quando o LED está aceso corresponda aos dois últimos dígitos da marcação (para o tipo especificado 6 V). Outras cápsulas ativas podem ser usadas [3]. Do ponto de vista da confiabilidade da comutação de cargas, é aconselhável utilizar tiristores em vez de relés. Na fig. A Figura 2 mostra um diagrama do nó de saída com um switch baseado em triac VS1. A unidade funciona para ligar a carga - lâmpada incandescente EL1 (ou aquecedor). Assim que os transistores VT1, VT2 abrem, uma corrente de abertura limitada pelo resistor R1 começa a fluir através da junção de controle do triac VS6. O triac abre e liga a carga. Se o triac for instalado em um dissipador de calor, a potência da carga pode chegar a 1 kW.
O diagrama de um nó operando em versão inversa, ou seja, desligando a carga quando a tensão limite de entrada é atingida, é mostrado na Fig. 3. Na ausência de sinal no terminal A do conversor, os transistores VT1, VT2 são fechados e o triac VS1 é aberto pela corrente que flui através do resistor R6, pino 1 do triac e do eletrodo de controle. Quando um sinal aparece no pino A, os transistores VT1, VT2 abrem, o transistor VT2 contorna a seção do eletrodo de controle do pino 1 do triac VS1, e como resultado ele fecha, desligando a carga EL1. Usando o nó de acordo com o diagrama da Fig. 3 no voltímetro de tensão da rede [1], você pode obter um dispositivo que desliga automaticamente a carga - equipamentos domésticos, etc. - no caso de um aumento inaceitável na tensão da rede. Além disso, tal dispositivo combinará as funções de um indicador e um disjuntor, que o distingue de outros similares. O dispositivo opera com auto-reset, o que é indesejável durante surtos repetidos na tensão da rede. Se você inserir nele um nó no transistor VT3, mostrado com linhas tracejadas na Fig. 3, então, graças ao sistema operacional positivo profundo através do transistor VT3, o dispositivo operará no modo latch. A carga será desconectada conforme descrito acima, e para retornar ao seu estado original é necessário desligar e ligar novamente a tensão de alimentação de 12 V. O mesmo nó “snap” pode ser adicionado ao dispositivo conforme diagrama da Fig. . 2. Chamamos a atenção dos leitores que se o dispositivo for sem transformador [1], os nós cujos diagramas são mostrados na Fig. 2 e 3, todo o indicador como um todo e a fonte do sinal medido estarão sob tensão de rede. Portanto, precauções de segurança conhecidas devem ser observadas ao trabalhar com o dispositivo. O fio comum de tais indicadores não pode ser aterrado! Os nós considerados funcionam corretamente ao utilizar o modo "linha luminosa". No modo “ponto luminoso”, todos os LEDs em ambos os lados do luminoso desligam e eventualmente falham. Neste caso, você pode obter uma operação correta se usar, por exemplo, um gatilho de contagem que muda seu estado toda vez que o nível limite é ultrapassado. Porém, existe uma solução mais simples e universal (ver diagrama na Fig. 4).Neste dispositivo, o indicador opera no modo “ponto luminoso” como resultado da correspondente inclusão dos LEDs HL1-HL12 [1]. O nó lógico WIRED OR é montado usando diodos VD1-VDN. Se houver sinal em alguma das saídas do chip DA1, ao qual os diodos VD1-VDN estão conectados, o sinal no ponto A estará presente. Se um dispositivo montado de acordo com o diagrama da Fig. estiver conectado a este ponto. 2, seu triac VS1 estará aberto.
Como os diodos VD1-VDN são ligados para controlar uma seção contínua da escala, o dispositivo desligará fora da seção, ou seja, quando o sinal Uin cair abaixo do nível exibido pelo primeiro LED (HL3) da seção, ou quando ultrapassa o nível indicado pelo último LED (HL9). Em outras palavras, agora o dispositivo funciona de forma semelhante a um comparador de dois limites - em um certo “corredor” de valores. Ao alterar o número de diodos e seus pontos de conexão aos terminais do conversor, você pode alterar a largura do “corredor” e até organizar vários “corredores”. Em alguns casos, não é necessária uma indicação completa de doze níveis, que o microcircuito K1003PP1 pode fornecer. Neste caso, LEDs extras podem ser excluídos da escala ou, se necessário para preservar o funcionamento dos demais, substituídos por resistores com resistência R = Usd/Isd, onde Usd e Isd são a tensão no LED e a corrente que passa por ele (para o dispositivo conforme diagrama da Fig. 1 Isd = 15 mA) Concluindo, notamos que os dispositivos discutidos também funcionam com outros conversores analógico-código mencionados no início do artigo. Seu projeto de circuito permite a utilização de triacs muito mais potentes, exigindo uma corrente de controle de até 1 A. Para utilizá-los, basta substituir o transistor KT315G (VT2) por qualquer da série KT815, e substituir o resistor limitador R6. (ver Fig. 2, 3) com outro de menor resistência, para que o triac abra de forma estável em ambas as meias ondas da tensão comutada. Obviamente, a fonte de alimentação deve fornecer a corrente necessária sem reduzir a tensão, o que é importante para manter a precisão do conversor. Literatura
Autor: A.Pakhomov, Zernograd, região de Rostov
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