Датчики напряжения  – Сеть 220 В

April 27, 2011 by admin Комментировать »

Сеть 220 В в большинстве случаев является основным источником питания для устройств, содержащих МК. Кроме того, она может служить информационным и управляющим каналом. Актуальными являются следующие задачи:

•   измерение сетевой частоты и сетевого напряжения;

•   проверка наличия сетевого питания при переходе на резервный источник;

•   передача по сетевым проводам информационных сигналов;

•  тактирование работы устройства от сетевой частоты;

•   определение момента перехода переменного напряжения через нуль, чтобы коммутировать различные нагрузки с минимальным уровнем помех.

Стандартами стран СНГ допускается разброс сетевого напряжения в диапазоне 187…242 В и изменение частоты в пределах 49…51 Гц. Однако эти параметры варьируются в зависимости от страны и континента (Табл. 3.1), что надо учитывать при разработке продукции на экспорт.

Таблица 3.1, Стандарты электрических сетей в разных странах

Напряжение [В1

Частота [Гц]

Страны мира

220

50

Страны СНГ, Аргентина, Германия, Греция, Египет, Китай и другие

230

50

Бангладеш, Индия, Маврикий, Новая Зеландия, Танзания и другие

240

50

Австралия, Великобритания, Кипр, ОАЭ, Судан, Уганда и другие

ПО

60

Багамские острова, Гаити, Гондурас, Южная Корея и другие

120

60

Венесуэла, Канада, Колумбия, Коста-Рика, Куба, Либерия, США и другие

127

60

Мексика

100

50/60

Япония

 

Для адаптации напряжения сети 220 В к низковольтным входам МК используют резистивные делители (Рис. 3.1, а…з), оптическую (Рис. 3.2, а…ж) и трансформаторную (Рис. 3.3, а…з) развязку В двух последних случаях гарантируется гальваническая изоляция первичных и вторичных цепей, что повышает безопасность.

ВНИМАНИЕ!Злосъ и далее при настройке и эксплуатации устройств, которые не имеют гальванической развязки от промышленной сети переменного тока, следует соблюдать повышенную осторожность и правила электробезопасности.

 

Рис. 3.1. Схемы неизолированных датчиков сетевого напряжения 220 В {начало):

а)      диод VD1 отсекает отрицательную полуволну напряжения, резистором R2 регулируется амплитуда сигнала на входе МК (частота 50 Гц), конденсатор С1 устраняет помехи;

б) на вход МК поступает сигнал удвоенной частоты 100 Гц от мостового выпрямителя;

в)      провод питания МК +5 В гальванически связан с сетью 220 В. Резистор R1 ограничивает ток через внутренние защитные диоды МК (0.1…0.3 мА). Частота сигнала 50 Гц;

г)     транзисторы VT1, К72 образуют двухсторонний ограничитель напряжения с нагрузкой в виде резистора R2. Транзистор VT3 — усилитель-инвертор. Конденсатор С1 защищает МК от коммутационных помех, которые могут возникать в сети 220 В при работе тиристоров;

д)      МК проверяет исправность симистора VS1 и отсутствие обрыва в нагрузке Конденсатор С1 имеет большую ёмкость, поэтому на входе МК напряжение усредняется. Резистором R2 устанавливается порог напряжения, ниже которого считается, что произошла авария;

е)     для устройств, которые критичны к полярности включения вилки в сетевую розетку, «нуль» (N) и «фазу» (L) определяют стандартным прибором электрика «светящаяся отвёртка»;

ж)      двухстороннее ограничение сетевого напряжения внутренними диодами МК. Конденсатор С/ высоковольтный (250 В переменного напряжения) на случай обрыва резистора R3\

 

д) формирователь прямоугольных импульсов ТТЛ-уровня из переменного сетевого напряжения 9… 12 В. Задействуется свободный канал микросхемы DA! (драйвер интерфейса RS-232), имеющий на входе триггер Шмитта. Цепочка /?/, С2служит фильтром ВЧ-помех;

е) резисторы /?2, /?J образуют делитель с уровнем +2.5 В, чтобы АЦП МК работал в линейном режиме. Частота импульсов, снимаемых с диодного ограничителя VD3, VD4, — 50 Гц;

ж) аналогичнРис.3.3, г, но с двумя парами ограничительных диодов Шоттки У02..У05, Это, очевидно, перестраховка на случай выхода из строя диодов, находящихся в мосту VD1\

з) амплитуда входного напряжения МК с частотой пульсаций 100 Гц регулируется резистором R2. Конденсатор больщой ёмкости CI при отключении сети поддерживает некоторое время напряжение питания +5 В, чтобы МК успел корректно закончить программные процедуры.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты