| Ваш IP: 3.239.7.207 | Online(38) - гости: 13, боты: 25 | Загрузка сервера: 3.33 ::::::::::::

Регулируемый стабилизатор напряжения с защитой по току (Arduino)

За основу регуляруемого стабилизатора свята схема со траницы https://rcl-radio.ru/?p=57426 , схема достаточно простая и содержит минимальный набор элементов. Выходное напряжение регулируемого стабилизатора можно регулировать от 0 до 25 В при максимальном токе 3 А. Используя Arduino можно заметно расширить функционал стабилизатора, сделать индикацию и защиту по току и КЗ, добавив дополнительно аналоговый датчик тока ACS712, и цифровой датчик температуры 18B20 для контроля температуры корпуса силового транзистора.

Как видно на изображении, на индикатор выводится текущее напряжение и ток, температура корпуса силового транзистора и значение тока при котором сработает защита. Помимо токовой защиты имеется еще защита от перегрева силового транзистора, при температуре более 85 ºС напряжение будет сброшено до 0 В в течении 5 секунд, а на индикаторе высветится надпись «ERROR». Ток защиты устанавливается при помощи кнопок «+» и «-«, от 0,1 А до 3 А с шагом 0,1 А. При достижении выходного тока стабилизатора и тока защиты, выходное напряжение сбрасывается до 0 В, то же самое происходит при КЗ. Как и при тепловой защите на экран выводится надпись «ERROR». Защита активна в течении 5 секунд.

Схема стабилизатора напряжения условно поделена на две части, цифровую (Arduino+индикатор и кнопки управления) и силовую. В силовой части используется два параметрических стабилизатора на 5,6 В для опрного источника и 27 В для питания ОУ LM358 который имеет максимальное напряжение питания 32В, что позволяет запитывать схему стабилизатора напряжением выше 32 В.

Транзистор КТ825Г необходимо установить на теплоотвод площадью не менее 400 кв. см. Переменный резистор R5 задающий выходное напряжение стабилизатора желательно применить многооборотный, если такой возможности нет, то регулировку выходного напряжения необходимо разделить на грубую и плавную, применив для этой цели два резистора.

Напряжение с точки соединения R1 и R2 подается на аналоговый вход Arduino A0 которое не превышает 4,7 В при выходном напряжении стабилизатора 25 В. С датчика тока (модуль) ACS712 напряжение подается на вход А1, а цифровой датчик (модуль) температуры (крепится непосредственно на корпус силового транзистора) подключается к выходу А2. Управление защитой осуществляется при помощи аналого выхода D12, при срабатывании защиты на выходе D12 устанавливается логический ноль который подается на неинвертирующий вход ОУ, что приводит к закрыванию силового транзистора и напряжение на выходе становится равным нулю.

Библиотеки:

ACS712.zip

DallasTemperature.h

OneWire.h

#include <LiquidCrystal.h>
#include <OneWire.h>
#include <DallasTemperature.h>
#include <ACS712.h>
#include <EEPROMex.h>
  LiquidCrystal lcd(7, 6, 2, 3, 4, 5);// RS,E,D4,D5,D6,D7
  OneWire oneWire(A2);// вход датчика 18b20
  DallasTemperature t(&oneWire);
  ACS712 sensor(ACS712_05B, A1); // тип датчика ACS712_05B
  float U,I,i_reg,temp;
  float i_iz,i_sum,u_iz,u_sum;
  float kalib_u=5.32; 
  int temp_error=85;
  unsigned long time,time1,time2,time3;
  int w,i,i1,reg;
 
void setup(){ 
  Serial.begin(9600);lcd.begin(16, 2);//sensor.calibrate();
  t.begin();t.setResolution(9);//9 бит 
  pinMode(A0,INPUT);// U = 0...25 V
  pinMode(10,INPUT);pinMode(11,INPUT);//+ - 
  pinMode(11,INPUT);
  i_reg=EEPROM.read(0)/10.0;
}
 
void loop() {
  if(digitalRead(10)==HIGH){i_reg=i_reg+0.1;delay(200);w=1;}
  if(digitalRead(11)==HIGH){i_reg=i_reg-0.1;delay(200);w=1;}
  if(i_reg<=0){i_reg=0.1;}if(i_reg>3){i_reg=3;}
  ////////////////// измирение напряжения, вход А0 ////////////////////
  u_iz=analogRead(A0);i1++;u_sum=u_sum+u_iz;
  if(i1==10){U=u_sum/10;u_sum=0;i1=0;}
  if(millis()-time>200){
  U = U*5.00*kalib_u/1023;
  lcd.setCursor(0,0);lcd.print("U = ");lcd.print(U,1);lcd.print(" V  ");
  time=millis();}
////////////////////// измерение температуры корпуса транзстора ///////
  if(millis()-time1>1000){ t.requestTemperatures();
  temp=t.getTempCByIndex(0);
  lcd.setCursor(12,0);lcd.print(temp,0);
  lcd.print(char(223));lcd.print("C     ");
  time1=millis();
  }
/////////////////////// измерение тока ///////////////////////////////
  i_iz = sensor.getCurrentDC();i++;i_sum=i_sum+i_iz; // измерение
  if(i==10){I=i_sum/10;i_sum=0;i=0;}
  if(millis()-time2>300){lcd.setCursor(0,1);if(I<=0){I=0;}
  lcd.print("I = ");lcd.print(I,1);lcd.print(" A  ");
  time2=millis();}
///////////////////// вывод рег тока ///////////////////////
  lcd.setCursor(11,1);lcd.print(i_reg,1);lcd.print(" A");
  if(I>i_reg||temp>temp_error||i_iz>i_reg+0.5){pinMode(12,OUTPUT);digitalWrite(12,LOW);
  lcd.setCursor(11,1);lcd.print("ERROR");delay(5000);I=0;U=0;
  pinMode(12,INPUT);}
  ///////////////////// eeprom ///////////////////////////
  if(w==1&&millis()-time3>10000){reg=i_reg*10.0;EEPROM.update(0,reg);w=0;time3=millis();}
}

Значение тока защиты сохраняется в энергонезависимой памяти через 10 секунд после регулировки тока. Стабилизатор напряжения в настройке практически не нуждается, необходима лишь калибровка при помощи скетча, при помощи следующих переменных:

  • float kalib_u=5.32;
  • int temp_error=85;

Первая переменная калибрует напряжение выводимое на индикатор, вторая переменная отвечает за температурную защиту.

Комментарии

Добавить комментарий

Войти с помощью: 

Случайные статьи

  • Бестрансформаторный источник питания 12 В / 15 мА

    Бестрансформаторный источник питания 12 В / 15 мА

    Некоторые схемы которые имеют небольшой ток потребления, поэтому для их работы можно использовать простые бестрансформаторные источники питания. В подобных источниках питания целесообразно использовать диодный мост, для увеличения величины выходного тока и меньшей пульсации выходного напряжения, что позволяет использовать конденсаторный фильтр меньшей емкости. Поэтому в предложенной схеме VD3 VD4 используются как …Подробнее...
  • Секундомер на ATtiny2313 (Arduino IDE)

    Секундомер на ATtiny2313 (Arduino IDE)

    На базе ATtiny2313 можно собрать простой секундомер. Информация выводится на дисплей LCD1602. Для управления секундомером используются три кнопки — СТАРТ, СТОП, СБРОС. Минимальный шаг секундомера 0,1 секунда, максимальное время измерения 24 часа. Кнопки СТОП и СТАРТ работают через прерывания IN0 и INT1 (пример — https://rcl-radio.ru/?p=94273), время тактируется при помощи таймера …Подробнее...
  • Часы-будильник на PIC16F877A

    Часы-будильник на PIC16F877A

    На рисунке показана схема часов с будильником. Часы отображают часы, минуты и секунды, будильник только часы и минуты. Дополнительной опцией часов является термометр, датчик температуры LM35 подключен к выводу 9 (AN6) микроконтроллера. После подачи питания на микроконтроллер необходимо установить правильное время, сделать это можно при помощи кнопки «Установка времени», при …Подробнее...
  • Автоматическая регулировка усиления

    Автоматическая регулировка усиления

    Автоматическая регулировка усиления  (АРУ) регулирует выходной сигнал в определенных пределах, при разном уровне входного сигнала.В результате устраняются различия громкости, которые могут раздражать, при смене каналов радиоприемника, телевизора… Полевой транзистор VT1 используется как переменное сопротивление. Это значение может  от бесконечности до 150Ω, тем самым регулируя усиление ОУ на TL072.Подробнее...
  • Регулируемый блок питания с цифровым управлением

    Схема регулируемого блока питания м цифровым управлением состоит из регулятора положительного напряжен7ия на KM317, КПОМ декадного счетчика CD4017, таймера NE555 и регулятора отрицательного напряжения на LM7912. Напряжение сети понижается трансформатором до напряжения +/-12В при токе 1А во вторичной обмотке, далее оно выпрямляется. С1-С5 емкостной фильтр постоянного напряжения. Светодиод LED1 сигнализирует …Подробнее...