Схема:
Предлагаемое
устройство выполняет функции самовосстанавливающегося
предохранителя и
предназначено для защиты
от перегрузок
по току
различной радиоэлектронной
аппаратуры, питаемой постоянным
напряжением.
Основные технические характеристики:Входное напряжение, В ........6...
30
Интервал установки
порога
срабатывания защиты по току, А.................
0,
01...9,
99
Периодичность подключения нагрузки
после срабатывания
защиты, с ..........0,
5
Потребляемый
ток, мА .............
7
Устройство:Основой устройства (рис.
1) является микроконтроллер DD1,
работающий по программе, коды
которой приведены в
таблице.
Он измеряет протекающий ток, сравнивает
его
с заранее
установленным значением порога срабатывания
защиты, выводит
информацию на ЖК
индикатор HG1
и управляет
мощным полевым
переключательным транзистором VT1.
Функцию датчика тока выполняет
резистор R4. Напряжение на
нем пропорционально протекающему
через
нагрузку току, оно поступает на
усилитель
постоянного тока
на ОУ DA2.1,
и уже
усиленное напряжение через
буферный усилитель-повторитель
напряжения на
ОУ DA
2.2 - на
линию РАО микроконтроллера DD1,
которая сконфигурирована как вход
встроенного в него
АЦП.
Эталонное напряжение АЦП (2,56
В)
выведено на
выход РВЗ (вывод 17)
микроконтроллера и
дополнительно фильтруется конденсатором
С5. Параметрический
стабилизатор
напряжения на резисторе
R5 и светодиоде
HL1 обеспечивает питание десятиразрядного
ЖК индикатора HG1 напряжением
около 1,5
В,
резис-тивные делители R6R7 и R8R9
предназначены
для согласования
выходных сигналов микроконтроллера с
входами индикатора
HG1.
АЦП микроконтроллера
работает в
режиме непрерывного
преобразования с
тактовой частотой около
250 кГц. При обработке
прерывания по завершению преобразования
происходит сравнение кодо
в в
регистрах АЦП с кодами в
буферных
регистрах (далее
по тексту - установочных),
которые соответствуют
порогу срабатывания защиты.
Если протекающий
ток меньше
установленного порога,
транзистор VT1 открыт
и на нагрузку поступает
питающее напряжение. Когда ток
достигнет или превысит
пороговое
значение, транзистор VT1 в течение
около
60 мкс
закрывается, отключая нагрузку. После
этого через
каждые 0,5
с транзистор
VT1 по
команде микроконтроллера
DD1 станет открываться,
и если перегрузка по
току будет устранена, транзистор
останется в открытом
состоянии.
Значения протекающего тока и порога
срабатывания
отображаются на
индикаторе HG1. В правой
его части
отображается значение порогового
тока. В
крайнем правом
(первом) разряде
- сотые доли
ампера, во-втором - десятые,
третий погашен и в
четвертом - единицы
ампер.
Аналогично в левой части индикатора
(разряды
7- 10)
отображается значение протекающего через
нагрузку тока.
При превышении этим
током 9,
99 А
на 7,
8 и 10-м
разрядах отображаются знаки "-".
Нажатием на кнопку SB1
осуществляют установку порога
срабатывания
защиты 5 А. Программно запрещено
скачкообразное
изменение кодо
в в установочных регистрах (от
0 до
999, и наоборот).
Нажатием на
кнопку SB2
"-" или
SB3 "+" изменяют
это значение с переменным
шагом. При постоянном удержании
одной из этих
кнопок
первые десять значений порога изменяют
ся с
дискретностью 0,
01 А, затем она
увеличивается до
0,1 А.
После отпускания
кнопки шаг
снова возвращается
к исходному значению
- 0,01 А.
Устройство позволяет определять максимальный
пусковой ток нагрузки.
Для
этого нажимают на кнопку SB4
"Режим".
Перед обработкой
прерывания от АЦП коды
из установочных
регистров копируются в
регистры общего
назначения микроконтроллер
а, а при
обработке прерывания увеличиваются
на 10, что соответствует
увеличению тока срабатывания защиты
на 0,1
А.
Если кнопку "Режим" удерживать в
нажатом
состоянии, значение
тока срабатывания защиты увеличивается
на 0,
1 А каждые
0,5
с и
отображается в
правой части индикатора.
После подключения нагрузки (если
необходимо) уменьшают значение тока
защиты кнопкой SB2
"-".
Эта функция удобна при большой
емкости
конденсаторов в
фильтрах питания нагрузки. Если
кнопка SB4
"Режим" не нажата,
значение установочных
регистров восстанавл
ивается и значение
тока срабатывания защиты
возвращается к первоначальному.
Печатная плата:
Детали:Большинство деталей
размещены на печатной
плате
из односторонне фольгированного стеклотекстолита, чертеж
которой
показан на
рис. 2. Резистор R4
- проволочный,
демонтированный из неисправного
цифрового мультиметра
серии М83х,
постоянные резисторы
- МЛТ, С2-23,
оксидные конденсаторы - импортные,
остальные - KM, K10-17,
светодиод - любой
красного
цвета свечения с прямым падением
напряжения
1,5...
1,7 В при
токе 0,
3 мА, дроссель
- импортный
ЕС-24, он
припаян со
стороны печатных проводни
ков к контактным площадкам выводов
5 и 15 микроконтроллера.
Минусовый выход устройства
соединяют
(припаивают) с фланцем транзистора VT1.
Настройка:Для налаживания
к выходу устройства подключают
последовательно соединенные
резистор сопротивлением 6...
10 Ом,
мощностью 25
Вт и
образцовый амперметр. Изменением
входного напряжения устанавливают выходной
ток 1...1.5А,
и подборкой резистора
R1
уравнивают показания в левой части
индикатора
HG1 и
амперметра.
Программа микроконтроллера Автор:
М. Озолин,
с. Красный Яр
Томской обл.