назад

Устройство за превключване на пет термодатчика към общ термометър Иван Парашкевов, Радио, телевизия, електроника 1999/9/стр.9 – 14.
В практиката често се налага да се контролира и измерва температурата на няколко обекта или на повече от една температура на един обект. Пример за това могат да бъдат термокамери, в които въздухът се размесва и въпреки това температурата в различни точки се отличава с по няколко градуса. В статията се разглежда един от възможните варианти на решението на подобен проблем, при който за измерването на пет температури се използва само един термометър. Тъй като използваният термометър работи с термодатчик от типа Pt100, предложеното устройство е предназначено да превключва датчици от същия тип, като за целта се използват релета с магнитно управляеми контакти (МУК).

Принципната схема на устройство, което решава този и аналогични проблеми, е дадена на фиг. 1. С ИС DD1 се реализирани две стъпала. Първото (DD1.3 и DD1.4) е предназначено да определя режима на работа на цялото устройство. С превключвателя SA „режим” се задава такъв начин на работа при който петте термодатчика RK-1 – RK – 5 се превключват автоматично или се избира един от тях и термомртърът, включен в изхода на устройството, индикира само неговата температура. Двата логически елемента (ЛЕ) DD1.3 и DD1.4 се използват в схема за предотвратяване на последствията от вибрирането на контакта на превключвателя SA [1]. Двете логически състояния на изв. 08 и изв. 12 управляват работата на генератора, реализиран с ЛЕ DD1.1 и DD1.2 и транзистора VT. При сигнал с ниво лог. 1 на изв. 01 генераторът работи и устройството превключва датчиците, като всеки от тях е включен за около 0,5 до 20 s. Tочното време се задава с тример-потенциометъра RP. При сигнал с ниво лог. 0 на изв 01, термометърът индикира само температурата на един от термодатчиците до следващото натискане на SA. Тъй като времето за включване на всеки термодатчик се индикира от светодиод, по време на неговото светене се натиска SA, когато се избира определен термодатчик. Импулсите получени на изхода на генератора DD1.2, постъпват на входа на брояча, реализиран с ИС DD2. Kъм изходите на брояча е свързан дешифраторът на двоично десетичен в десетичен код, който осигурява постоянно в едон от десетте си изхода състояние лог. 0, което се премества от изв. 01 до изв. 11 (надолу по принципната схема).
С пунктир и изводи от 01 до 17 на фиг. 1 също е дадено стъпало, реализирано с 5 ЛЕ 2 И-НЕ (ИС DD4 и DD5), с което се управляват изходните транзистори VT2 – VT6. Както се подразбира от схемата, например VT2 ще бъде отпушен през времето, когато на единия от изводите 01 и 02 на DD3 ще има сигнал с ниво лог. 1. DD4 и DD5 са монтирани на платка, която се споява перпендикулярно към основната, което означава, че при необходимост лесно може да бъде сменена с друга. В такъв случай броят на логическите елементи и на входовете им се определя според конкретното им предназначение. Това от своя страна определя и транзисторите и релетата, които управляват. С други думи, броят на превключваните датчици е пряко свързан с броя на ЛЕ (в случая реализирани с DD4 и DD5), на транзисторите и релетата.
Задействането на петте релета с МУК се индикира от светодиодите VD6 – VD10.
Захранването на схемата е стабилизирано. Реализирано е с понижаващия трансформатор TV – 220 V/9 V/150 mA, изправителя, осъществен с диодите VD10 – VD14, и стабилизатора за +5 V (ИС DA 1РН7805).
Предложеното устройство е реализирано на две печатни платки, които помежду си са механично укрепени с три дистанционни втулки с дължина 35 mm. На горната платка е разположен токозахранващият блок.
Характерно за нея е това, че от страната на елементите се монтират само изправителните диоди VD10 – VD14. Всички останали елементи се монтират от страната на спойките. На долната платка се спояват елементите, които управляват релетата К1 – К5, включително и бутонният превключвател SA.
Цялото устройство е реализирано в метална кутия с две затварящи се пластмасови стени – предна и задна. На предната стена се монтират петте гнезда, в които се включват термодатчиците. Над всяко гнездо се монтира в правоъгълен отвор съответният на него светодиод. На задната стена се закрепва изходно гнездо от същия тип, а над него – мрежовият превключвател. Вариант на подобно конструктивно решение е предложен на фиг. 11. Както се вижда от фигурата, работата с устройството е пределно упростена. Петте термодатчика от типа Pt100 се включват във входните гнезда. С превключвателя (4) се избира режимът на работа. С мрежовия превключвател (6) се включва и изключва устройството. Съединителният кабел с куплунзите (7 и 8) се използва за включване към входната верига на цифровия термометър [5, 6]. Светодиодите с корпус с форма на паралелепипед индикират коя температура се показва в момента на светенето на съответния светодиод. На позиция на фиг.11 за пример е избран само първият от тях.
Свързването с цифровия термометър става с двужилен или с трижилен кабел, което се определя от конкретното включване на петте термодатчика. Ако по някаква причина единият от тях липсва, не е необходим или е прекъснал, съответният на номера му вход става отворен и във времето, през което е задействало съответното реле с МУК, включеният в изхода на устройството термометър ще показва температура, равна на горната граница на обхвата му. Това се отнася за вариантите на термометъра, предложен в [5, 6], като температурата може да бъде съответно +63 С, +127 С, +255 С. В такъв случай или трябва да се включи резистор с произволно съпротивление вместо съответния Pt100 (в границите на температурния обхват), или да се намали броят на входните гнезда. Последното е свързано при необходимост с корегирането на броя и вида на ЛЕ (в случая реализирани с DD4 и DD5).

На фиг. 2 е предложено разположението на елементите на токозахранващата платка. На фиг. 3 е дадена фолийната и картина от страната на елементите, а на фиг. 4 – от страната

на спойките. Всички елементи с изключение на диодите 1N4003 се монтират от страната на спойките.

На фиг. 5 е представено разположението на елементите на основната платка на устройството. На фиг. 6 е показана фолийната картина от страната на елементите, а на фиг. 7 – от страната на спойките.

На фиг. 8 е дадено разположението на елементите на малката платка, която се монтира перпендикулярно на основната. На фиг. 9 е предложена фолийната и картина от страната на елементите, а на фиг. 10 – от страната на спойките. Присъединяването и към основната става с помощта на 17 калайдисани проводника с диаметър около 0,9 mm, например от изрязани изводи след монтаж на диоди 1N4003 или подобни на тях.

Проверка на работата на устройството. Мрежовият щепсел 5 на устройството (фиг. 11) се включва към напрежение ~220 V/50 Hz. В изхода на DA (изв. 3) се измерва напрежение +5V. Това е захранващото напрежение за останалите ИС на основната платка. Светодиодите VD6 – VD10 трябва да светят и угасват последователно в зависимост от избраната честота с тример – потенциометъра RP (от около 0,5 до 20 s).
През времето, през което свети един от светодиодите VD6 – VD10, трябва да е задействало и съответното на него реле с МУК и с омметър да се провери за затворен контакт (рийд ампулата му). Трябва да се провери и определянето на режима на работа на устройството от превключвателя SA. След натискането на SA (4 – фиг. 11), индикаторните светодиоди и съответните на тях релета трябва да се превключват автоматично. При ненатиснат SA трябва да остане задействано само релето с МУК, чиито светодиод е светил в момента на отпускането на SA, и повече да не се осъществяват превключвания до следващото натискане на SA.
При извършване на монтажа при двупровпдно включване на термодатчици, клемните гнезда се свързват съгласно принципната схема от фиг. 1.
Практическата експлоатация на разглежданото устройство бе проведена с електронния термометър с обхват от -50 до +127 С, публикуван в [5, 6]. Използваните термодатчици от типа Pt100 се свързват по двупроводна схема и имат еднаква дължина на съединителните проводници. При свързване по трипроводна схема, на платката се включват допълнително, паралелно на монтираните по едно реле с МУК, за което е предвидено място. В такъв случай броят на релетата става 10.
ИС DA е монтирана на радиатор с повърхност около 12 sm кв, който има форма на буквата „П”, обърната след монтажа. По този начин се облегчава топлинния режим на DA даже при напрежение от мрежата, което се изменя между 220 и 240 V.
ЛИТЕРАТУРА
1. Конов, К., А. Щерев. Интегралните схеми в практиката. Част 1. С., Техника, 1976, с. 66.
2. Jeschonek, M. Digitales Temperaturmesgerat mit drei verschiedenen Messtellen. – Funkamateur, 1985, N 4, p. 197.
3. Jeschonek, M. Digitales Temperaturmesgerat mit drei verschiedenen Messtellen. – Funkamateur, 1985, N 5, p. 248.
4. Димов, В. Радиално бягащи светлини. – Радио, телевизия, електроника, 1987, с. 29.
5. Мачев, М., И. Парашкевов. Цифров термометър с ИС СМ757.- Радио, телевизия, електроника, 1993, N12, с. 4.
6. Парашкевов, И., М. Мачев. Цифров термометър с ИС СМ757.- Радио, телевизия, електроника, 1996, N11, N12, с.14.


Тиристорен регулатор на обороти, мощност и яркост на светене  Иван Парашкевов, Владимир Петров Радио, телевизия, електроника 1997/10/стр. 13,14.
На фиг. 1 е показана принципната на несложно устройство за регулиране на оборотите на електродвигател, който намира приложение в различни битови уреди, например електрически пробивни машини, миксери и др. То може да се използва и за регулиране на мощността на електрически поялници, така също и за задаване на различна яркост на светене на електрически лампи.

Известно е, че подобни двигатели работят добре при променливо или постоянно напрежение. Това обуславя възможността те да се включат към пулсиращо напрежение от еднополупериоден токоизправител. Това е и една от причините в [1,2] да се изтъкне, че в този случай саморегулирането на оборотите обуславя мощност и обороти, по – малки с не – повече от 20% от тези при захранване с променливо напрежение от мрежата, което прави нерационално прилагането на двуполъпериодно регулиращо устройство в конкретния случай.
На фиг. 1 е предложен вариант, в който към разгледаната в [1,2] принципна схема са добавени мощен диод и превключвател SA2 „режим”. Наличието на превключвателя позволява паралелно на тиристора VS да се включва и изключва диодът VD3. Когато диодът е изключен, тиристорният регулатор дава възможност напрежението, подавано към двигателя, да се изменя от нула до 1/2 от захранването Uз. Когато с превключвателя SA2 се включи диодът VD3, през него преминават половината полупериоди на напрежението от мрежата, а това позволява захранващото напрежение на двигателя да се регулира от 1/2 Uз до 220 V, което се отразява пропорционално и на оборотите на двигателя или, с други думи, при това положение на SA2 възможностите на регулиране на оборотите се увеличават с около 20%.
Използваната принципна схема не се отличава от предложената в [1,2] с изключение на диода VD3 и превключвателя SA2 „режим”. Така също не се използва кондензаторът, който е свързан паралелно на потенциометъра. Тъй като в [1,2] са разгледани подробно
няколко подобни устройства, принципът на работа на схемата от фиг. 1 не се разглежда в статията.
Поради максималната простота на схемата, предложена на фиг. 1, тя не е универсална, т.е. не е подходяща за абселютно всички видове дрелки миксери и други подобни устройства. Както показаха проведените експерименти, при някои от използваните двигатели, регулирането на оборотите във втория обхват не е достатъчно ефективно.
Особеностите на работа на схемата при малки обороти и големи натоварвания са разгледани в [1,2].
Регулаторът на обороти е монтиран на платка от едностранно фолиран стъклотекстолит с размери 75 х 55 mm. На фиг. 2 са показани разположението на елементите върху платката,

както и свързването и с тиристора VS, диода VD3, превключвателя SA2 “режим”, двигателя, мрежовият превключвател SA1 и автоматичният предпазител. На фиг. 3 е дадена фолийната и картина.

Диодът VD3 и тиристорът VS се монтират на охлаждащи радиатори [3,4]. Възможен е вариант, при който на общ радиатор могат да се монтират VS и VD3, ако се използват такива, които са означени на принципната схема от фиг. 1. Приблизителните стойности на съпротивлението на резистора R1 (5,6k) и разсейваната мощност (6 W), могат да се получат, като се свържат паралелно 3 резистора по 18 к (2 W), които върху платката се

запояват един върху друг. Друг вариант за избягване на употребата на R1 и RP с мощността, означена на принципната схема е предложен в [2].
Задължително трябва да се отбележат като минимум още две области на приложение на предложената на фиг. 1 схема. Както показаха проведените експерименти, с тиристорния регулатор може да се регулират плавно както яркостта на светене на електрически лампи, така и мощността на електрически поялници.
Тъй като при регулирането на яркостта на светене, използването на превключвателя SA2 е неудобно, възможно е да не се използват SA2 и VD3, но в този случай трябва да се включат четири диода в схема Грец на входа на устройството. С тях се изправя напрежението от мрежата и това превръща тиристорния регулатор в двуполупериоден. В този си вид обаче, той не може да се прилага за регулиране на оборотите на повечето двигатели, за които се използва схемата, предложена в [1,2], и устройството на фиг. 1
ЛИТЕРАТУРА
1. Марстън, Р. 110 тиристорни схеми. С. Техника., 1979.
2. Драганов, Л. Тиристорен регулатор на оборотите. – Радио, телевизия, електроника, 1995, N 6.
3. Рачев, Д. Справочник на радиолюбителя. С., Техника, 1984.
4. Чернышев, А. Обеспечение тепловых режимов изделий электронной техники. М., Энергия, 1980.

Електронен терморегулатор Милиен Славов
Радио, телевизия, електроника 2002/2/стр.9,10
Предложената схема на терморегулатор за люпилня (инкубатор) се различава принципно от често публикуваните в списанията схеми. Обикновено съставителите им са избрали двупозиционен регулатор, чрез който се стремят да постигнат виссоко качество на регулирането. А точно двупозиционното регулиране е с най – лоши параметри по отношение на качеството. Така например формулираното изискване за поддържане на температурата с максимално отклонение +/- 0,1 С не е трудно да се изпълни с подобен тип регулиране, стига обаче инкубаторът да не е подложен на резки изменения в температурата на околната среда или на други смущаващи работата му въздействия. А в реални условия такива въздействия винаги има. Преходните процеси при двупозиционното регулиране са с големи отклонения от зададената стойност. Това води до нарушаване на изискването за отклонение +/-0,1 С. Неслучайно в промишлените системи за автоматизация, двупозиционното регулиране се използва само за най – неотговорните параметри. Без да навлизам в подробности, ще кажа, че изключително се прилагат следните закони за регулиране: пропорционален (П), интегрален (И), диференциален (Д) или комбинация от тях – ПИ, ПД, ПИД, (регулатори ИД или само Д не се използват). Изборът на регулатор зависи от конкретния обект за регулиране, но това не е обект на статията [2]. Ще отбележа само, че ПИ регулаторът може би е най – често се използваният и със системите, в състава на които влиза, се постига добро качество на регулиране.

Схемата на фиг. 1 представлява система за автоматично регулиране, в чиито регулатор е приложен ПИ закон за регулиране (т.е. ПИ регулатор). Разбира се, по – опитните любители електрончици могат да използват схемата и за други обекти (не само за температурата на въздуха в инкубатор, но и в други съдове), а с известни преобразувания на входното и/или на изходното стъпало – и за регулиране на наляане, ниво и т.н. Изложеният метод е един от най – простите за получаване на ПИ закон за регулиране и качествата му не са толкова високи, както на фирмените регулатори. Освен това с навлизането на компютрите в системите за автоматизация все по – малко се използват регулатори като обособена апаратура, а се синтезират програмно в автоматизираната система за управление.
Схемата се състои от следните блокове (фиг. 1): С термистора R11, включен по мостова схема, се измерва температурата. D2.1 усилва разсъгласуването и го мащабира. Чрез потенциометъра RP21 се задава изисканата температура. Двете температури във вид на разлика постъпват на входа на регулатора DD2.2, който заедно с R9, C3, VD1, R12 и R20 образува ПИ регулатор. С D2.3 e изграден класически интегратор, чието стартиране и нулиране се управляват от компаратора D4 синхронно с полувълните на напрежението от мрежата. Сигналите от D2.2 и D2.3 постъпват на входа на компаратора D3.1, който чрез оптрона OC1 и транзисторите VT2 и VT1 включва (запалва) симистора VS. Увеличаването на фазовия ъгъл на запалване на VS ще намалява ефективната мощност в товара. Изменението на фазовия ъгъл ще се извършва по ПИ закон. В случая не е съществено, че няма линейна зависимост между фазовия ъгъл и мощността.
Работата на схемата е онагледена чрез графиките на напреженията (фиг. 2). С Uизм е означено напрежението на изхода на D2.1, което съответства на измерената температура, а с Uзад – напрежението, определяно от RP21. Вижда се, че когато Uизм > Uзад, енергията в товара (нагревателя) намалява и обратно. За големината на енергията може да се съди по защрихованите площи.

Настройката на схемата е много важна за правилната и работа. Първо трябва да се избере измервателен обхват (скала). За инкубатор е подходящо скалата на измерване да е от 35 до 45 С (температурата, която ще е задание на регуатора да е около средата на скалата). Напрежението на изхода на D2.1 трябва да се изменя от 0 до 1 V за посочените температури. Това става, като с RP16 се настрои 0 V на извод 1 на D2.1 при 35 С. След това чрез подбор на съпротивлението на R18 (или с потенциометър, поставен на неговото място) се настройва 1V на извод 1. Проверява се температурата на околната среда, в която ще се регулира (примерно 37,8 С), и ако е необходимо, се корегира с RP16. Напрежението, получено от делителя R19 – RP21, трябва да се изменя от 1 до 0 V. Чрез RP21 ще се задава температурата, която регулаторът ще поддържа. Ако е необходимо, този потенциометър се извежда на лицевия панел на устройството и се прави разграфена скала. Температурният обхват може да бъде и друг, но ако се разшири много ще се намали точността на измерване и много силно ще влияят нелинейността на термистора и нелинейността на небалансирания мост на Уинстон. А прекомерното свиване на температурния обхват прави настройката трудна.
Следващата стъпка е настройката на D2.3. С RP33 се балансира така, че при 0 V от RP27 на извод 14 да има стабилно напрежение 0 V. С RP27 интеграторът се настройва да достига насищането на D2.3 за един полупериод на напрежението от мрежата (или за малко повече). Проверява се дали D4 работи синхронно с напрежението от мрежата и ако не, R24 се свързва с противоположния край на вторичната намотка на трансформатора.
Накрая се извършва настройката на параметрите на ПИ регулатора. Тя отнема повече време и е изцяло експериментална. С точен термометър се наблюдава промяната на температурата в инкубатора, след като е симулирано смущение (отваряне и затваряне на капака, задействане на вентилатор или друго). Ориентировъчните стойности на С3 и R9 са съответно 100 мкF и 220 кОм за люпилня с обем 50 литра. Увеличаването на стойността на единия и/или на другия елемент ще прави регулатора „по – бавен”, с по – плавна реакция и обратно [5]. Намирането на оптималните им стойности трябва да става съгласно някакъв критерий за качество на регулиране, например минимално време за достигане на зададената температура, минимално пререгулиране и т.н.Ако се промени обектът на регулиране (например ако регулаторът се използва за люпилня с различен обем), необходимо е отново да се настроят параметрите на регулатора.
ЛИТЕРАТУРА
1. Куцаров, С. 55 практически схеми на измервателни усилватели. С., Техника, 1984.
2. Хинов, Х. Автоматизация на технологични процеси. С., Техника, 1977.
3. Клейтън, Дж. и Б. Нюбай. Операционни усилватели. С., Техника, 1977.
4. Джуров, К. и Д. Македонски. Електрониката в прегледите на ТНТМ, кн. 6, С., Техника, 1983.
5. Титце, У. и К. Шенк. Полупроводниковая схемотехника. М., Мир, 1982.

Тиристорни релета за време Красимир Клисарски
Радио, телевизия, електроника 2001/10/стр. 10 – 12
Електронните релета за време намират голямо приложение в практиката за задаване на интервали от време с различна продължителност. С тях се управляват производсвени процеси, електробитова техника, рекламни устройства и др.
На фиг. 1 е показано електронно реле за времеменно изключване на консуматор (при използване на инверсните контакти на релето Р – включване на консуматор за определено време). То може да намери приложение при някои непрекъснати производства, поточни линии и др. По време на положителната полувълна на напрежението от мрежата върху силициевия, ценеров диод VD1 се формират правоъгълни импулси с амплитуда 9 V и честота 50 Hz. В резултат на това през диода VD2 се зарежда кондензаторът С2. По този начин времезадаващата верига се захранва с постоянно напрежение с малки пулсации. След преминаване на преходните процеси при включване на захранването, кондензаторът С3 е зареден, а релето P е задействано. Неговата контактна система управлява силовата верига, а индикаторната глимлампа HL свети.

При това положение VT1 е запушен, VT2 – отпушен, а през тиристора VS тече аноден ток – положителната полувълна на напрежението от мрежата. При натискане на бутона SB1, напрежението между базата на VT1 и нулевата шина нараства, VT1 се отпушва, VT2 се запушва, а през VS не тече аноден ток и релето отпуска котвата си. След отпускане на бутона SB1, кондензаторът С3 започва да се зарежда по експоненциален закон през веригата R4-R5. След изтичане на определено време (времето на закъснение), напрежението между базата на VT1 и нулевата шина е дотолкова намаляло, че той се запушва, VT2 се отпушва и релето Р включва. То ще остане в това състояние до повторно натискане на SB1. Минималната времезадръжка на схемата се задава с резистора R4. Обхватът на регулиране зависи от съпротивлението на RP5. С указаните номинални стойности на елементите са постигнати конкретни практически стойности 20 – 250 s. Посоченият обхват е ориентировъчен, защото силно зависи от толеранса на С3 (с него може грубо да се задава времезадръжката). VS се отпушва с няколко градуса закъснение в началото на всеки положителен полупериод, а в края му се се запушва.
Тук и в следващата схема е използвано електромагнитно реле 220 V, 50 Hz тип 2RH30 на RelOG (Германия), TGL26047. То има съпротивление на намотката 1,5 кОm и четири групи контакти за комутиране на ток с големина 10 А. Може да се замени с българско тип РМ или контактор. Транзисторите VT1 и VT2 имат голям статичен коефициент на усилване по ток (> 800). Схемата е работоспособна само, ако кондензаторът С1 има малка утечка.
На фиг. 2 е показана схема на реле за време с обратно действие. След преминаване на преходните процеси, релето P е отпуснало котвата си, а кондензаторът С3 е зареден. При натискане на бутона SB1, релето включва и започва да тече времето на закъснението. С указаните елементи времезадръжката е от 5 до 120 s. Нормално транзисторът VT1 е отпушен, VT2 е запушен, през VS не тече аноден ток и релето P е отпуснало котвата си. При натискане на SB1, базата на VT1 се свързва към нулевата шина, VT1 се запушва, VT2 и VS се отпушват. При отпускане на бутона на кондензатора, С3 започва да се зарежда по експоненциален закон през веригата R4-R5 и след определено време VT1 се отпушва, което води до изключване на релето. Тази схема е подходяща за автоматично включване на различни консуматори за определено време. Вместо релето Р може да бъде включена електрическа лампа с нажежаема жичка с мощност до 300 W. Тя ще свети с намалена яркост, защото през нея преминава само положителната полувълна на напрежението от мрежата. Схемите от фиг. 1 и фиг. 2 са оразмерени със запас и могат да управляват еднополупериодно мощни консуматори,включени вместо релето Р. При използване на тиристор 2N690 (с аноден ток 25А) е необходимо единствено да се увеличикапацитетът на кондензатора С1 до 330 nF.
В някои случаи е за предпочитане безконтактно управление на товара. Схемата от фиг. 3 е аналог на тази от фиг. 2. След преминаване на преходните процеси през товара не тече ток, а С3 е зареден. При натискане на SB1 на товара се подават и двата полупериода на напрежението от мрежата. Захранването му се прекратява след изтичане на времезадръжката (в тази схема тя може да се регулира плавно от 12 до 200 s). Схемата е подходяща за изработка на стълбищен автомат. Лампата Н1 е индикаторна. През интегралната схема Грец DA1 тече токът през товара.
На фиг. 4 е показана схема за временно изключване на консуматора (подобна на фиг. 1). И тук той се захранва с променливо напрежение, като преминават и двата полупериода. С указаните номинални стойности на елементите, времезадръжката е от 10 до 180 s. При натискане на бутона SB1 товарът се изключва за времето на закъснението.
Ако в схемните решения от фиг. 3 и 4, тиристорът VS се замени с 2N690 и се използва подходящ изправител, могат да се включват промишлени консуматори. Необходимо е само да се увеличи стойността на С2 на 470 мкF.
Температурната стабилност на времевия интервал на описаните схеми не е особено висока, въпреки, че използваният ценеров диод има най – малък температурен коефициент на изменение на изходното напрежение от серията Д814. Във всички схеми времевите интервали могат грубо да се задават с С3, R4 и RP5 имат аналогични функци.
Описаните релета могат да намерят приложение като програмни устройства, за командване на някои процеси, във фотографията, при рекламни устройства и др. Посочените възможности не изчерпват тяхното приложение. Някои от схемите имат възможност за използване на преходните процеси, като времезадръжка при включване.
Устройствата са практически проверени и се отличават с голяма надежност.
ЛИТЕРАТУРА
1. Клисарски, К. Стълбищен автомат. – Радио, телевизия, електроника, 1996, N2, с. 19.
2. Клисарски, К. Автоматично включване на вентилатор. – Млад конструктор, 1993, N2, с. 7.

Светлинен ефект за рекламен надпис Цветан Манойлов
Радио, телевизия, електроника 2001/10/стр. 9,10
В повечето случаи рекламните надписи само светят. С показаното устройство, надписът ще свети 50 s, след което ще мига 10 s, с което ще привлече вниманието. Освен за рекламен надпис, устройството може да се използва и за други цели – например за украса или сигнализация. То може да бъде изработено както със светодиоди (фиг. 1), така и с лампи с нажежаема жичка (фиг. 2). Използвана е една CMOS интегрална схема СD4001В, която съдържа четири

двувходови логически елемента ИЛИ-НЕ. С два от елементите – D1.1 и D1.2, и прилежащите към тях елементи е реализиран генератор на правоъгълни импулси, който генерира импулси с продължителност 50 s и пауза 10 s. С другите два елементите – D1.3 и D1.4, и прилежащите към тях елементи също е изграден генератор на правоъгълни импулси с честота 0,7 Hz. Когато на изхода на първия генератор има сигнал с високо ниво, на входа на втория генератор също ще има сигнал с високо ниво, което ще блокира работата му. На изхода на втория генератор също ще има сигнал с високо ниво, транзисторът VT1 ще е отпушен и светодиодите ще светвят в продължение на 50 s. След тези 50 s на изхода на първия генератор ще има сигнал с ниско ниво, т.е. на входа на втория генератор също ще има сигнал с ниско ниво, той ще започне да работи и светодиодите ще мигат в продължение на 10 s, след което всичко се повтаря. Успоредно на R7 и последователно свързаните светодиоди може да бъдат включени още групи от резистор и последователно свързани светодиоди, като общият им ток не трябва да превишава допустимия ток на транзистора VT1. Ako е необходимо, може да се постави и по – мощен транзистор. Светодиодите може да бъдат подредени като надпис, фигури или комбинация от двете.
Вторият вариант (фиг. 2) е реализиран с лампи с нажежаема жичка, които се управляват от симистора VS1. Вместо една лампа, както е показано на схемата, може да бъдат поставени повече лампи за 220 V, свързани паралелно. Също така могат да бъдат включени една или повече групи от последователно свързани лампи за ниско напрежение и еднаква мощност. Ако лампите са за 12 V, за една група са необходими 20 лампи, ако са за 24 V – 10 лампи.
В зависимост от мощността на лампите е необходимо да се постави подходящ радиатор на симистора. С посочения симистор ВТ138/600 може да се управляват лампи с общ ток до 12 А, а ако се използва ВТ139/800, общият ток на лампите може да достигне 16 А.
В схемата от фиг. 2 е използвана заградената с пунктир част от фиг. 1, като захранването на схемата от фиг. 2 е безтрансформаторно, стабилизирано и е реализирано с елементите С1, VD1, VD2, C2.
В изработеното устройство лампите са поставени зад полупрозрачен екран с надпис, но са възможни и други варианти.
Необходимо е да се спазват правилата за работа с CMOS интегрални схеми и за работа с напрежение от мрежата.
ЛИТЕРАТУРА
1. Димитрова, М., И. Ванков. CMOS интегрални схеми – част I. С., Техника, 1987.
2. Димитрова, М., И. Ванков. CMOS интегрални схеми – част II. С., Техника, 1988.

Схема за управление на стъпков двигател. Митьо Ст. Димитров  (Автоматизирано стъпково електрозадвижване. Манипулаторът МК пише букви)
Млад Конструктор 1984/8/стр. 3-5.
В статията ще ви покажем как да автоматизирате частично манипулатора – да замените ръкохватките на задвижващите винтове с български стъпкови електродвигатели.
Тези електрически машини са основа на задвижванията в много промишлени манипулатори и роботизирани системи. Какво представлява стъпковият електродвигател? Да го разгледаме първо като „черна кутия”. Той има два електрически входа. На единия се подава постоянен логически сигнал (единица или нула), с който се задава посоката на въртене. На другия вход се подават поредица импулси. При всеки един от тях роторът на двигателя се завърта на точно определен ъгъл, който представлява елементарната стъпка на двигателя. Тя е 7,5 ъглови градуса за българския двигател „СДА-7,5”.
Да отворим „черната кутия”. Роторът на стъпковия двигател е с постоянни магнити, а в статора му има монтирани две намотки. Напреженията UI и UII, които които трябва да се подават към тях, са показани на времедиаграмите на фиг. 1. В четирите интервала от време, означени с 1,2,3 и 4, роторът на двигателя застава в четири последователни различни положения в рамките на едно полюсно деление. Фактически, докато роторът премине покрай един полюс на статора, той прави четири стъпки. След умножаване по броя на полюсите на двигателя (за „СДА – 7,5 те са 12) се получава броят на стъпките за едно пълно завъртане, които двигателят може да изпълни.

Какво представлява системата за управляние на двигателя? Както казахме, двигателят има две намотки и ако към тях подадем директно захранване, той няма да се завърти. Към двете намотки трябва да се подадат две отделни напрежения, чиято форма и взаимно положение във времето трябва да отговаря на

показаните на времедиаграмите на фиг. 1. С U’II е показано напрежението, което трябва да се подаде към втората намотка, за да може двигателят да се завърти в обратна посока.

Показаната схема на фиг. 2 е разработена специално за българските стъпкови електродвигатели „СДА – 7,5”, произвеждани в Завода за асинхронни електродвигатели – Пловдив. Същата система за управление може да се използва за всякакъв друг двуфазен, маломощен, стъпков електродвигател. Характерното за схемата е, че тя се захранва еднополярно, а напрежението, подавано към намотките на двигателя, се променя в двуполярно от реверсивните четириъгълници, изпълнени с транзисторите Т5 – Т12.
Управлението на транзисторите от реверсивните четириъгълници става по следния начин: когато транзисторът Т3 е отпушен (на изхода на логическия елемент ЛЕ8 има логическа единица), протича ток през емитерния преход на Т7, през резистора R12, през транзистора Т3 и през емитерния преход на транзистора Т12. Двата транзистора, включени в срещуположните рамена на втория реверсивен четириъгълник, се отпушват. Протича ток през намотката II в посоката, означена с плътна стрелка. В този момент на изхода на ЛЕ7 има логическа нула, транзисторът Т4 е запушен и другите два транзистора Т8 и Т11 от втория реверсивния четириъгълник са запушени.
Когато двата логически елемента ЛЕ7 и ЛЕ8 сменят състоянията си (ЛЕ8 премине в нула, а ЛЕ7 в единица), се отпушва транзисторът Т4, който от своя страна води до отпушването на Т8 и Т11. В това време Т7 и Т12 са запушени и през намотката II протича ток, означен на фиг. 2 със стрелка с прекъсната линия. Същата картина се получава на другата намотка I при превключването на тригера ТЕ2.
Двата реверсивни четириъгълника се управляват от логически блок, образуван от трите D – тригера ТЕ1 – ТЕ3 и логическите елементи ЛЕ1 – ЛЕ8. D – тригерите са включени като делител на две. Управляващите импулси се изработват от генератора, образуван от двата логически елемента ЛЕ1 и ЛЕ2. През ключа К1, с който става пускането и спирането на системата, те се подават на входа на първия D – тригер ТЕ1. От двата му изхода сигналите се подават на другите два D – тригера ТЕ2 и ТЕ3. Техните изходни сигнали могат да управляват стъпковия електродвигател така, че той да се върти само в една посока. За да може да се обръща посоката на въртене, е използвана групата, образувана от логическите елементи ЛЕ5 – ЛЕ8. Двата елемента И-НЕ, ЛЕ3 и ЛЕ4, чиито входове са включени към превключвателя К2, избягват вредното въздействие на механичните вибрации на контактите му. Чрез К2 се управлява посоката на въртене на двигателя. Кондензаторът С2 и резисторите R3 и R4 служат за начално установяване на D – тригерите.
Логоческият разпределител се захранва с постоянно напрежение +5V спрямо маса. Двигателят трябва да получава напрежение от регулируем токоизточник, за да се подбере минималното, при което електромеханичната система работи, без да изпуска стъпка. Логическият разпределител се монтира на част от универсалната печатна платка (ако се използва специализирана печатна платка, тя трябва да бъде двойнофолирана с метализирани отвори, за да не бъде много голяма). Реверсивните четириъгълници се монтират на втора печатна платка с графичен оригинал, показан на фиг. 3а. Начинът на подреждане на елементите е означен на фиг. 3б.

Двигателят се прикрепва към електромеханичната система посредством специална планка, с дебелина 5 mm, показана на фиг. 4. През двата по – малки централни отвора тя се закрепва за масата на мястото на водещата планка, ограничаваща

движението на винта. Двигателят се закрепва към планката с четири винта М6, които се прокарват през четирите отвора на фланеца му и се навиват в четирите отвора с резба на планката. Връзката на вала на двигателя с винта е най – целесъобразно да се направи с парче гумен маркуч, който осигурява необходимата стабилност и гъвкавост на връзката.

Всички управляващи блокове на стъпковите двигатели и захранването се поставят в подходяща кутия, върху която се поставят четирите превключвателя, с които се управляват двигателите (по два за всеки двигател).

Автоматично изключване с реле за време    Георги Кузев
Радио, телевизия, електроника 1999/1/стр. 13,14
При експлоатация на различни електроуреди, захранвани от електрическата мрежа, може да се използва автоматично изключване с реле за време. С това се избягва разходът на излишна електроенергия и се намалява вероятността от възникване на пожар, ако включеният уред е оставен без наблюдение.

Устройството, чиято схема е показана на фиг. 1, се състои от изправителен мост (VD1 – VD4), мощен безконтактен комутиращ елемент (VS1), електронен ключ, реализиран с транзистора VT1, и времезадаваща група, осъществена с транзисторите VT2 – VT4.
Схемата работи по следния начин: в изходно състояние, когато бутонът S2 не е натиснат, кондензаторът С1 е разреден, транзисторите VT2 – VT4 са отпушени, транзисторът VT1 и тиристорът VS1 са запушени. В това време през товара Rт не протича ток. При кратковременно натискане на S2 посредством резистора R5, кондензаторът С1 се зарежда до напрежение на стабилизация на ценеровия диод VD6. След отпускане на S2, положителният извод на С1 се съединява с общия извод на схемата и по този начин на гейта на полевия транзистор VT2 възниква отрицателно напрежение. VT2 се запушва, като от това се запушват и VT3 и VT4. Токът протичащ през резистора R4, отпушва VТ1, който от своя страна отпушва VS1. При отпушен транзистор VT1, тиристорът VS1 се отпушва в началото на всеки полупериод на напрежението от електрическата мрежа и осигурява захранване на товара Rт.
С течение на времето след разреждане на кондензатора С1 (посредством потенциометъра RP8) до напрежение 4 V, съответстващо на напрежение на отсечката на полевия транзистор VT2, той се превключва и започва процес на отпушване на транзисторите VT3 и VT4, образуващи за VT2 положителна обратна връзка. При това положение С1 започва бързо да се разрежда през малкото съпротивление на отпушения транзистор VT4 и резистора R7. В резултат на това VT2 напълно се отпушва, което довежда до запушване на VT1, a той от своя страна запушва VS1 – устройството застава в изходно състояние.
Включеният в емитерната верига на VT1 диод VD5 служи за подобряване на режима на запушване на транзистора VT1. С така подбраните градивни елементи може да се осигури максимално времезадържане до 60 min. Желаното времезадържане се задава с потенциометъра RP8, чиято скала е градуирана с деления, кратни на 60. За еталониране се използва точен измерител на време.
Така конструираното реле за време не създава смущения и противосмутителен филтър във входа на захранването не е необходим. В изходно състояние устройството консумира мощност не повече от 2 W. Използваното ключе на S2 e миниатюрно тип МР-1, но може да се използват и ключета типове МП-11, КМ1-1.
Устройството може да се използва за захранване на товар до 300 W. Ако обаче се използва за захранване на мощности до 1200 W, диодите VD1-VD4 трябва да се монтират на радиатори от медна или алуминиева ламарина с размери 50х50х3 mm, тиристорът VS1 – на радиатор с охлаждаща повърхност 260 cm кв, като може да се замени с КТ706, Т15N/400T, BTW27/400R. Транзисторът VT1 може да се замени с KT605Б, КТ940А, BF459, а VT3 и VT4 – с други подобни с коефициент на усилване над 80. Полевият транзистор VT2 може да се замени с КП302А, КП307.
ЛИТЕРАТУРА
1. Васильев, В.А. Зарубежные радиолюбительские конструкции. М., Радио и связь, 1982.
2. Флинд, Э. Электронные устройства для дома. М., Энергоатомиздат, 1984.
3. Дробница, Н.А. 60 схем радиолюбительскох устройств. М., Радио и связь, 1988.
4. В помощь радиолюбителю, Выпуск 98. М., ДОСААФ, 1987.

Управление на четирифазов стъпков електродвигател
По материали на сп. „EDN” сп. Септември 1985
Радио телевизия електроника 1988/3/стр. 37, 38

Показаната на фиг. 1 схема дава възможност за сравнително просто управление на четирифазов стъпков двигател. Таймерът 555 D1 генерира импулсна поредица с променлива честота до 10 кHz. Изходът на мултивибратора се използва като тактов вход за двоичен реверсивен брояч, състоящ се от два JK – тригера (D2) и схеми И-НЕ (D3). Ресетиращите входове се свързват по посочения начин, при което броячът се привежда в състояние 00 след включване на захранването. Изходите на брояча се декодират с помощта на D4, за да се избегне една от изходните линии (от 0 до 3). От изходите на декодера се получава последователност за управление на двигател с една или две фази.
Във всеки момент се изработва импулс за една от фазите, които се задействат последователно. На фиг. 2а е показана таблица на състоянията. Изходните сигнали на декодера се инвертират и се подават към усилвателите за всяка фаза.
При двуфазно управление във всеки момент са задействани две от фазите.
Съответната таблица за състоянията е показана на фиг. 2б. За да се получи необходимата последователност от импулси за този режим, изходите се комбинират два по два като входове на схеми тип „изключващо или”. Техните изходи се подават на входовете на съответните усилватели.
Усилвателят за една фаза е показан на фиг. 3.
Забележка към фиг. 3. За всяка от фазите е необходим по един усилвател.

Включване на асинхронни двигатели    инж. Васко Делев  Млад Конструктор 1982/5/стр.12, 13

Включване на асинхронен двигател в еднофазна мрежа         инж. Иван Тепавичаров   Млад Конструктор 1994/2-3/18, 19

Пропорционално телеуправление - изпълнителни механизми  Николай Николов, Валери Терзиев  Радио телевизия електроника 1988/4/стр. 6-9

Изпълнителни схеми за управление на пренавиващия електродвигател в лентодвижещите механизми за касетни магнетофони с електронно управление  н.с. инж. Борислав орозов, н.с. инж. Панайот Данчев, н.с. инж. Ангел Ангелов  Радио телевизия електроника 1985/7/стр. 29-32

Импулсен регулатор на скоростта на въртене на постояннотоков електродвигател с ИСх 555          Владимир Бочев        Млад Конструктор 1982/6/стр. 13

Блок за фиксирана настройка с цифрова индикация     инж. В. Кравчук Радио телевизия електроника 1987/4/стр.15,16

Материалите подготви за сайта:

Иван Парашкевов

e-mail: ivanparst@dir.bg

         главна страница       напред           горе