Назад

  Технические  характеристики  модуля  для  блоков  питания.

Количество  команд  программы:  2901.

Программа  работает  на  двух  страницах  памяти  программ.

Программа  оптимизирована  (командная  оптимизация).

Количество  "однострочных"  надписей:  46.

Основные  составные  части  устройства.

Используется  м/контроллер  PIC16F873А -I/SP.

Элемент  индикации:  ЖК-модуль  компании  МЭЛТ  MT-16S2D-2YLG  (7-я версия). 

Термодатчик:  DS1820/18S20  фирмы  Dallas.

Кварц:  20 Мгц  (1 м.ц. = 0,2 мкс.).

Коммутации  нагрузки,  которая  подключена  к  блоку  питания,  осуществляются  с  помощью    полевого  транзистора  IRFZN44N,  который,  в  открытом  состоянии,  имеет  очень  малое  сопротивление.

Элемент измерения  тока:  резистор 0,01 ом.  (от  мультиметра  M-830В/DT-830B).

Буферно-усилительный  элемент:  сдвоенный  ОУ  LM358N  (или  ему  подобный).

Элемент  охлаждения:  компьютерный  (или  иной)  вентиллятор.

"Пищалка":  пъезоизлучатель,  обеспечивающий  приемлемую  громкость.

Виды  нагрузок:  активная  и  активо-емкостная.

Величина  интервала  времени  "мягкого"  включения  нагрузки:  задается  пользователем.

Напряжения  питания.

-  для  PIC16F873А -I/SP,  ЖК-модуля  и  термодатчика  à  5,12 в.  (стабилизированное),

-  для  м/схемы  LM358N  à  9 в.  (стабилизированное),

-  для  вентиллятора  à  12 … 14 в.  (стабилизированное  или  нестабилизированное).

Потребляемый  ток.

-  по  цепи  +9 в.:  около  1 ма.

-  по  цепи  +5,12 в.:  около 30 ма.  (зависит  от  величины  тока  подсветки  ЖК-модуля. 

   В  данном  случае,  это  ток  около  20 ма.),

-  по  цепи  +12 … 14 в.  à  зависит  от  применяемого  вентиллятора.

Наихудшие  и  наилучшие  инерционности  срабатывания  защит.

Наихудшее  время  срабатывания  защиты  по  превышению  порогов  U/I    комплексе),  равно  90 мкс.  (округлено  в  сторону  увеличения).

Наилучшее  время  срабатывания  защиты  по  превышению  порга  тока,  равно  43 мкс.  (округлено  в  сторону  увеличения).

Таким  образом,  в  диапазоне  от  43  до  90 мкс.,  в  зависимости  от  момента  возникновения  факта  превышения  порога  тока,  инерционность  срабатывания  защиты  по  току  может  быть  различной  (шаг  0,2 мкс.),  но  она  не  выйдет  за  пределы  этого  диапазона  по  причине  того,  что  весь  рабочий  цикл  режима  ЗАЩИТА  ВКЛЮЧЕНА  находится  в  "зоне"  разрешения  прерываний,  ("провалы"  отсутствуют).

Наихудшее  время  срабатывания  защиты  от  короткого  замыкания,  равно  650 мкс.  (округлено  в  сторону  увеличения).

Наилучшее  время  срабатывания  защиты  от  короткого  замыкания,  равно  43 мкс.  (округлено  в  сторону  увеличения).

Таким  образом,  в  диапазоне  от  43  до  650 мкс.,  в  зависимости  от  момента  возникновения  факта  короткого  замыкания,  инерционность  срабатывания  КЗ-защиты  может  быть  различной,  но  она  не  выйдет  за  пределы  этого  диапазона.

Инерционность  срабатывания  термозащиты  зависит  от  инерционности  нагрева  того,  температура  чего  контролируется.

Наименьшая  инерционность  срабатывания  термозащиты  будет  достигнута  в  случае  наличия  надежного  и  качественного  теплового  контакта  термодатчика  (желательно  применение  теплопроводной  пасты)  с  непосредственным  источником  нагрева. 

Диапазоны.

Диапазон  измерения  напряжения:  от  0,1 в.  до  99,9 в.,  с  шагом  0,1 в.

Показания  выше  99,9 в.  блокируются  нулями.

Диапазон  измерения  тока:  от  0,01 а.  до  9,99 а.,  с  шагом  0,01 а.

Показания  выше  9,99 а.  блокируются  нулями.

Диапазон  изменения  значений  порога  U:  от  0 в.  до  99,2 в.,  с  шагом  0,4 в.

Диапазон  изменения  значений  порога  I:  от  0 а.  до  9,92 а.,  с  шагом  0,04 а.

После  достижения  нулевых  значений  порогов,  все  действия,  направленные  на  дальнейшее  их  уменьшение,  блокируются.

После  достижения  максимальных  значений  порогов,  происходит  работа  по  кольцу.

Диапазон  изменения  значений  нижнего  температурного  порога:  от  30 градусов  до  90 градусов,  с  шагом  1 градус.

Диапазон  изменения  значений  верхнего  температурного  порога:  от  35 градусов  до  95 градусов,  с  шагом  1 градус.

Все  значения  верхнего  температурного  порога,  которые  превышают  значения  нижнего  температурного  порога  менее  чем  на  5  градусов,  автоматически  ("принудительно")  фиксируются  на  уровне  Тв. = (Тн. + 5) градусов.

То  есть,  превышения  Tв.  над  Тн.,  менее  чем  на  5  градусов,  технически  невозможны.  Более  -  можно.

После  достижения  минимального  значения  порогов,  все  действия,  направленные  на  дальнейшее  их  уменьшение,  блокируются.

После  достижения  максимального  значения  порогов,  все  действия,  направленные  на  дальнейшее  их  увеличение,  блокируются.

Диапазон  изменения  значений  КЗ-порога:  от  1,0 а.  до  9,9 а.,  с  шагом  0,1 а.

После  достижения  минимального  значения  КЗ-порога,  все  действия,  направленные  на  дальнейшее  его  уменьшение,  блокируются.

После  достижения  максимального  значения  КЗ-порога,  все  действия,  направленные  на  дальнейшее  его  увеличение,  блокируются.

Функциональность.

Любое  изменение  функциональности  сопровождается  надписями,  которые  отражают  это  изменение,  а  также  и  подсказками.

После  каждого  включения  питания,  производится  тест  термодатчика  на  предмет  наличия  или  отсутствия  его  электрического  подключения.

В  зависимости  от  результатов  этого  теста,  программные  процедуры,  связанные  с  работой  термодатчика,  либо  исполняются  (термозащита  работает),  либо  не  исполняются  (термозащита  не  работает).

После  окончания  теста  термодатчика,  устройство  может  работать  в  одном  из  двух  основных  режимов  (ЗАЩИТА  ВЫКЛЮЧЕНА  и  ЗАЩИТА  ВКЛЮЧЕНА),  с  возможностью  "ручного"  перехода  в  меню  установки  порогов.

В  режиме  ЗАЩИТА  ВЫКЛЮЧЕНА,  осуществляются:

-  визуальный  контроль  текущих  значений  напряжения, 

-  визуальный  контроль  текущих  значений тока,

-  визуальный  контроль  текущих  значений  температуры, 

-  ШИМ-регулирование  количества  оборотов  вентиллятора (в  зависимости  от

   температуры), 

-  защита  от  перегрева, 

-  защита  от  короткого  замыкания.  

За  3  градуса  до  срабатывания  термозащиты,  выдается  предупреждение,  с  визуально-слуховым  указанием  количества  градусов,  оставшихся  до  срабатывания  термозащиты.

После  срабатывания  термозащиты,  на  индикацию  выводятся  текущие  значения  температуры  и  значения  обеих  термопорогов.

Если,  в  интервале  времени  менее  5-ти  минут,  текущая  температура  опустится  ниже  нижнего  температурного  порога,  происходит  авторазблокировка  и  возврат  в  режим  ЗАЩИТА  ВЫКЛЮЧЕНА.

Блок  питания  выключается  (если используется устройство аварийного отключения БП):

-  если  сработала  защита  от  короткого  замыкания,

-  если  после  срабатывания  термозащиты,  в  течение  примерно  5-ти  минут,

   температура  не  опустится  ниже  нижнего  температурного  порога,

-  если  после  срабатывания  термозащиты,  температура  поднимется  более  чем 

   на  3  градуса.  

В  режиме  ЗАЩИТА  ВКЛЮЧЕНА,  осуществляются:

-  визуальный  контроль  текущих  значений  напряжения, 

-  визуальный  контроль  текущих  значений тока,

-  защита  от  превышения  порога  напряжения,

-  защита  от  превышения  порога  тока.

После  срабатывания  защиты  по  превышению  порогов  U/I,  на  индикацию  выводится  числовое  значение  этого  превышения  с  шагом:

-  для  U:  0,4  вольта,

-  для  I :  0,04  ампера.

Информирующие  звуковые  сигналы  формируются  после 

-  необнаружения  электрического  или  программного  подключения

   термодатчика,

-  срабатывания  любого  типа  защиты, 

-  приближения  к  порогу  срабатывания  термозащиты  от  3-х  градусов  и

   менее,

-  в  случаях  изменений  числовых  значений  порогов,  задаваемых  в  первых

   трех  пунктах  меню  установки  порогов,

Устройство  энергонезависимо  запоминает:

-  текущий  режим  работы,

-  значения  текущих  порогов  напряжения  и  тока,

-  значения  нижнего  и  верхнего  температурных  порогов,

-  значение  тока  короткого  замыкания,

-  признак  программного  включения  или  выключения  термодатчика.

После  включения  питания  устройства,  эти  параметры  выставляются  автоматически.

После  "прошивки"  PIC16F873А -I/SP,  по  умолчанию,  выставляются:

-  режим  ЗАЩИТА  ВЫКЛЮЧЕНА,

-  порог  U  =  10,0 в.,  порог  I  =  1,00 а.,

-  нижний  Т-порог  =  60 градусов,  верхний  Т-порог  =  80 градусов,

-  ток  короткого  замыкания  =  9,9 ампера,

-  термодатчик  программно  включен.

Энергонезависимое  запоминание  текущего  режима  работы  происходит  при  каждом  переходе  из  режима  в  режим.

Значения  остальных  параметров  пользователь  может  изменить  в  меню  установки  порогов.  При  этом,  они  автоматически  запоминаются.

В  меню  установки  порогов  осуществляются:

-  задание  значений  порогов  U/I  (защита  по  превышению  порогов  U/I),

-  задание  значений  нижнего  и  верхнего  термопорогов  (термозащита),

-  задание  значения  КЗ-порога  (защита  от  короткого  замыкания),

-  программное  включение  или  выключение  термодатчика  ( если  он

   электрически  подключен),

-  возврат  из  меню  в  тот  основной  режим,  из  которого  вызвано  меню.

Внутри  рабочих  циклов  обеих  основных  режимов,  пользователь  может  вручную  отключить  нагрузку  от  блока  питания  или  подключить  ее  к  нему.

Это  происходит  по  "принципу  RS-триггера".

Вентиллятор.

Имеет  место  быть  ШИМ-регулирование  количества  оборотов.

После  включения  питания  устройства,  вентиллятор  "разгоняется"  до  максимального  количества  оборотов.

Если  термодатчик  электрически  или  программно  отключен,  то  в  дальнейшем,  количество  оборотов  не  изменится  и  будет  максимальным    программе,  можно  задать  другое  их  количество).

Если  термодатчик  электрически  и  программно  подключен,  то  после  "разгона"  вентиллятора,  количество  оборотов  уменьшается  до  значения,  определяемого  первым  замером  температуры.

Этот  замер  происходит  непосредственно  перед  "влётом"  в  рабочий  цикл  любого  из  режимов.

В  рабочем  цикле  режима  ЗАЩИТА  ВКЛЮЧЕНА,  количество  оборотов  и  останется  таковым  в  течении  всего  времени  слежения. 

В  рабочем  цикле  режима  ЗАЩИТА  ВЫКЛЮЧЕНА,  количество  оборотов  вентиллятора  будет  прямо  пропорционально  зависеть  от  текущих  значений  температуры,  которая  периодически  замеряется.

В  случае  срабатывания  термозащиты  (превышен  верхний  температурный  порог),  вентиллятор  переводится  на  максимальное  количество  оборотов  (интенсивное  охлаждение).

В  случае,  если  в  интервале  времени  менее  5-ти  минут,  температура  опустится  ниже  нижнего  температурного  порога,  происходит  авторазблокировка,  и  количество  оборотов  вентиллятора  снова  будет  зависеть  от  текущих  значений  температуры.

Если  термодатчик  электрически  и  программно  подключен,  то  в  случае  срабатывания  защиты  от  короткого  замыкания,  количество  оборотов  зафиксируется  на  том  уровне,  который  имел  место  быть  на  момент  срабатывания  этой  защиты.

 

 

 


"Практикум по конструированию устройств на PIC контроллерах"      http://ikarab.narod.ru       E-mail: karabea@lipetsk.ru

 

Назад

Hosted by uCoz