Науковий вісник НЛТУ України (Feb 2022)

Розроблення стабілізатора змінної напруги з мікроконтролерним управлінням

  • А. І. Головатий,
  • В. М. Теслюк,
  • Н. С. Ріпак

DOI
https://doi.org/10.36930/40320112
Journal volume & issue
Vol. 32, no. 1

Abstract

Read online

Розроблено апаратне та програмне забезпечення стабілізатора змінної напруги з мікроконтролерним управлінням на платформі Arduino. Розроблено принципову електричну схему і модель стабілізатора змінної напруги з мікроконтролерним управлінням. Складено алгоритм його роботи і програмне забезпечення на мові C у середовищі Arduino IDE для вбудованих систем на платформі Arduino. Стабілізатор змінної напруги побудовано за модульним принципом, що дає змогу швидко його модернізувати. Пристрій має можливість налаштування максимальної та мінімальної напруги мережі для спрацювання захисту. Стабілізатор змінної напруги дає змогу підтримувати напругу живлення на навантаженні у допустимих межах за значних її відхилень, має можливість налаштування діапазону напруги мережі для роботи стабілізатора, потенціометрами ручного налаштування. У стабілізаторі використано електронні силові ключі на MOSFET транзисторах, перемикання яких синхронізовано з роботою мережі живлення, що зменшує електромагнітні завади. Силовий модуль та мікроконтролерний модуль управління гальванічно розв'язані. Перемикання силових ключів відбувається в моменти переходу синусоїдальної напруги мережі через нуль. Швидкість спрацювання захисту навантаження від перенапруги та регулювання (стабілізації) напруги на навантаженні становить менше 20 мс. Інформаційні повідомлення про стан мережі живлення та напруги на навантаженні виводяться на рідкокристалічний дисплей (РКД) та в послідовний порт для віддаленого моніторингу. Стан мережі можна контролювати за світлодіодними індикаторами. У разі відхилення мережі за допустимі межі, спрацьовує звукова та візуальна сигналізація, інформація передається також у послідовний порт. У разі перевантаження стабілізатора по струму спрацьовує автоматичний вимикач. Автономне живлення плати управління дає змогу передавати аварійні повідомлення зв відсутності напруги в мережі. Пристрій має ширші можливості, дешевший порівняно з наявними стабілізаторами з такими ж характеристиками.

Keywords