STM32: 15 ደረጃዎችን (ከስዕሎች ጋር) በመጠቀም ኃይለኛ ዲጂታል ኤሲ ዲሚመር

2024 ደራሲ ደራሲ: John Day | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2024-01-30 07:29

በሄሳም ሞሺሪ ፣ [email protected]

የ AC ጭነቶች ከእኛ ጋር ይኖራሉ! እነሱ በዙሪያችን በሁሉም ቦታ ስለሆኑ እና ቢያንስ የቤት ውስጥ መገልገያዎች በዋናው ኃይል ይሰጣሉ። ብዙ ዓይነት የኢንዱስትሪ መሣሪያዎች እንዲሁ በነጠላ-ደረጃ 220V-AC የተጎላበቱ ናቸው። ስለዚህ ፣ እንደ መብራት ፣ የኤሲ ሞተር ፣ የቫኪዩም ማጽጃ ፣ መሰርሰሪያ ፣ ወዘተ የመሳሰሉትን በኤሲ ጭነት ላይ ሙሉ ቁጥጥር (ማደብዘዝ) የምንፈልጋቸው ሁኔታዎች ያጋጥሙናል። የ AC ጭነት መቆጣጠር አለመሆኑን ማወቅ አለብን። እንደ ዲሲ ጭነት ቀላል። የተለየ የኤሌክትሮኒክ ወረዳ እና ስትራቴጂ መጠቀም አለብን። በተጨማሪም ፣ የኤሲ ዲሚመር በዲጂታል የተነደፈ ከሆነ ፣ ጊዜ-ወሳኝ ትግበራ ተደርጎ ይቆጠራል ፣ እና የማይክሮ መቆጣጠሪያው ኮድ በጥንቃቄ እና በብቃት መፃፍ አለበት። በዚህ ጽሑፍ ውስጥ ሁለት ክፍሎችን ያካተተ ገለልተኛ 4000 ዋ ዲጂታል ኤሲ ዲሜመርን አስተዋውቄያለሁ -ዋና ሰሌዳ እና ፓነል። የፓነል ሰሌዳው ተጠቃሚው የውጤት ቮልቴጅን በተቀላጠፈ ሁኔታ እንዲያስተካክል የሚያስችል ሁለት የግፋ አዝራሮችን እና ባለ ሰባት ክፍል ማሳያ ይሰጣል።

ደረጃ 1: ምስል 1 ፣ የኤሲ ዲመር ዋና ሰሌዳ መርሃግብር ንድፍ

ዜሮ-ማቋረጫ ነጥቦችን ለመለየት IC1 ፣ D1 እና R2 ጥቅም ላይ ይውላሉ። ዜሮ-ማቋረጫ ነጥቦች ለኤሲ ዲሜመር በጣም አስፈላጊ ናቸው። IC1 [1] የ galvanic ማግለልን የሚሰጥ ኦፕቶኮፕለር ነው። R1 ጫጫታውን የሚቀንስ እና ሁሉንም ለውጦች (የሚነሱ እና የሚወድቁ ጠርዞችን) እንድንይዝ የሚፈቅድ የ pullup resistor ነው።

IC3 ከ ST [2] በ 25A ደረጃ የተሰጠው Triac ነው። ይህ ከፍተኛ የአሁኑ ደረጃ 4000 ዋ የመደብዘዝ ኃይልን በቀላሉ እንድንደርስ ያስችለናል ፣ ሆኖም ፣ የ Triac የሙቀት መጠኑ ዝቅተኛ እና ወደ ክፍሉ የሙቀት መጠን ቅርብ መሆን አለበት። ከፍተኛ የኃይል ጭነቶችን ለመቆጣጠር ካሰቡ ፣ አንድ ትልቅ ሙቀት መስቀልን ወይም ክፍሉን ለማቀዝቀዝ አድናቂን መጠቀምዎን አይርሱ። በውሂብ ሉህ መሠረት ፣ ይህ Triac በተለያዩ መተግበሪያዎች ውስጥ ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል - “ትግበራዎች እንደ የማይንቀሳቀስ ቅብብሎች ፣ የማሞቂያ ደንብ ፣ የማነሳሳት ሞተር ጅማሬ ወረዳዎች ፣ ወዘተ ፣ ወይም ለብርሃን ዲምፖች ውስጥ ለፊል ቁጥጥር ሥራ ባሉ መተግበሪያዎች ውስጥ የ ON/OFF ተግባርን ያካትታሉ። ፣ የሞተር ፍጥነት መቆጣጠሪያዎች ፣ እና ተመሳሳይ”።

C3 እና R6 ፣ R4 እና C4 ተንኮለኞች ናቸው። በቀላል ቃል ውስጥ የ Snubber ወረዳዎች ጫጫታውን ለመቀነስ ያገለግላሉ ፣ ሆኖም ለበለጠ ንባብ ፣ እባክዎን ከ ST [3] የ AN437 ማመልከቻ ማስታወሻውን ይመልከቱ። አይሲ 3 ተንሸራታች ያልሆነ Triac ነው ፣ ሆኖም ፣ እኔ የውጭ ተንኮለኛ ወረዳዎችን እንዲሁ ለመጠቀም ወሰንኩ።

IC2 IC3 ን ለመቆጣጠር የሚያገለግል ኦፕቶይሶሊተር Triac [4] ነው። እንዲሁም ተገቢውን galvanic ማግለልን ያደርጋል። R5 የ IC2 ን ዳዮድ ፍሰት ይገድባል።

IC4 ለዲጂታል ክፍል ወረዳዎች ኃይልን የሚሰጥ ታዋቂው AMS1117 3.3V ቮልቴጅ ተቆጣጣሪ [5] ነው። C1 የግብዓት ጫጫታውን ይቀንሳል እና C2 የውጤት ጫጫታውን ይቀንሳል። P1 የውጭውን ኃይል ከመሣሪያው ጋር ለማገናኘት የሚያገለግል የ 2 ፒኖች ወንድ ኤክስኤች አያያዥ ነው። ማንኛውም የግቤት ቮልቴጅ ከ 5 ቮ እስከ 9 ቮ በቂ ነው።

IC5 STM32F030F4 ማይክሮ መቆጣጠሪያ እና የወረዳው ልብ [6] ነው። ጭነቱን ለመቆጣጠር ሁሉንም መመሪያዎች ይሰጣል። P2 ማይክሮ መቆጣጠሪያውን በ SWD በኩል ለማቀናጀት በይነገጽ የሚሰጥ የ 2*2 ወንድ ራስጌ ነው።

R7 እና R8 ለተገፋፉ ቁልፎች (pullup resistors) ናቸው። ስለዚህ የ MCU የግፊት አዝራሮች ካስማዎች እንደ ገባሪ-ዝቅተኛ ተደርገው ተዘጋጅተዋል። በ MCU የውሂብ ሉህ መሠረት C8 ፣ C9 እና C10 ጫጫታውን ለመቀነስ ያገለግላሉ። L1 ፣ C5 ፣ C6 ፣ እና C7 የአቅርቦቱን ጫጫታ ይቀንሳሉ ፣ እንዲሁም ለግብዓት ጫጫታ ጠንካራ ማጣሪያ ለመስጠት የመጀመሪያ ትዕዛዝ LC ማጣሪያ (Pi) ይገንቡ።

IDC1 በዋናው ሰሌዳ እና በፓነል ቦርድ መካከል በ 14 መንገድ ጠፍጣፋ ገመድ በኩል ተገቢ ግንኙነት ለማድረግ የሚያገለግል 2*7 (14 ፒን) ወንድ IDC አገናኝ ነው።

PCB አቀማመጥ [ዋና ሰሌዳ]

ምስል -2 የዋናው ሰሌዳውን የ PCB አቀማመጥ ያሳያል። ባለ ሁለት ንብርብር ፒሲቢ ንድፍ ነው። የኃይል አካላት ቀዳዳ-ቀዳዳ እና ዲጂታል አካላት SMD ናቸው።

ደረጃ 2 - ስእል 2 ፣ የኤሲ ዲመር ዋና ሰሌዳ የ PCB አቀማመጥ

በምስሉ ላይ ግልፅ እንደመሆኑ ፣ ቦርዱ በሁለት ክፍሎች ተከፍሎ IC1 እና IC2 ን በመጠቀም በኦፕቲካል ተለይቷል። እኔ ደግሞ በ ICB እና IC3 ስር በፒ.ሲ.ቢ. ከፍተኛው የአሁኑ ተሸካሚ ትራኮች ሁለቱንም የላይ እና የታች ንብርብሮችን በመጠቀም ተጠናክረው ቪያዎችን በመጠቀም ታስረዋል። IC3 በቦርዱ ጠርዝ ላይ ተተክሏል ፣ ስለሆነም የሙቀት መስቀያ መትከል ቀላል ነው። ከ IC5 በስተቀር ክፍሎቹን በመሸጥ ረገድ ችግሮች ሊኖሩዎት አይገባም። ፒኖች ቀጭን እና እርስ በእርስ ቅርብ ናቸው። በፒኖች መካከል የሽያጭ ድልድዮችን ላለማድረግ መጠንቀቅ አለብዎት።

ለ TLP512 [7] ፣ MOC3021 [8] ፣ BTA26 [9] ፣ AMS1117 [10] ፣ እና STM32F030F4 [11] የተሰየመውን የኢንዱስትሪ ደረጃ የተሰጣቸው የ SamacSys ክፍል ቤተ -ፍርግሞችን በመጠቀም የዲዛይን ጊዜዬን በእጅጉ ቀንሷል እና ሊከሰቱ የሚችሉ ስህተቶችን አስቀርቷል። እነዚህን የመርሃግብር ምልክቶች እና የፒ.ሲ.ቢ ዱካዎችን ከባዶ ለመንደፍ ካሰብኩ ምን ያህል ጊዜ እንዳጠፋሁ መገመት አልችልም። የ Samacsys ክፍል ቤተ-ፍርግሞችን ለመጠቀም ፣ ለሚወዱት የ CAD ሶፍትዌር ፕለጊን መጠቀም [12] ወይም ቤተ-ፍርግሞቹን ከክፍል-ፍለጋ-ሞተር ማውረድ ይችላሉ። ሁሉም የ SamacSys አገልግሎቶች/ክፍል ቤተ -መጻሕፍት ነፃ ናቸው። እኔ አልቲየም ዲዛይነርን እጠቀም ነበር ፣ ስለዚህ የሳማስሲስ አልቲየም ተሰኪን መጠቀም እመርጣለሁ (ምስል 3)።

ደረጃ 3 - ስእል 3 ፣ ከ SamacSys Altium Plugin የተመረጡ ክፍል ቤተ -መጻሕፍት

ምስል 4 ከቦርዱ የላይኛው እና የታችኛው የ 3 ዲ እይታዎችን ያሳያል። ምስል 5 የተሰበሰበውን ዋና ሰሌዳ ፒሲቢን ከከፍተኛው እይታ ያሳያል እና ምስል 6 የተሰበሰበውን ዋና ሰሌዳ ፒሲቢን ከስር እይታ ያሳያል። አብዛኛዎቹ ክፍሎች የላይኛው ሽፋን ላይ ይሸጣሉ። በታችኛው ንብርብር ላይ አራት የ SMD አካላት ይሸጣሉ። በስእል -6 ውስጥ የፒ.ሲ.ቢ.

ደረጃ 4: ምስል 4 ፣ 3 ዲ እይታዎች ከፒሲቢ ቦርድ

ደረጃ 5 - ምስል 5/6 ፣ ተሰብስቦ ዋና ሰሌዳ ፒሲቢ (የላይኛው እይታ/ታች እይታ)

የወረዳ ትንተና [ፓነል] ስእል 7 የፓነሉን ሥዕላዊ መግለጫ ያሳያል። SEG1 ባለ ሁለት አሃዝ ባለብዙ ቁጥር የጋራ-ካቶድ ሰባት ክፍል ነው።

ደረጃ 6 - ምስል 7 ፣ የኤሲ ዲመር ፓነል መርሃግብር ንድፍ

ከ R1 እስከ R7 ተቃዋሚዎች የአሁኑን በሰባት ክፍል LED ዎች ይገድባሉ። IDC1 7*2 (14 ፒኖች) ወንድ IDC አያያዥ ነው ፣ ስለሆነም ባለ 14 መንገድ ጠፍጣፋ ሽቦ ከዋናው ሰሌዳ ጋር ያለውን ግንኙነት ይሰጣል። SW1 እና SW2 የሚነካ የግፊት ቁልፎች ናቸው። P1 እና P2 ባለ 2-ፒን ኤክስኤች ወንድ አያያorsች ናቸው። በቦርድ ላይ ከሚዳሰሱ የግፊት ቁልፎች ይልቅ የውጭ ፓነል ግፊት ቁልፎችን ለመጠቀም ለሚያስቡ ተጠቃሚዎች አቅርቤአቸዋለሁ።

Q1 እና Q2 የሰባቱን ክፍሎች እያንዳንዱን ክፍል ለማብራት/ለማጥፋት የሚያገለግሉ N-Channel MOSFETs [13] ናቸው። የማይፈለጉ የ MOSFET ን ማስነሻዎችን ለመከላከል የ MOSFETs በርን ፒን ዝቅተኛ ለማድረግ R8 እና R9 የሚጎትቱ ተቃዋሚዎች ናቸው።

PCB አቀማመጥ [ፓነል]

ስእል 8 የፓነልቦርዱ ፒሲቢ አቀማመጥ ያሳያል። እሱ የሁለት ንብርብሮች የፒ.ሲ.ቢ ሰሌዳ ነው እና ከ IDC አያያዥ እና ከንክኪ ግፊት ቁልፎች በስተቀር ሁሉም ክፍሎች SMD ናቸው።

ደረጃ 7 - ምስል 8 ፣ የኤሲ ዲመር ፓነል ሰሌዳ የ PCB አቀማመጥ

ከሰባት-ክፍል እና የግፊት ቁልፎች በስተቀር (የውጭ ቁልፎችን የማይጠቀሙ ከሆነ) ፣ ሌሎች ክፍሎች በታችኛው ንብርብር ላይ ይሸጣሉ። የ IDC አያያዥ እንዲሁ በታችኛው ንብርብር ላይ ይሸጣል።

ከዋናው ሰሌዳ ጋር ተመሳሳይ ፣ ለ 2N7002 [14] የሳምሳሲስ የኢንዱስትሪ ክፍል ቤተመፃህፍት (የእቅድ ምልክት ፣ የ PCB አሻራ ፣ 3 ዲ አምሳያ) እጠቀም ነበር። ስእል 9 የ Altium ተሰኪውን እና በ Schematic ሰነድ ውስጥ የሚጫነው የተመረጠውን ክፍል ያሳያል።

ደረጃ 8 - ምስል 9 ፣ የተመረጠ አካል (2N7002) ከሳማስሲስ አልቲየም ተሰኪ

ምስል 10 ከፓነልቦርዱ የላይኛው እና የታችኛው የ 3 ዲ እይታዎችን ያሳያል። ምስል 11 ከተሰበሰበው የፓነልቦርድ የላይኛው እይታ ያሳያል እና ምስል 12 ከተሰበሰበው የፓነልቦርድ የታችኛው እይታ ያሳያል።

ደረጃ 9: ምስል 10 ፣ 3 ዲ እይታዎች ከፓነልቦርዱ የላይኛው እና ታች

ደረጃ 10: ምስል 11/12 ፣ ከላይ/ታች እይታ ከተሰበሰበው ፓነልቦርድ

የውጤት ቁጥር 13 የኤሲ ዲመር ሽቦውን ዲያግራም ያሳያል። የአ oscilloscope ን በመጠቀም የውጤት ሞገድ ቅርፁን ለመፈተሽ ከፈለጉ ፣ የ oscilloscope መጠይቁን የመሬቱን መሪ ወደ ደብዛዛ ውፅዓት ወይም በአውታረ መረቡ ላይ የትም ቦታ ማገናኘት የለብዎትም።

ትኩረት - የኦስቲስኮስኮፕ ምርመራዎን በቀጥታ ከዋናው ጋር አያገናኙ። የመመርመሪያው የመሬት መሪ ከዋናው ተርሚናል ጋር የተዘጋ loop ሊሠራ ይችላል። ወረዳዎን ፣ ምርመራዎን ፣ ኦስቲልኮስኮፕዎን ወይም እራስዎንም ጨምሮ በመንገዱ ላይ ያለውን ሁሉ ያፈነዳል

ደረጃ 11 - ምስል 13 ፣ የኤሲ ዲመር ሽቦ መስመር

ይህንን ችግር ለማሸነፍ 3 አማራጮች አሉዎት። ልዩ ልዩ መጠይቅን በመጠቀም ፣ ተንሳፋፊ ኦስቲልኮስኮፕን (አብዛኛው ኦስቲሲስኮፖች መሬት ማጣቀሻ ናቸው) ፣ 220V-220V ማግለል ትራንስፎርመር በመጠቀም ፣ ወይም በቀላሉ እንደ 220V-6V ወይም 220V-12V ያሉ ርካሽ ደረጃ ወደ ታች ትራንስፎርመር ይጠቀሙ… በቪዲዮው እና በስእል -11 ውስጥ ውጤቱን ለመፈተሽ የመጨረሻውን ዘዴ (ደረጃ-ታች ትራንስፎርመር) ተጠቀምኩ።

ምስል 14 የተሟላውን የ AC dimmer ክፍል ያሳያል። ባለ 14 መንገድ ጠፍጣፋ ሽቦን በመጠቀም ሁለት ሰሌዳዎችን አገናኝቻለሁ።

ደረጃ 12 - ምስል 14 ፣ የተሟላ ዲጂታል ኤሲ ዲመር ዩኒት

ስእል 15 ዜሮ-ማቋረጫ ነጥቦችን እና የ Triac ን ማብሪያ/ማጥፊያ ጊዜን ያሳያል። ግልፅ እንደመሆኑ ፣ ሁለቱም የ pulse መነሳት/መውደቅ ምንም ዓይነት ብልጭ ድርግም እና አለመረጋጋት እንዳያጋጥማቸው ተደርገው ነበር።

ደረጃ 13 - ምስል 15 ፣ ዜሮ ማቋረጫ ነጥቦች (ሐምራዊ ሞገድ ቅርፅ)

ደረጃ 14 - የቁሳቁሶች ሂሳብ

ለ C3 እና C4 630V ደረጃ የተሰጣቸው capacitors መጠቀም የተሻለ ነው።

ደረጃ 15 - ማጣቀሻዎች

ጽሑፍ -

[1] ፦ TLP521 የውሂብ ሉህ ፦

[2]: BTA26 የውሂብ ሉህ

[3]: AN437 ፣ ST የመተግበሪያ ማስታወሻ

[4]: MOC3021 የውሂብ ሉህ

[5] AMS1117-3.3 የውሂብ ዝርዝር

[6] STM32F030F4 የመረጃ ዝርዝር

[7]: የ TLP521 የንድፍ ምልክት እና የ PCB አሻራ

[8]: የ MOC3021 የእቅድ ምልክት እና የ PCB አሻራ

[9]: የ BTA26-600 የ Schematic Symbol እና PCB አሻራ

[10]: የ AMS1117-3.3 የንድፍ ምልክት እና የ PCB አሻራ

[11]: የ STM32F030F4 የእቅድ ምልክት እና የ PCB አሻራ

[12]: የኤሌክትሮኒክ CAD ተሰኪዎች

[13]: 2N7002 የውሂብ ዝርዝር

[14]: የ 2N7002 የግራማዊ ምልክት እና የ PCB አሻራ