공기 이온화 장치 자동화. 구성표, 설명

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대부분의 가정용 공기 이온화 장치용 전원 공급 장치에서는 스크랩 재료로 장치를 제조하는 단순성과 저렴한 비용에 중점을 둡니다. 우리는 운영 편의성에 대해 이야기하지 않습니다. 이 기사의 저자는 기존 소스를 마이크로 컨트롤러로 보완하기로 결정하여 작동 모드를 다양화할 수 있었습니다.

마이크로 컨트롤러의 제어에 따라 공기 이온화 장치는 일반적인 연속 모드에서 작동할 수 있을 뿐만 아니라 공급되는 전압을 조절하는 기능도 제공합니다. 설정된 시간에 켜지고 꺼지며, 설정된 시간이 지나면 자동으로 작동을 멈춥니다. 모든 모드의 매개변수는 LED 디지털 표시기의 값을 확인하면서 키패드에서 변경할 수 있습니다.

소스 회로의 주요 부분(XP1 플러그에 연결된 I/O 보드 없음)은 그림 1에 나와 있습니다. XNUMX.

공기 이온화 장치 자동화

여기에는 세 가지 주요 기능 단위가 있습니다.

전원 공급 장치에는 변압기가 없습니다. 네트워크에서 소비되는 총 전류가 15mA 이하인 경우 이는 상당히 타당합니다. 다이오드 브리지 VD1은 교류 주전원 전압을 정류합니다. 저항 R1은 커패시터 C1의 충전 전류 펄스의 진폭을 제한합니다. 댐핑 저항 R14 및 R15를 통해 정류된 전압은 전계 효과 트랜지스터 VT4의 고전압 인버터의 최종 단계에 전원을 공급하고 저항 R2-R4(약 70V 강하)를 통해 +12V 전압 안정기에 전력을 공급합니다. 인버터의 예비단을 위한 트랜지스터 VT1. 장치의 미세 회로에 전원을 공급하기 위해 통합 안정기 DA12을 사용하여 +1V의 전압에서 +5V를 얻습니다.

제어 장치는 PIC16F628 마이크로컨트롤러를 기반으로 하며 표에 따라 사전 프로그래밍되어야 합니다. 마이크로컨트롤러는 사용자가 설정한 소스 작동 모드에 대한 데이터를 내부 비휘발성 메모리에 저장합니다. 따라서 매번 이온화 장치를 켜고 전원을 다시 구성할 필요가 없습니다. 종료 시 적용되었던 모드에서 작동이 자동으로 재개됩니다.

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이 순간을 미리 인식하기 위해 마이크로컨트롤러에 내장된 두 개의 비교기가 사용됩니다. 해당 입력(핀 1 및 18 DD1)은 저항 브리지 R18-R21의 대각선에서 전압을 수신하며 장치 작동 중에 핀 18 DD1의 전압은 핀 1의 전압보다 높습니다. 네트워크에서 연결을 끊은 후 핀 18 DD1의 전압은 빠르게 떨어지고 +5 BII 회로와 핀 1 DD1에서는 VD3C7 회로 덕분에 한동안 거의 변하지 않은 상태로 유지됩니다. 핀 18과 1 사이의 전위차의 부호가 변경된 것을 감지한 마이크로 컨트롤러는 공급 전압이 작동을 계속하기에 불충분한 값으로 떨어지기 전에 작동 모드에 대한 데이터를 비휘발성 메모리에 기록합니다.

마이크로 컨트롤러의 핀 10-13은 소스를 제어하는 I/O 보드에 설치된 2개의 버튼에서 신호를 수신합니다. 시프트 레지스터 DD6는 마이크로컨트롤러가 직렬 형식으로 생성한 제어 신호를 동일한 보드에 있는 두 개의 디지털 LED 표시기로 병렬 형식으로 변환합니다. 표시는 동적입니다. DD9의 핀 1과 XNUMX의 전압 레벨에 따라 주어진 시간에 표시기 중 하나만 작동합니다.

고전압 인버터는 트랜지스터 VT2-VT4와 펄스 변압기 T1(소형 흑백 TV의 라인 변압기)을 기반으로 구축되었습니다. 핀 150의 마이크로컨트롤러 DD350에 의해 생성된 1...8Hz 주파수의 직사각형 펄스는 트랜지스터 VT2 및 VT3을 10..-12V의 진폭으로 증폭합니다. 미분 회로 C8R13에 의해 단축된 후 이 펄스는 강력한 CMOS 트랜지스터 VT4를 엽니다. 이 트랜지스터의 드레인 회로에는 변압기 T5의 권선 7-1이 포함됩니다. 다이오드 VD4는 댐퍼 다이오드입니다.

변압기의 승압 권선(9-11)의 펄스는 다이오드 열 VD6-VD11의 전압 증배를 통해 정류기에 공급됩니다. 그러한 정류기의 회로와 설계는 잘 알려져 있다. 제작할 때 V. Utin의 기사 "Chizhevsky Chandelier의 전원 공급 장치 옵션"(Radio, 1997, No. 10, pp. 42, 43)의 권장 사항을 사용할 수 있습니다.

펄스 반복률에 따라 이온화 장치에 공급되는 전압은 15~35kV 범위에서 달라지며, 필요한 경우 전압 증배 단계를 여러 개 더 추가하여 늘릴 수 있습니다.

다이어그램 (그림 1 참조)에 표시된 거의 모든 요소가 위치한 소스의 주 인쇄 회로 기판이 그림 2에 나와 있습니다. 2. 보드는 양면으로 구성되어 있으며 양쪽에 부품이 설치되어 있습니다. 커패시터 C9 및 C73는 K17-50이고 산화물 커패시터는 K35-10 또는 그 유사품입니다. 나머지 커패시터(C15-CXNUMX 제외)는 모든 유형의 세라믹입니다.

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고전압 정류기가 있는 변압기 T1과 이온화 장치 연결용 소켓 XS1은 별도의 블록에 있습니다. 커패시터 C10-C15 - K73-13 또는 기타 전압이 10kV 이상인 경우. 보호 저항 R17은 단자 간 파손 없이 소스의 전체 출력 전압을 견뎌야 합니다. MLT-2 저항기 등은 1200V 전용으로 설계되었으므로 여기에는 적합하지 않습니다. 예를 들어 KEV-2에 적합합니다. 여러 개의 저전압 저항을 직렬로 연결하여 저항 R17을 만들 수 있습니다.

I/O 보드는 그림 3에 표시된 다이어그램에 따라 조립됩니다. 1 SB4-SB1 버튼 중 하나를 누르면 마이크로컨트롤러에 명령이 전송될 뿐만 아니라 해당 HL4-HL1 LED가 켜지므로 사용자는 명령이 실행되었는지 시각적으로 확인할 수 있습니다. 저항 R8 - R1은 공통 음극 HG2 및 HGXNUMX를 사용하여 LED 표시기 요소의 전류를 제한합니다. 다이어그램에 표시된 유형의 표시기를 다른 표시기로 교체하는 경우 언급된 저항기의 값을 줄여 글로우의 밝기를 높여야 할 수도 있습니다.

공기 이온화 장치 자동화

메인 보드와 마찬가지로 I/O 보드도 양면입니다. 인쇄 도체의 도면과 양쪽 요소의 레이아웃이 그림 4에 나와 있습니다. 1. 저전압 유닛 케이스의 전면 패널에 LED 표시기 HG2, HG1의 소수점이 위쪽(보통 아래쪽이 아님)에 오도록 보드를 부착합니다. 이 위치에서 표시기의 숫자가 올바르게 보입니다(마이크로컨트롤러 프로그램에서 제공). XP16 플러그는 메인 보드에 있는 동일한 이름의 XNUMX선 케이블에 연결됩니다.

공기 이온화 장치 자동화

소스는 네트워크에 연결되고 SA1 스위치를 닫은 후 1초 후에 작동을 시작합니다(그림 1 참조). 디지털 표시기에 표시된 두 자리 숫자는 에어로이오나이저에 공급되는 고전압 값(킬로볼트)입니다. SB2 "Up" 및 SB3 "Dw" 버튼을 사용하여 XNUMXkV 단계로 변경할 수 있습니다. 표시기의 소수점 상태는 설치된 작동 모드를 보여줍니다. 총 XNUMX개가 있습니다:

HG1 표시등의 소수점이 켜집니다. 고전압이 지속적으로 발생합니다.

HG2 표시등의 소수점이 켜집니다. 1~10분 주기의 순환 모드. 사이클의 전반부에는 고전압이 있고, 후반부에는 전압이 없습니다.

두 표시기의 소수점이 켜집니다. 모드 1과 유사하지만 지정된 시간(1~99분)이 지나면 고전압이 자동으로 꺼집니다.

HG1 표시의 소수점이 깜박입니다. 고전압은 1초 동안 켜지고 N초 동안 꺼집니다. 숫자 N은 3부터 10까지의 범위에서 지정됩니다.

HG2 표시기의 소수점이 깜박입니다. 장치는 지정된 시간(4~1분) 동안 모드 99에서와 같이 작동하며 그 후 고전압이 자동으로 꺼집니다.

두 표시기의 소수점이 깜박입니다. 고전압은 최대(35kV)까지 부드럽게 증가한 다음 최소(15kV)까지 부드럽게 감소합니다. 사이클 반복 주기는 5분입니다.

모드 3과 5에서는 설정된 시간이 경과한 후 장치가 "잠들기" 상태가 됩니다. 즉, 고전압이 꺼지고 표시등이 꺼집니다. 아무 버튼이나 누르면 이 상태가 해제되며, 이후 노출이 반복됩니다.

SB1 "설정" 버튼을 짧게 눌러 모드를 전환합니다. 첫 번째는 고전압을 끄고 표시기의 숫자가 깜박이기 시작하여 설정 모드 매개변수의 현재 값(예: 고전압이 켜지는 시간)을 표시합니다. 값은 "Up" 및 "Dw" 버튼을 사용하여 변경할 수 있습니다. "설정" 버튼을 계속 누르면 모드가 전환되고 소수점 상태가 해당 변경됩니다. "설정" 버튼을 XNUMX초 이상 누르고 있으면 표시등의 숫자 깜박임이 멈추고 새 모드가 작동하기 시작합니다.

버튼 SB4 "Adj"(조정)는 교정용으로, 표시기 판독값에 따라 출력 전압을 가져옵니다. 전압은 XS1 소켓과 공통 전선 사이에 연결된 킬로볼트계로 측정됩니다. 예를 들어 총 편차 전류가 50μA인 마이크로 전류계를 사용하여 총 저항이 1000MΩ인 저항기 세트와 직렬로 연결할 수 있습니다.

교정을 시작하기 전에 소스 표시기를 최소 전압 값(15kV)으로 설정하는 것이 좋지만 절차는 어떤 값으로든 시작할 수 있습니다. "Adj" 버튼을 누르면 표시기의 숫자가 교대로 깜박여 교정 모드가 켜져 있음을 나타냅니다. "Up" 및 "Dw" 버튼을 사용하여 킬로볼트계 판독값을 표시기에 표시된 값으로 조정합니다. "설정" 버튼을 누르세요. 이 순간 마이크로 컨트롤러는 지정된 전압을 얻는 데 필요한 펄스 주파수 값을 비휘발성 메모리에 저장하고 표시기의 숫자를 1씩 증가시킵니다. "Up" 및 "Dw" 버튼을 사용하여 출력 전압을 다시 조정하고 "Set" 버튼을 누릅니다. 이 절차는 필요한 횟수만큼 반복됩니다. "설정" 버튼을 XNUMX초 이상 눌러 교정 모드를 종료합니다.

소스를 끈 후 XNUMX분 이내에 소스를 다시 켜서는 안 됩니다.

저자: V.Sekrieru, E.Munteanu, 키시나우, 몰도바

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