Pollife.ru

Стройка и ремонт
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Обзор импульсных блоков питания и электронных трансформаторов. Часть 5

Обзор импульсных блоков питания и электронных трансформаторов. Часть 5

LITIAN Transformer (рис.1) с выходным напряжением 3 В для работы с 50-80 светодиодами. Маркировка печатной платы и места выводов обозначены иероглифами. Схема (рис.2) почти не отличается от рассмотренной в 4-ой части обзора и принцип работы тот же – использование «гасящего» конденсатора для обеспечения нужного значения тока в нагрузке.

При проверке на 6-тивольтовом светодиоде с рабочим током 0,24 А выходное источника питания было около 5,9 В. При изменении сетевого напряжения в пределах 240-180-240 В выходное менялось не более, чем на 70 мВ (рис.3). Ничего не греется, помех нет, но нет и «отвязки» от фазы сетевого напряжения.

AC/DC модуль 220В/5В 0,4A модели «ND02-T2S05» (на сайте выставлена уже другая модель). Аккуратное исполнение в небольшом пластиковом корпусе габаритными размерами – 24х21х17,5 мм (рис.4). При вскрытии нижней крышки видно, что преобразователь залит компаундом.

После вынимания из корпуса и очистки становятся видны элементы преобразователя (рис.5 и рис.6). Наименование микросхемы ШИМ-контроллера почти нечитаемое, скорее всего это СМ500. На плате имеется маркировка «B02-T2SХХ», «Ver1.9» и дата.

На трансформаторе под жёлтой плёнкой наклейка с маркировкой «B02-T2S05» (рис.7).

Схема (рис.8) отличается от подобных решений, описанных в предыдущих обзорах, отсутствием как резистора, идущего от «плюса» питания к микросхеме U1, так и токового резистора (возможно, что он находится внутри микросхемы).

На этот преобразователь можно найти в сети рекомендуемую схему включения (рис.9) с установкой по входу и выходу дополнительных элементов защиты и фильтрации.

Частота работы преобразователя около 25 кГц. Пульсации на выходе при токе в нагрузке 0,4 А более 100 мВ, напряжение около 5 В, при изменении входного от 180 В до 240 В меняется в пределах -/+ 50 мВ (рис.10). Сильно «шумит» в эфир.

Следующий преобразователь — AC/DC 220В/12В 2A модели «QES-001». Внешний вид показан на рисунках 11, 12, 13, 14. Маркировка печатной платы – «SS-026». Схемотехника преобразователя (рис.15) подразумевает стабилизацию выходного напряжения на уровне около +12 В. Элементы фильтрации помех во входном напряжении не установлены – стоит только разрывной (обрывной) резистор, используемый в качестве предохранителя.

Частота работы преобразователя около 170 кГц (перепроверено 3 раза). График стабильности выходного напряжения при изменении входного в пределах от 180 В до 240 В показан на рисунке 16. При токе в нагрузке около 1,8А уровень пульсаций в выходном напряжении +12,25 В меняется от 50 до 70 мВ.

Преобразователь AC/DC 220В/12В 2A модели «DC-1220». На наклейке на корпусе слово «ADAPTER» написано с пропущенной второй буквой «А». Общий вид и виды на элементы более подробно показаны на рисунках 17 и 18. На корпусе транзистора никаких обозначений не видно, но на печатной плате он обозначен как 2N60. Маркировка платы со стороны выводных деталей «JC-051/2», а со стороны печатных дорожек — «SZTNS» (рис.19). Схема (рис.20) подобна модели QES-001. Схемотехнически отличается только цепью контроля выходного напряжения, собранной на IC3 TL431.

При токе в нагрузке 2 А преобразователь не запускался. При уменьшении тока до 1 А запустился, но с ВЧ пульсациями в выходном напряжении, доходящими до 0,9В. Частота работы преобразователя около 150 кГц. На рисунке 21 видно, что при изменении входного напряжения со 180 В до 240 В выходное остаётся на одном уровне +12,25 В, но в нём заметно меняются уровни пульсаций.

За время проверки Алиэкпрессных источников питания в руки попало ещё два «сторонних» источника, которые можно отнести к рассматриваемым в обзорах.

Первый по внешнему виду и заявленным данным (рис.22, 23, 24, 25) похож на вышеописанный «DC-1220» – модель называется «FJ-SW1202000E», заявленное выходное напряжение 12В с током в нагрузке до 2000мА. ШИМ-контроллер — R7731, маркировки печатной платы не видно (возможно, она под трансформатором). Вид на обратную сторону печатной платы – на рисунке 25, схема – на рисунке 26.

Читайте так же:
Автоматические выключатели schneider abb moeller

Частота работы преобразователя 60…65 кГц. При изменении напряжения питания от 180 В до 240 В изменений в выходном напряжении +12,15 В увидеть не удалось (рис.27), уровень пульсаций при токе в нагрузке 1,5 А не превышают 50 мВ. Греется, вентиляционных отверстий в корпусе нет. Уровень излучаемых в эфир помех небольшой, так как на входе и выходе преобразователя стоят фильтры.

Другой преобразователь – ACP-2A-3 с заявленными выходными значениями 5В и 2А. Принесли как неработающий. Внешний вид и вид на детали – на рисунках 28, 29, 30 и 31. Схема – на рисунке 32.

На фотографиях виден «вспухший» конденсатор С7. После его замены блок питания стал запускаться нормально. На всякий случай параллельно С7 был припаян smd-шный керамический ёмкостью 47 нФ.

На рисунке 33 показан график стабильности выходного напряжения при изменении входного от 180 В до 240 В. Частота работы преобразователя 37 кГц, микросхема ШИМ-контроллера — SD6830. При токе в нагрузке 1,2 А выходное напряжение близко к 5,3 В с уровнем ВЧ пульсаций более 1,2 В. Заменой конденсатора С7 на другой, с ёмкостью 680 мкФ и низким значением ESR, удалось понизить пульсации до 1 В при нагрузочном токе 1,2 А. При уменьшении тока в нагрузке до значения 1 А уровень пульсаций уменьшался до 70. 80 мВ, выходное напряжение поднималось до 5,4 В. Дальнейшие эксперименты по улучшению «чистоты питания» не проводились. Преобразователь заметно греется и очень заметно «шумит» в эфир.

Управление освещением

Автоматизация в доме, сегодня этим уже никого не удивить, часто встречаются фото шкафов домашней автоматики, по начинке, не уступающим шкафам промышленной автоматики.
Если в мире микроконтроллеров, первая программа начинается с «Hello World!», в домашней автоматизации, часто все начинается с управления освещением. Я не буду демонстрировать самодельные наборы на релейных блоках собранные на макетках, об этом и так достаточно информации. Я хочу рассказать как можно управлять освещением с помощью программируемых реле ОВЕН.

Предыстория

В последнее время часто встречаются запросы на подобные задачи, и как раз перед тем как я запланировал данную статью, меня попросили провести презентацию для ребят, которые занимаются монтажом инженерных систем. За основу, решили взять новинку ПР102, по этой модификации уже есть несколько обзоров в сети, а обсудив задачи, которые требуется реализовать, оказалось, что этот вариант подходит идеально. Алгоритмы для этих реле создаются в программе OwenLogic на языке функциональных блоков FBD, что облегчает порог вхождения для людей мало знакомых с программированием промышленных контроллеров.

Из особенностей можно выделить большое количество каналов ввода вывода, как дискретных так и аналоговых в разных режимах работы, автоматный корпус, до 2 интерфейсов связи RS-485 для связи с внешним миром, поддержка дополнительных модулей расширения.

Техническое задание

Чтобы демонстрация была приближена к реальным условиям, было составлено краткое техническое задание по наиболее часто встречающимся алгоритмам.

Эти алгоритмы не были уникальными, так как по большей части под эти задачи уже созданы готовые блоки «макросы», доступные в онлайн библиотеке, упрощающие решение подобных задач, для более сложных алгоритмов, потребовалась незначительная корректировка готовых блоков.

В техническом задании основные алгоритмы выделены разным цветом и собраны в отдельные группы, в дальнейшем это позволит модифицировать программу под конкретный объект и функционал, все что потребуется это размножить методом «CTRL-C/CTRL-V» нужные узлы и связать входы прибора с его выходами.

По алгоритмам можно выделить следующие задачи:

  • сценарии короткого и длинного нажатия;
  • управление освещением и вытяжкой;
  • общее выключение всех потребителей из одного места, с последующим возможным управлением потребителями по отдельности без дополнительных действий по снятию блокировки.
Читайте так же:
Автоматический выключатель для двигателя калькулятор

Более подробные пояснения по реализации и особенностям каждого из алгоритмов, а так же проверка на реальном приборе, представлены в видео:

В описании к видео можно скачать примеры проектов в программе OwenLogic, и уже через 5 минут отработать их на своем компьютере в режиме симуляции, а также внести свои корректировки.

Данный пример демонстрирует, в основном, работу с дискретной логикой, для управления используются выключатели без фиксации «звонкового типа», я взял серию Asfora EPH1100121 от Schneider Electric:

несмотря на то, что используется дискретный сигнал, на одном входе можно реализовать до 4 сценариев, в том числе и аналоговое задание на управление нагревом или освещением через твердотельное реле. Использовать больше 2 режимов на одном входе, многим покажется не удобным, но это может помочь, когда свободные входы уже закончились, и дополнительный модуль ставить не хочется, а без этих двух режимов никак не обойтись.

Таким образом, небольшая коррекция одного блока позволила закрыть все пункты в задании.
Для дистанционного управления и контроля, в том числе и через мобильные приложения, систему можно расширить подключением к облачному сервису, или интегрировать в SCADA систему.

Шеф, все пропало

Еще один важный момент, на который хочу обратить внимание, это подбор реле по типу и мощности нагрузки. Как правило, большинство программируемых устройств с большим количеством выходов не содержат в себе мощных реле, обычно это компактные впаиваемые реле с максимальным током 5А. На первый взгляд, 5А это много и достаточно для большинства управляемых нагрузок, но очень часто после подключения светодиодных ламп или различных светодиодных лент через блоки питания мощностью 100-200 Ватт, через некоторое время обнаруживаем, что встроенные реле выходят из строя, «свариваются» контакты или просто выгорают. Тип нагрузки, именно на это нужно в первую очередь обращать внимание, в современном мире практически во всех лампах и блоках питания установлены импульсные источники питания, у которых на входе установлен конденсатор на сотни мкФ, второй вариант индуктивные нагрузки, коммутация такого рода нагрузки, быстро разрушают контакты реле, особенно если не используются защитные цепи. Обо всех этих моментах, а также как с этим бороться хорошо описано в книге «Мощные электромагнитные реле. Справочник инженера».
Для таких применений хорошей практикой является установка промежуточных реле на съемных колодках,

это, во-первых, позволяет быстро заменить вышедшие из строя реле, или перебросить провода на соседнюю группу, во-вторых, если есть ручной дублер, а он практически у всех реле есть, можно управлять в ручном режиме, хотя это и получается дороже, но позволяет оставить в работе остальные потребители и сократить время простоя при замене или перепрограммировании оборудования, так же наличие дополнительных групп контактов позволяет размножить управления на несколько групп потребителей, включить их параллельно или последовательно в зависимости от того с какие задачи нужно решить — снизить ток через контакты или уменьшить искрение на контактах.

Автоматизация не ограничивается освещением, сюда можно добавить защиту от затопления используя аналоговые каналы, контроль температуры, управление отоплением и вентиляцией. Наличие большого количества готовых блоков в программе OwenLogic позволяет быстро решать большинство задач по автоматизации.

Для задач, где не требуется большое количество каналов ввода/вывода можно использовать более простую модификацию программируемого реле ПР100, все алгоритмы будут так же функционировать, уменьшится только количество каналов.

Сумеречный выключатель

Включение освещения является обязательным действием при наступлении темного времени суток. Своевременное выполнение данной процедуры обеспечивает сумеречный выключатель, известный еще как фотореле и под многими другими названиями. Существует много видов этих устройств, широко используемых в быту и на производстве. Основным достоинством фотореле, помимо основной функции, является экономия электроэнергии, которая достигается за счет своевременных включений и отключений освещения.

Читайте так же:
Воздушный автоматический выключатель выкатной

Устройство и принцип работы

В целом, сумеречные выключатели с датчиком освещенности имеют достаточно простую конструкцию. Условно она состоит из трех основных компонентов – фотоэлемента, компаратора или порогового устройства и выходного устройства. Фотоэлементы могут быть разными и представлены фотодиодами, фототранзисторами и фоторезисторами, а в качестве выходного устройства используются симисторы или обычное реле.

Сумеречный выключатель

Днем, при нормальном освещении, фоторезистор или переключатель обладает незначительным сопротивлением. В связи с этим, его напряжение тоже невелико – не более, чем порог срабатывания компаратора. Таким образом, цепь находится в выключенном состоянии и свет в этот период отключен.

В вечернее время, когда наступают сумерки, а освещенность начинает снижаться, в реле с датчиком происходит постепенное увеличение сопротивления и соответствующий рост напряжения. Наступает момент, когда значение напряжения фоторезистора становится равным порогу срабатывания компаратора. От него поступает сигнал на выходное реле, после чего освещение включается.

Данный рабочий режим отличается простотой и легко реализуется на практике. Однако существуют и довольно сложные схемы, особенно, если в них отсутствуют микросхемы, а используются лишь транзисторы. Такие варианты могут содержать большое количество деталей, а сама конструкция получается чересчур громоздкой.

Использование современной элементной базы дает возможность полностью решить эту проблему и сделать все схемы простыми и функциональными. Одни элементы встраиваются в другие, создавая тем самым интегрированные конструкции. Типичным примером служат симисторы, применяемые в качестве пороговых устройств, устанавливаемые в том числе и в сумеречные выключатели фирмы legrand. Принцип работы у них тот же самый, как и в простых схемах. То есть, в зависимости от степени освещенности, изменяется сопротивление фотоэлемента, и его напряжение. В соответствии с этим происходит открытие или закрытие управляющего электрода симистора.

Эксплуатационные и технические характеристики

Фотореле с датчиком освещённости следует выбирать, исходя из условий его будущей эксплуатации. При использовании в уличном освещении датчик света может быть выносным и устанавливаться отдельно, или встроенным в конструкцию светильника. В первом случае фотоэлемент, обладающий небольшими размерами, легче установить в нужное место, защищенное от подсветки. Такие устройства подходят для установки внутри дома и свободно монтируются в электрическом щитке на дин-рейке.

Сумеречный выключатель

Сумеречный выключатель освещения со встроенным датчиком света обычно располагается возле светильника. Главное, чтобы световой поток не попадал на сенсор.

Основные параметраметры и технические характеристики фотореле:

  • Питающее напряжение. В зависимости от модели, составляет 12 или 220 вольт. То есть, устройства могут работать от постоянного или переменного напряжения. Питание реле на 12 вольт нередко осуществляется от аккумулятора в выносной схеме.
  • Эксплуатационные температурные режимы. Реле с фотоэлементом, применяемое в уличном освещении, должно работать при любых погодных условиях, независимо от времени года. Температурный диапазон рекомендуется выбирать с некоторым запасом, на случай резких скачков жары или холода.
  • Защита корпуса. С этой целью разработана специальная классификация. Например, для наружной установки следует выбирать внешний тип устройства с классом защиты IP44 и выше. В этом случае исключается попадание внутрь корпуса водяных брызг и твердых частиц с размерами свыше 1 мм. Чем выше класс защиты, тем надежнее будет работать выбранное устройство. В домашних условиях вполне достаточно приборов с классом защиты IP23.
  • Мощность подключаемой нагрузки. Любое фотореле соответствует мощности, установленной заводом-изготовителем. При расчетах рекомендуется, чтобы сумма мощностей подключаемых светильников была на 20% ниже этого значения у фотодатчиков сумеречного выключателя. В этом случае устройство прослужит дольше, поскольку не будет работать в экстремальных условиях полной нагрузки.

Подключение

После выбора необходимого устройства, можно приступать к его установке и подключению. Все необходимые схемы содержаться в технической документации.

Читайте так же:
Выключатель фонарей задней передачи

Данные схемы различаются в зависимости от той или иной модификации фотореле vega или легранда, а общий порядок действий является одинаковым для всех приборов этого типа. Каждый вывод состоит из трех проводов, обозначенных разными цветами. Проводник черного цвета служит обычной фазой, подающей питание, красный провод также является фазным, подводимым к источнику освещения. Нулевой провод окрашивается в зеленый цвет.

Установка и подключение датчика освещенности выполняется в следующем порядке:

  • До начала монтажа на стене устанавливается распределительная коробка, где будут соединяться провода.
  • Датчик освещенности подключается в соответствии со схемой, нанесенной на корпус или находящейся в документации. Крепление выполняется с помощью кронштейна. Необходимо исключить попадание на сумеречное реле прямых солнечных лучей.
  • Корректировка системы под местные условия посредством настроек и регулировок. Датчик должен правильно реагировать на изменяющиеся условия освещенности.
  • При раздельной установки датчика с выносным переключателем регулировок, они соединяются между собой кабелем.

По окончании монтажа необходимо выполнить проверку работоспособности системы. С этой целью сумеречный выключатель подключается к сети, а светильники должны включаться или выключаться.

Хлопковый выключатель: принцип работы, схема подключение и монтаж

Схема подключения фотореле для уличного освещения

Проходной выключатель: схема подключения устройства из разных мест – Советы, схемы и ошибки

Контроллер теплых полов Beok CCT-10 с AliExpress для зонального отопления

Это устройство применяется при позонном управлении теплыми полами и является логическим реле, управляющим насосом и котлом по схеме «ИЛИ».

Реле управления насосом и котлом включаются, если хотя бы одно из направлений теплого пола включено. То-есть контроллер это громко сказано. Правильно будет — концентратор.

Понятно, что функционал очень узкого применения. Но тем не менее на рынке много моделей таких устройств, хотя и стоят они дороже, чем хотелось бы.

При выборе для себя контроллера теплого пола делал обзор центральных блоков зонального управления водяным теплым полом. В результате выбрал именно это устройство.

На момент покупки Beok CCT-10 Hub Controller стоил 2117р. Остальные подобные устройства в обзоре стоили от 4000р.

Полученный товар оказался лучше, чем я ожидал.

Функционал Beok CCT-10 Hub Controller.

Уверен, что многие не поймут предназначения этого устройства.

А нужно оно затем, чтобы если не одно из направлений теплого пола не включено, то необходимо отключить котел и насос смесительного узла теплого пола.

Вроде бы и простая задача, но нам необходимо осуществить логическое действие ИЛИ со всеми каналами управления теплыми полами. Цепи управления входом котла должны быть защищены от высокого потенциала, то-есть логическая часть должна быть слаботочная.

В итоге, нужное нам устройство содержит в себе несколько функциональных блоков.

1. Распределительная клеммная коробка. К концентратору подключаются комнатные терморегуляторы с возможностью питания от концентратора. Также к концентратору подключается насос смесительной группы, вход внешнего управления котла, электрофицированые термостатические головки на коллекторе теплого пола. На фото ниже видно, что входная клемма сигнала от комнатного терморегулятора соединена дорожкой на плате с выходной клеммой на термостатическую головку.

2. Датчики напряжения 220В. Сигналы управления комнатного терморегулятора является коммутируемое напряжение 220В. Необходимо определять наличие 220В на каждом канале управления.

3. Блок питания 12В. Логическая схема слаботочная.

4. Реле времени. Включение насоса и котла должно происходить с задержкой на открытие термостатических головок.

5. Индикация. Наличие сигнала на входах и выходах индицируется светодиодами.

6. Релейная группа. Сухие перекидные контакты управления котлом и высоковольтный управляемый выход на насос.

Потребительские качества Beok CCT-10 Hub Controller.

Когда забрал посылку, обнаружил устройство большего размера, чем ожидал. Хотя в товаре и указан размер — никогда не обращаешь на него внимание. Всю коммутацию можно выполнить в этом устройстве.

Читайте так же:
Выключатель пакетный пв 3 63а исп 3

Хороший, сделанный с умом корпус.

Три способа крепления: на din-рейку, саморезами сквозь устройство и надевая устройство на саморезы. Уделяю этому внимание, поскольку бесят приборы, которые можно только надевать на саморезы.

Удобно расположенные клеммы подключения.

Наличие клемм заземления для входного кабеля и подключения насоса и плавкой вставки на вводе, что редкость для товаров с AliExpress.

Пропаянные дорожки управления насосом.

Но беспокоит рядом расположенные дорожки цепей управления насосом и котлом.

Подключение Beok CCT-10.

Как подключать к концентратору комнатные терморегуляторы и электрические сервоприводы видно на фото.

Хоть сервоприводы и дешевые, длины кабеля достаточно, чтобы достать до клемм концентратора. Подробнее о выборе дешевых термостатических моторизированных сервоприводов

Подключения концентратора Beok CCT-10 подробно:

Как видно, внутри корпуса концентратора Beok CCT-10 достаточно места для вода и подключения кабелей.

Схема соединений Beok CCT-10.

Поскольку народ требует вменяемую схему соединений концентратора, решил ее нарисовать. Но я ведь рассмотрел достаточно много устройств в статье обзор центральных блоков зонального управления водяным теплым полом — неужели не подойдут схемы соединений от одного из них?

И действительно — нам частично подойдет инструкция от SALUS KL06.

Для концентратора Beok CCT-10 подойдут схемы 2 и 3 из этих документов.

Вот эти схемы подключения терморегуляторов к концентратору:

Та клемма, что на рисунках у терморегуляторов Salus стрелочка, у распространенных терморегуляторов L1.

Клемму N1 терморегулятора не трогаем.

Таким образом, мы можем подключить четыре типа терморегуляторов:

1) терморегуляторы, выдающие напряжение 220В на клеммы L1, N1;

2) терморегуляторы, замыкающие сухие (перекидные) контакты реле COM-NO;

3) терморегуляторы, переключающие фазу с одного на другой контакты — мне такие не попались;

4) экзотические терморегуляторы, пропускающие через себя фазу — вот только не пойму как они питаются.

Необходимо быть внимательным чтобы не сделать КЗ!

Такая опасность возникает, если терморегулятор предназначен для электрического теплого пола и клеммы, на которое выдается управляющее напряжение 220В, не подписаны.

В качестве примера приведу схему подключения терморегулятора для отопления электрическими теплыми полами Terneo SX:

Не ясно где клема L1 и где N1, хотя что-то подсказывает что эти клеммы рядом с L и N.

Если подключать наугад — можно получить КЗ.

Чтобы проверить и убедится нам поможет тестер. Обычно входная и выходная клеммы нейтрали N и N1 соединены внутри.

Также опасность таят дешевые терморегуляторы с AliExpress, наподобие такого:

Мне такой попался и на нем я сделал КЗ.

Терморегулятор стоит чуть более 200р. и отлично справляется со своей задачей. Вот только он не замыкает сухие контакты, как может показаться, а выдает напряжение 220В.

Итоговая схема будет такой:

Возможные сложности с концентратором Beok CCT-10.

1. Тот концентратор, что пришел мне, сразу не заработал. Один светодиод горел, другой мигал — как и положено. А напряжение на терморегуляторы не выдавалось. Оказалось что не был зажат предохранитель в лепестках.

2. Теоретически можно сделать короткое замыкание при подключении терморегуляторов. Поэтому подключение сети к концентратору необходимо произвести через отдельный автомат маленькой мощности. У меня подключение осуществлено через автомат С6, поэтому, когда я сделал КЗ — выбил автомат, а не сгорел предохранитель.

3. Питание котла у меня резервировано от бесперебойного блока питания. Резервирование автоматики теплого пола не будет. Но при снятии питания с контроллера он выдаст сигнал на отключение котла. Придется параллельно ставить выключатель, а лучше реле, которое само будет отсекать сигнал при пропадании питания.

Модели-близнецы.

Аналогичная модель бренда TOUPWELL с маркировкой TWC-08 за 1700р, но без отзывов.

Нашел также безымянное устройство HUB-01 в магазине Side-To-Side за 2350р.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector