Прекомерно тренутно искључено напајање помоћу Ардуина

У овом посту ћемо конструисати елиминатор за батерију / променљиво напајање једносмерном струјом који ће аутоматски прекинути напајање, ако проток струје кроз терет премаши унапред задати ниво прага.

Аутор Гирисх Радхакрисханан

Главне техничке карактеристике

Предложени круг за прекид струје који користи Ардуино има 16 Кс 2 ЛЦД екран, који се користи за приказивање напона, струје, потрошње енергије и унапред подешене граничне вредности струје у реалном времену.

Као ентузијасти електронике, тестирамо своје прототипове на напајању променљивим напоном. Већина нас поседује јефтино променљиво напајање које можда нема уграђену функцију за мерење напона / струје, нити уграђени кратки спој или заштиту од прекомерне струје.

То је зато што напајање помоћу ових поменутих функција може да бомбардује ваш новчаник и биће претјерано за хоби употребу.

Кратки спој и прекомерни проток представљају проблем за почетнике професионалцима, а почетници су томе чешће склони због свог неискуства, могу преокренути поларитет напајања или повезати компоненте на погрешан начин итд.

Ове ствари могу проузроковати струјање струје кроз коло необично високо, што резултира топлотним отицањем полупроводничких и пасивних компоненти што резултира уништавањем вредних електронских компонената. У овим случајевима охмов закон претвара се у непријатеља.

Ако никада нисте направили кратки спој или пржени спој, онда честитамо! Један сте од ретких људи који су савршени у електроници или никада не испробавате нешто ново у електроници.

Предложени пројекат напајања може заштитити електронске компоненте од таквог уништавања пржења, што ће бити довољно јефтино за просечног љубитеља електронике и довољно једноставно за конструкцију за оне који су мало изнад почетничког нивоа.

Дизајн

Напајање има 3 потенциометра: један за подешавање контраста ЛЦД екрана, један за подешавање излазног напона у распону од 1,2 В до 15В, а последњи потенциометар служи за подешавање ограничења струје у распону од 0 до 2000 мА или 2 Ампера.

ЛЦД екран ће вас ажурирати са четири параметра сваке секунде: напоном, потрошњом струје, унапред подешеним ограничењем струје и потрошњом енергије коју оптерећује.

Тренутна потрошња кроз оптерећење биће приказана у миллиамперима, унапред подешена ограничења струје биће приказана у миллиамперима, а потрошња енергије у милливатима.
Коло је подељено у 3 дела: енергетска електроника, веза ЛЦД екрана и круг за мерење снаге.

Ове три фазе могу помоћи читаоцима да боље разумеју коло. Сада да видимо одељак за енергетску електронику који контролише излазни напон.

Шематски приказ:

Трансформатор 12в-0-12в / 3А користиће се за смањење напона, 6А4 диоде ће претворити наизменични у једносмерни напон, а кондензатор 2000уФ ће изгладити узбуркано напајање једносмерне струје из диода.

Фиксни 9В регулатор ЛМ 7809 претвориће нерегулисани ДЦ у регулисано напајање од 9В ДЦ. 9В напајање напајаће Ардуино и релеј. Покушајте да користите ДЦ прикључак за ардуино улазно напајање.

Не прескачите оне керамичке кондензаторе од 0,1 уФ који пружају добру стабилност излазног напона.

ЛМ 317 пружа променљиви излазни напон за оптерећење које треба прикључити.

Излазни напон можете прилагодити окретањем потенциометра од 4,7 К охма.

То закључује одељак о напајању.

Сада да видимо везу екрана:

Детаљи везе

Овде нема шта да се објасни, само ожичите Ардуино и ЛЦД екран према схеми кола. Подесите 10К потенциометар за бољи контраст гледања.

Горњи приказ приказује узорке очитања за поменута четири параметра.

Мерач снаге

Сада, да видимо детаљно коло за мерење снаге.

Круг за мерење снаге састоји се од волтметра и амперметра. Ардуино може истовремено мерити напон и струју повезивањем мреже отпорника према шеми кола.

Детаљи везе релеја за горњи дизајн:

Четири паралелна отпорника од 10 ома који чине 2,5 омски ранжирни отпорник који ће се користити за мерење протока струје кроз терет. Отпорници би требали бити најмање 2 вата.

Отпорници од 10 к охма и 100 к охма помажу Ардуину да мери напон на оптерећењу. Ови отпорници могу бити са нормалном снагом снаге.

Ако желите да сазнате више о раду амперметра и волтметра заснованих на Ардуину, погледајте ове две везе:

Волтметар: хттпс://хомемаде-цирцуитс.цом/2016/09/хов-то-маке-дц-волтметер-усинг-ардуино.хтмл

Амперметар: хттпс://хомемаде-цирцуитс.цом/2017/08/ардуино-дц-дигитал-амметер.хтмл

Потенциометар 10К охм је предвиђен за подешавање максималног нивоа струје на излазу. Ако проток струје кроз оптерећење премаши унапред подешену струју, излазно напајање ће бити искључено.
На екрану можете видети унапред подешени ниво који ће се помињати као „ЛТ“ (ограничење).

Рецимо на пример: ако поставите ограничење на 200, он ће одавати струју до 199мА. Ако тренутна потрошња буде једнака 200 мА или већа, излаз ће бити одмах прекинут.

Излаз укључује и искључује Ардуино пин # 7. Када је овај пин висок, транзистор напаја релеј који повезује уобичајене и нормално отворене пинове, што доводи позитивно напајање терета.

Диода ИН4007 апсорбује високонапонски повратни ЕМФ из завојнице релеја док УКЉУЧУЈЕ И ИСКЉУЧУЈЕ релеј.

Програмски код:

//------------------Program Developed by R.GIRISH------------------//
#include
#define input_1 A0
#define input_2 A1
#define input_3 A2
#define pot A3
LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2)
int Pout = 7
int AnalogValue = 0
int potValue = 0
int PeakVoltage = 0
int value = 0
int power = 0
float AverageVoltage = 0
float input_A0 = 0
float input_A1 = 0
float output = 0
float Resolution = 0.00488
float vout = 0.0
float vin = 0.0
float R1 = 100000
float R2 = 10000
unsigned long sample = 0
int threshold = 0
void setup()
{
lcd.begin(16,2)
Serial.begin(9600)
pinMode(input_3, INPUT)
pinMode(Pout, OUTPUT)
pinMode(pot, INPUT)
digitalWrite(Pout, HIGH)
}
void loop()
{
PeakVoltage = 0
value = analogRead(input_3)
vout = (value * 5.0) / 1024
vin = vout / (R2/(R1+R2))
if (vin <0.10)
{
vin = 0.0
}
for(sample = 0 sample <5000 sample ++)
{
AnalogValue = analogRead(input_1)
if(PeakVoltage {
PeakVoltage = AnalogValue
}
else
{
delayMicroseconds(10)
}
}
input_A0 = PeakVoltage * Resolution
PeakVoltage = 0
for(sample = 0 sample <5000 sample ++)
{
AnalogValue = analogRead(input_2)
if(PeakVoltage {
PeakVoltage = AnalogValue
}
else
{
delayMicroseconds(10)
}
}
potValue = analogRead(pot)
threshold = map(potValue, 0, 1023, 0, 2000)
input_A1 = PeakVoltage * Resolution
output = (input_A0 - input_A1) * 100
output = output * 4
power = output * vin
while(output >= threshold || analogRead(input_1) >= 1010)
{
digitalWrite(Pout, LOW)
while(true)
{
lcd.clear()
lcd.setCursor(0,0)
lcd.print('Power Supply is')
lcd.setCursor(0,1)
lcd.print('Disconnected.')
delay(1500)
lcd.clear()
lcd.setCursor(0,0)
lcd.print('Press Reset the')
lcd.setCursor(0,1)
lcd.print('Button.')
delay(1500)
}
}
while(output >= threshold || analogRead(input_2) >= 1010)
{
digitalWrite(Pout, LOW)
while(true)
{
lcd.clear()
lcd.setCursor(0,0)
lcd.print('Power Supply is')
lcd.setCursor(0,1)
lcd.print('Disconnected.')
delay(1500)
lcd.clear()
lcd.setCursor(0,0)
lcd.print('Press Reset the')
lcd.setCursor(0,1)
lcd.print('Button.')
delay(1500)
}
}
lcd.clear()
lcd.setCursor(0,0)
lcd.print('V=')
lcd.print(vin)
lcd.setCursor(9,0)
lcd.print('LT=')
lcd.print(threshold)
lcd.setCursor(0,1)
lcd.print('I=')
lcd.print(output)
lcd.setCursor(9,1)
lcd.print('P=')
lcd.print(power)
Serial.print('Volatge Level at A0 = ')
Serial.println(analogRead(input_1))
Serial.print('Volatge Level at A1 = ')
Serial.println(analogRead(input_2))
Serial.print('Voltage Level at A2 = ')
Serial.println(analogRead(input_3))
Serial.println('------------------------------')
}

//------------------Program Developed by R.GIRISH------------------//

До сада бисте стекли довољно знања да направите извор напајања који ће вас заштитити вредним електронским компонентама и модулима.

Ако имате било каквих конкретних питања у вези са овим прекидним струјним кругом напајања који користи Ардуино, слободно питајте у одељку за коментаре, можда ћете добити брзи одговор.