Главная » Электроника » Экстрематор
Экстрематор

Экстрематор

Что делает экстрематор

Поиском максимумов переменного напряжения занимается устройство, в просторечии называемое экстрематор.

Иногда возникает задача – поиск максимумов напряжения в переменном напряжении сети. Или поиск экстремумов в сети. Или поиск экстремумов напряжения в форме переменного напряжения или же просто экстрематор – кому как нравится. В данной статье предлагается рассмотреть экстрематор

При работе с переменным или выпрямленным, но не сглаженным напряжением чаще всего возникает одна задача – поиск точек перехода через ноль в сети. И гораздо реже возникает еще одна задача – поиск максимумов напряжения в переменном напряжении сети. Или поиск экстремумов в сети. Или поиск экстремумов напряжения в форме переменного напряжения или же просто экстрематор – кому как нравится. Как бы кому не нравилось, но это задача не столь тривиальная, как переключение ключика по нулю сетевого напряжения. Но и не такая сложная, как кажется на первый взгляд. Все что нужно – компаратор. С конденсатором. А больше ничего и не нужно!

Поиск максимумов напряжения при помощи микроконтроллера и АЦП

В этом способе необходимо, через делители, если напряжение велико, подать напряжение на АЦП, считывать его через достаточно малые интервалы времени и сравнивая каждое новое значение напряжения с предыдущим или несколькими предыдущими можно формировать признак максимума в сети.

Этот способ подробно рассматривать не будем, т.к. в данном случае целью статьи является показать чисто аналоговые методы поиска максимума.

Поиск максимумов напряжения аналоговыми методами

При использовании аналогового метода для поиска экстремумов напряжения в сети принцип работы остается таким же, как и при цифровом методе – текущее значение сравнить с ранее запомненным значением. Как только текущее значение стало меньше ранее запомненного необходимо сформировать признак максимума. Сравнивает сигналы компаратор, запоминает – конденсатор. Вот и все – рисуем схему!

Схема, показанная на рис. 1 приведена для случая – поиск экстремума в питающей сети~220В, питание схемы осуществляется AC/DC или трансформаторного преобразователя постоянным напряжением 3…15В. Для простоты схемы я выбрал AC/DC, хотя ничего не запрещает применить трансформаторный БП или питать схему через резисторы от выпрямленного напряжения, тем более что схема потребляет около 1мА.

Схема экстрематора

Рис. 1, Схема экстрематора

R1 и R2, а так же R4 и R5 включены последовательно – из соображений повышения электрической прочности, т.к. на этих резисторах падает практически все напряжение сети. С резистора R3 компараторами снимается сигнал выпрямленного сетевого напряжения без задержек. С резистора R6 и конденсатора C1 сигнал снимается с небольшой задержкой. Пока напряжение нарастает (первая половина полуволны), напряжение на R3 больше напряжения наR6. Соответственно компаратор DA1.1 выдает «0» (лог 0) на выходе 1, а компаратор DA1.2 выдает «+5» (лог 1) на выходе 2. Когда напряжение начнет спадать (вторая половина полуволны), напряжение на R3 станет меньше напряжения на R6. Соответственно компаратор DA1.1 выдает «+5» (лог 1) на выходе 1, а компаратор DA1.2 выдает «0» (лог 0) на выходе 2.

Лично мне не было нужды на практике определять максимумы в переменном напряжении аналоговыми методами, поэтому макетную плату для исследований не собирал. Вместо этого на рис. 2 показаны осциллограммы полученные в «Multisim 10.1»

Результат анализа экстрематора в Multisim

Рис.2. Результат анализа экстрематора в Multisim

  • Красный луч – Выпрямленные полупериоды сетевого напряжения
  • Синий луч – Выход 1
  • Зеленый луч – Выход 2

Подстроечный резистор R6 желательно применить многооборотный, с его помощью осциллографом необходимо настроить схему. Если судить по Multisim 10.1, то схема хорошо работает в широком диапазоне контролируемых напряжений, не очень хорошо при изменении частоты – сбивается с максимума, хорошо при изменении питающих напряжений – при этом просто меняется уровень логической единицы.

Надеюсь, все догадались, что применять оба компаратора, в данном случае нет нужды, можно применить один с наиболее удобным включением.

Метки:: ,

Очень увлекательно www.realty-solo.ru .

Ваш отзыв