自动化设备中的转换器 K1003PP1。方案、说明

自动化设备中的转换器 K1003PP1。无线电电子电气工程百科全书

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设计用于控制线性LED秤的器件现在以相对廉价的微电路形式生产，例如国产K1003系列或进口LM315、KIA6966S等。

在下面的文章中，作者讨论了这些微电路的非标准应用的一些选择。

微电路模拟到代码转换器设计为以两种模式之一操作 LED 刻度 - “发光线”（其长度与显示的参数值成正比）或“发光点”（参数值与显示的参数值成正比）它距刻度起点的距离）。许多微电路 - K1003PP1、UAA180、LM314-LM316 都能够在两种模式下运行。

使用传感器的不寻常方法是已知的[1, 2]，其主要实现视觉指示。同时，在一种或另一种模式下显示输入信号的值，该设备仅执行提供信息的功能。如果将转换器的属性用作多阈值设备，则可以扩展其应用范围。通过从其输出中移除信号（这些信号非常清晰地按一定顺序切换），可以控制各种外部设备，同时保持其固有的基本功能。

让我们以常见的 K1003PP1 微电路上的十二级指示器电路为例（图 1）。它组装在模数转换器DA1、电阻器R1-R4和LED HL1-HL12上。 LED 按顺序连接成三组，每组四个，并以“发光串”模式运行 [1]。当器件输入端（微电路的引脚 17）处的恒定电压从引脚 16 处的电压指定的电平增加到引脚 3 处的电压指定的电平时，LED 依次亮起，形成连续的光。发射线。

要实现控制功能，您必须从连接 LED 的输出中移除信号。通过晶体管VT1、VT2的级可以得到高陡度的开关特性。具有“超级放大”功能的晶体管VT1（h21e = 400...800）与电流放大器晶体管VT2串联，可提供较高的整体传输系数以及较低的输出电阻。

该级的操作由从转换器相对于正电源线的输出之一获取的信号控制。在这种情况下，电阻器 R5 两端的电压变化取决于 LED 两端的压降，并且已经是 1,6...2 V，具体取决于其类型。电阻器R5汲取的电流很小（可以通过增加R5的电阻来减小电流），因此对转换器和LED的操作没有任何影响。

在高开关陡度下，负载（继电器 K1 绕组上）的电压降几乎等于电源电压。该器件的输出（晶体管 VT2 的开路发射极）具有高负载能力，仅受通过晶体管的允许电流限制。也就是说，欧姆电阻至少为120欧姆（Upit = 12V）的致动器，特别是电磁继电器的绕组，可以作为负载被包括在内。

如果输入信号Uin逐渐增大，则在某个时刻DA11转换器的输出电路5中的HL1 LED将点亮。下面将去除了控制信号的阴极的LED称为控制LED。

当控制LED点亮时，晶体管VT1打开，随后晶体管VT2打开至饱和。继电器 K1（或其他负载）被触发，通过其触点打开外部设备 - 家用设备、电动机、加热器等。微调电阻器 R5 设置电流以可靠地打开晶体管。当输入电压降低时，控制 LED 熄灭，晶体管闭合，继电器释放电枢。

要改变此类系统中的响应阈值，只需将电阻器 R5 的引脚 A 切换到另一个 LED 并调整该电阻器即可。因此，响应阈值的变化量是缩放步长的倍数。当然，不排除更精确的设置——使用电阻器R2、R3或转换器的输入分压器。

在任何情况下，控制LED（例如以不同颜色在刻度上突出显示）用作阈值水平的视觉上方便的指示器。如果将受控参数的反馈引入设备中，我们就获得了现成的自动控制系统。

在实践中，经常需要声音警报来警告某些受控参数的值超出了可接受的限度。为此，可以方便地使用由闪烁 LED HL1（例如 L-13BID）和有源胶囊 BF56（图 1，右）组成的简单装置来代替继电器 K1。此类话筒头（NSM1206X 等）包含内置音频发生器。当 NIZ LED 打开时，它会发出频率为 2 kHz 的相当响亮的信号。选择电阻器 R6，以便 LED 亮起时胶囊上的电压对应于标记的最后两位数字（对于指定类型 6 V）。可以使用其他活性胶囊[3]。

从负载切换可靠性的角度考虑，宜采用晶闸管代替继电器。在图中。图 2 显示了带有基于双向可控硅 VS1 的开关的输出节点图。该装置工作以打开负载——白炽灯EL1（或加热器）。一旦晶体管VT1、VT2打开，由电阻器R1限制的打开电流就开始流过双向可控硅VS6的控制结。三端双向可控硅开关打开并打开负载。如果将双向可控硅安装在散热器上，负载功率可达1kW。

自动化设备中的转换器 K1003PP1

图 3 显示了以相反方式运行的节点图，即在达到阈值输入电压时关闭负载。 1. 当转换器的 A 端没有信号时，晶体管 VT2、VT1 闭合，双向可控硅 VS6 通过流经电阻器 R1、双向可控硅引脚 1 和控制电极的电流打开。当引脚 A 出现信号时，晶体管 VT2、VT2 打开，晶体管 VT1 旁路双向可控硅 VS1 的引脚 1 控制电极部分，结果闭合，关闭负载 ELXNUMX。

根据图 3 中的图表使用节点。 1 在电源电压电压表 [XNUMX] 中，您可以获得一种在电源电压增加到不可接受的情况下自动关闭负载（家用设备等）的装置。此外，这种装置将结合以下功能：一个指示器和一个断路器，这是它与其他同类产品的区别。

该器件具有自复位功能，这在电源电压反复浪涌期间是不受欢迎的。如果将晶体管VT3上的一个节点插入其中，如图中虚线所示。 3，然后由于通过晶体管VT3的深度正OS，该器件将在锁存模式下运行。如上所述，负载将被断开，要返回到原始状态，需要关闭并再次打开 12 V 电源电压。可以根据图 2 中的图表将相同的“snap”节点添加到设备中。。 XNUMX.

我们提请读者注意，如果设备是无变压器的[1]，则其示意图如图 2 所示的节点。如图3和图XNUMX所示，整个指示器作为一个整体以及测量信号源将处于电源电压之下。因此，使用设备时应遵守已知的安全预防措施。此类指示灯的公共线不能接地！

使用“发光线”模式时，所考虑的节点可以正常工作。在“发光点”模式下，发光点两侧的所有 LED 都会关闭并最终失效。例如，如果您使用每次超过阈值级别时更改其状态的计数触发器，则可以实现这种情况下的正确操作。

然而，有一种更简单、更通用的解决方案（见图 4），在该装置中，由于相应包含了 LED HL1-HL12，指示器以“发光点”模式工作[1]。连线或逻辑节点使用二极管VD1-VDN组装。如果连接了 VD1-VDN 二极管的 DA1 芯片的任何输出端有信号，则 A 点处将出现信号。如果按照图2所示组装的设备连接到这一点。 1、其可控硅VSXNUMX将开路。

自动化设备中的转换器 K1003PP1

由于 VD1-VDN 二极管导通，以便控制秤的连续部分，因此设备将在该部分之外关闭，即当信号 Uin 低于该部分的第一个 LED (HL3) 显示的电平时，或者当它超过最后一个 LED (HL9) 显示的级别时。换句话说，现在该设备的运行方式与二阈值比较器类似 - 在特定的值“走廊”中。通过改变二极管的数量及其与转换器端子的连接点，您可以改变“走廊”的宽度，甚至可以组织多个“走廊”。

在某些情况下，不需要 K1003PP1 微电路可以提供的完整十二级指示。在这种情况下，可以从标度中排除额外的 LED，或者如果需要保持其他 LED 的运行，则可以用电阻值 R = Usd/Isd 的电阻器替换，其中 Usd 和 Isd 是 LED 上的电压和通过 LED 的电流（对于根据图 1 中的图表的设备，Isd = 15 mA）总而言之，我们注意到所讨论的设备也可以与本文开头提到的其他模数转换器配合使用。他们的电路设计允许使用更强大的双向可控硅，需要高达1A的控制电流。要使用它们，只需用KT315系列中的任何一个替换KT2G（VT815）晶体管，并替换限流电阻R6即可（见图2、3）与另一较低电阻的，使双向可控硅在开关电压的两个半波稳定打开。当然，电源必须提供所需的电流而不降低电压，这对于保持转换器的精度很重要。

文学

Biryukov S. K1003PP1 上的两个电压表。 - 广播，2001 年，第 8 期，第 32 页。 33、XNUMX。
Pakhomov A. K1003PP1 上的 LED 刻度。 - 广播，2001 年，第 З.с.43。
Butov A. 信号发生器。 - 广播，2002 年，第 7 期，第 59 页。

作者：罗斯托夫州采尔诺格勒的 A.Pakhomov。

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