空気イオナイザーの自動化。スキーム、説明

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空気イオナイザーの自動化。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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空気イオナイザー用の自家製電源のほとんどでは、即席の材料からデバイスを製造する簡単さと安価さに重点が置かれています。私たちは運用上の利便性について話しているのではありません。提案された記事の著者は、従来の電源をマイクロコントローラーで補うことを決定し、これにより動作モードの多様化が可能になりました。

マイクロコントローラーの制御下で、空気イオナイザーは通常の連続モードで動作できるだけでなく、それに供給される電圧を調整する機能も提供します。設定した周期で点灯・消灯し、設定時間が経過すると自動的に動作を停止します。すべてのモードのパラメータは、LED デジタルインジケータの値を確認しながら、キーパッドから変更できます。

ソース回路の主要部分（XP1 プラグに接続された入出力ボードなし）を図に示します。 1.

空気イオナイザーの自動化

ここにはXNUMXつの主要な機能ユニットがあります。

電源ユニットはトランスレスです。ネットワークから消費される合計電流が 15 mA 以下であれば、これは十分に正当化されます。ダイオードブリッジ VD1 は AC 電源電圧を整流します。抵抗器 R1 は、コンデンサ C1 の充電電流のパルスの振幅を制限します。クエンチング抵抗器 R14 と R15 を介した整流された電圧は、電界効果トランジスタ VT4 上の高電圧インバータの最終段に供給され、抵抗器 R2 ～ R4 (約 70 V がかかります) - +12 V 電圧レギュレータを介して供給されます。インバータ前段のトランジスタVT1にオンします。 DA12 一体型スタビライザを使用すると、+1 V の電圧から +5 V が得られ、デバイスのマイクロ回路に電力を供給します。

制御ユニットは PIC16F628 マイクロコントローラーに基づいて構築されており、表に従って事前にプログラムする必要があります。マイクロコントローラは、ユーザーが設定したソース動作モードに関するデータを内部の不揮発性メモリに保存します。したがって、イオナイザーの電源を入れるたびに電源を再設定する必要はありません。シャットダウン時に有効だったモードで作業が自動的に再開されます。

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この瞬間を事前に認識するために、マイクロコントローラーに組み込まれた 1 つのコンパレーターが使用されます。それらの入力 (ピン 18 および 1 DD18) は抵抗ブリッジ R21-R18 の対角線から電圧を受け取り、デバイスの動作中、ピン 1 DD1 の電圧はピン 18 よりも高くなります。主電源から切断された後、ピン 1 DD5 の電圧は急速に低下しますが、+1 BII 回路とピン 1 DD3 は VD7C18 回路のおかげでしばらくの間ほとんど変化しません。端子1とXNUMXの間の電位差の符号が変化したことを発見したマイクロコントローラは、電源電圧が動作を継続するのに不十分な値に低下する前に、動作モードに関するデータを不揮発性メモリに書き込むことに成功します。

マイクロコントローラーのピン 10 ～ 13 は、I/O ボードに取り付けられた 2 つのボタンから信号を受信し、ソースを制御します。同じボード上にある 6 つのデジタル LED インジケータによってシリアル形式でマイクロコントローラによって生成された制御信号は、シフトレジスタ DD9 によってパラレル形式に変換されます。表示は動的です。DD1 のピン XNUMX と XNUMX の電圧レベルに応じて、一度に XNUMX つのインジケータのみが動作します。

高電圧インバータは、トランジスタ VT2 ～ VT4 とパルス変圧器 T1 - 小型白黒テレビからのラインで構築されています。ピン 150 でマイクロコントローラー DD350 によって生成される周波数 1 ～ 8 Hz の矩形パルスは、トランジスタ VT2 および VT3 を 10 ～ 12 V の振幅まで増幅します。微分回路 C8R13 によって短縮された後、これらのパルスは強力な CMOS トランジスタ VT4 を開きます。そのドレイン回路には変圧器 T5 の巻線 7 ～ 1 が含まれています。ダイオード VD4 - ダンパー。

変圧器の昇圧巻線 (9 ～ 11) からのパルスは、ダイオード列 VD6 ～ VD11 で電圧を乗算して整流器に供給されます。このような整流器の方式と設計はよく知られています。作成するときは、V. Utinによる記事「電源ユニット「シャンデリア・チジェフスキー」のオプション」（「ラジオ」、1997年、第10号、42、43ページ）の推奨事項を使用できます。

パルス繰り返し周波数に応じて、イオナイザーに供給される電圧は 15 ～ 35 kV の範囲で変化しますが、必要に応じて、さらに数ステップの電圧増倍を追加することで電圧を高めることができます。

図 (図 1 を参照) に示されているほとんどすべての要素が配置されている、電源のメインプリント回路基板を図に示します。 2. 基板は両面であり、部品は両面に取り付けられます。コンデンサC2およびC9 - K73-17、および酸化物 - K50-35またはその類似体。残りのコンデンサ (C10 ～ C15 を除く) はどのタイプでもセラミックです。

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高電圧整流器付きトランス T1 とイオナイザー接続用ソケット XS1 は別ユニットにあります。少なくとも10 kVの電圧用のコンデンサC15-C73 - K13-10またはその他。保護抵抗 R17 は、端子間が破壊されることなく、ソースの全出力電圧に耐える必要があります。抵抗器 MLT-2 などは 1200 V 専用に設計されているため、ここでは適していません。たとえば、KEV-2 が適しています。抵抗器 R17 は、低電圧のものをいくつか直列に接続して作ることができます。

入出力ボードは図のように組み立てられます。 3 ボタン SB1 ～ SB4 のいずれかを押すと、マイクロコントローラにコマンドが送信されるだけでなく、対応する LED HL1 ～ HL4 が点灯し、コマンドが与えられたことを視覚的に確認する機会がユーザーに与えられます。抵抗 R1 ～ R8 は、共通のカソード HG1 と HG2 を持つ LED 素子の電流を制限します。図に示されているタイプのインジケータを他のインジケータに置き換える場合、前述の抵抗の値を減らして、その輝度を高める必要がある場合があります。

空気イオナイザーの自動化

メインボードと同様に、I/Oボードは両面です。印刷導体の図面と両面の要素のレイアウトを図に示します。 4. ボードは、HG1 および HG2 LED インジケータの小数点が上になるように (通常のように下ではなく)、低電圧ユニットハウジングの前面パネルに取り付けられます。この位置では、インジケーターの数字が正しく見えます (これはマイクロコントローラープログラムによって提供されます)。 XP1 プラグは、メインボード上の同じ名前の 16 芯ケーブルに接続されています。

空気イオナイザーの自動化

ソースは、ネットワークに接続されて SA1 スイッチが閉じられてから 1 秒後に動作を開始します (図 1 を参照)。デジタルインジケータに表示される 2 桁の数字は、空気イオナイザーに供給される高電圧の値をキロボルト単位で表します。ボタンSB3「Up」（上）とSBXNUMX「Dw」（下）を使用してXNUMXkVステップで変更できます。インジケーターの小数点のステータスは、どの動作モードが設定されているかを示します。全部で XNUMX つあります。

HG1インジケーターの小数点が点灯します。高電圧が継続的に発生します。

HG2インジケーターの小数点が点灯します。周期が 1 ～ 10 分のサイクリックモード。サイクルの前半では高電圧が発生しますが、後半ではそうではありません。

どちらのインジケーターも小数点が点灯します。モード 1 と似ていますが、設定時間 (1 ～ 99 分) が経過すると、高電圧が自動的にオフになります。

HG1インジケーターの小数点が点滅します。高電圧は 1 秒間オンになり、N 秒間オフになります。 Nは3～10の範囲で設定します。

HG2インジケーターの小数点が点滅します。デバイスは指定された時間 (4 ～ 1 分) の間モード 99 のように動作し、その後高電圧が自動的にオフになります。

両方のインジケーターで小数点が点滅します。高電圧は最大値 (35 kV) まで滑らかに上昇し、その後最小値 (15 kV) まで滑らかに減少します。サイクルの繰り返し周期は 5 分です。

モード 3 と 5 では、指定された時間が経過すると、デバイスは「スリープ状態」になり、高電圧がオフになり、インジケーターが消えます。いずれかのボタンを押すとこの状態が解除され、その後露出が繰り返されます。

SB1「Set」（設定）ボタンを短く押すことでモードを切り替えます。最初のものは高電圧をオフにし、インジケーターの数字が点滅し始め、設定されたモードパラメータの現在の値、たとえば高電圧がオンになる時間を示します。「上」「下」ボタンで値を変更できます。続けて「設定」ボタンをクリックすると、モードが切り替わり、それに応じて小数点の状態が変化します。「設定」ボタンを XNUMX 秒以上押し続けると、インジケーターの数字の点滅が止まり、新しいモードが有効になります。

ボタン SB4「Adj」（チューニング）は、出力電圧をインジケーターの読み取り値に一致させる校正を目的としています。電圧は、XS1 ソケットと共通線の間にキロボルトメーターを接続して測定されます。たとえば、合計偏向電流が 50 μA のマイクロ電流計を、合計抵抗が 1000 MΩ の一連の抵抗と直列に接続して使用できます。

校正を開始する前に、ソースインジケーターで最小電圧値 (15 kV) を設定することをお勧めしますが、この手順はどの値からでも開始できます。「Adj」ボタンを押すと、インジケーターの数字が交互に点滅し、校正モードが有効になったことを示します。「上」ボタンと「下」ボタンを使用して、キロボルトメーターの測定値をインジケーターに表示されている値に調整します。「設定」ボタンを押します。このとき、マイクロコントローラーは指定された電圧を得るために必要なパルス周波数の値を不揮発性メモリに保存し、インジケーターの数字を 1 ずつ増やします。「上」と「下」ボタンを使用して出力電圧を再度調整し、「設定」ボタンを押します。この手順は必要なだけ繰り返されます。「設定」ボタンを XNUMX 秒以上押して、校正モードを終了します。

ソースをオフにしてから XNUMX 分以内にソースを再びオンにしないでください。

著者：V.Sekrieru、E.Munteanu、Chisinau、Moldova

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