Мониторинг сетевого напряжения позволяет оперативно отреагировать и предотвратить выход из строя питаемое устройство в случае пропадания или снижения сетевого напряжения за нижний допустимый порог.
Представленный малогабаритный модуль выполняет функцию детектора пониженного напряжения с порогом срабатывания около 185 В и содержит специализированную микросхему контроля сетевого напряжения MID400.
Основные параметры детектора напряжения:
- Выполняет функцию детектора пониженного напряжения с порогом срабатывания около 185 В
- Выдает цифровой сигнал о наличии напряжения
- Обеспечивает цифровой импульсный сигнал при переходе напряжения через 0 В
- Напряжение питания в диапазоне 2,7…5,5 В
MID400 представляет собой специализированную микросхему-мониторинга сетевого напряжения с логическим выходом. Ее внутренняя структура показана на следующем рисунке:
Схема обеспечивает гальваническую развязку и, в зависимости от тока, протекающего через светодиод, MID400 может работать в трех режимах: насыщенном, ненасыщенном и выключенном. В насыщенном режиме, когда входной ток превышает 4 мА, на выходе Vo будет низкий уровень.
В ненасыщенном режиме, когда входной ток не превышает 4 мА, на выходе Vo будет сигнал частотой 100 Гц (для сети 50 Гц). В выключенном режиме, когда ток светодиода менее 0,15 мА, на выходе Vo будет высокий уровень. Входной ток определяется величиной резистора, включенного последовательно со светодиодом.
Работа детектора
В данной схеме микросхема MID400 работает в двух режимах: выключенном и ненасыщенном. Резисторы R1 и R2 и стабилитроны VD1…VD4 задают ток светодиода и позволяют работать при напряжении 0…300 В. Порог срабатывания детектора составляет примерно 185 В, ниже которого MID400 работает в выключенном режиме, выше этого порога на выходе Vo формируются импульсы частотой 100 Гц.
Выходной сигнал PD с вывода Vo микросхемы MID400 поступает на буферный затвор микросхемы HC14, а с него — на входы моностабильных мультивибраторов микросхемы HC4538 (сигнал PDO). Мультивибратор U3-A после каждого перехода сетевого напряжения через ноль формирует положительные импульсы длительностью около 2,5 мс, когда сетевое напряжение превышает порог ULVO (выходной сигнал PDS/ACP).
Второй мультивибратор меняет свое состояние на высокий уровень, если входное напряжение превышает ULVO (выходной сигнал PDL/ACD). Сигналы с мультивибраторов буферизируются и подаются на выходной разъем. Схема питается через выходной разъем номинальным напряжением 5 В, но детектор напряжения корректно работает и в диапазоне 2,7…5,5 В.
Сборка и настройка
Схема выполнена на двухсторонней печатной плате. Сборка схемы не нуждается в описании. После монтажа необходимо настроить работу схему детектора напряжения. Для этого подаем питания 5 В и подключаем осциллографа к выходам ACD, ACP. На вход VAC необходимо подать сетевое напряжение через автотрансформатор.
Увеличивая напряжение с автотрансформатора, проверяем, что при превышении порога ULVO состояние на выходе ACD меняется, а на выходе ACP появляются импульсы частотой 100 Гц. Заменив напряжение источника питания с 5 В на 2,7 В, также проверяем правильность работы схемы.
Внимание! При работе с электросетью 230 В будьте особенно осторожны и соблюдайте правила безопасности.
Скачать рисунок печатной платы (5,4 KiB, скачано: 4)
