Radioelektronik Audio-HiFi-Video 11/2001

Realizacja uk³adu steruj¹cego mo¿e byæ

ró¿na, zale¿na od mo¿liwoœci jakimi dyspo-

nujemy oraz celu jaki chcemy osi¹gn¹æ.

Mo¿liwe s¹ zatem nastêpuj¹ce warianty

rozwi¹zañ:

1. wykorzystuj¹c uk³ady scalone klasy TTL

i inne elementy pó³przewodnikowe,

2. podobnie jak wariant 1 ale z uk³adami kla-

sy MOS (MIS) np. z serii 4xxx,

3. zastosowaæ mikroprocesor z pamiêci¹,

np. z rodziny 8051 lub inny,

4. wykorzystaæ komputer a konkretnie jego

np. wyjœcie równoleg³e LPTx _ programuj¹c

s³owo 6-bitowe. Do tego celu dodatkowo

potrzebny jest specjalny uk³ad sprzêgaj¹cy

mocy (interfejs).

Rozwi¹zañ jest wiele i zale¿¹ od parame-

trów falownika, g³ównie jego napiêcia, mo-

cy oraz zakresu zmian czêstotliwoœci.

Oprócz tego istniej¹ sposoby ”poprawia-

nia” sinusoidy, zachowania siê falownika

przy zasilaniu odbiorników o charakterze

reaktancyjnym itd.

FALOWNIK TRÓJFAZOWY

(2)

Przyst¹pmy zatem do rozwi¹zania pierwsze-

go wariantu zak³adaj¹c dla uproszczenia, ¿e

napiêcie zasilania równe 5 V bêdzie wspól-

ne dla obwodu steruj¹cego jak i roboczego

(dla obwodu roboczego powinno byæ wy-

¿sze). G³ównym elementem uk³adu steruj¹-

r

Z PRAKTYKI

18

cego bêdzie licznik binarny zliczaj¹cy do

6. (modulo 6) oraz dekoder 1 z 6. Schemat

blokowy 3-fazowego falownika ze zmienn¹

czêstotliwoœci¹ wraz z uk³adem do formowa-

nia impulsów przedstawiono na rys. 12.

Uk³ad do formowania impulsów przedsta-

wiono na rys. 13. Uk³ad U1 (555) generuje

impulsy prostok¹tne, których czêstotliwoœæ

zale¿y od RC. Czêstotliwoœæ generatora

opisuje wzór:

w którym:

R

a

_ rezystancja w³¹czona miêdzy koñ-

cówkê 7 a Ucc,

R

b

_ rezystancja w³¹czona miêdzy koñ-

cówki 6 i 7,

C _ kondensator zwieraj¹cy koñcówki 6 i 2

do masy.

Czêstotliwoœæ generatora mo¿na zmieniaæ

skokowo przez zmianê pojemnoœci prze-

³¹cznikiem P. Liczba stopni mo¿e byæ dowol-

na. Istnieje równie¿ mo¿liwoœæ zmian czêsto-

tliwoœci p³ynnie _ potencjometrem. Zarów-

no kondensatory jak i rezystory nie s¹ kry-

tyczne. Impulsy prostok¹tne s¹ doprowa-

dzane do licznika U2 (7493), do k. 14. Dwie

pêtle sprzê¿enia zwrotnego, QC z RO(2)

i QB z RO(1), tworz¹ licznik zliczaj¹cy do

szeœciu. (modulo 6). Licznik U2 (7493) zasi-

la dekoder U3 (7424), na którego wyjœciach

pojawiaj¹ siê kolejno stany niskie (L). Do

wyzwalania tranzystorów n-p-n potrzebny

jest impuls dodatni kierowany do baz, st¹d

potrzeba zastosowania inwerterów U4

(7404). W ten sposób na wyjœciach inwerte-

rów kolejno od 1 do 6, bêd¹ siê pojawiaæ im-

pulsy dodatnie.

Wyjœcia inwerterów 1, 2, 3, 4, 5 i 6 ³¹czymy

z takimi samymi wejœciami matrycy diodo-

wej (rys. 12). Do wyjϾ falownika A,

B i C mo¿na do³¹czyæ oscyloskop lub prób-

nik stanów logicznych, który w przypadku

ma³ych czêstotliwoœci umo¿liwia wizualn¹

obserwacjê w³¹czania poszczególnych tran-

zystorów. Próbnik, np. dla fazy L1, mo¿e

byæ zrealizowany jak na rys. 14. Dla pozo-

sta³ych faz podobnie. W próbniku zastoso-

wano tranzystory n-p-n. Je¿eli na wejœciu in-

wertera (wyjœcie fazy L1) pojawi siê np. stan

wysoki (H), tranzystor T1 wejdzie w stan

przewodzenia, zaœwieci siê dioda D1 sy-

gnalizuj¹c stan wysoki (H). W tym czasie na

wyjœciu inwertera bêdzie stan niski (L), wiêc

f

Ra

R C

b

=

+

144

2

,

(

)

Rys. 12. Schemat falownika 3-fazowego

Rys. 13. Uk³ad do formowania impulsów

Rys. 14. Próbnik stanów logicznych

Generator taktuj¹cy

(Multiwibrator

astabilny)

Licznik modulo 6

Dekoder 1 z 6

Inwertery

Wejœcia do 3-fazowego odbiornika

(wskaŸników stanów logicznych, oscyloskopu)

L1

H L

120 2,2 K 2,2 K

T1 T2

D1 D2

Matryca diodowa

PrzekaŸnik

Wejœcie do matrycy diodowej

Ucc

19

r

tranzystor T2 bêdzie w stanie blokowania

i dioda D2 nie bêdzie œwieciæ. Takich prób-

ników musi byæ trzy, jeden dla jednej fazy.

P³ytkê drukowan¹ falownika zaprojektowa-

no ³¹cznie z 3-fazowym próbnikiem stanów

Rys. 15. Rozmieszczenie elementów

Rys. 16. P³ytka drukowana skala 1:1

(widok od strony elementów)

Rys. 17. P³ytka drukowana skala 1:1

(widok od strony druku)

logicznych, który zaczyna siê od nienume-

rowanego inwertera 7404.

W zwi¹zku z tym, ¿e próbnik nie stanowi in-

tegralnej czêœci falownika, mo¿na go nie

montowaæ.

Na rys. 15 przedstawiono rozmieszczenia

elementów falownika na p³ytce. Natomiast

na rys. 16 przedstawiono widok p³ytki od

strony elementów, a na rys. 17 _ od strony

druku.

n

Bogus³aw Jaroszczak