Grupowy
G
r
u
p
o
w
y
Grupowy
G
r
u
p
o
w
y
2401
2
4
0
1
2401
2
4
0
1
regulator mocy
r
e
g
u
l
a
t
o
r
m
o
c
y
regulator mocy
r
e
g
u
l
a
t
o
r
m
o
c
y
odbiorników 220V
o
d
b
i
o
r
n
i
k
ó
w
2
2
0
V
odbiorników 220V
o
d
b
i
o
r
n
i
k
ó
w
2
2
0
V
Regulatory mocy odbiorników energii (z wyjątkiem jednego, opisanego niżej przy-
elektrycznej należą do grupy układów elek- Opis działania układu padku) przerzutnika R-S zbudowanego na
tronicznych najczęściej budowanych przez Schemat elektryczny układu regulatora bramkach IC5A i IC5B, a w konsekwencji
hobbystów. O ile jednak przy zasilaniu grupowego został przedstawiony na rysun- przewodzenie tranzystora T3. Zostanie włą-
odbiorników energii napięciem stałym, bu- kach 2A, 2B. Już na pierwszy rzut oka sche- czona dioda LED zawarta w strukturze opto-
dowa regulatora nie przedstawia najczęściej mat wygląda na mocno pogmatwany i zbyt triaka Q2 i triak Q1 zacznie przewodzić. Dal-
większego problemu, to regulacja taka skomplikowany w stosunku do prostoty peł- sze działanie układu uzależnione jest od sta-
w przypadku urządzeń zasilanych z sieci nionej przez urządzenie funkcji. Rzeczywi- nu wejść adresowych multipleksera IC1:
energetycznej jest nieco bardziej skompliko- ście, popatrzcie tyko na rysunek 1, na którym
wana. Jest to tzw. regulacja grupowa. Ele- pokazano uproszczony układ regulatora gru-
Stan wejść
Działanie układu
mentem przełączającym jest tu triak, ale powego. Te kilka elementów, które widzicie
IC1
0001 .... 1110 Czas trwania stanu wysokiego
o powstawaniu zakłóceń radioelektrycznych na tym rysunku, w zasadzie wystarczyłoby do
na wyjściu przerzutnika, a tym samym
nie ma mowy. Jednak zakres stosowania tej zbudowania prostego i niezawodnie działają-
energia dostarczana do odbiornika
metody jest ograniczony do sterowania urzą- cego regulatora! Natomiast cała reszta ele- uzależniona jest od wartości liczby
podanej na wejścia adresowe IC1.
dzeniami grzewczymi. Nazwa  regulacja mentów na rysunku 1 to po prostu ... układ
1111 Przerzutnik R-S pozostaje cały czas włączony,
grupowa pochodzi stąd, że układ zasila obrotowego przełącznika 16 pozycyjnego
odbiornik zasilany jest z pełną mocą
odbiornik energii elektrycznej za pomocą zrealizowanego metodą czysto elektroniczną.
grup przebiegów sinusoidalnych, włącza- W naszym rozwiązaniu regulacja odbywa Wykresy przedstawione na rysunku 3 po-
nych zawsze przy napięciu bliskiemu zeru. się za pomocą dwóch tanich i łatwych do kazują przebiegi logiczne w dwóch najważ-
Regulator w żadnym wypadku nie nadaje się zdobycia przycisków, a aktualny stan regula- niejszych punktach układu, przy trzech róż-
do regulacji mocy żarówek zasilanych z sie- tora obrazowany jest w czytelny i widoczny nych ustawieniach: małej mocy, średniej
ci energetycznej i w zasadzie układ przezna- z daleka sposób za pomocą dwóch wyświe- i prawie maksymalnej.
czony jest do sterowania odbiornikami taki- tlaczy siedmiosegmentowych
mi, jak grzałki i piecyki elektryczne o mocy LED.
zależnej jedynie od typu zastosowanego tria- Popatrzmy na schemat ide-
ka (a więc do dziesiątków kilowatów). owy (rys.1). Impulsy synchroni-
Wykonanie proponowanego regulatora jest zujące pracę układu z siecią
stosunkowo proste, a koszt użytych materia- energetyczną pobierane są z ko-
łów jest w stosunku do użyteczności wyko- lektora tranzystora T1 i kierowa-
nanej konstrukcji niezbyt wysoki. ne na wejście licznika binarnego
Pamiętajmy jednak o jednym: budu- typu 4520  IC2A. Z wyjść tego
jemy urządzenie, którego część połączo- licznika adresowane są wejścia
na jest galwanicznie z siecią energetycz- multipleksera  demultipleksera
ną i którego wiele elementów znajduje 4067 IC3, na którego wejściu
się pod niebezpiecznym dla zdrowia Z został na stałe wymuszony
i życia napięciem 220VAC! Dlatego też stan niski. Tak więc stan niski
Koledzy nie mający doświadczenia  przesuwa się przez wyjścia te-
w budowie takich układów proszeni są go układu z częstotliwością
o zachowanie szczególnej ostrożności 100Hz. Pojawienie się stanu ni-
podczas uruchamiania i testowania re- skiego na wyjściu Y14 multiple-
gulatora! ksera spowoduje włączenie Rys 1
Elektronika dla Wszystkich
61
Zajmijmy się teraz częścią sterującą urządzenia oraz
układem wyświetlania informacji o aktualnym ustawie-
niu regulatora. Wejścia adresowe multipleksera IC1 po-
łączone zostały z wyjściami binarnego licznika rewer-
syjnego IC4. Na wejścia zegarowe tego licznika poda-
wane są impulsy z przycisków S1 i S2, połączonych
z układem za pomocą złącza CON2. Typowo skonstru-
owane układy z kondensatorami C5 i C8 oraz rezysto-
rami R8, R9, R2 i R3 służą likwidowaniu skutków wie-
lokrotnego odbijania styków. Naciśnięcie przycisku S1
powoduje zwiększenie zawartości licznika IC4 o 1,
a przycisku S2 - zmniejszenie. Ważną rolę w układzie
pełnią bramki zawarte w strukturach układów IC7
i IC8. Bramka IC7A służy detekcji pojawienia się na
wyjściach licznika IC4 stanu 1111, przy którym stan ni-
ski z wyjścia tej bramki blokuje przekazywanie impul-
sów sterujących zliczaniem  w górę . Podobnie, bram-
ka IC8A  wykrywa obecność sekwencji logicznej
0000 na wyjściach IC4 i w konsekwencji zablokowanie
bramki IC5D, generującej impulsy zliczania  w dół .
Bez tych zabezpieczeń mogłoby się zdarzyć, że nie-
chcący przeszlibyśmy ze stanu całkowitego wyłączenia
sterowanego urządzenia do zasilania go pełną mocą.
Ostatnim fragmentem schematu wartym szerszego
omówienia jest dość skomplikowany układ wyświetla-
nia stanu licznika IC4, a tym samym aktualnego pozio-
mu mocy przekazywanej do zasilanego urządzenia. Na-
potkałem tu na, na szczęście łatwy do rozwiązania, pro-
blem wyświetlenia stanu wyjścia czterobitowego na
dwucyfrowym wyświetlaczu siedmiosegmentowym.
Dekodując dowolne stany wyjścia czterobitowego bę-
dziemy mieli do czynienia z liczbami w zakresie od 0
do 15, które to liczby musimy wyświetlić na podwój-
nym wyświetlaczu 7-segmentowym. Dla uproszczenia
konstrukcji zakładamy, że pierwszy wyświetlacz w za-
kresie liczb od 0 do 9 jest wygaszony i dopiero po prze-
kroczeniu stanu 9 zapala się na nim 1. Dekoder BCD -
7 segmentów zbudowany z wykorzystaniem układu
4543 (IC11) steruje drugim wyświetlaczem. Elektro-
niczny przełącznik 4053  IC10 kieruje na dekoder
bądz
sygnały pochodzące bezpośrednio z wyjść liczni-
ka bądz
też specjalnie  spreparowane sygnały potrzeb-
ne do zapalenia na wyświetlaczu cyfr od 0 do 5 przy
wyświetlaniu liczb z zakresu 10 .. 15. Rozpatrzmy te-
raz, co będzie się działo w miarę powstawania na wyj-
ściu IC4 kolejnych liczb od 0 do 15:
Od liczby 0 do 7 na wejściu 5 bramki IC9B utrzymu-
je się stan  0 , po przekroczeniu tej liczby pojawia się
stan 1. Ponieważ jednak na wejściach Q2 i Q3 IC1 utrzy-
mują się nadal stany  0 na wyjściu bramki IC9B nadal
mamy  1 . Dopiero w zakresie liczb od 10 do 15 na wyj-
ściach Q2 i / lub Q3 pojawia się  1 , a w konsekwencji
stan  0 na wyjściu IC9B. Po zanegowaniu przez bram-
kę IC9C powo-
duje on włącze-
nie tranzystora
T2 i zapalenie
cyfry 1 na
pierwszym wy-
świetlaczu.
Aż do tego
momentu prze-
łącznik IC4
przekazywał Rys. 2a. Schemat ideowy
do dekodera Rys 3. Przebiegi
Elektronika dla Wszystkich
62
BCD kod wskaz
nika siedmiosegmentowego Aby ułatwić sobie zrozumienie zasady dzia- Montaż i uruchomienie
IC11 sygnały bezpośrednio z wyjść IC4 i na łania tego fragmentu układu posłużymy się Na rysunku 4 i 5 pokazane zostało roz-
drugim wyświetlaczu zapalały się kolejno poniższą tabelką: mieszczenie elementów na dwóch płytkach
cyfry od 0 do 9. Teraz stan  0 podany z wyj- obwodów drukowanych, zaprojektowanych
Kody po prze-
Wartość Z układu IC4
ścia 10 IC9C na wejścia sterujące A, ze względu na znaczną komplikację połączeń
kształceniu
B i C przełącznika 4053 zamyka wejścia X0, na laminacie dwustronnym z metalizacją.
D C B A D C B A
Y0 i Z0, a otwiera wejścia X1, Y1 i Z1. Na te 10 1 0 1 0 0 0 0 0 Montaż układu nie wymaga w zasadzie ko-
wejścia musimy podać odpowiednio  spre- 11 1 0 1 1 0 0 0 1
mentarza, z wyjątkiem sposobu zamocowa-
12 1 1 0 0 0 0 1 0
parowane kody, aby umożliwić wyświetle- nia triaka. W układzie modelowym zastoso-
13 1 1 0 1 0 0 1 1
nie cyfr od 0 do 5 na drugim wyświetlaczu. wałem najtańszy typ triaka, wyposażony
14 1 1 1 0 0 1 0 0
w radiator o niewielkich rozmiarach. Oby-
15 1 1 1 1 0 1 0 1
dwa te elementy zostały po mechanicznym
Wykaz elementów
Po lewej stronie tabeli mamy kolejne połączeniu ze sobą przylutowane do płytki
Kondensatory stany reprezentujące liczby od 10 do 15, obwodu drukowanego.
C1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1000uF/16 a po prawej stronie kody, jakie musimy Ciąg dalszy na stronie 65.
C
1
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
0
0
0
u
F
/
1
6
C2, C4, C5, C6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100nF przekazać na wejście de-
C
2
,
C
4
,
C
5
,
C
6
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
0
0
n
F
C3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .220uF/16 kodera. Na wejściu A nie Rys 2b.
C
3
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
2
2
0
u
F
/
1
6
są potrzebne jakiekolwiek
Rezystory przekształcenia i jest ono
RP2, RP1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .R-PACK SIL połączone bezpośrednio
R
P
2
,
R
P
1
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
R
P
A
C
K
S
I
L
1...10k z wejściem dekodera. Od
1
.
.
.
1
0
k
R1,R10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10k razu też widać, że nie bę-
R
1
,
R
1
0
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
0
k
R2, R3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1M dziemy mieli żadnego pro-
R
2
,
R
3
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
M
R4, R5, R8, R9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100k blemu z wejściem D i B.
R
4
,
R
5
,
R
8
,
R
9
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
0
0
k
R6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .300 Na wejściu D dekodera
R
6
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
3
0
0
R7, R12 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3,3k musimy trwale wymusić
R
7
,
R
1
2
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
3
,
3
k
R11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .560 stan  0 , co zostało zreali-
R
1
1
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
5
6
0
R14, R13 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .220 zowane przez połączenie
R
1
4
,
R
1
3
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
2
2
0
wejścia Z1 z masą. Stan
Półprzewodniki wejścia B musimy jedynie
BR1 . . . . . . . . . . . . . . . . . .mostek prostowniczy 1A zanegować, co osiągamy
B
R
1
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
m
o
s
t
e
k
p
r
o
s
t
o
w
n
i
c
z
y
1
A
IC1, IC3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4067 przy pomocy bramki
I
C
1
,
I
C
3
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
4
0
6
7
IC2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4520 IC9A.
I
C
2
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
4
5
2
0
IC4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .40193 Problem mamy je-
I
C
4
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
4
0
1
9
3
IC5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4093 dynie z wejściem Rys. 4. Schemat montażowy
I
C
5
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
4
0
9
3
IC6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7809 C dekodera. Przy licz-
I
C
6
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
7
8
0
9
IC7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4012 bach 10, 14 i 15 stany
I
C
7
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
4
0
1
2
IC8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4002 wejściowe są jedna-
I
C
8
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
4
0
0
2
IC9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4011 kowe, zarówno na za-
I
C
9
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
4
0
1
1
IC10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4053 kresie 0 ... 9 jak i na
I
C
1
0
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
4
0
5
3
IC11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4543 zakresie 10 ... 15,
I
C
1
1
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
4
5
4
3
Q1 . . . . . . . . . . . . . . .BT136/600V lub odpowiednik a przy liczbach 12 i 13
Q
1
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
B
T
1
3
6
/
6
0
0
V
l
u
b
o
d
p
o
w
i
e
d
n
i
k
Q2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .MOC3040 zanegowane. Zauważ-
Q
2
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
M
O
C
3
0
4
0
DP1, DP2 . . . . . . . . . . .wyświetlacz siedmiosegmen- my jednak, że wtedy
D
P
1
,
D
P
2
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
w
y
ś
w
i
e
t
l
a
c
z
s
i
e
d
m
i
o
s
e
g
m
e
n
towy LED, wsp. anoda i tylko wtedy, kiedy
t
o
w
y
L
E
D
,
w
s
p
.
a
n
o
d
a
D1, D5, D6 . . . . . . . . . . . .1N4001 lub odpowiednik mamy do czynienia
D
1
,
D
5
,
D
6
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
N
4
0
0
1
l
u
b
o
d
p
o
w
i
e
d
n
i
k
D2, D3, D4 . . . . . . . . . . . .1N4148 lub odpowiednik z liczbami 12 i 13 na
D
2
,
D
3
,
D
4
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
N
4
1
4
8
l
u
b
o
d
p
o
w
i
e
d
n
i
k
T1, T2, T3 . . . . . . . . . . . . . .BC548 lub odpowiednik wyjściu Q2 IC1, wy-
T
1
,
T
2
,
T
3
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
B
C
5
4
8
l
u
b
o
d
p
o
w
i
e
d
n
i
k
stępuje niski stan lo-
Pozostałe giczny. Dołączamy
CON1, CON3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ARK2 zatem poprzez rezy-
C
O
N
1
,
C
O
N
3
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
A
R
K
2
CON2, CON4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .goldpin 5X2 stor R5 wyjście Q2
C
O
N
2
,
C
O
N
4
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
g
o
l
d
p
i
n
5
X
2
F1 . . . . . . . . . . .oprawka plastykowa do bezpiecznika IC4 do wejścia Y1
F
1
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
o
p
r
a
w
k
a
p
l
a
s
t
y
k
o
w
a
d
o
b
e
z
p
i
e
c
z
n
i
k
a
+ bezpiecznik 100mA IC10, co umożliwia
+
b
e
z
p
i
e
c
z
n
i
k
1
0
0
m
A
F2 . . . . . . . . . . .oprawka plastykowa do bezpiecznika przekazywanie na to
F
2
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
o
p
r
a
w
k
a
p
l
a
s
t
y
k
o
w
a
d
o
b
e
z
p
i
e
c
z
n
i
k
a
+ bezpiecznik 5A wejście nie zanego-
+
b
e
z
p
i
e
c
z
n
i
k
5
A
S2, S1 . . . . . . . . . . . . . . .przycisk typu microswitch wanych stanów lo-
S
2
,
S
1
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
p
r
z
y
c
i
s
k
t
y
p
u
m
i
c
r
o
s
w
i
t
c
h
lutowany w płytkę gicznych podczas wy-
l
u
t
o
w
a
n
y
w
p
ł
y
t
k
ę
TR1 . . . . . . . . . . . . .transformator sieciowy TS6/ 46 świetlania liczb 10, 11
T
R
1
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
t
r
a
n
s
f
o
r
m
a
t
o
r
s
i
e
c
i
o
w
y
T
S
6
/
4
6
Odcinek przewodu taśmowego 10-żyłowego + dwa wtyki i 15. Dioda D4 połą-
O
d
c
i
n
e
k
p
r
z
e
w
o
d
u
t
a
ś
m
o
w
e
g
o
1
0
ż
y
ł
o
w
e
g
o
+
d
w
a
w
t
y
k
i
czona z wyjściem Q2
IC4 zwiera wejście
Y1 do masy podczas
Płytka drukowana jest dostępna
dekodowania liczb 12
w sieci handlowej AVT jako
i 13.
kit szkolny AVT-2401/A
Elektronika dla Wszystkich
63
Ciąg dalszy ze strony 63.
Zarówno triak o ma-
ksymalnym prądzie
przewodzenia 6A,
jak i sposób jego chło-
dzenia były w warun-
kach testów laboratoryj-
nych zupełnie wystar-
czające. Jednak w wy-
konaniu praktycznym Rys. 5. Schemat montażowy
może zajść potrzeba za-
stosowania triaka o większym dopuszczalnym prądzie i zastosowania
intensywniejszego chłodzenia. Jeżeli jednak układ zostanie zmontowa-
ny podobnie jak prototyp, to musicie pamiętać o zachowaniu właściwej
kolejności postępowania przy montażu wymienionych elementów.
W pierwszej kolejności należy przylutować do płytki radiator i niezbyt
mocno przykręcić do niego triak. Następnie lutujemy nóżki triaka do
odpowiednich punktów lutowniczych i dopiero teraz przykręcamy
mocno triak do radiatora. Taki sposób montażu pozwoli na uniknięcie
szkodliwych naprężeń termicznych, które mogłyby grozić uszkodze-
niem wyprowadzeń triaka.
Ostatnią czynnością montażową będzie połączenie ze sobą oby-
dwóch płytek. Dokonamy tego za pomocą odcinka dziesięciożyłowe-
go przewodu taśmowego zakończonego zaciskanymi na nim wtykami.
Układ zmontowany ze sprawnych elementów nie wymaga jakiej-
kolwiek regulacji ani uruchamiania i działa natychmiast poprawnie.
Zbigniew Raabe
Elektronika dla Wszystkich
64