Monitor mocy prądu stałego (32 V/2 A) z alarmem

Monitor mocy prądu stałego (32 V/2 A) z alarmem
Pobierz PDF Download icon
Uniwersalny układ przetwornika moc/napięcie o szerokim zakresie mierzonej mocy, ustalanym doborem kilku elementów zewnętrznych. Wynik pomiaru jest przetwarzany na napięcie stałe, które może być mierzone za pomocą przetwornika A/C lub miernika wychyłowego. Monitor ma wbudowany komparator o progu zadziałania ustalanym potencjometrem wieloobrotowym, którego można użyć do sygnalizowania przeciążenia.

Monitor zbudowano w oparciu o układ scalony LT2940. Ma on wbudowaną moduł mnożący dwa sygnały, obliczający moc z definicji P=U×I. Jedno z wejść służy do pomiaru prądu z bocznika (I±) o czułości minimalnej 0,2 V, a drugie do pomiaru napięcia z dzielnika (V±) o maksymalnym zakresie 8 V. Optymalne warunki pracy modułu mnożącego zawierają się w zakresie 0,4 V2, co umożliwia dobór zakresu mierzonej mocy i optymalizację strat w rezystorze pomiarowym. Sygnałem wyjściowym układu jest prąd (Pmon) w zakresie do 200 mA. Do dyspozycji jest także wyjście z przetworzonym prądem (Imon) oraz komparator umożliwiający sygnalizację przekroczonego progu mocy lub prądu.

Schemat ideowy modułu monitora mocy pokazano na rysunku 1. Prototyp służy do pomiaru mocy pobieranej z akumulatora o napięciu 24 V, ale może też służyć do innych zastosowań, w których napięcie zasilania zawiera się w granicach 6…32 V, a prąd obciążenia 0…2 A. Akumulator jest dołączony do wyprowadzeń 1–3 gniazda PMON, obciążenie do wyprowadzeń 2–3. Wyprowadzenie 3 to masa układu pomiarowego. Rezystor R1=25 mV/2 W jest bocznikiem prądowym. Dla zmniejszenia strat założono czułość wejścia pomiaru prądu wynoszącą 50 mV, (współczynnik przetwarzania prądu ki=R1=0,025 V). Dzielnik R3/R4 ustala czułość wejścia pomiaru napięcia na 8 V (współczynnik przetwarzania napięcia ku=R4/R3+R4=0,25). Zakres mierzonej mocy to 64 W. Rezystor R6 służy do konwersji prądu na napięcie odpowiadające mocy (w modelu 0…5 V). Równolegle do rezystora R6 dołączono dzielnik R7/R8, RV1 ustalający próg sygnalizacji przekroczenia mocy. Wpływ dzielnika musi być uwzględniony w konwersji. W wypadku wykorzystania miernika wychyłowego (o czułości 200 mA) rezystor R6 służy do dopasowania zakresu dla ustrojów pomiarowych o czułości większej od 200 mA. Napięcie po konwersji POUT oraz wyjście komparatora mocy (OC) doprowadzone są do gniazda OUT, próg zadziałania komparatora to 1,24 V. Rezystor R5 ogranicza traconą moc w U1, gdy napięcie zasilania jest wyższe od 15 V i może zostać zastąpiony zworą przy napięciach niższych.

Moduł zmontowany jest na niewielkiej płytce drukowanej. Rozmieszczenie elementów pokazano na rysunku 2. Moduł nie wymaga uruchamiania – istotny jest tylko dokładny dobór rezystorów ze względu na dokładność przetwarzania. Łatwo, przez dobór wartości elementów, moduł można dostosować do pomiaru mocy w innych zakresach. Szczegółów należy szukać w nocie aplikacyjnej LT2940.

Adam Tatuś, EP

DO POBRANIA
Pobierz PDF Download icon
Elektronika Praktyczna Plus lipiec - grudzień 2012

Elektronika Praktyczna Plus

Monograficzne wydania specjalne

Elektronik październik 2020

Elektronik

Magazyn elektroniki profesjonalnej

Raspberry Pi 2015

Raspberry Pi

Wykorzystaj wszystkie możliwości wyjątkowego minikomputera

Świat Radio listopad 2020

Świat Radio

Magazyn użytkowników eteru

Automatyka Podzespoły Aplikacje październik 2020

Automatyka Podzespoły Aplikacje

Technika i rynek systemów automatyki

Elektronika Praktyczna październik 2020

Elektronika Praktyczna

Międzynarodowy magazyn elektroników konstruktorów

Praktyczny Kurs Elektroniki 2018

Praktyczny Kurs Elektroniki

24 pasjonujące projekty elektroniczne

Elektronika dla Wszystkich październik 2020

Elektronika dla Wszystkich

Interesująca elektronika dla pasjonatów