6-канальное устройство плавного включения нагрузок

     Метод управления по числу полупериодов сетевого напряжения значительно снижает уровень помех в электросети за счет включения и выключения нагрузки в момент перехода сетевого напряжения через нуль. Если к этому же включать мощную инерционную нагрузку (нагревательные элементы, осветительные лампы и т.д.) не мгновенно, а плавно, то можно заметно уменьшить вероятность ложных срабатываний датчиков охранной сигнализации и контроля технологических процессов. Отсутствие скачкообразных изменений тока в нагрузке значительно продлевает срок эксплуатации коммутирующих устройств.
     Принцип управления по числу полупериодов показан на рис.1, где
     Т - число полупериодов колебаний сетевого напряжения;
     n - число периодов, подаваемых на нагрузку.
     В существующих устройствах [1] мощность на нагрузке изменяется со скоростью 20% в секунду.
     На рис. 2 показана схема устройства, обеспечивающая независимое управление для плавного включения 6 нагрузок. На одновибраторе DA1 выполнен детектор пересечения нуля сетевым напряжением. Выделение момента прохождения сетевого напряжения через нуль обеспечивается ограничителем на двух светодиодах. Если напряжение сети становится ниже порога открывания светодиодов, то сигнал на выходе 2 DA1 (около 1,6 В) будет меньше 1/3 части напряжения питания микросхемы. Этот момент является сигналом для запуска одновибратора, который обеспечивает на выходе импульсы прямоугольной формы с частотой 50 Гц синхронно с моментом перехода сетевого напряжения через нуль.
     Микроконтроллер (МК) DD1 работает по принципу, описанному в [2]. Подав на выводы порта Р3 МК соответствующую комбинацию логических уровней, можно прочитать на выводах порта Р1 код, содержащийся в ячейке его внутренней Flach-памяти. Обычно этот режим используют программаторы для сверки записанного в память кода с заданным.
     МК в данном устройстве находится в состоянии последовательного чтения ячеек памяти, но чтение выполнено в одном периоде входных импульсов, что не соответствует рекомендациям разработчика МК, но реально работает (исключение - линия Р1.0). Во Flash-память МК должны быть записаны коды, которые последовательно выдаются из памяти на выводы порта Р1.
     В момент короткого импульса высокого уровня на выводе 3 DA1 выводы порта МК переходят в третье Z-состояние. Резисторы R5-R10 исключают возможность присутствия высоких логических уровней на выходах 8-разрядного регистра DD2, в момент включения питания. В дальнейшем данные с порта Р1 МК будут присутствовать во внутренних буферах микросхемы DD2 и в момент положительного перепада на ее тактовом входе "С" появятся на соответствующих выходах раньше, чем выводы порта Р1 МК переключатся в высокоимпедансное состояние.
     Линия Р1.1 МК служит для управления выключением одновибратора уровнем лог. "0", т.к. Flach-память обладает способностью циклического чтения. При чтении последней 2047-й ячейки памяти процесс чтения будет повторяться опять с нулевой ячейки памяти. Резистор R3 обеспечивает высокий логический уровень на входе 4 микросхемы DA1 в начальный момент после включения питания и в периоды Z-состояния на линии Р1.1 МК.
     Для обеспечения работы устройства не нужно знать систему команд МК. Необходимо занести во Flach-память только данные в соответствии с необходимым алгоритмом включения нагрузок.
     В предлагаемом устройстве принципиально много общего с устройством, описанным в [3]. Его можно использовать для шестиканальной иллюминации, если отключить подачу сигнала с вывода 13 DD1.
     Для питания схемы можно использовать любой малогабаритный источник питания +5 В, который должен включаться обычным выключателем вместе с фазным напряжением питания детектора пересечения нуля.

     Литература
     1. http://www.owen.ru/device/42186414
     2. В.Мельник. Пишем в воздухе светодиодами//Радио.- 2006.- №10.- С.59.
     3. В.Мельник. Семиканальное реле времени с одним генератором//Радиокомпоненты.- 2007.- №4.- С.44.

     Рис.1

     Рис.2