Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Dzielnik napięcia, selektor zakresów

Beata86 24 Apr 2008 16:34 4392 9
  • #1
    Beata86
    Level 10  
    Witam wszystkich :-)
    Mam mały problemik, teorią u mnie Ok, ale gorzej z praktyką. Sprawa wygląda następująco.
    Policzyłam sobie układ dzielnika napięcia stałego, który 3 napięcia wejściowe, tj.
    - 800 V
    - 400 V
    - 20 V
    rozkłada w taki sposób, że na wyjściu dla każdego z wyżej podanych przypadków daje napięcie stałe 10 V. Proste obliczenia. Moc jaka się wydziela na opornikach jest niewielka, wszystko Ok.
    No i teraz mam sobie taką drabinkę rezystorów składającą się z 4 elementów. Przełączenia między poziomami napięcia stałego dokonuje się 3 przełącznikami.
    Czy w praktyce mogę tak to zrobić, czy tego typu problemy rozwiązuje się inaczej?
    Czy można coś zrobić, żeby uniemożliwić jednoczesne wciśnięcie 2- 3 takich przełączników? Zaznaczam, że muszą to być przyciski, które "nie odskakują" i nie może to być przełącznik obrotowy.
    W jaki sposób zabezpieczyć taki obwód wejściowy, aby nie zrobił nikomu krzywdy? Słyszałam, że w takim celu stosuje się diody Zenera? Czy może ktoś mi powiedzieć jakie i w które miejsce w obwodzie należy je włączyć?
    Z góry dzięki za pomoc, schemat w załączniku.
    Dzielnik napięcia, selektor zakresów
    Pozdrowienia ;-)
  • #2
    Mariusz Ch.
    VIP Meritorious for electroda.pl
    Witam.

    Taki dzielnik musisz wykonać jako szeregowy. Ostatni rezystor w szeregu musi być stale połączony z masą. Musisz także wziąć pod uwagę maksymalne napięcie pracy dla danego typu i mocy rezystora. Napięcie wyjściowe pobierasz z poszczególnych punktów szeregu.

    Taki sposób wykonania nie dopuści do pojawienia się napięcia wejściowego na wyjściu, w przypadku awarii przełącznika (np. brak styku).

    Pzdr.
  • #4
    Paweł Es.
    VIP Meritorious for electroda.pl
    Dzielnik szeregowy o stałej rezystancji wejściowej (tu 10 MEG) na rezystorach o tolerancji 0.5% (wartości z szeregu E192), wartości tak dobrane by dla maksymalnego napięcia wejściowego napięcie na pojedyńczym rezystorze nie przekraczało 200V.

    Styki przełączne zapobiegają włączeniu dwóch lub więcej wyjść dzielnika jednocześnie. Dioda Zenera zabezpiecza wyjście. Wartość diody wybrana została wyżej od maksymalnego napiecia z dzielnika, by krzywizna charakterystyki nie zniekształcała górnej części zakresu pomiarowego.
    Dzielnik musi być podłączony do wejścia wtórnika o bardzo dużej rezystancji wejściowej (wejścia na tranzystorach JFET, np. TL06x, TL07x, TL08x).

    Dzielnik napięcia, selektor zakresów
  • #5
    Beata86
    Level 10  
    Dziękuję wszystkim za zainteresowanie.
    Niestety musi nastąpić pewna "modyfikacja" obwodu :-(((
    Potrzebuję więcej "zakresów" napięć wejściowych, dokładnie:
    10 V, 20 V, 40 V, 80 V, 100 V, 200 V, 400 V, 800V
    i uzyskanie na wyjściu nadal napięcia 10 V NA KAŻDYM z przełączanych zakresów.

    Paweł Es., czy możesz podać tok rozumowania jaki pozwolił Ci na skonstruowanie tego cuda, lub dostosować ten układ do moich założeń?

    Czy ten układ przełączników umożliwia sterowanie - wciśnięty jeden przycisk -> załączony jeden zakres napięcia wejściowego? Jeśli tak, to super!
    Niestety nie może to działać tak, że wciśnięte dwa-trzy przyciski (np. 10 i 400) tworzą załączenie zakresu 410. Oczywiście nadal konieczne jest wyeliminowanie sytuacji /włączone dwa przyciski jednocześnie/.

    Z góry dziękuję i pozdrawiam!
  • #6
    Mariusz Ch.
    VIP Meritorious for electroda.pl
    Witam.

    Też musisz troszeczkę policzyć. Przy tych danych masz ułatwione zadanie. Przełączanie zakresu -> można to uzyskać odwracając schemat Kolegi Paweł Es. Z wyjścia zrobisz wejście (po uprzednim usunięciu diody Zenera), rozbudujesz na tej samej zasadzie zestaw przełączników, wyjście prosto z rezystora zakresu 10V (najniższy, obecnie oznaczony 800V). W ten sposób nie będzie kłopotu z rezystancją wejściową obciążenia.

    Pzdr.
  • #7
    Beata86
    Level 10  
    Siedzę nad tym cały dzień, ale nie poddaję się ;)
    Jak coś policzę, to w symulacjach wychodzą mi błedy i zaczynam od nowa :(
    Przynajmniej mam punkt zaczepienia, niemniej jednak proszę o pomoc.
  • #8
    Paweł Es.
    VIP Meritorious for electroda.pl
    Liczysz od końca:

    Masz założoną sumaryczną rezystancję dzielnika:

    $$R=R_1+R_2+...R_{n-1}+R_n$$

    R1 jest na górze, Rn na dole (podłączony do masy)

    $$\frac{R_n}{R}=\frac{10V}{Uz800}$$

    $$\frac{R_{n-1}+R_n}{R}=\frac{10V}{Uz400}$$

    $$\frac{R_{n-2}+R_{n-1}+R_n}{R}=\frac{10V}{Uz200}$$

    i tak dalej

    Po obliczeniach masz Rn i kolejne sumy rezystancji, więc kolejne rezystory liczysz odejmując od kolejnej sumy poprzednie wartości.

    Programik liczący (można go sobie np. wykonać w VBA Excella)

    Code:
    ' Uz(8) - tablica zawierająca napięcia zakresowe od najwyższego
    
    ' Rd(8) - tablica liczonych rezystorów (o najniższego podłączonego do masy)

    Rs=0
    R=10000000 ' całkowita suma dzielnika

    For i = 1 To 8

     Rd(i) = R * 10/Uz(i) - Rs
     Rs = Rs + Rd(i)

    Next i



    Najwyższy rezystor wypadało by rozbić na 2 lub 3 dla bezpieczeństwa, bo przy Uwe=800V odkłada się na nim 400V.

    Obliczone wartości rezystancji musisz złożyć z tych dostępnych w handlu.
    (najlepiej szereg 0.5%)

    http://pl.wikipedia.org/wiki/Szereg_warto%C5%9Bci


    Tu masz dostępne szeregi wartości
  • #9
    Beata86
    Level 10  
    Uff, działa - udało się :)
    Dziękuję wszystkim za pomoc.

    Jeszcze jedno pytanie. Czy proponowaną diodę zabezpieczającą mogę zastosować dla obwodu o zmienionej konfiguracji, tj. innym podziale napięć, a tej samej rezystancji wejściowej równej 10MOm?
  • #10
    Paweł Es.
    VIP Meritorious for electroda.pl
    Tak, o ile napięcie wyjściowe nie będzie przekraczać tych 10 woltów, bo potem dioda Zenera zaczyna powoli przewodzić wstecznie i obciążać dzielnik (czyli zmienia jego współczynnik podziału).