Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Elektroda.pl
PCBway
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Modyfikacja listwy antyprzepięciowej

RigelInOrion 21 Lut 2015 00:15 11310 24
  • Witam. Chciałbym się z wami podzielić moim pomysłem na listwę zasilającą z gniazdami sterowanymi za pomocą programu. Założenie było takie, żeby każde gniazdo w listwie było sterowane oddzielnie, aby rozwiązać problem ciągłego włączania i wyłączania urządzeń, takich jak drukarka, skaner, dysk zewnętrzny czy głośniki itp. Większość z tych urządzeń ma włączniki zasilania w tylnej części obudowy, gdzieś z boku lub nie ma ich w ogóle. Czasami ustawia je się w szafkach, co też utrudnia dostęp. Są listwy w sprzedaży takie jak ta, którą użyłem do modyfikacji, lecz sposób jej działania ogranicza się do włączenia/ wyłączenia wszystkich gniazd naraz.

    Do modyfikacji wykorzystałem listwę antyprzepięciową WhiteEnergy Eco z USB.
    Posiada w środku rozdzielone gniazda i dość dużo miejsca, żeby wbudować tam potrzebną elektronikę.

    Gniazda załączane są triakami BT137 odseparowanymi od układu sterującego optotriakami MOC3041. Dodatkowo umieszczone są wyprowadzenia do sygnalizacji LED. Sposób połączenia triaków zapożyczyłem ze strony Mirleya... http://mirley.firlej.org/uklad_wykonawczy_12tr.

    Jako układ sterujący zastosowałem MCP2200. Posiada interfejs USB przez który można łatwo sterować pinami IO za pomocą biblioteki dostarczanej przez producenta, koszt układu jest niski, a obudowa jest stosunkowo łatwa w lutowaniu. Wadą tego rozwiązania może być to, że MCP2200 zapisuje stan pinów do pamięci (stan pinów jest odtwarzany zaraz o uruchomieniu zasilania USB) i nie wiem, jak będzie działać, gdy komórki już się "skończą". Alternatywą dla MCP2200 mógłby być być ten projekt http://www.recursion.jp/avrcdc/cdc-io.html#usage.

    Płytkę zaprojektowałem w Eagle'u. Na płytkę przeniosłem również zabezpieczenia antyprzepięciowe z oryginalnego modułu. Wzór przeniosłem termotransferem i wytrawiłem w B327. Ścieżki, przez które płynie prąd 230V ocynowałem dodatkowo.
    Wymieniłem przewód USB producenta. Tamten miał tylko linie zasilania. Wszystkie przewody napięcia 230V, które miały być połączone z płytką są wlutowane. Ledy połączyłem przewodami zakończonymi złączami do golpinów. Wmontowane są w obudowę na wcisk.

    Program napisałem w środowisku Delphi. Po uruchomieniu umieszcza on ikonę w zasobniku systemowym, skąd za pomocą menu można łatwo włączać i wyłączać gniazda. Żeby łatwo i jednoznacznie identyfikować urządzenie, zmieniłem PID na $00FF za pomocą programu konfiguracyjnego dostępnego na stronie producenta. W pliku instalacyjnym sterownika MCP2200 musiałem dodać dwie linie ze zmienionym PID dla prawidłowej instalacji sterowników. Oczywiście mógłbym nie zmieniać PID. Też by zadziałało. Czasami jednak korzystam z przejściówki USB UART z tym układem i mogłoby komplikować działanie programu.

    Wykonałem drugie podejście do projektu, ponieważ podczas podawania zasilania na listwę, triaki wzbudzały się na ułamek sekundy. Pomogło zastosowanie układów gasikowych na anodach triaków. Za sugestią kolegi mklos1 dodałem zabezpieczenia przed warystorami. Teraz będzie bardziej bezpieczna niż w oryginale. Dodałem też "radiator", ale biorąc pod uwagę jego sprawność i brak wentylacji, jest on tam raczej tylko do utrzymania triaków w "kupie".

    Nadal zmagam się z błędnym działaniem programu przy przełączeniu na innego użytkownika. Biblioteka SimpleIO prawdopodobnie nie może być inicjowana w systemie dwa razy z tym samym urządzeniem. Przyjdzie mi pewnie uwalniać ją i inicjować z każdym przelogowaniem. Może ktoś miałby jakiś pomysł....

    W załącznikach zamieszczam zdjęcia już ostatecznie wykonanej płytki, projekt w Eagle'u i źródło programu w Delphi.

    Biblioteki, program konfiguracyjny MCP2200 oraz sterowniki można pobrać z tego miejsca http://www.microchip.com/wwwproducts/devices.aspx?dDocName=en546923

    Pozdrawiam.

    Modyfikacja listwy antyprzepięciowej Modyfikacja listwy antyprzepięciowej Modyfikacja listwy antyprzepięciowej Modyfikacja listwy antyprzepięciowej Modyfikacja listwy antyprzepięciowej Modyfikacja listwy antyprzepięciowej Modyfikacja listwy antyprzepięciowej

    Fajne! Ranking DIY
    Potrafisz napisać podobny artykuł? Wyślij do mnie a otrzymasz kartę SD 64GB.
  • PCBway
  • #2
    0ceanborn
    Warunkowo odblokowany
    Listwy antyprzepięciowe to urządzenia, które lubią się grzać, a nawet topić chociaż dla jakichś małych urządzeń załączanych na krótki czas nie powinno to stanowić problemu. Moja modyfikacja listwy polegała przede wszystkim na wymianie cienkich przewodów z linki na grube z drutu. Ja bym raczej nie wciskał do tej małej obudowy kolejnych elementów wytwarzających ciepło.
  • #3
    RigelInOrion
    Poziom 11  
    @0ceanborn Tak jak piszesz. Urządzenia nie są włączone na długi czas. Program wyłącza też gniazda podczas przejścia systemu w stan bezczynności. Większość z nich to urządzenia od 0.2 do 0.5 A. Laserówka najbardziej może obciążyć, 2.5A. Nic mocniejszego na tym wisieć nie będzie. Jak dotąd nie zauważyłem żeby się grzała, o topieniu się nie wspominając. Założę wspólny radiator i dorobię jakieś otwory wentylacyjne po krótszych bokach na wszelki wypadek. Te przewody którymi połączyłem gniazda to nie jest typowa linka. Bardziej przypomina drut.
  • PCBway
  • #7
    RigelInOrion
    Poziom 11  
    Zapewne masz rację. Bezpiecznik to ten czarny element w przedniej części obudowy przy wejściu przewodów. Oznaczenia na schemacie zmienię(prawdopodobnie będę musiał go dorysować, bo nie mogę go znaleźć). Zastanawiam się nad tym, ten warystor (R16 na schemacie) jest złączony z linią fazy i ochronnikiem tylko wtedy gdy przekaźnik jest rozłączony. Myślisz że jest sens go tam umieszczać w moim przypadku?
  • #11
    RigelInOrion
    Poziom 11  
    Mam pytanie jeszcze. Podczas podawania na listwę napięcia z sieci, triaki na krótką chwilę się otwierają. Jest na to jakiś sposób(oprócz nie odłączania listwy od sieci oczywiście)?
  • #13
    RigelInOrion
    Poziom 11  
    Wychodzi na to, że gasiki zadziałały. Poskładałem pająka na szybko z gasikami i przestały się triaki otwierać. Pytanie: czy kondensatory ceramiczne 500V będą dobre do składania gasików będą dobre, czy muszą być jakieś inne? W nocie katalogowej optotriaka nie mogę znaleźć jaki ma być ten kondensator.
  • #14
    mklos1
    Poziom 25  
    Zjawiska, które włączają triaki to:
    1) Zbyt szybkie narastanie napięcia (efekt dv/dt).
    2) Przebicie (szpile w stanach nieustalonych).

    Koncepcja bezpiecznika od warystorów do PE mi się nie podoba. W przypadku gdy warystor pójdzie na zwarcie wypali bezpiecznik i z zabezpieczenia nici. Jeżeli już warystor do PE, to wejście L i N powinno być zabezpieczone bezpiecznikiem. W przypadku zadziałania warystora, wypalany jest bezpiecznik i linia, która to spowodowała zostaje odcięta od chronionego obwodu.
    Goły warystor na linii to potencjalnie niebezpieczna rzecz. Po wielu zadziałaniach ma on tendencję do uszkadzania się i pójścia na zwarcie, a co za tym idzie ryzyko pożaru. Zwykły warystor bez zabezpieczenia będzie miał problem z przejściem badań na normę 60950 (bezpieczeństwo).
    Serwisowałem kiedyś regulatory przemysłowe. Jedna z lokalizacji instalacji była tak kiepska, że przepięcia były częste. Zwykle to skutkowało wypalonym bezpiecznikiem. Obsługa wkurzona ciągłą wymianą bezpiecznika "zwatowała" tak chyba 100-krotnie. Skutkiem czego dnia pewnego regulator wrócił z wypalonym warystorem. Warystor był sporych rozmiarów i musiało się palić godnie, bo obudowa było mocno okopcona (o ile nie nadtopiona - nie pamiętam) Smród spalonego warystora jest niesamowity ;).

    Jeszcze jedna rada. Nie wiem jak tu, ale dobrze by było, żeby włącznik i bezpieczniki rozpinały zarówno L i N. Nie masz nigdy gwarancji, że układ w gniazdku jest prawidłowy. Kiedyś dewelopując zasilacz zginałbym, bo listwa rozpinała tylko jeden biegun, a gniazdko było odwrócone.
  • #15
    RigelInOrion
    Poziom 11  
    @mklos1 dzięki za podpowiedzi. Ten element od warystorów do PE to jest ochronnik przeciwprzepięciowy, jak słusznie zauważył @Zuliczek. Wstawiłem tam symbol bezpiecznika, bo nie mogłem znaleźć w Eaglu tego ochronnika. Dzisiaj wstawię schemat poprawiony, bo wprowadza on chyba trochę zamieszania. Jak pisałem wcześniej, cały układ zabezpieczenia warystorami przeniosłem z oryginalnej płytki zakładając, że producent wie co robi. Listwa posiada przecież(posiadała raczej nim ją rozkręciłem) jakieś atesty bezpieczeństwa. Ten "smród spalonego warystora" przypomniał mi słynne zdanie z Czasu apokalipsy, "Uwielbiam zapach napalmu(spalonego warystora) o poranku" ;) Czy o tych kondensatorach do gasików możesz mi coś doradzić. Czytałem na elektrodzie, że ceramiczne raczej odradzają.
  • #19
    RigelInOrion
    Poziom 11  
    Jeszcze trochę i wyjdzie mi z tego wahadłowiec. A mogłem zatytułować ten temat "Samo-gasnąca listwa zasilająca sterowana z PC" ;) Znalazłem takie bezpieczniki http://www.tme.eu/pl/details/rfs-6.3a/bezpieczniki-tr5-szybkie/rfs-63a/0691-6300-01#. Są jeszcze znośnie małe. Nadadzą się na takie zabezpieczenie?
  • #20
    RigelInOrion
    Poziom 11  
    Zastanawiam się nad zabezpieczeniem portu USB. Natrafiłem na taki układ http://www.farnell.com/datasheets/33926.pdf. Czy Ktoś z Was używał czegoś takiego? Jak to podłączyć? Widziałem jakiś schemat( https://code.google.com/p/light-pack/wiki/LightpackDIY ) gdzie tylko linie danych były odizolowane a masa i vcc nie. Ma to wtedy jakiś sens wtedy? W którą stronę to zabezpiecza? Port w komputerze czy urządzenie podłączana?
  • #21
    mklos1
    Poziom 25  
    To jest scalone zabezpieczenie ESD a nie zabezpieczenie nadnapięciowe. Jego zadaniem jest "połykanie" szybkich impulsów wywołanych w głównej mierze przez zjawiska elektrostatyczne i ściągnięcie ich do masy. Zastosowanie na załączonym schemacie jest jak najbardziej poprawne.
  • #22
    RigelInOrion
    Poziom 11  
    Dzięki @mklos1 za informacje. Dobrze wiedzieć na przyszłość. Może się kiedyś przyda. Nigdzie nie mogę znaleźć informacji o dobieraniu bezpieczników do tych warystorów. Warystory są oznaczone HEL 14D471K( http://www.elektronik.ropla.eu/pdf/stock/hel/varistors.pdf ). Znalazłem w tej nocie dwa parametry dotyczące prądu, Class Current: 50A i Max. Peek Current: 6.5KA. Czy dobrze myślę, że powinienem dać bezpiecznik o wartości <= Class Current?
  • #23
    mklos1
    Poziom 25  
    Stanowczo tak. W listwach typowo stosuje się bezpieczniki około 10A.