2017. december 10., vasárnap

Nagyfeszültségű DC Tápegység 4. - fázisváltó elektronika

!!!ÉLETVESZÉLY!!!
A lenti áramkör életveszélyes. Helytelen használata megöl. Én is elkövethettem hibákat a tervezés és az építés során. Semmiféle felelősséget sem vállalok érte. Ha meg akarod építeni, ne kérj segítséget, vagy panelt az építéshez. Nem segítek abban, hogy kinyírd magad.

A korábbi nagyfesz tápegységről szóló bejegyzéseimben már szó volt arról a kis elektronikáról ami képes az egyenfeszültégű oldal nulla pontját a földelés potenciálján tartani leválasztás nélkül is.
Nem ebben nincs semmi vudu. Ez csak egy egyszerű áramkör.
Az elmélet:
A védőföld az elektromos rendszerben valahol össze van kötve a hálózat nulla pontjával. Valószínűleg a villanyóra körül. Tehát ha megmérjük a feszültséget a fázis és a védőföld között akkor ott a teljes hálózati feszültséget találjuk. Ha a nulla és a védőföld közötti feszültséget mérjük akkor az nulla lesz (vagy ahhoz nagyon közeli). Ahhoz, hogy ezt fel tudjuk használni a következő kis áramkört rajzoltam:


Ez csak két egyszerű zener alapú feszültségszabályozó, ami biztosítja a jelet a további feldolgozásra.
Terveztem egy teljes áramkört e köré, mikrokontrollerrel, 5V-os tápegységgel MOSFET-ekkel amik két kétáramkörös relét hajtanak.


A panelterv:



A terv alapján megrendeltem a paneleket az allpcb-től. Elkövettem egy hibát a tervezés során. A reléket a panelek rendelése után vettem meg. Kiderült, hogy rossz irányban kötöttem be a reléket. Ez azt jelenti, hogy a kikapcsolt állapotú relék hálózati rövidzárat okoznak.
Félrehajítottam a paneleket (annélkül, hogy egyetlen alkatrészt beforrasztottam volna), rendeltem újakat.
Ezek megérkeztek néhány nap múlva:


A végleges panel:


Írtam egy kis Arduino kódot a szerkezethez. Egy ATTINY84 van benne. Tulajdonképpen a kód könnyedén beleférne egy ATTINY24-be is.
A panel a végső helyén:


A kész szerkezetet rákötöttem a hálózatra. Bekapcsoltam. Minden jól nézett ki, mindadig, amíg meg nem nyomtam a kimeneti kapcsoló gombját.
A fő fázisbiztosíték lekapcsolt. Hogy az a jó...
Néhány újabb kísérlet. Az eredmény romlott. Végül már a szerkezet bekapcsolása is levágta a fázist, a kimenet bekapcsolása nélkül.
Kiszereltem a fázisváltó elektronikát. Megmértem. Úgy nézett ki, hogy mindkét relét kinyírtam. Rövidzárlat keletkezett a fázis és a nulla között.
És itt jön Murphy a képbe. Mennyi alkatrészt szoktam venni az áramköreimhez?
Sokkal többet mint amenyire szükségem van. Kivéve ezt az esetet. Csak ez a két relém volt. Hétvége. Hétfőig várnom kell, hogy le tudjam cserélni a reléket.
Közben kiforrasztottam a reléket - Úúúútálok furatszerelt alkatrészeket kiforrasztani.
Leszedtem az egyik relé kupakját, hogy a megégett kontaktusokról tudjak képet csinálni:


És itt jön a meglepi. Nyoma sincs égett kontaktusoknak. Mikroszkópal is csináltam képet. Az eredmény ugyanaz:


Semmi. Az érintkezők hibátlanok. Megmértem a második kiforrasztott relét is, amin még mindíg rajta van a kupakja. Az eredmény ugyanaz. nincs nyoma a hibának.
Arra tippelek, hogy a hő és a mechanikai tortúra amit elszenvedtek a kiforrasztás közben megoldották az átmeneti összetapadását az érintkezőknek.
Vissza az alapokhoz. Miután a hiba okát nem találtam meg (nem akartam ezt a játékot újra eljátszani, a kicserélt relékkel). Arra tippelek, hogy a kondik bakapcsolási árama okozza a problémát (ahogy írtam ezzel már korábban is volt bajom). Tehát kitaláltam egy hekkelt megoldást. Az új relékkel együtt vettem bekapcsolási áramkorlátozó NTC-ket is. Nem egy ideális megoldás, de remélhetően elég lesz. Fogtam egy tápelosztó panelt, és belehekkeltem két NTC-t. Ebből a panelből úgyis volt maradék:


Kicseréltem a reléket. Az egész úgy működik, ahogy akartam.
Még gondolkodom a végleges megoldáson. Számomra az elkészült szerkezet egy eszköz és nem a cél. Tehát, lehet, hogy nem éri meg az erőfeszítést a továbbfejlesztése.

Nincsenek megjegyzések:

Megjegyzés küldése