Современная электроника №9/2020

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ 39 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 9 2020 Рис. 2. Электрическая схема электронного определителя наличия фаз силовой сети Рис. 3. Номограмма, иллюстрирующая работу схемы на рисунке 2 фаз. Номиналы резисторов выбраны таким образом, чтобы амплитудное значение напряжения на входе логи- ческого элемента немного превышало порог его переключения. На рисунке 3 показаны временные диаграммы сигналов в различных точках схемы: слева – для «прямо- го» (А-В-С), справа – «для обратного» (А-В-С) порядка следования фаз. За фазу А условно принимают любую из трёх фаз сети. Пока кнопка SB1 не нажата, прибор находится в исходном состоянии. Высо- кий логический уровень с выхода узла защиты от дребезга контактов кнопки на элементе DD1.4 поступает на вход S триггера DD2.1. Хотя на вход R этого триггера поступают импульсы с выхо- да элемента DD1.2, он остаётся в состоя- нии высокого уровня на выходе (вывод 2), так как вход S имеет приоритет. Высокий логический уровень с выхо- да триггера DD2.1 на входы S триггеров DD2.2 и DD2.3, в свою очередь, удержи- вает последние в состоянии высокого уровня на выходах. Транзисторы VT1 и VT2 закрыты, светодиоды HL4 и HL5 погашены. При нажатии на кнопку SB1 высокий логический уровень на выходе элемен- та DD1.4 и соединённом с ним входе S триггера DD2.1 запускает триггеры DD2.2 и DD2.3. Дальнейшее зависит от порядка следования фаз. Если после разблокирования тригге- ров первым будет импульс на выходе элемента DD1.1 – изменит состояние триггер DD2.2. Транзистор VT1 будет открыт, а светодиод HL4 «А → В» – вклю- чён. Импульсы с выхода элемента DD1.3 на вход R триггера DD2.3 поступать не будут благодаря открывшемуся при низком логическом уровне на выхо- де триггера DD2.2 диоду VD12. Поэто- му триггер DD2.3 сохранит состояние, соответствующее погашенному све- тодиоду HL5 «А → С». Такое положение останется неизменным до отпускания кнопки SB1, после чего прибор вновь перейдёт в исходное состояние. Если за нажатием кнопки и переклю- чениемтриггераDD2.1первымпоследу- ет импульс на выходе элемента DD1.3 – изменит состояние триггер DD2.3, а триггер DD2.2 останется в прежнем. Соответственно, светодиод HL5 будет включён, а HL4 – отключён. На рисунке 4 приведена схема, построенная на микроконтроллере ATiny. Программа микроконтроллера пре- жде всего проверяет наличие превы- шающего заданный порог напряжения фазы А на входе РВ4 микроконтролле- ра. Обнаружив его, программа ожидает превышения порога напряжения фазы В на входе РВ3 или фазы С на входе РВ5. Если первым его превысило напряже- ние фазы В, то после фиксации превы- шения и фазой С подаётся команда на включение светодиода HL5 и выключе- ние светодиода HL4. Аналогично, если первым превыси- ло порог напряжение фазы С, то после фиксации превышения и фазой В пода- ётся команда на включение светодио- да HL4 и выключение светодиода HL5. Затем цикл повторяется. Для защиты от сбоев в микроконтроллере активиро- ван сторожевой таймер. VD1 XP1 «B» «A» «C» XP2 XP3 DD1 К561ЛП2; DD2 К561TP2 HL1–HL3 АЛ307БМ VD1–VD9 1N4007; VD11, VD12 КД521А DD1 1 =1 =1 =1 =1 R11 100 к VT1 КТ3107А HL4 АЛ307ВМ «А В» HL5 АЛ307ЕМ «А С» VT2 КТ3107А 1 2 3 DD2.1 R12 100 к 3 4 2 DD2.3 11 12 10 DD2.2 VD11 VD12 R13 2,2 к 7 R T S R T S R T S 6 9 DD1 2 5 6 4 DD1 3 VD10KC515A К выв. 7 DD1, выв. 8, 14, 15 DD2 К выв. 14 DD1, выв. 5, 16 DD2 С3 0,1 мк С2 0,10 мк SB1 «Контр» R15 100 к R14 22 к DD1 4 12 13 11 C1 1000 мк × 25 В + R7–R10 150 к 8 9 10 4 4 HL1 HL2 HL3 R1 1M R2* 15 к R3 1M R4* 15 к R5 1M R6* 15 к VD2 VD3 VD4 VD5 VD6 VD7 VD8 VD9 XP1 Выв. 3 DD1 Выв. 4 DD1 Выв. 10 DD1 Выв. 11 DD1 Выв. 11 DD2 Светодиод HL4 включён Кнопка SB1 нажата Светодиод HL5 включён Выв. 2 DD2 Выв. 9 DD2 Выв. 10 DD2 XP2 XP3 XP1 XP2 XP3 Кнопка SB1 нажата Выв. 7 DD2