مدار حفاطت از اتصال کوتاه با کمک میکرو

[m-madani]

پاسخ : مدار حفاطت از اتصال کوتاه با کمک میکرو

اصلا برای اینکه این مشکل پیش نیاد قسمت میکروش رو می ذارم کنار . اون قسمت مقایسه کنندش رو برات راه میندازم . طوریکه اگه مدار اتصال کوتاه شد خروجی پ امپ 5 ولت بده . بعد اون رو می تونی بدی به اینتراپت میکرو تا وقفت فعال بشه .
در ضمن من با c زیاد کار نکردم بیشتر بیسیک کار کردم.
راستی یک کار دیگه هم می تونی بکنی. اون هم اینکه بیای و به جای اینکه از یک مقایسه کننده خارجی استفاده کنی از مقایسه کننده داخلی میکرو استفاده کنی . ایطوری فکر کنم بهت هم هست . خود میکرو مقادیر رو مقایسه می کنه . اگه یکی شدن پایه icp 1 رو روی میکرو بنا به خواسته خودت صفر یا یک میکنه و می تونی بوسیله این کار و یک رله خروجی رو قطع یا وصل کنی.

---

اضافه شده در تاریخ :
عکس زیر رو ببین :



این مداری هست که من توی پرتئوس بستم . ولی متاسفانه همونطور که همه می دونیم پروتتئوس برای کار های آنالوگ زیاد بدرد بخور نیست . الان به شکل نگاه کن . من ورودی پل دید رو 12 ولت سینوسی با فرکانس 50 هرتز دادم ولی اگه توی شکل دیده بشه می تونی ببینی در خروجی صافی خازنی و مقاومت ولت متر ac مقدار 10.8ولت و ولت متر dc مقدار 6.8 ولت رو نشون میده ! این در حالی هست که باید مقدار ولت متر ac برابر 0 و ولت متر dc مقدار 10.8 ولت رو نشون بده . چون خروجی مدار بعد از صافی خازنی کاملا dc هستش.

ولی کلیت مداری که باید برای این کار طراحی بشه طبق محاسباتی که کردم همین مداری هست که می بینید. البته برای ورودی 12 ولت .
در حالتی که مدار اتصال کوتاه نشده یک ورودی پ امپ که از مدارمون میاد مقدار 5 ولت و ورودی دیگه مقدارش صفر هست . در نتیجه خروجی مقایسه کننده صفر. حالا اگر اتصال کوتاه در خروجی رخ بده مقدار هر دو ورودی پ امپ صفر در نتیجه خروجی پ امپ یا مقایسه کننده یک میشه و اینتراپت میکرو فعال میشه . اون گیت and رو هم نمی خواد بذاری.
حالا می مونه اینکه چرا پل دیود و صافی خازنی برای این کار گذاشتم.
علتش اینه که اگه شما شکل موج ac رو مسقیم به ورودی مقایسه کننده بدی با توجه به اینه در یک شکل موج سیسنوسی در هر تناوب یک بار شکل موج از 0 ولت رد میشه مدار فکر میکنه که خروجی اتصال کوتاه شده . برای این کار اومدم پل دیودی رو با صافی خازنی گذاشتم تا خروجی کاملا dc بشه. در این صورت تنها موقعی ولتاژ صافی خازنی صفر هست که خروجی اتصال کوتاه باشه .

اینم لینک فایل پرتئوسش :

دانلود کن

[ALI.MADAN]

پاسخ : مدار حفاطت از اتصال کوتاه با کمک میکرو

اصلا برای اینکه این مشکل پیش نیاد قسمت میکروش رو می ذارم کنار . اون قسمت مقایسه کنندش رو برات راه میندازم . طوریکه اگه مدار اتصال کوتاه شد خروجی پ امپ 5 ولت بده . بعد اون رو می تونی بدی به اینتراپت میکرو تا وقفت فعال بشه .
در ضمن من با c زیاد کار نکردم بیشتر بیسیک کار کردم.
راستی یک کار دیگه هم می تونی بکنی. اون هم اینکه بیای و به جای اینکه از یک مقایسه کننده خارجی استفاده کنی از مقایسه کننده داخلی میکرو استفاده کنی . ایطوری فکر کنم بهت هم هست . خود میکرو مقادیر رو مقایسه می کنه . اگه یکی شدن پایه icp 1 رو روی میکرو بنا به خواسته خودت صفر یا یک میکنه و می تونی بوسیله این کار و یک رله خروجی رو قطع یا وصل کنی.

سلام آقا محمد من فکر کنم این مداری که پیشنهاد دادید کار نکنه :redface: اول قسمت ورودی که ترانس من یه ترانس دو سر هست و برای پل سه تا سر لازم هست پس نیم موج باید بشه به خاطر همون هم شما در خروجی موج صاف شده هنوز مقدار ac رو مشاهده می کردید.حالا من موج رو یکسو (نیم موج کردم )بعد هم صاف مشکل برطرف شد اما تو قسمت مقایسه کننده به نظر من بهتر این هست که ولتاژ مبنا یک مقدار غیر صفر داشته باشه دلیلم این هست این مدار باید به این گونه عمل کنه که اگر مدار به یک ولتاژ نزدیک به صفر مثلا 0.5v یا 1v نزدیک شد خروجی مدار فعال بشه که این خودش یه مزیت هست البته این نظر من هست.

[m-madani]

پاسخ : مدار حفاطت از اتصال کوتاه با کمک میکرو

اول قسمت ورودی که ترانس من یه ترانس دو سر هست و برای پل سه تا سر لازم هست پس نیم موج باید بشه به خاطر همون هم شما در خروجی موج صاف شده هنوز مقدار ac رو مشاهده می کردید.

آره راست میگی. ولی همونطور که گفتم این شمای کلی سیستمی هست که باید برای شناسایی زمان اتصال کوتاه به کار برده بشه . حالا اگه میخوای روی 0.5 یا 1 ولت خروجی اپ امپ فعال بشه کافیه یک مقدار آفست offset به پایه آفست آی سی پ امپت که 741 هست بدی . هر چقدر که می خوای 0.5 یا 1 ولت. من یکم محیط رو ایده آل وبدون نویز در نظر گرفتم.
فقط من منظورتون رو از جمله ای که نقل قول ازتون زدم نفهمیدم ؟ میشه یکم توضیح بدید؟
ورودی های پل دیود 2 تا برای ورودی ac و 2تا برای خروجی dc هست.در ضمن پل دیود تمام موج بر می گردونه . نیم موج نمیکنه.
یعنی ورودی ترانس شما سه سره ؟ اگه اینطوریه که بگید من مدار اون رو هم بزارم تا به جای پل دیود بزارید.

---

اضافه شده در تاریخ :
در ضمن من از مداری که فرستاده بودید استفاده نکردم . الان ورودی پل دیود در شکل بالا رو با ترانس ندادم . با یک منبع ac با ولتاژ 12 و فرکانس 50 دادم. به طور مستقیم.

[ALI.MADAN]

پاسخ : مدار حفاطت از اتصال کوتاه با کمک میکرو

سلام
مشکل اصلی من این هست که این قراره در نهایت یک ups بشه و من دارم روی هر قسمت اون جداگانه کار می کنم و تا حالا قسمت PWM ،DEATH TIME و قدرت رو راه اندازی کردم وحالا می خوام مدار محافظ اتصال کوتاه کنترل PWM رو اضافه کنم .بعد ترانس من هم سه سر ورودی و خروجی سه سر هست که یک خروجیش 30V با جریان 3A و خروجی دومش هم 10V با جریان خروجی 3A هست که البته این مقادیر در حالت MAX در نظر گرفته شده .

[m-madani]

پاسخ : مدار حفاطت از اتصال کوتاه با کمک میکرو

سلام
مشکل اصلی من این هست که این قراره در نهایت یک ups بشه و من دارم روی هر قسمت اون جداگانه کار می کنم و تا حالا قسمت PWM ،DEATH TIME و قدرت رو راه اندازی کردم وحالا می خوام مدار محافظ اتصال کوتاه کنترل PWM رو اضافه کنم .بعد ترانس من هم سه سر ورودی و خروجی سه سر هست که یک خروجیش 30V با جریان 3A و خروجی دومش هم 10V با جریان خروجی 3A هست که البته این مقادیر در حالت MAX در نظر گرفته شده .

خوب شما الان 2 تا خروجی دارین . یکی 30 و یکی 10. برای هر کدومشون یک پل دیودی و صافی خازنی بذارید . بعد قسمت خروجی این دو صافی خازنی رو با یک تقسیم مقاومتی بدین به بک گیت OR که در صورتی که هر کدوم اتصال کوتاه شدن خروجی OR یک بشه و مقایسه کننده رو فعال کنه.

در ضمن مداری که برای من فرستادی خروجیش دو سر بود . سه سر نبود .البته با زمینش.

[ALI.MADAN]

پاسخ : مدار حفاطت از اتصال کوتاه با کمک میکرو

سلام داستان خیلی غم انگیز شده این پروتئوس داره تمام تئوری های من رو معکوس می کنه باید عملی ببندم تا جواب بگیرم ناامیدم نمیشم.

[m-madani]

پاسخ : مدار حفاطت از اتصال کوتاه با کمک میکرو

سلام داستان خیلی غم انگیز شده این پروتئوس داره تمام تئوری های من رو معکوس می کنه باید عملی ببندم تا جواب بگیرم ناامیدم نمیشم.

انشاالله که از مدارات جواب میگیری . نا امید نشو . ما کنارت هستیم Full time !!!
من همون اول گفتم بهش اعتماد نکن . این پروتئوس فقط بدرد مدارهای دیجیتال می خوره . اگه می خوای درست جواب بگیری باید بری سراغ اسپایس اورکد .
من خودم اومدم مدار رو باهاش اتصال کوتاه کردم ولی دیدم همچنان ولتاژ دو سر اتصال کوتاه 12 ولت هست !! :eek: :eek:

[ALI.MADAN]

پاسخ : مدار حفاطت از اتصال کوتاه با کمک میکرو

انشاالله که از مدارات جواب میگیری . نا امید نشو . ما کنارت هستیم Full time !!!
من همون اول گفتم بهش اعتماد نکن . این پروتئوس فقط بدرد مدارهای دیجیتال می خوره . اگه می خوای درست جواب بگیری باید بری سراغ اسپایس اورکد .
من خودم اومدم مدار رو باهاش اتصال کوتاه کردم ولی دیدم همچنان ولتاژ دو سر اتصال کوتاه 12 ولت هست !! :eek: :eek:

سلام
به نظر شما از سنسور جریان استفاده کنم بهتر نیست آخه هر جور حساب میکنم اون دوتا مقامت نمونه گیر میشه هیتر توی اون جریان یه سنسور خوب و ارزون قیمت سراغ داری آقا محمد. :mrgreen:

[m-madani]

پاسخ : مدار حفاطت از اتصال کوتاه با کمک میکرو

قطعا بهتره . من می خواستم با ایده خودت بری جلو...... ولی خوب یکم کارت نسبت به سنسور جریان سخت تر میشد. کلا کار های آنالوگ دقت های خاص خودش رو داره .
توی لینک زیر که از روبوایکیو هست قیمت انواع این سنسورها رو زده . از +-5 آمپر با قیمت 8200 شروع میشه به بالا. البته این رو هم بگم من تا به حال با این سنسورها کار نکردم . ولی تا اونجایی که من سرچیدم دیدم به طور کلی با افزایش یک مقدار جریان مشخص خروجی هم به یک میزان مشخص افزایش پیدا میکنه. مثلا هر 1 آمپر 0.5 ولت . (البته مثلا) ولی اصلا نگران نباش چون من خودم الان دارم روی یک پروژه ای کار میکنم که به راه اندازی این سنسورها توش نیاز دارم.

اینم لینک لیست سنسورهای جریان:

لیست قیمت ها وسنسورهای جریان روبوایکیو

[طراح]

پاسخ : مدار حفاطت از اتصال کوتاه با کمک میکرو

یکی از مواردی که به نظر می رسد در مطالب این تاپیک کمتر مورد توجه قرار گرفته، مسئله محدودیت زمان در عملکرد بخش حفاظت اتصال کوتاه است (در شرایطی که حفاظت اتصال کوتاه در پل های قدرت و با قابلیت تامین جریان و ولتاژ کافی مورد نظر باشد). به این معنی که در صورت وجود اتصال کوتاه، زمانی در حد میکروثانیه در اختیار است تا فرمان سوئیچ های قدرت غیرفعال شود و در غیراینصورت این سوئیچ ها آسیب خواهند دید. بنابراین راه حل هایی مثل استفاده از ADC در خانواده AVR که دارای زمان تبدیل بزرگی هستند، به کلی منتفی است. علاوه بر آن مدارهایی که در مسیر تشخیص جریان قرار می گیرند از نظر زمان پاسخ دهی باید در کمتر از محدوده میکروثانیه عمل کنند. همچنین روتین نوشته شده برای میکروکنترلر باید با سرعتی فراخوانی شود که عملکرد آن از زمان مجاز طولانی تر نشود. رعایت همه این موارد، پیاده سازی حفاظت جریان با AVR را از نظر سخت افزاری و نرم افزاری با چالش جدی مواجه می کند. از نظر روش تشخیص افزایش جریان از دو روش وقفه خارجی و مقایسه کننده آنالوگ می توان استفاده کرد که با توجه به تاخیر چند صد نانو ثانیه ای این مقایسه کننده، محدودیت زمانی بیشتر خود را نشان می دهد. استفاده از وقفه خارجی هم می تواند مناسب باشد، اما عدم رعایت طراحی صحیح مدار تولید کننده وقفه، منجر به ایجاد وقفه های متعدد و از کار افتادن مداوم خروجی خواهد شد. در هریک از دو روش هم باید حتی الامکان وقفه دیگری به غیر از وقفه خارجی یا مقایسه کننده فعال نباشد و در صورت وقوع سایر وقفه ها، بصورت نرم افزاری به این دو وقفه اجازه متوقف کردن وقفه های دیگر داده شود. تمام این موارد هم ممکن است به دلیل ایجاد کدهای طولانی توسط کامپایلر نتواند موجب صحیح عمل کردن برنامه از نظر سرعت اجرا شود و چنین برنامه ای بهتر است حتی الامکان با زبان اسمبلی نوشته شود تا تمام مراحل کار در اختیار برنامه نویس باشد (با فرض حداکثر فرکانس کلاک برای میکروکنترلر). و در نهایت اینکه با توجه به تمام این موارد می توان وظیفه تشخیص اتصال کوتاه را به مدارات بیرونی مانند IR2130 و یا سایر مدارات قابل طراحی سپرد و بعد از ایجاد شرایط اتصال کوتاه و قطع فرمان توسط مدارات خارج از میکروکنترلر، در زمان مناسب به اداره کردن این شرایط در نرم افزار پرداخت.
نکته حاشیه ای اینکه در خانواده XMEGA یک قابلیت Fault detection وجود دارد که در شرایط مرتبط با اتصال کوتاه در کمترین زمان ممکن و بدون نیاز به اجرای کد خروجی ها را بصورت سخت افزاری قطع می کند و بنابراین آسیبی به سوئیچ های قدرت وارد نخواهد شد.

[m-madani]

پاسخ : مدار حفاطت از اتصال کوتاه با کمک میکرو

یکی از مواردی که به نظر می رسد در مطالب این تاپیک کمتر مورد توجه قرار گرفته، مسئله محدودیت زمان در عملکرد بخش حفاظت اتصال کوتاه است (در شرایطی که حفاظت اتصال کوتاه در پل های قدرت و با قابلیت تامین جریان و ولتاژ کافی مورد نظر باشد). به این معنی که در صورت وجود اتصال کوتاه، زمانی در حد میکروثانیه در اختیار است تا فرمان سوئیچ های قدرت غیرفعال شود و در غیراینصورت این سوئیچ ها آسیب خواهند دید. بنابراین راه حل هایی مثل استفاده از ADC در خانواده AVR که دارای زمان تبدیل بزرگی هستند، به کلی منتفی است. علاوه بر آن مدارهایی که در مسیر تشخیص جریان قرار می گیرند از نظر زمان پاسخ دهی باید در کمتر از محدوده میکروثانیه عمل کنند. همچنین روتین نوشته شده برای میکروکنترلر باید با سرعتی فراخوانی شود که عملکرد آن از زمان مجاز طولانی تر نشود. رعایت همه این موارد، پیاده سازی حفاظت جریان با AVR را از نظر سخت افزاری و نرم افزاری با چالش جدی مواجه می کند. از نظر روش تشخیص افزایش جریان از دو روش وقفه خارجی و مقایسه کننده آنالوگ می توان استفاده کرد که با توجه به تاخیر چند صد نانو ثانیه ای این مقایسه کننده، محدودیت زمانی بیشتر خود را نشان می دهد. استفاده از وقفه خارجی هم می تواند مناسب باشد، اما عدم رعایت طراحی صحیح مدار تولید کننده وقفه، منجر به ایجاد وقفه های متعدد و از کار افتادن مداوم خروجی خواهد شد. در هریک از دو روش هم باید حتی الامکان وقفه دیگری به غیر از وقفه خارجی یا مقایسه کننده فعال نباشد و در صورت وقوع سایر وقفه ها، بصورت نرم افزاری به این دو وقفه اجازه متوقف کردن وقفه های دیگر داده شود. تمام این موارد هم ممکن است به دلیل ایجاد کدهای طولانی توسط کامپایلر نتواند موجب صحیح عمل کردن برنامه از نظر سرعت اجرا شود و چنین برنامه ای بهتر است حتی الامکان با زبان اسمبلی نوشته شود تا تمام مراحل کار در اختیار برنامه نویس باشد (با فرض حداکثر فرکانس کلاک برای میکروکنترلر). و در نهایت اینکه با توجه به تمام این موارد می توان وظیفه تشخیص اتصال کوتاه را به مدارات بیرونی مانند IR2130 و یا سایر مدارات قابل طراحی سپرد و بعد از ایجاد شرایط اتصال کوتاه و قطع فرمان توسط مدارات خارج از میکروکنترلر، در زمان مناسب به اداره کردن این شرایط در نرم افزار پرداخت.
نکته حاشیه ای اینکه در خانواده XMEGA یک قابلیت Fault detection وجود دارد که در شرایط مرتبط با اتصال کوتاه در کمترین زمان ممکن و بدون نیاز به اجرای کد خروجی ها را بصورت سخت افزاری قطع می کند و بنابراین آسیبی به سوئیچ های قدرت وارد نخواهد شد.

حق با شماست. الان سنسور جریان ACS758xCB دارای زمان پاسخ دهی 4 میکرو ثانیه هستن . ولی چون برای راه اندازی اون باید از ADC میکرو استفاده کنیم و سرعت adc هم پایین هست میکرو نمی تونه اون سرعت تغییرات رو بفهمه.
خوب حالا اگه بیایم و از گیت ها استفاده کنیم با تاخیر چند نانو ثانیه برای طراحی مدارش اون وقت میشه این مشکل رو حل کرد ؟ چون اینجا دیگه لازم نیست از ADC میکرو استفاده کنیم فقط لازمه بدیمش به یک پایه از میکرو . اینجا چون داریم با مقدار خروجی گیت رو با استفاده پورت بدست میاریم دیگه فکر نکنم اون مشکلی که در adc بوجود اومد اینجا هم بوجود بیاد .
نظر شما چیه؟

[طراح]

پاسخ : مدار حفاطت از اتصال کوتاه با کمک میکرو

تاخیر در این کاربرد به دو بخش تقسیم می شود. بخش اول مربوط به مدار تشخیص دهنده اتصال کوتاه است و بخش دوم مربوط به اجرای کد و غیرفعال سازی خروجی توسط اجرای خطوط برنامه است که اگر در بخش اجرای کد سرعت کافی وجود نداشته باشد، حتی در صورت صفر بودن تاخیر مدار مرتبط به میکروکنترلر هم مشکل همچنان برقرار خواهد بود.

[ALI.MADAN]

پاسخ : مدار حفاطت از اتصال کوتاه با کمک میکرو

سلام
بحث داره جالب میشه .
جناب طراح ممنون از راهنماییتون.
شما طرحی دارید که به صورت شماتیک باشه تا ما اون رو اجرایی کنیم.البته با کمک دوست خوبمون محمد جان اگر زحمتی نباشه.
البته من خودم یک طرح جالب در قسمت حفاظت دیدم که توی یکی از مدارات اینورتر استفاده شده بود که به نظرم جالب اومد نظر شما چیه؟

[m-madani]

پاسخ : مدار حفاطت از اتصال کوتاه با کمک میکرو

اینم از دیتاشیت آی سی های داخل مدار که شاید براتون ناشناس باشه:

MM5369 Download

XR-2206 Download

[m-madani]

پاسخ : مدار حفاطت از اتصال کوتاه با کمک میکرو

سلام

من یکم بصورت پایه ای مدا رو تشریح می کنم . دوستان اگه جایی رو اشتباه گفتم بگید تا اصلاحش کنم. یکم هم کمک کنید تا تشریحش رو کامل کنیم. (از اینکه این بلاها رو سر عکس درآوردم البته غیرحرفه ای من رو ببخشین ) به نظر من این مدار شامل سه قسمت هست :

1-قسمت تولید کننده امواج پایه توسط فانکشن ژنراتورها

2- قسمت ایجاد کننده اختلاف فاز بین 2 پایه ورودی ترانس (فاز و نول)

3-قسمت پاور و همچنین محافظت در برابر اتصال کوتاه.

اما چون بحث ما در رابطه با مدار حفاظت اتصال کوتاه هست من فقط قسمت سوم رو توضیح میدم. اگه جایی رو اشتباه گفتم لطفا گوشزد کنید.
قسمت حفاظت اتصال کوتاه این مدار تقریبا مثل همون چیزی هست که قبلا دربارش بحث کردیم. ولی با این تفاوت که در اینجا بجای اینکه بیاد اتصال کوتاه بودن رو بکمک میکرو تشخیص بده اومده و از LM324 برای این کار استفاده کرده و نکته جالب تر اینکه نیومده قسمت پاور رو موقع اتصال کوتاه شدن رو قطع کنه . بلکه قسمت قبل از پاور رو موقع اتصال کوتاه شدن از مدار خارج می کنه یعنی قسمت Low power . این باعث می شه دیگه سراغ قطعات power یا رله های جریان بالا و .... نریم و کلا دردسرمون هم کمتر بشه. همون طور که در شکل قسمت 3 می بینید پس از اتصال کوتاه شدن خروجی 120 vac مقدار ولتاز در گره بین دو مقاومت 10k و 540k صفر میشه. این مقدار صفر به ورودی LM324 ها میره که در ورودی قسمت پاور هستن. حالا با توجه به ساختار مقایسه کنندگی LM324 و با توجه به اینکه اون پایه دیگه LM324 دارای ولتاژ هست مقدار 2 ورودی این پ امپ ها متفاوت میشود و خروجی این پ امپ ها به سطح ولتاژ پایین پ ام یعنی صفر می چسبن . با توجه به زمان تاخیر انتشار LM324 حدود 3us طول میکشه تا قسمت حفاطت اتصال کوتاه عمل کنه . یک خوبی دیگه ای که این ساختار داره اینه که نیاز نیست پس از رفع اتصال کوتاه بصورت دستی یا فعال سازی مجدد رله یا ...... این سیستم فعال بشه بلکه این کار بصورت خودکار انجام میشه و پس از رفع اتصال کوتاه مدار به حالت اولیه خودش برمی گرده.
حالا اگه دوستان مخصوصا علی جان و جناب طراح نظری دارن مامن به گوش هستم.