hardirмаленький блог бедного программера

Главная · Разработки

Модернизация стабилизатора напряжения Daewoo DW-TZM2kVA и аналогичных.

Доброго всем времени суток, товарищи. Давно чесались руки и вот, таки взялся за модернизацию своих стабилизаторов.

Не секрет, что уровень образования "специалистов" в гос.учреждениях оставляет желать лучшего. Не исключение и наш местный энергосбыт. Работают там в основном "старпёры", которые получали образование ещё в "совке" и живут они по тем самым ГОСТам 220В +-20%. Для них моя жалоба, мол у меня в розетке 195 - 210В, является необоснованной. Мол всё шикарно и в допуске. Может конечно и в допуске (иногда), но хотелось бы чтобы это "в допуске" было по верхней границе а не по нижней. Ведь иногда это "в допуске" имеет свойство и проседать, например при запуске кондея, или чайника или обогревателя И становится уже совсем не "в допуске". Спорить с дураками и тратить свои нервы на суды и прочее - себе дороже, лучше поставить стабилизатор и забыть про эту проблему. Возможно у Вас другой подход, что-ж - я был бы только рад если бы у меня нашёлся такой любитель поскандалить, и разнёс бы эту шарашкину конторку в пух и прах.

Итак, купили Вы себе стабилизатор, и обнаруживаете сразу подозрительную его работу. А именно - чё-то подозрительно ровно он показывает выходное напряжение. Не слишком ли круто для ступенчатого (релейного) стабилизатора? "Потыкав тостером" выясняем, что проблема в другом. Нас наё..ет производитель и вывод напряжения тупо зафиксирован, чтобы потребитель не волновался. Но на заборе тоже много чего написано, мне же интересен результат. А результат, как выяснилось, оставляет желать лучшего.

Дело в том, что данные стабилизаторы разрабатываются людьми, которые не в курсе наших стандартов по напряжению (напомню это 230В +-5% на трансформаторе и +-5% на щитке, и того 10% допуска). И учитывая это, и кривой алгоритм работы стабилизатора, получаем картину ещё хуже чем до "стабилизации". Т.е при нормальном напряжении 235 - 245 В, стабилизатор пытается его понизить. А при хреновом 200 - 220 в, он отправляет его на выход, считая что это норма. Так же сильно подбешивают его нервные щёлканья при кратковременных скачках напряжения в сети (старт холодильника и прочее).

Поначалу я решил изучить схему стабилизатора и подправить её работу, чтобы повысить выходное напряжение. Сделать это удалось путём замены пары входных опорных резисторов операционного усилителя с ~800 кОм на 1 МОм. Заменил их только по входной цепи, выходную не трогал. Как результат: напряжение стало повыше, но щёлканья при пороговых значениях и кратковременных просадках остались. Так же такая модификация повысила выходное напряжение на обмотке трансформатора цепи питания платы. Это не критично, элементы там с запасом (кондёры, КРЕНка китайская и прочее), но на реле управления вместо 12 - 15 Вольт стало поступать 15 - 19 В. Что вряд ли положительно скажется на сроке их службы, а также такое напряжение немного их разогрело.

Было решено идти дальше, и вовсе заменить плату управления на свою, повысив эффективность работы стабилизатора в разы. И так, что мы получим на выходе:

1) Более качественное напряжение в пределах 225 - 245 Вольт
2) Стабилизатор будет отличать кратковременные просадки (при включении холодильника, кондиционера и пр.) от реальных просадок.
3) Более быстрая реакция микроконтроллера (10 мс вместо двадцати)
4) Алгоритм работы на пороговых значениях будет "залипать", не щёлкая лишний раз реллюхами при незначительном плавании напруги в пределах 5 - 7 вольт на граничных значениях.
5) Реальные показания на входе и на выходе стабилизатора, а не подрисованные.

Что нам понадобится:

1) Ардуинка nano
2) Модуль реле на 4 шт. Можно 12-ти вольтовый, можно 5-ти.
3) Дисплей типа 1602
4) И готовый вольтметр 230В.
5) Парочка кондёров, диоды, резюки фоторезистор (по желанию).
6) Стабилизатор 12 либо 5 Вольт. Типа L7812 / L7805.
7) Трансформатор 5 - 12V. Можно выдрать из старых колонок, мафона и пр. Либо заказать на Алике.

Не забываем усилить, залудив, силовые дорожки модуля реле. Так же сами реле в таком китайском модуле очень низкого качества. У меня всегда залипало второе реле, даже после его замены. Выход - выпаять эти реле и заменить их лучшими. Подойдёт Omron. Но у меня небыло времени ждать качественные реле, потому я переделал схему из 5 вольтового модуля на 12 вольтовый заменив только диоды в цепи питания обмоток реле на более мощные ну и сами реле. Реле выпаял из мёртвого бесперебойника, диоды взял там же (там на плате их тьма разбросана, походу вся плата работает не меньше чем на 12 вольт).

Да, я знаю что от залипания реле существуют всякие RC цепочки и прочее. Но во первых, эти цепочки рассчитываются жёстко под нагрузку, а у нас нагрузка плавающая. Во вторых, на оригинальной плате никаких защит тоже нету, а значит ничего и не нужно, только качественные реле.

Изучив принцип переключения реле в зависимости от входного напряжения, я вывел себе такую табличку:

Цвета проводов соответствуют цветам на обмотке трансформатора. Чёрный провод там общий. Реле подписаны как R1, R2 ... . Ну и таблица включения их по схеме:

Собрав всё в корпус, получаем модифицированный, улучшенный стабилизатор. Прототип меня полностью устраивает, а его работа - моё почтение, приятно наблюдать! Все свои переработаю подобным образом (покуда жду ещё ардуинки). Прикрутив фоторезистор сделал отключение подсветки дисплея в темноте, чтобы не светило прямо в глаз. А вообще заказал зелёные дисплеи, на них всё легко читается и без подсветки. На синих только с подсветкой.

Резисторный делитель "измерителя напряжения" нужно подобрать под свой трансформатор, рассчитать на 2.5 Вольт. Тут есть неплохой калькулятор. Так же незабываем повесить радиатор на стабилизатор 5/12v (L7812 печётся меньше чем L7805, имейте это ввиду). Контакты обмоток трансформатора можно посадить на клеммы (так я сделал в прототипе), чтобы если чё вернуть на родину родную плату. Ну а можно припаять/прикрутить к плате реле (так я сделаю на остальных стабах). Если используется "пятивольтовые" реле, то питать дисплей можно не от ардуинки, а от L7805. Ну а фоторезистор и оптику (развязку модуля реле) лучше запитать от ардуинки.

Схема электрическая принципиальная:

В завершении хочется разъяснить почему 245V в розетке гораздо лучше чем 215V. Многие не знают, но практически вся современная техника, имеет на "своём борту" импульсный блок питания (ИБП). Входной конденсатор этого блока рассчитан минимум на 400V, а качественного устройства - 450V (кто разбирал ИБП компа, видика или зарядку ноутбука, тот в курсе). 400/1.4 = 285 V переменки. Т.е. современная техника с лёгкостью переварит и 250V, и даже 260V. Да чё там говорить у неё же это на корпусе написано. Ключевому транзистору в таком ИБП гораздо приятнее работать с 250V нежели с 200V, т.к. он в таком режиме меньше открыт чем закрыт, он больше отдыхает, соответственно меньше греется. Это как с Вашим сердцем. Эта мышца работает всю вашу жизнь и не устаёт, в чём же секрет? Всё просто, сердце дольше по времени отдыхает чем сокращается! А если вспомнить про электродвигатели, то в голову сразу приходит дёргающийся холодильник и заклинивший компрессор, который не смог стартануть при пониженном напряжении в сети. Кстати именно холодильники и кондиционеры первыми попадают в ремонт, если у Вас в сети заниженное напряжение. Компрессоры в гараже тоже часто клинят, когда в розетке меньше 230 вольт. Делаем выводы, товарищи.

Есть ещё вариант упростить сборку. Вместо китайского модуля реле использовать родную плату. Для этого нужно заменить на ней некоторые элементы.

1) Стабилизатор 7805 заменить на 7812. Усилить его ёмкости, 1000 мкФ на вход (лучше 2000 мкФ) и 1500 мкФ на выход.
2) Выпаять родной микроконтроллер вместе с DIP-сокетом.
3) Перепилить пару дорожек, чтобы 12 вольт не разбегались бесконтрольно по плате, ну и реле запитать уже от стабилизатора.
4) Заменить токоограничивающие резисторы на базе четырёх NPN транзисторов типа S8050 с номинала 2.2 кОм на номинал 10 кОм. Ну и подпаять к ним ардуинку (выводы D2 - D4)
5) Ну и думаю не нужно пояснять что вывод Vin ардуинки запитываем от стабилизатора 7812, а GND садим на массу. В прошивке все режимы работы реле инвертируем (меняем слова HIGH на LOW, ну а все LOW на HIGH)

Прошивочка (скетч):

Архив + необходимые библиотеки.zip --> 812 загрузок

Комментарии (0) 25.11.2019. 14:09

Термостат управления обогревателем

И так, зима близится и хочется тепла. Как обычно я расчехляю свой обогреватель ибо центральное отопление оставляет желать лучшего, а мой комфорт 25 градусов тепла!

В прошлом году я задумался над автоматизацией сего процесса и приобрёл себе термостат за $12, который приколхозил к обогревателю. Получилось неплохо, но сие китайское чудо периодически зависало (раз в три дня), и температура падала - я мёрз.

В этом году (этой зимой) было решено самостоятельно сделать термостат лучше, технологичнее и дешевле купленного.

И так, нам понадобятся:
1) Arduino nano 3 - $2
2) Датчик температуры DHT-11 - $1
3) ЖК-дисплей 1602 + контроллер i2C PCF8574 - $2.3
4) Кнопочки 2 шт. и светодиод - $0.5
5) Розетка внутренняя 230 В - $1.5
6) Трансформатор + выпрямитель (и фильтр на 2000 мФ) - $0 (нарыл в загашнике)
7) Резисторы 220 Ом 1 шт., 10 кОм 2 шт. - $0 (понавыпаивал из разных плат)
8) Провода, припой, паяльник, клей - $0 (всегда имеется в хозяйстве)
9) Какой-нить корпус (отлично подходит от компьютерного БП, нерабочего).

Схему сборки представил на иллюстрации.

Лампочка статуса розетки, чтобы ночью не светила прямо в глаз подвергалась множеству "издевательств".
Сперва я её посадил на ШИМ вывод ардуинки (5 контакт), и поставил пульсацию 30. Но ночью лампа всё равно светила в глаз шо дурная. Уменьшил до 20-ти, не помогло. Ну а меньше ставить нету смысла, т.к. днём плохо будет видно. Поэтому была принята следующая модификация.

А именно, увеличено отверстие в корпусе сверлом на 6, затем продел в него кусок колпачка от иголки (шприца), напёр туда немного ваты как светорассеиватель а затем воткнул диод. Корпус колпачка замотал изолентой в районе диода.

Так же в программе задал отключение подсветки дисплея через 5 минут, чтобы не светило почём зря. Обновление изображения на дисплее тоже оптимизировано, чтобы не напрягать шину. Написал простенькую анимацию отображения изменения числа температуры кнопочками - для наглядности. Настройки сохраняются в EEPROM сразу после изменения.

Так же реализована защита от скачка показаний датчика, чтобы реле не щёлкало как умалишённое туда-сюда. По умолчанию задержка 120 секунд. На этот период программа игнорирует показания датчика, но отображает их.

При нажатии кнопок, сперва активируется дисплей (если был погашен), а только затем меняются значения. Сделано для защиты памяти от лишней перезаписи (увеличивает срок службы), если просто хочется глянуть показания с подсветкой.

Получилось довольно неплохо. Неаккуратно, но работает стабильно и не зависает. Конечо, можно допилить отдельную схему питания компонентов (релле + дисплей + датчик) на стабилизаторе 7805 (я их кстати заказал), чтобы разгрузить таковой в ардуинке. Может я так и сделаю. Но покуда, потрогал пальцем стабилизатор на плате и понял что он сильно не греется - и так походит.

Скачать проект/скетч:

Архив + необходимые библиотеки.zip --> 819 загрузок

Комментарии (0) 07.10.2019. 17:23

Сохраняем пароли в облаке

Долго я мучился с поиском оптимального решения сохранения паролей. Хотелось иметь доступ к паролям из любой точки мира и любого устройства.

Использование encryptfs (encfs) под Linux в связке с каким-нить облаком, например личным на ftps конечно имеют право на жизнь. Я сам этим пользуюсь, но под windows это не жизнеспособное решение. Не говоря уже про android.

И тут есть интересное решение! Использовать php в связке с openssl. Получится своего рода кроссплатформенная WEB-версия хранилища для паролей, да и ещё с мощным шифрованием по AES-256 с инициализирующим вектором. А если это ещё и приправить протоколом https с TLS сертификатом 2048bit, то можно особо не переживать о перехвате данных!

В общем, навоял сегодня "на коленке" простенький скриптик для решения этой задачи. Скрипт пригодится тем, у кого есть собственный сайт (хостинг или сервер).

Как использовать скрипт:
1) Качаем архив с сайтом (скриптом), распаковываем и закидываем на свой сервер
2) Убеждаемся в наличии доступа на запись для папки data и файла data/data.db
3) Открываем страничку в браузере и вводим PIN 123. Разумеется пароль нужно сменить. Если Вы потеряете пароль, все Ваши данные безвозвратно будут утеряны, расшифровать их невозможно (ну или на это уйдёт пара десятилетий, зависит от сложности Вашего пароля)
4) Очень желательно чтобы Ваш сайт поддерживал протокол https. Если это так, переименуйте файл _htaccess в файл .htaccess

Скачать скрипт: mynote.zip --> 1114 загрузок

Комментарии (0) 11.03.2019. 17:58