BLE хяналтыг өндөр хүчдэлийн ачаалалд оруулах - нэмэлт утас шаардлагагүй: 10 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:03

Шинэчлэлт: 2018 оны 7 -р сарын 13 - тороидын хангамжид 3 терминал зохицуулагч нэмсэн

Энэхүү зааварчилгаа нь 10W -аас> 1000W хүртэлх ачааллын BLE (Bluetooth Low Energy) хяналтыг хамарна. PfodApp -ээр дамжуулан таны Андройд Мобайлоос хүчийг алсаас шилжүүлж болно.

Нэмэлт утас холбох шаардлагагүй, одоо байгаа унтраалганд BLE хяналтын хэлхээг нэмж оруулаарай.

Ихэнхдээ гэрийн автоматжуулалтыг одоо байгаа суурилуулалтанд оруулах үед хяналтыг нэмэх цорын ганц боломжийн газар бол одоо байгаа унтраалга юм. Ялангуяа та унтраалгыг гараар дарж хадгалахыг хүсч байвал. Гэсэн хэдий ч ихэвчлэн унтраалганд зөвхөн хоёр утас байдаг: Идэвхтэй ба ачаалал руу шилжих утас, төвийг сахисан байдаггүй. Дээр дурдсанчлан энэхүү BLE удирдлага нь зөвхөн энэ хоёр утастай ажилладаг бөгөөд гарын авлагын дарж унтраалгыг агуулдаг. Ачааллыг асаах, унтраах үед Алсын удирдлага болон гарын авлагын аль аль нь ажилладаг.

Энд байгаа жишээ бол хананы унтраалгын ард хэлхээг байрлуулах замаар 200 Вт -ийн гэрлийг хянах явдал юм. PfodApp дээр хяналтын товчлуурыг харуулахын тулд RedBear BLE Nano (V1.5) болон RedBear BLE Nano V2 хоёуланд нь код өгдөг. Нэмэлт хугацаатай Автомат унтраах функцийг кодонд ашиглах боломжтой.

АНХААРУУЛГА: Энэхүү төсөл нь зөвхөн туршлагатай барилгачдад зориулагдсан болно. Самбар нь цахилгаан тэжээлтэй бөгөөд ажиллаж байх үед түүний аль нэг хэсэгт хүрвэл үхэлд хүргэх аюултай. Энэхүү самбарыг одоо байгаа гэрлийн унтраалгын хэлхээнд холбох ажлыг зөвхөн мэргэшсэн цахилгаанчин хийх ёстой

Алхам 1: Яагаад энэ төсөл вэ?

Өмнөх төсөл нь одоо байгаа гэрлийн унтраалгыг алсын удирдлагаар сэргээн засварлах нь 240VAC (эсвэл 110VAC -ийн хувьд 5W -аас 60W) хүртэл 10W -аас 120W хүртэлх ачааллын хувьд ажилладаг боловч 10 x 20W = 200W -ийн багтаамжтай амралтын өрөөний гэрлийг даван туулж чадаагүй юм. авсаархан флюресцент. Энэхүү төсөл нь өмнөх төслийн бүх давуу талыг хадгалахын зэрэгцээ ачааллын хязгаарлалтыг арилгахын тулд хэд хэдэн бүрэлдэхүүн хэсэг, гар шархны тороидыг нэмж өгдөг. Энэхүү загварыг сольж болох ачаалал нь зөвхөн реле холбоо барих үнэлгээгээр хязгаарлагддаг. Энд ашигласан реле нь 16 ампер эсэргүүцлийг сольж болно. Энэ нь 110VAC -д> 1500W ба 240VAC -д> 3500W байна. BLE хяналтын хэлхээ ба реле нь мВт ашигладаг тул дулаардаггүй.

Энэхүү төслийн давуу талууд нь:- (одоо байгаа гэрлийн унтраалгыг алсын удирдлагаар шинэчлэхийг үзнэ үү).

Суулгах, арчлахад хялбар Энэ шийдэл нь цахилгаан тэжээлтэй боловч нэмэлт утас суурилуулах шаардлагагүй болно. Хяналтын хэлхээг одоо байгаа гарын авлагад нэмж суулгахад л болно.

Уян хатан, бат бөх Гарын авлагын унтраалга нь алсын удирдлагатай хэлхээ эвдэрсэн ч (эсвэл та гар утсаа олохгүй байсан ч) ачааллыг хянадаг. Мөн та гараар дарж унтраах төхөөрөмжийг ашигласны дараа ачааг алсаас асааж болно

Нэмэлт функцууд Хэрэв та ачааллаа хянадаг микропроцессортой бол нэмэлт функцүүдийг хялбархан нэмж болно. Энэ төслийн код нь тодорхой хугацааны дараа ачааллыг унтраах сонголтыг агуулдаг. Та ачааллыг хянах температурын мэдрэгчийг нэмж, температурын тогтоосон цэгийг алсаас тохируулж болно.

Гэрийн бүрэн автоматжуулалтын сүлжээний үндсийг бий болгодог Энэхүү диаграм нь 2017 оны 7 -р сарын 13 -ны өдөр Bluetooth S5 "Mesh Profile Specification 1.0" Bluetooth V5 -ээс авсан болно.

Таны харж байгаагаар энэ нь торон дахь хэд хэдэн реле зангилаанаас бүрдэнэ. Релений зангилаа нь үргэлж идэвхтэй байдаг бөгөөд торон дахь бусад зангилаа болон батерейгаар ажилладаг мэдрэгч рүү нэвтрэх боломжийг олгодог. Энэхүү Mains Powered BLE Remote модулийг суулгаснаар танай байшингийн зангилааны багцыг автоматаар өгөх болно. RedBear BLE Nano V2 нь Bluetooth V5 -тэй нийцдэг.

Гэсэн хэдий ч BLE Mesh -ийн тодорхойлолт нь маш сүүлийн үеийнх бөгөөд одоогоор хэрэгжүүлэлтийн жишээ байхгүй байна. Торны тохиргоог энэ төсөлд тусгаагүй болно, гэхдээ жишээ код гарч ирмэгц та RedBear BLE Nano V2-ийг дахин програмчилж, гэрийн автоматжуулалтын сүлжээгээр хангах боломжтой болно.

Алхам 2: Төвийг сахисан холболт байхгүй үед BLE алсын унтраалга хэрхэн ажилладаг вэ?

Энэхүү хяналтын санаа нь хэдэн жилийн өмнөөс энгийн тогтмол гүйдлийн эх үүсвэрийн хэлхээнээс эхтэй. (Үндэсний хагас дамжуулагчийн хэрэглээний тэмдэглэл 103, Зураг 5, George Cleveland, 1980 оны 8 -р сар)

Энэ хэлхээний хамгийн сонирхолтой зүйл нь зөвхөн нэг утастай хоёр утастай байдаг. Ачаалалаас бусад тохиолдолд -ve хангамж (gnd) -д ямар ч холболт байхгүй. Энэ хэлхээ нь ачаалах оосороороо өөрийгөө татаж авдаг. Зохицуулагчийг тэжээхийн тулд зохицуулагч ба резистор дээрх хүчдэлийн уналтыг ашигладаг.

Алсын удирдлагатай одоо байгаа гэрлийн унтраалгыг шинэчлэх нь ижил төстэй санааг ашигласан болно.

Ачаалал бүхий 5V6 Zener цуврал нь BLE хянагч болон түгжих релений тэжээлийг өгдөг. Ачааллыг унтраасан тохиолдолд 5мА -аас бага бага гүйдэл нь 0.047uF ба 1K -ээр дамждаг. Дөнгөж илрүүлж чаддаггүй, "аюулгүй" энэ жижиг гүйдэл нь ачаалал унтарсан үед BLE хянагчийг асаахад хангалттай бөгөөд ачааллыг алсаас асаахын тулд түгжих релеийг ажиллуулахын тулд конденсаторыг цэнэглэхэд хангалттай юм. Бүрэн хэлхээ болон дэлгэрэнгүй мэдээллийг алсын удирдлагатай одоо байгаа гэрлийн унтраалгыг шинэчлэхийг үзнэ үү.

Дээрх хэлхээний хязгаарлалт нь ачаалал асаалттай байх үед бүх ачааллын гүйдэл нь zener дамжин өнгөрдөг. 5 Вт цахилгаан үүсгүүрийг ашиглах нь гүйдлийг хагас ампер хүртэл хязгаарладаг. Энэ нь 60W чийдэнгийн хувьд (110VAC үед) 3W нь ачаалал асаалттай үед zener -аас дулаан хэлбэрээр ялгардаг. 110В хувьсах гүйдлийн системийн хувьд энэ нь ачааллыг 60W, 240V -ийн хувьд 120W хүртэл хязгаарладаг. Орчин үеийн LED гэрэлтүүлгийн хувьд энэ нь ихэвчлэн хангалттай боловч амралтын өрөөний 200 Вт чийдэнг даван туулахгүй болно.

Энд тайлбарласан хэлхээ нь энэхүү хязгаарлалтыг арилгаж, киловатт хүчийг BLE болон pfodApp -ээр mW -ээр алсаас удирдах боломжийг олгодог.

Алхам 3: Хэлхээ диаграм

Дээрх хэлхээнд ачааллыг унтраасан байна. Энэ тохиолдолд BLE хянагчийг өмнөх хэлхээний адил 0.047uF ба 1K -ээр нийлүүлдэг. Ачаалал асаалттай байх үед (өөрөөр хэлбэл дээрх хэлхээнд хананы унтраалга эсвэл түгжээний реле ажиллуулах) дээд гүүрний Шулуутгагч ба 0.047uF ба 1K бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг реле ба унтраалгаар богиносгодог. Бүрэн ачааллын гүйдэл нь хяналтын хэлхээнд шаардлагатай мВт -ыг нийлүүлдэг Тороидаль трансформатороор дамждаг. Тороидыг 3.8В орчим гүйдэл гүйдэлтэй гэж үндсэн утгаар нь харуулсан боловч үндсэн ороомог нь бараг бүхэлдээ реактив бөгөөд ачааллын хүчдэлтэй үе шатнаас гадуур байдаг тул тороидын хүч чадал маш бага байдаг.

Бүрэн хэлхээний диаграмыг энд оруулав (pdf). Сэлбэгийн жагсаалт, BLE_HighPower_Controller_Parts.csv энд байна

Та нэмэлт бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг зүүн гар талд харах боломжтой. Тороидаль трансформатор, хүчдэл дарагч, хязгаарлах эсэргүүцэл ба бүрэн долгионы Шулуутгагч. Одоо байгаа гэрлийн унтраалгыг алсын удирдлагаар тоноглох нь хэлхээний үлдсэн хэсгийг дүрсэлдэг.

Тороидал трансформаторын хүчдэл нь ачааллын гүйдэлээс хамаарч өөр өөр байдаг (дэлгэрэнгүй мэдээллийг доороос үзнэ үү). Бүрэн долгионы Шулуутгагч ба zener -ийг жолоодохын тулд илүү 7V хэрэгтэй. RL эсэргүүцэл нь Zener -ээр дамжих гүйдлийг 20 мА -аас бага гэж хэдхэн мА хүртэл хязгаарлахаар сонгосон. Тороноид тэжээлийн хүчдэл нь ачааллын гүйдэлээс хамаарч өөрчлөгддөг тул zener -ийн 0.1mA -аас 900mA хүртэлх гүйдэл дамжуулж чаддаг тул энэ нь тийм ч их асуудал үүсгэдэггүй. Тороидал хангамжийн хүчдэл. Мэдээжийн хэрэг үр ашгийн хувьд тороидын гаралтын хүчдэл шаардлагатай байгаа зүйлтэй илүү нягт нийцэхийг хүсч байна.

Шинэчлэлт: 2018 оны 7-р сарын 13-RL-ийг 3 терминал зохицуулагчаар сольсон

Хэдэн сарын дараа тоног төхөөрөмжийг шалгахад одоогийн хязгаарлах эсэргүүцэл RL бага зэрэг шатсан харагдаж байсан тул тороид трансформаторын хэлхээг өөрчилсөн (modifiedCircuit.pdf) оронд нь 3 терминал гүйдлийн хязгаарлагчийг ашигласан.

Анхдагч хүчдэлийн үсрэлтийг <12V ба IC1 хүртэл хязгаарлахын тулд Z1 (хоёр чиглэлтэй zener) -ийг нэмж, хоёрдогч тэжээлийг ~ 10мА хүртэл хязгаарлах зорилгоор нэмж оруулав. 60V оролтын хүчдэлийн хязгаартай LM318AHV ашигласан бөгөөд Z2 нь LM318AHV -ийг хамгаалахын тулд трансформаторын гаралтыг <36V хүртэл хязгаарладаг.

Алхам 4: Тороидаль трансформаторыг зохион бүтээх

Тороноид трансформаторыг энд ашигладаг, учир нь соронзон урсгалын алдагдал маш бага тул хэлхээний бусад хэсэгт хөндлөнгийн оролцоог багасгадаг. Тороидын үндсэн хоёр төрөл байдаг: төмрийн нунтаг ба феррит. Энэхүү дизайны хувьд та цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэх зориулалттай төмрийн нунтагыг ашиглах хэрэгтэй. Би Jaycar-аас HY-2 цөм ашигласан, LO-1246. 14.8 мм өндөр, 40.6 мм OD, 23.6 мм ID. Энд тодорхойлолтын хуудас байна. Энэ хуудсан дээр T14, T27, T40 торойдууд ижил төстэй байдаг тул та тэдгээрийн аль нэгийг нь туршиж үзээрэй.

Трансформаторын дизайн нь B-H муруйн шугаман бус шинж чанар, соронзон гистерезис, цөм ба утасны алдагдал зэргээс шалтгаалан урлаг юм. Magnetic Inc нь дизайны үйл явцтай байдаг бөгөөд энэ нь Excel програмыг шаарддаг бөгөөд Open Office програм дээр ажилладаггүй тул би үүнийг ашиглаагүй. Аз болоход энд та дизайныг бараг л зөв хийх хэрэгтэй бөгөөд үүнийг үндсэн эргэлтийг нэмэх эсвэл RL -ийг нэмэгдүүлэх замаар тохируулж болно. Би доорх дизайны процессыг ашигласан бөгөөд хоёр дахь үндсэн ороомог нэмсний дараа анх удаа хүлээн зөвшөөрөгдсөн трансформаторыг авсан. Би хоёр дахь трансформаторын эргэлтийн тоо, ороомгийн процессыг боловсронгуй болгов.

Дизайн хийх үндсэн шалгуурууд нь:-

• B-H муруйн гистерезийг даван туулахын тулд цөм дэх соронзон орны (H) өөрчлөлт хангалттай байх ёстой боловч цөмийг хангаж өгөхөд хангалттай биш байх ёстой. өөрөөр хэлбэл 4500-12000 Гаусс гэж хэлээрэй.
• Анхдагч вольт нь дараахь зүйлээс хамаарна.
• Хоёрдогч вольт нь анхдагч хугацаанаас хоёрдогч эргэлтийн харьцаанаас хамаарна. Гол алдагдал ба ороомгийн эсэргүүцэл нь гаралт нь хамгийн тохиромжтой трансформатороос үргэлж бага байдаг гэсэн үг юм.
• Хоёрдогч вольт нь 6.8V (== 5.6V (zener) + 2 * 0.6V (шулуутгагч диод)) -ээс хэтрэх ёстой бөгөөд энэ нь BLE хэлхээг тэжээхийн тулд zener -ээр дамжуулж дундаж гүйдлийг хангахын тулд хэдхэн мА -аас их гүйдэл өгөх шаардлагатай..
• Ачааллын гүйдлийг бүрэн дамжуулахын тулд үндсэн ороомгийн утасны хэмжээг сонгох шаардлагатай. Хоёрдогч нь ихэвчлэн RL хязгаарлах резисторыг оруулсны дараа зөвхөн мА дамжуулдаг тул хоёрдогч ороомгийн утасны хэмжээ тийм ч чухал биш юм.

Алхам 5: 50Hz сүлжээнд зориулсан загвар

Toroid Inductance per Turn Calculator нь тороидын хэмжээ, нэвчилт, ui -ийг харгалзан тодорхой тооны эргэлтийн индуктив ба Гаусс/Ампер -ийг тооцоолно.

Энэхүү програмын хувьд амралтын өрөө асдаг бөгөөд ачааллын гүйдэл нь ойролцоогоор 0.9А байна. 2: 1 шаттай трансформатор ба хоёрдогч дээр 6.8 В -оос дээш оролттой гэж үзвэл анхдагч хүчдэлийн оргил нь 6.8 / 2 = 3.4 В -ээс их байх ёстой Оргил / квт (2) == AC RMS вольт тул үндсэн RMS вольт хэрэгтэй болно. 3.4 / 1.414 = 2.4V RMS -ээс их байх. Тиймээс 3V хувьсах гүйдлийн талаар RMS -ийн анхдагч хүчдэлийг тодорхойлохыг хичээцгээе.

Анхдагч хүчдэл нь ачааллын гүйдэл болох 3/0.9 = 3.33 үндсэн урвалын урвалын хугацаанаас хамаарна. Ороомгийн урвалыг 2 * pi * f * L -ээр өгнө, энд f нь давтамж, L нь индуктив юм. Тиймээс 50 Гц гол системийн хувьд L = 3.33 / (2 * pi * 50) == 0.01 H == 10000 uH

Тороидын индуктив тоолуурыг ашиглан 14.8мм өндөр, 40.6мм OD, 23.6мм хэмжээтэй toroid -ийн хэмжээсийг оруулаад ui -ийг 150 гэж үзвэл 200 эргэлт 9635uH, 3820 Gauss/A Тэмдэглэлд: ui -ийг техникийн тодорхойлолтод дараах байдлаар оруулсан болно. 75 гэхдээ энд ашигладаг урсгалын нягтралын доод түвшний хувьд 150 нь зөв зурагтай ойролцоо байна. Үүнийг эцсийн ороомгийн анхдагч хүчдэлийг хэмжих замаар тодорхойлсон. Гэхдээ дараачийн анхан шатны ороомогоо засаж болох тул яг тодорхой тоо баримтын талаар санаа зовох хэрэггүй.

Тиймээс 200 эргэлтийг ашиглан 50 Гц-ийн хувьд урвалд оруулах хүчийг өгнө == 2 * pi * f * L == 2 * 3.142 * 50 * 9635e-6 = 3.03, тэгэхээр анхан шатны ороомог дээрх вольтыг 0.9А RMS AC 3.85V оргил хүчдэл ба 2.72V хоёрдогч оргил хүчдэлийн хувьд 2: 1 алхамтай трансформатор гэж үзвэл 3.03 * 0.9 = 2.72V RMS байна.

Гауссын оргил нь 3820 Гаусс / А * 0.9А == 4861 Гаусс бөгөөд энэ цөмийн 12000 Гауссын ханалтын түвшингээс доогуур байна.

2: 1 трансформаторын хувьд хоёрдогч ороомог 400 эргэлттэй байх шаардлагатай. Туршилтын үр дүнд энэхүү загвар нь ажилласан бөгөөд RL -ийн 150 ом эсэргүүцэх эсэргүүцэл нь ойролцоогоор 6 мА -ийн дундаж zener гүйдлийг өгчээ.

Утасны үндсэн хэмжээг тооцоолох сүлжээний давтамжийн цахилгаан трансформаторыг тооцоолох - Зөв утсыг сонгох. 0.9A -ийн хувьд энэ вэб хуудас нь 0.677 мм диаметртэй байна. Тиймээс анхан шатны хувьд 0.63 мм диаметртэй пааландсан утас (Jaycar WW-4018), хоёрдогч хэсэгт 0.25 мм диаметртэй пааландсан утас (Jaycar WW-4012) ашигласан.

Бодит трансформаторын бүтцэд 0.25 мм диаметртэй пааландсан утас бүхий 400 эргэлт бүхий хоёрдогч ороомог, 0.63 мм диаметртэй паалантай утас тус бүр 200 эргэлтийн хоёр үндсэн ороомог ашигласан болно. Энэхүү тохиргоо нь трансформаторыг 0.3А -аас 2А хүртэлх ачааллын гүйдэлтэй ажиллахаар тохируулах боломжийг олгодог. Анхдагч ороомгийг холбох нь цуваа бөгөөд индуктив чанарыг хоёр дахин нэмэгдүүлж, трансформаторыг RL == 3R3 -тай 0.3А (110В -д 33Вт, 240В -т 72Вт), RL = 150 ом -тэй 0.9А хүртэл гүйдэлд ашиглах боломжийг олгодог. Хоёр үндсэн ороомгийг зэрэгцээ холбосноор одоогийн даацыг хоёр дахин нэмэгдүүлж, 0.9А -аас 2А хүртэлх ачааллын гүйдлийг (110В -д 220Вт, 240В -т 480Вт) зохих RL -ээр хангана.

240В хүчдэл бүхий 200Вт гэрлийг хянах програмын хувьд би ороомог зэрэгцээ холбож, RL -д 47 ом ашигласан. Энэ нь гаралтын хүчдэлийг шаардлагатай хэмжээнд нь нийцүүлж, нэг буюу хэд хэдэн чийдэн ажиллахгүй бол 150 Вт хүртэл ачаалал өгөх хэлхээг ажиллуулах боломжийг олгодог.

Алхам 6: 60Hz сүлжээний эргэлтийг өөрчлөх

60 Гц давтамжтай ажиллах чадвар нь 20% илүү өндөр байдаг тул олон эргэлт хийх шаардлагагүй болно. Индуктив байдал нь N^2 (эргэх квадрат) -аар өөрчлөгддөг тул N нь эргэлтийн тоо юм. 60 Гц системийн хувьд та эргэлтийн тоог 9%-иар бууруулах боломжтой. Энэ нь хоёрдогч хувьд 365 эргэлт бөгөөд 183 эргэлт нь дээр дурдсанчлан 0.3А -аас 2А хүртэл байна.

Алхам 7: Өндөр ачааллын гүйдлийн загвар зохион бүтээх, 10А 60 Гц

Энэхүү төсөлд ашигласан реле нь 16А хүртэлх эсэргүүцлийн ачааллын гүйдлийг сольж чаддаг. Дээрх загвар нь 0.3А -аас 2А хүртэл ажиллах болно. Дээрээс нь тороид ханаж эхэлдэг бөгөөд ороомгийн анхдагч утасны хэмжээ нь ачааллын гүйдлийг дамжуулах хангалттай том биш юм. 8.5А ачаалалтай туршилтаар батлагдсан үр дүн нь өмхий халуун трансформатор юм.

Өндөр ачаалалтай дизайны жишээ болгон 60Гц 110В -ийн системд 10А ачааллын загварыг хийцгээе. Энэ нь 110 В хүчдэлтэй 1100 Вт юм.

3.5V RMS ба 2: 1 трансформаторын үндсэн хүчдэл нь зарим алдагдлыг зөвшөөрдөг гэж үзвэл шаардлагатай үндсэн урвал 3.5V / 10A = 0.35 байна. 60 Гц -ийн хувьд энэ нь 0.35/(2 * pi * 60) = 928.4 uH индукц гэсэн үг юм

Энэ удаад 75 -ийн ui -ийг ашигласнаар урсгалын нягтрал өндөр байх тул доороос үзнэ үү, Тороидын индуктив эргэлтийн тооны эргэлтийн тооны цөөн тооны туршилтууд нь үндсэн эргэлтийн хувьд 88 эргэлт, урсгалын нягтралын хувьд 842 Гаусс / А буюу 8420 Гаусс өгдөг. 10А үед энэ нь 12000 Гауссын ханалтын хязгаарт хэвээр байна. Урсгалын энэ түвшинд u i нь 75 -аас өндөр хэвээр байгаа боловч та доорх трансформаторыг туршихдаа үндсэн эргэлтийн тоог тохируулж болно.

Сүлжээний давтамжийн цахилгаан трансформаторыг тооцоолохдоо 4мм^2 хөндлөн огтлолтой эсвэл 2.25мм диаметртэй утсыг өгдөг. нийт 4мм^2 хөндлөн огтлолтой.

Энэхүү загварыг бүтээх, туршихын тулд 176 эргэлтийн хоёрдогч ороомог (гаралтын хүчдэлийг урьдынхаасаа хоёр дахин их болгох) салгаж, дараа нь 1.6 мм диаметртэй утаснаас ердөө нэг 88 эргэлтийг орооно. Тэмдэглэл: Эхний утсан дээр нэмэлт утас үлдээгээрэй, ингэснээр шаардлагатай бол илүү олон эргэлт нэмж болно. Дараа нь 10А ачааллыг холбож, хоёрдогч нь BLE хэлхээг ажиллуулахад шаардлагатай хүчдэл/гүйдлийг өгч чадах эсэхийг шалгаарай. 1.6 мм диаметртэй утас нь хоёрдогч хэмжилт хийх богино хугацаанд 10А -ийг тэсвэрлэх чадвартай.

Хэрэв хангалттай вольт байгаа бол гүйдлийг хязгаарлахад шаардлагатай RL -ийг тодорхойлж, хэрэв хэт их хүчдэл байгаа бол хэд хэдэн эргэлтийг хийж магадгүй юм. Үгүй бол хэрэв хоёрдогч хүчдэл хангалтгүй бол анхдагч хүчдэлийг нэмэгдүүлэхийн тулд бага зэрэг эргэлт хийж, улмаар хоёрдогч хүчдэлийг нэмэгдүүлнэ. Анхдагч хүчдэл N^2 болж нэмэгддэг бол эргэлтийн харьцаа өөрчлөгдсөний улмаас хоёрдогч хүчдэл ойролцоогоор 1/N болж буурдаг тул анхдагч ороомог нэмснээр хоёрдогч хүчдэл нэмэгдэх болно.

Шаардлагатай анхан шатны эргэлтийн тоог тодорхойлсны дараа та ачааллын гүйдлийн бүрэн даацыг хангахын тулд хоёр дахь үндсэн ороомогыг эхний ороомогтой зэрэгцүүлэн ороож болно.

Алхам 8: Тороидаль трансформаторыг орооно

Трансформаторыг салхилуулахын тулд эхлээд утсыг торойд таарах утсыг салгах хэрэгтэй.

Эхлээд хэр их утас хэрэгтэйг тооцоол. Jaycar-ийн хувьд LO-1246 торойд эргэлт бүр ойролцоогоор 2 x 14.8 + 2 * (40.6-23.6)/2 == 46.6 мм байна. Тиймээс 400 эргэлт хийхэд танд 18.64м орчим утас хэрэгтэй болно.

Дараа нь ашиглах нэг удаагийн эргэлтийн хэмжээг тооцоол. Би ойролцоогоор 7.1мм диаметр бүхий харандаа ашигласан бөгөөд энэ нь эргэлтийн уртыг pi * d = 3.14 * 7.1 == 22.8мм болгоно. Тиймээс 18.6 м утас авахын тулд би 840 орчим эргэлт хийх шаардлагатай байв. Эхний ээлжинд хийх эргэлтийг тоолохын оронд би 840 эргэлтийн уртыг ойролцоогоор 0.26 мм диаметртэй утсаар (0.25 мм диаметртэй утаснаас арай том) тооцоолсон. 0.26 * 840 = 220 мм урттай ойрхон шархыг эргүүлснээр 18.6 м утсыг хуучин утсандаа холбоно. Харандааны урт нь ердөө 140 мм тул надад тус бүрдээ 100 мм урттай дор хаяж 2.2 давхарга хэрэгтэй болно. Эцэст нь би 20% орчим нэмэлт утас нэмж, хоёрдогч давхаргын тороидын эргэлтийн уртыг нэмэгдүүлж, харандаа дээр 100 мм урттай 3 давхар тавив.

Утсыг харандаагаар салгахын тулд маш удаан өрөмдлөгийн дарагч ашиглан харандаагаа эргүүлэв. Давхаргын уртыг гарын авлага болгон ашиглахын тулд би эргэлтийг тоолох шаардлагагүй байсан. Та мөн дэд өрөөнд суулгасан гар өрөм ашиглаж болно.

Тороидыг хэвтээ байлгахын тулд эрүүгээ эргүүлж чадах зөөлөн эрүүний дэд хэсэгт бариад би хоёрдогч ороомогыг эхлээд шархлуулав. Тороидын гадна талын эргэн тойронд нимгэн хоёр талт соронзон хальсны давхаргаар хийж, утсыг таслахад утсыг байрандаа байлгахад тусална. Би юмсыг байрандаа байлгахын тулд давхарга бүрийн хооронд цорго давхаргыг нэмж оруулав. Дээрх зурган дээр цоргоны эцсийн давхаргыг харж болно. Би дэд бүтцийг энэ ажилд зориулж тусгайлан худалдаж авсан, Стэнлийн олон өнцөгт хобби дэд. Энэ нь мөнгөний үнэ цэнэтэй байсан.

Үүнтэй төстэй тооцоог хоёр үндсэн ороомгийн ороомогыг бэлтгэхийн тулд хийсэн. Гэсэн хэдий ч энэ тохиолдолд би эргэлтийн уртыг тооцоолохын тулд хоёрдогч ороомог байрлуулсан тороидын шинэ хэмжээг хэмжсэн. Дээрх нь хоёрдогч шархтай трансформаторын гэрэл зураг бөгөөд эхний ороомгийн анхны ороомгийн утас нь ороомог эхлэхэд бэлэн байна.

Алхам 9: Барилга

Энэхүү прототипийн хувьд би одоо байгаа гэрлийн унтраалгыг алсын удирдлагаар шинэчлэхэд тайлбарласан ПХБ-ийн аль нэгийг дахин ашиглаж, хоёр замыг хайчилж, торойд дахин тохируулах холбоосыг нэмсэн.

Тороидыг тусад нь суурилуулсан бөгөөд хүчдэлийн дарагчийг хоёрдогч ороомог дээр шууд байрлуулжээ.

Бүтэн долгионы Шулуутгагч ба RL -ийг суурилуулахад охин хавтанг ашигласан.

Хүчдэл дарангуйлагч нь хожуу нэмэлт болсон. Анх би 0.9А ачаалалтай бүтэн хэлхээг туршиж үзэхэд ачааллыг алсаас асаахын тулд pfodApp -ийг ашиглах үед хурц хагарал сонсогдсон. Илүү ойрхон үзлэг хийх үед асаах явцад RL -ээс бага зэрэг цэнхэр ялгадас гарчээ. 240V RMS -ийг бүхэлд нь асаахад (340V оргил) түр зуурын үед тороидын анхдагч хэсэгт хэрэглэж байсан. 2: 1 харьцаатай хоёрдогч төхөөрөмж нь 680 В хүртэл хүчдэл үүсгэж байсан бөгөөд энэ нь RL болон ойролцоох зам хооронд эвдрэл үүсгэхэд хангалттай байв. Ойролцоох замыг цэвэрлэж, хоёрдогч ороомог дээр 30.8 В -ийн хүчдэлийн хүчдэлийн дарагчийг нэмснээр энэ асуудлыг шийдсэн.

Алхам 10: BLE Nano програмчлах, холбох

BLE Nano дахь код нь алсын удирдлагатай одоо байгаа гэрлийн унтраалгыг сайжруулахад ашигласан кодтой ижил бөгөөд уг төсөлд нано програмыг хэрхэн яаж програмчлах талаар ярилцсан болно. Цорын ганц өөрчлөлт нь BLE зар сурталчилгааны нэр болон pfodApp дээр гарч ирсэн хүлээлт байв. Android гар утаснаас pfodApp -ээр холбогдох нь энэ товчлуурыг харуулна.

Энэ хэлхээ нь ачааллыг алсын унтраалга эсвэл гараар дарж асаах үед шар товчлуурыг зөв харуулахын тулд ачаалалд өгсөн хүчдэлийг хянадаг.

Дүгнэлт

Энэхүү төсөл нь одоо байгаа унтраалгад энэ хэлхээг нэмж оруулснаар киловатт ачааллыг алсаас удирдах боломжийг олгохын тулд алсын удирдлагатай одоо байгаа гэрлийн унтраалгыг өргөтгөх болно. Нэмэлт утастай байх шаардлагагүй бөгөөд анхны унтраалга нь гараар дарж ажилладаг бөгөөд гараар дарж унтраах төхөөрөмжийг ашигласны дараа ачааллыг алсаас асаах боломжийг олгодог.

Хэрэв алсын удирдлагын хэлхээ эвдэрч, эсвэл та гар утсаа олж чадахгүй бол гарын авлагын унтраалга ажиллах болно.

Цаашид Bluetooth V5 -ийг дэмждэг BLE Nano V2 хяналтын модулиудыг ашиглан гэрийнхээ гэрлийн унтраалгыг өөрчилснөөр ирээдүйд Bluetooth V5 Mesh ашиглан байшингийн автоматжуулалтын сүлжээг бий болгож чадна гэсэн үг юм.