Измеритель активной мощности Ивана Внуковского на одной плате

Благодарю Ивана (if33) за полезную разработку! Давно мечтал собрать прибор, который мерит именно активную мощность бытовой техники. Прочитав статью камрада if33 «V7 — Измерение RMS-значений напряжения, тока, активной и полной мощности» вдоль и поперёк, я пришёл к выводу, что хочу собрать всё на одной плате, без отдельной платы БП.
Также я решил сделать плату практически размером с LCD, что повлекло за собой переход на компактный корпус TQFP МК ATMega8. Получилось компактно, как я люблю. После этого потребовалась «пересадка» кода с языка Bascom на C.

↑ Схема измерительного блока

Конструктивно прибор на 90% такой же, как у Ивана, за исключением цепи питания и печатной платы.

↑ Что было изменено

— замена трансформатора на конденсаторный блок питания;
— повышение сопротивления R16 до 1kΩ для TL431, с целью снижения тока потребления;
— подключение питания ОУ LM358 через резистор R10 в 1kΩ и ёмкость C15 в 100μF для снижения пульсаций;
— замена шунта из четырёх резисторов на проволочный шунт сопротивлением 0,01Ω из нерабочего мультиметра;
— замена микроконтроллера с DIP корпуса на TQFP, для уменьшения платы;
— замена подстроечных резисторов на многооборотные, для повышения точности калибровки;
— новая трассировка платы в стиле «всё в одном».

↑ Основные характеристики

Основные характеристики остались прежними:
— пределы измерения напряжения до 255 Вольт, с шагом 1 Вольт;
— пределы изменения тока: 0 — 10 Ампер, с шагом — 0,02 A;
— активная мощность отображается в Ваттах (W);
— полная мощность отображается в Вольт-Амперах (VA).

↑ Печатная плата

↑ Наладка

Наладка моего прибора ничем не отличается от наладки прибора в статье Ивана.
Единственное, что хочется упомянуть, так это суммарный ток, который потребляем прибор от конденсаторного блока питания. В него входит:
— стабилизатор напряжения 78L05 — 5мА;
— LCD подсветка — 19мА;
— ОУ LM358 и резисторные делители — не более 5мА.

В блоке питания установлен стабилитрон D3 на 9V1 1W, максимальный ток которого равен 28мА, необходимо подобрать резистор R5 от LCD подсветки таким образом, чтобы ток через стабилитрон был хотя бы 1мА или чуть более при 220V в сети.
Максимально отдаваемый ток от конденсатора C1, зависит от его ёмкости. Оптимальным считается ёмкость в 1,5μF.

Триммеры регулировок:
RV1 — регулирует ток;
RV2 — контрастность LCD;
RV3 — напряжение.

↑ Законченная конструкция

Нашёл корпус от ИБП струйного принтера, который подошёл как родной, розетка применена обычная, настенная, обработанная болгаркой. Конструкция закончена, разве что кнопки питания не хватает.

↑ Файлы

В архиве папка с исходниками в CodeVision AVR, файл симуляции в Proteus, печатная плата в Sprint-Layout.
🎁izmeritel-rms-va-w-if33_v7.7z  140.34 Kb ⇣ 142

Спасибо за внимание!

Камрад, рассмотри датагорские рекомендации