Мир Знаний

Проектування і розрахунок керованих випрямлячів електричного струму (стр. 4 из 4)

Uc(t) = Uc(-¥) – [Uc(¥) – Uc(0)]×e-t/t.

Для нашої схеми враховуючи, що компаратор з відкритим колектором коротить точку з'єднання R1 і С на спільний провід, а при наявності вхідного сигналу знімає вказану закоротку, маємо: Uc = E; Uc(0) = 0;

Uc(t) = E - E×e-t/t = E(1 – e-t/t).

Тоді напруга на обох резисторах

U = E - Uc(t)= E.

З урахуванням

де t = (R1+R)×C, R = R2 // R3


Для отримання Uвих0 = 4 В в початковий момент часу необхідно виконати умову:

.

Звідси

R = (Uвих0×R1)/(E – Uвих0) = (4×12·103)/(15-4) = 4,36 кОм

Рис.10. Диференціююча ланка

При R2 = R3, враховуючи R = R2/2, одержуємо R2 = 2×R = 8,73 кОм.

Вибираємо R2 = R3=8,2 кОм.

Знайдемо ємність конденсатора при тривалості імпульсу 10 мкс, заданій при половинній вихідній напрузі від свого початкового значення.

Uвих0/2 = Uвих0×e-t/((R1+R2/2)×C)

C = -t/((R1+ R2/2)·ln(0,5)) = 8,96 нФ


Вибираємо ємність C = 9,1 нФ.

Для виключення можливості попадання імпульсів зворотної полярності в схему наступного каскаду використовуємо діод КД202Г з вище приведеними даними.

Знайдемо величину струмового навантаження попереднього каскаду:

Iвих = E/R1 + E/R2 = 15×(1/1,2×104 + 1/0,82×104) = 3,08 мА.

Обчислене значення значно менше максимального струму компаратора 200 мА.

1.2.6 Розрахунок одновібратора

Тривалість імпульсу одновібратора складається з тривалості імпульсу вмикання тиристора t = 4 мкс i тривалості формування фронту вихідного каскаду tf = 16,5 мкc.

Амплітуда вихідного сигналу Uвих повинна бути не менше 10 В.

Для одновібратора (рис. 11) виберемо операційний підсилювач такий же, як і для схеми ГЛЗН К140УД7 з вище вказаними параметрами.

Рис.11. Схема одновібратора

Задаючись мінімально необхідним значенням сигналу Uвх = 2 В, знаходимо відношення вихідного сигналу до вхідного :


c = Uвх/Uвих = 2/10 = 0,2.

За вказаним значенням c знайдемо значення R2 при значенні R1 = 12 кОм, заданого при розрахунку попередньої схеми.

R2 = R1×(1 - c)/c = 1,2×104×(1-0,2)/0,2 = 48 кОм.

Виберемо R2 = 47 кОм.

Із співвідношення

, задавшись ємністю конденсатора С1=13 нФ, знайдемо значення опору R3 :

R3 =(t+tф)/C1·ln(1/(1-c))=7,07 кОм

Виберемо значення R3 = 7,5 кОм.

При заданій вихідній напрузі і опорi R3 найбільший струм, що може пройти через діод становить:

I = Uвих/R3 =10/7,5×103»1,3 мА.

Проходженню такого струму може задовольнити раніше вживаний діод КД202Г. Максимальний струм виходу мікросхеми :

Iвих=Iб+(1/(R2+R1)+1/R3) ×Uвих

Iвих=6,18×10-3+10×(1/59×103+1/7,5×103)=7,76 мА.

Знайдене значення струму не перевищує максимального для мікросхеми 20 мА. Ємності С2, С3 – фільтруючі. Їх вибираємо аналогічно вище приведеним по 47 нФ.

Схема СІФК розроблена для керування тільки одним із шести тиристорів в межах регулювання a від 0 до 60°.


Література

1. Забродин Ю.С. Промышленная электроника.– М.:Высшая школа, 1982.– 496с.

2. Колонтаєвський Ю.П.,Сосков А.Г. Промислова електроніка та мікросхемотехніка: теорія і практикум.-К.:Каравела,2003.-368с.

3. Руденко В.С., Сенько В.Н., Трифонюк В.В., Юдин Е.Е. Промышленная электроника.– К.:Техника, 1979.–499 с.

4. Руденко В.С., Сеньков В.Н., Чиженко И.М. Основы преобразовательной техники.– М.: Машиностроение, 1994.

5. Триполитов С.В., Ермилов А.В. Микросхемы, диоды, транзисторы(справочник.).– М.: Машиностроение, 1994.

6. Григорьев О.П., Замятин В.Я., Кондратьев Б.В., Пожидаев С.Л. Тиристоры (справочник).– М.: Радиосвязь, 1990.– 270 с.

7. Интегральные микросхемы: Справочник/ Б.В. Тарабрин, Л.Ф. Лунин и др. Под ред. Б.В. Тарабрина.– М.: Радио и связь, 1984.– 528с.

8. Чебовский О.Г. и др. Силовые полупроводниковые приборы: Справочник/ 2-е изд., перераб. и доп.– М.: Энергоатомиздат, 1985.– 400с.

9. Аксенов А. И., Нефедов А. В. Отечественные полупроводниковые приборы / Аксенов А.И., Нефедов А.В.– 3-е изд., перераб. и доп.– М.: СОЛОН-Р, 2002.

10. Герасимов В.Г. и др. Основы промышленной электроники. - М:Высшая школа,1986.-336с.