Разработка схемы электрической принципиальной

1.3 Разработка схемы электрической принципиальной

В начальный момент времени конденсатор С1 находится в разряженном состоянии и после подачи питания удерживает уро­вень логического 0 на время, достаточ­ное для установки триггера DD2.2 в со­стояние логической 1 на выводе 13 и логического 0 на выводе 12.

При нахождении переключателя SA2 положении «закачать» «лог. 1» с вывода 13 DD2.2 разрешит работу эле­мента DD1.2, тем самым пропуская сигнал с генератора прямоугольных импульсов на базу VT1. Транзистор, усиливая сигнал по мощно­сти, наводит ЭДС в трансформаторе TV2. Переменное напряжение, наводи­мое в TV2, через токоограничивающий резистор подается на управляющий вывод симистора, тем самым открывая его и подавая напряжение питания на нагрузку.

Вода дой­дя до нижнего датчика уровня, из­менит уровень «лог. 1» на входе DD1. на значение «лог. 0». Пройдя через элементы DD1.3 и DD1.1, уровень «лог. 0» дважды инверти­руется и на входе "S" элемента DD2.2 появляется логический 0. Верхний датчик уровня еще сухой, и на входе DD1.4 присутствует уровень «лог. 1», сле­довательно на входе "R" DD2.2 присут­ствует «лог. 0», и триггер хранит получен­ную в момент предустановки информа­цию (вывод 13 – «лог. 1», выв. 12 – «лог. 0»).

Вода, дойдя до верхнего датчика уровня, подаст на вход DD1.4 логичес­кий 0, на выходе сформируется логи­ческая 1, которая переведет триггер DD2.2 в состояние установки 0. На вы­воде 13 DD2.2 появится логический 0, запрещающий работу элемента DD1.2, и, соответственно, прекратит работу ключ на VT1, симистор закроется, и насос выключится. По мере расхода воды верхний датчик уровня откроется, и на входе DD1.4 установится «лог. 1». Соответствен­но, на входе "R" DD2.2 появится «лог. 0», и триггер будет хранить записанную информацию. Вода, продолжая убы­вать, откроет нижний датчик уровня, на входе DD1.3 и на выходе DD1.1 по­явится «лог. 1», триггер установится в со­стояние 1, при котором на выв. 13 по­ступает «лог. 1», на выв. 12 – «лог. 0», и на­сос снова начнет заполнять резервуар. Так циклы расхода и заполнения будут повторяться снова и снова.

Если переключатель SA2 находится в положении "Выкачать", то работа ус­тройства изменится на противополож­ное, т. е. насос будет работать до тех пор, пока уровень воды не опустится ниже нижнего датчика уровня, а "от­дыхать" - пока вода не поднимется до верхнего датчика уровня.

Кнопка SA1 предназначена для при­нудительного включения/выключения нагрузки. Размыканием ее контактов на вход "С" триггера DD2.2 подается «лог. 1», что приводит к записи инфор­мации, находящейся на входе "D", а т. к. он соединен со своим инверсным вы­ходом, следовательно при каждом на­жатии на SA1 состояние триггера бу­дет меняться на противоположное, соответственно включая или выключая нагрузку. /2/

1.4 Расчет усилителя c электронным ключом

Рисунок 1 – Усилитель с электронным ключом

Исходные данные:

напряжение питания нагрузки U=220 В;

мощность нагрузки Р=800 Вт;

Параметры микросхемы DD1:

напряжение питания U_П=12 В;

выходное напряжение логического нуля U⁰_вых=0,05В;

выходное напряжение логической единицы U¹_вых=9,95 В;

выходной ток логического нуля и единицы I_вых⁰= I_вых¹=1,3 мА.

1.4.1 Расчет электронного ключа

Определяем ток нагрузки I_Н, А по формуле

, (1)

где - I_H –ток нагрузки, А

 P- мощность потребляемая нагрузкой, Вт

U- напряжение питающей сети, В

 (А)

Определяем сопротивление нагрузки R_H, Ом по формуле

(2)

Т.к. в первый момент времени после подачи напряжения в нагрузку возникают «пусковые» токи превышающие номинальный ток в 2-3 раза то необходимо подобрать симистор с номинальным током превышающим ток нагрузки минимум в 4 раза.

Выбираем симистор ТС112-16 с параметрами:

максимальное напряжение в закрытом состоянии U_зак.max=1200 В;

напряжение между управляющим электродом и катодом U_у.от=3В;

напряжение в открытом состоянии U_отк=1,8 В;

ток управления I_у.от=100mA

ток в закрытом состоянии I_зкр=3 мА

максимальный допустимый ток в открытом состоянии I_отк.max=16А;

температура корпуса Т_к=85˚С;

температура среды Т_с=70˚С.

Рассчитаем площадь радиатора S, см², необходимого для охлаждения корпуса симистора по формуле (6) Для этого рассчитаем значение мощности Р_зак, Вт, выделяемую симистором в закрытом состоянии и значение мощности Р_отк, Вт выделяемую симистором в открытом состоянии. При этом учитываем, что максимальная мощность будет при максимальном напряжении питания, которое равно 220+10%.

(3)

 (Вт)

(4)

 (Вт)

Следовательно, что расчёт площади радиатора следует вести для того случая, когда на симисторе выделяется больше энергии

Между корпусом и радиатором также существует сопротивление, но в данном случае этим сопротивлением можно пренебречь и поэтому будем считать, что радиатор имеет такую же температуру, как и корпус.

(5)

 (С/Вт)

, (6)

где R_Р.С., ˚С/Вт – сопротивление перехода радиатор – среда, определяемое по формуле (5).

 (см²)

Такую суммарную площадь должны иметь все грани радиатора.

Для гальванической развязки цепи питания нагрузки и транзистора выбираем импульсный трансформатор ТИ228 с параметрами:

входной максимальный ток I_вх=60 мА;

входное максимальное напряжение U_вх.max=60 В.

Похожие работы

Блок питания для компьютера, мощностью 350Вт, форм-фактор АТХ

Скачать

96584

19

6

... противопожарного инструктажа, занятий и бесед. 11 Технико-экономическое обоснование производства. В этом разделе дипломной работы рассмотрены вопросы, связанные с определением себестоимости производства блока питания компьютера (схема электрическая см. приложение), его уровня качества как нового изделия, сделан анализ рынка и конкурентной способности, целесообразности производства. 11. 1 Анализ ...

Блок питания мониторов

Скачать

91455

3

19

... : готовность (ожидание), выключено. На рис.8 показана структурная схема источника питания. Основные цепи преобразователя приведены в табл.3. Рис.8. Структурная схема источника питания монитора SAMSUNG CST7677L/CST7687L   Таблица 3. Назначение и состав цепей преобразователя Функциональное назначение цепей Состав цепей Заградительный фильтр LF601, С602... С604, R601 Сетевой выпрямитель ...

Импульсный блок питания

Скачать

50371

29

15

... это напряжение преднамеренно варьируют. Весьма широк интервал используемых значений выходного напряжения. Удовлетворить эти требования можно либо применением нескольких источников питания, либо созданием универсального блока, допускающего различные режимы работы и изменение в широких пределах значений выходных параметров. Основные технические характеристики Выходное регулируемое напряжение, В ...

Технология сборки и монтажа блока питания

Скачать

39514

5

2

... линии, линии и участки гибкого автоматизированного производства (ГАП). При выполнении курсового проекта достаточно рассмотреть 2 варианта маршрутной технологии сборки и монтажа изделия. При этом необходимо руководствоваться схемами типовых технологических процессов сборки блоков РЭА с применением микросхем и навесных ЭРЭ (ОСТ 4ГО.054.267). Средства технологического оснащения, используемые при ...