Разделы сайта

Схемная реализация основного канала управления

Для отработки схемы нужны каналы ШС (5шт), ключи в них работают в режиме ШИМ, использовать готовые блоки нет возможности, а разработка нового блока ШС выходит за рамки данной дипломной работы. В качестве ШС используем типовую схему линейного регулятора на операционном усилители и биполярном транзисторе, усилитель включен по инвертирующей схеме (рисунок 2.25). Сумматор на входе усилителя выполнен в виде резисторной звезды. На сумматор приходит: напряжение ошибки, с интегратора; производная от выходного напряжения, с дифференциатора быстрой связи; напряжение смещения; напряжение пропорциональное току транзистора.

Рисунок 2.25. Один канал ШС.

Через R45 приходит напряжение ошибки от интегратора, R47 напряжение быстрой связи, R51 - напряжение пропорциональное току транзистора, R48 напряжение смещения. Для каждого канала номинал сопротивления R48 расчитывается по формуле:

(2.6)

- резистор обратной связи определяющий коэффициент передачи усилителя (добавить резистор на прямой вход операционника), C13 позволяет подобрать скорость работы узла такую же как у реального ШС. VD19 - защитный диод, не позволяющий опустится потенциалу базы транзистора ниже

.7В. R43 задает режим работы транзистора.

Расчет параметров шунтового стабилизатора:

Операционный усилитель выберем из имеющихся: 153УД1А, напряжение питания ±12В. Силовой транзистор выберем так же из имеющийся номенклатуры КТ819А. Но необходимо подтвердить возможность его работы в данной схеме.

Ток транзистора в данной схемы не может превышать 200мА, напряжение прикладываемое к переходу к-э не более 9В. Согласно источнику [5] (стр. 491) допускается прикладывать к транзистору напряжение до 25В, постоянный ток коллектора до 10А, постоянный ток базы до 3А, статический коэффициент передачи по току 20 - 50. Согласно этому, данный транзистор подходит по параметрам для работы в схеме.

Для К153УД1А максимальный выходной ток равен 5мА? [6], выходное напряжение 12В, следовательно сопротивление базового резистора определяется из следующего выражения:

(2.7)

Сопротивление резистора эмиттера должно быть таковым (из удобства расчета), что бы при токе 200мА падение напряжения на нем равнялось 1В. Следовательно:

(2.8)

Расчет входного резисторного сумматора:

Выражение согласно которому определяется напряжение на инвертирующем входе усилителя определяется согласно выражению 2.9:

(2.9)

где, К1 - К2 значения проводимостей в соответствующих ветвях, Uош - напряжение интегратора, Uэ - напряжение на эмиттере транзистора, Uвых - напряжение на выходе ОУ, Uсм - напряжение смещения, Uдиф - напряжение быстрой обратной связи (дифференциатора).

Из условия согласования источника и потребителя и инженерного опыта, сопротивления резистора, через который подается напряжение интегратора выберем 10КОм. Из заданной логики работы ШС, при напряжении интегратора 1В, ключ должен быть полностью открыт, т.е. напряжение эмиттерного резистора должно быть 1В, следовательно K2 = K1. В качестве опорного напряжения, выбрано -12В. Для первого канала ШС напряжение смещения равно 0, для второго канала 1В, третьего 2В, четвертого 3В, и пятого 4В. Следовательно для каждого канала коэффициент K4 определяется по выражению 2.10.

(2.10)

Согласно выражению 2.10, определим величину коэффициента K4 для каждого канала:

канал: (2.10.1)

Перейти на страницу: 1 2 3 4

Самое читаемое:

Разработка методики поверки датчика определения расстояния и датчика касания
Слово «робот» прочно вошло в современный обиход, современную речь и современную жизнь. Трудно представить себе мир XXI века без «умных» машин. Они проникли всюду: от заводских сборочных цехов и медицины до арсеналов наиболее развитых армий мира. Ну и, конечно, редкий фантастический фильм или роман не обходится без автономных думающ ...