Расчет цифровой системы импульсно-фазового управления при изменении угла управления α = 8 - 120°, для трехфазного мостового нереверсивного тиристорнго преобразователя, страница 3

2.7. Расчет усилителя импульсов.

Рис.2.9. Принципиальная схема усилителя импульсов и выходного                               устройства

На схеме: ТИ – импульсный трансформатор с числом витков  и . Отсюда :

Величина напряжения импульса:

По справочным данным находим величину тока управления для силовых тиристоров. Для тиристора  Т25-7:

Приняв падение напряжения на диоде VD4 и управляющем электроде тиристора по 0,7 В определим эквивалентное значение сопротивления:

Определим значение сопротивления цепи управляющего электрода тиристора

,

где   – напряжение импульса,

           величина тока управления открытия тиристора

          Для ограничения тока при открывании  нужно сопротивление :

Принимаем из стандартного ряда:

Выбираем VD3 по требуемому напряжению стабилизации 12 В. По справочнику выбираем стабилитрон: Д815Д:

     

Выбираем VD4 по прямому и обратному напряжению с коэффициентом запаса равным 2:

       

По справочнику выбираем VD4 - 2Д504А:

              

          Рассчитаем параметры транзисторов:

Найдём ток в первичной обмотке трансформатора

Требуемый коэффициент передачи базового тока транзисторов VT1 и VT2:

,

где  - выходной ток “И”.

Выбираем транзисторы КТ801Б со следующими параметрами:

–  коэффициент усиления тока базы ;

–  максимальный ток коллектора ;

–  максимальное значение напряжения между коллектором и эмиттером ;

–  напряжение коллектор-эмиттер при насыщении .

Пересчитываем ток базы транзистора VT1, взяв минимальное значение коэффициента усиления тока

.

Рассчитываем сопротивление R3

          Принимаем R3 = 11 Ом.

Определяем величину сопротивления R1:

Принимаем R1 = 12 кОм.

где  выходное напряжение элемента “И”

Для уменьшения начального тока коллектора транзистора  VT2 ставим сопротивление R2 = 1,2 кОм.

Выбираем диоды VD1 – КД503А с прямым током 20 мА и обратным напряжением 30 В, VD2 – 2Д504А с прямым током 300 мА и обратным напряжением 40 В.

Рассчитаем    и (задающие входной сигнал АЦП). Определим число в десятичной форме, которое будет соответствовать углу

Определим соответствующее этому числу напряжение :

,

где   - диапазон возможного для АЦП изменяющегося сигнала.

Примем  , тогда  рассчитывается по формуле

Принимаем: 

3. Разработка схемы индикации напряжения управления на основе семисегмнтных светодиодных индикаторов.

3.1 Выбор преобразователя.

Данный преобразователь выполняет функцию перевода информации из двоичного кода в двоично-десятичный. По [4] выбираем преобразователь на основе микросхемы К155 ПР7. Принцип соединения преобразователей выбираем по [5].

Рис.3.1. Цифровой преобразователь кода.

 3.2. Выбор  цифрового индикатора.

На основе микросхемы К514 ИД1 выбираем преобразователь двоично-десятичного кода в сегментный D7-D10.

Номинальные параметры: 

Напряжение питания        Uпит=5 В;

Ток потребления               Iпот=50 мА

Рис.3.2. Преобразователь двоично-десятичного кода в сегментный.

Порядок преобразования кодов:

Слово на индикаторе	Код на входе преобразователя (D3D2D1D0)	Код на выходе преобразователя (АBCDEFG)
1	0001	0110000
2	0010	1101101
3	0011	1111001
4	0100	0110011
5	0101	1011011
6	0110	1011111
7	0111	1110000
8	1000	1111111
9	1001	1111011
0	0000	1111110
-	1110	0000001
Ничего не высвечивается	1111	0000000

Рис.3.3. Цифровой индикатор.

На рис.3.3. изображён цифровой индикатор  на светодиодах АЛС 321 А.

Параметры индикатора:

Постоянное прямое напряжение   U_пр=3.6 В

Постоянный прямой ток                 I_пр=20 мА.

Мощность рассеяния                      P_рас=720 мВт

Диаграммы работы индикации.

Цифровой код (соответствующий «800») на выходе АЦП:

Рис.3.4. Цифровой код на выходе АЦП.

Цифровой код (соответствующий «8.00» ) на входе преобразователей двоично-десятичного кода в сегментный

Рис.3.5. Цифровой код на входе преобразователя двоично-десятичного кода в сегментный.

4.Описание работы устройства и построение временных диаграмм, отражающих работу устройства.

Принцип работы заключается в следующем. Подавая сигнал управления на АЦП К1113ПВ1 на его выводах А0-А9, появляется двоичный код, соответствующий напряжению управления на входе АЦП, который записывается в счетчики DD39-DD47. Данный двоичный код определяется следующим выражением:

          , где

U_вх.= U_IRN – входное напряжение АЦП