Составление цифровых и аналоговых схем датчика угла поворота, страница 3

                   Р _REF       –  Мощность, затрачиваемая для подачи U_REF =10 В

Р_АЦП+15= U_cc2∙I_cc2=15∙5∙10^-3=0.075 Вт 

Р_DA157=0.24 Вт

Р_DA544­=0.105 Вт

Р_DA574=0.06 Вт

Р _REF=0.0173 Вт

P_d⁽⁺¹⁵⁾= 2∙0.24+0.075+0.105+0.06+0.0173 =0.7373 Вт

I_d=P_d/U_п=0.7373/15=0.049 А

 Выбираем трансформатор T1:  ТПП 255 [7]. Параметры его заносим в таблицу 10: 

Таблица 10

Тип	Мощность, В∙А	Ток первичной обмотки, А	Напряжения вторичных обмоток			Ток вторичных обмоток, А
			11-12 13-14	15-16 17-18	19-20 21-22
ТПП225	5.5	0.041	10	20	2.57	0.084

Для выпрямления переменного напряжения используем диоды VD5-VD8,VD9-VD12.

Диоды выбираем по прямому току и обратному напряжению с коэф. запаса, равным 2.

I_пр=2∙0.049=0.098=98 мА

U_обр.=2∙40=80 В

Выбираем диоды серии КД 102Б ,параметры которых:

Таблица11.

Серия диода	Uобр.макс,В	Uобр.и.макс,В	Iпр.ср.макс,мА	Iпр.к.,мА
КД 102Б	300	300	100	50

В качестве фильтров используем конденсаторы  К50-31 С1-С6=1000 мкФ, U_ном=40В.

Для стабилизации выпрямленного напряжения  (+5) используем микросхему                   КР 142 ЕН5А [1].

Таблица12.

Серия микросхемы	Uвых,В	Uвх.макс,В	Iвых.макс,мА
КР 142 ЕН5А	5	35	1.5

Для стабилизации выпрямленного напряжения ±15(B) используем микросхему

КР 142 ЕН8В и КР1179 ЕН15А [1].

Таблица13.

Серия микросхемы	Uвых,В	Uвх.макс,В	Iвых.макс,мА
КР 142 ЕН8В	15	35	1.5

Рис.15 Блок питания (l).

Расчёт блока питания  (l l).

Конструктивно данный блок не отличается от предыдущего, отличаются только параметры входящих в него элементов.

P_d⁽⁺⁵⁾=11∙Р_VU+Р_{ЦАП +5}+Р_VD4+4∙P_DC+4∙P_инд+7∙P_DD155,

Где  Р_ЦАП+5     –  Мощность ЦАП

                   Р_DD155     –  Мощность цифровых микросхем серии К155

                   Р _VU       –  Мощность оптопар

                   Р_VD4    –     Мощность светодиода

                   Р _DC       –  Мощность дешифраторов

Р_АЦП=U_cc1∙I_cc1=5∙3∙10^-3=0.015 Вт

Р_DD155=0.01 Вт

Р_VU=0.05  Вт

Р_VD4=0.014 Вт

Р _DC =0.25 Вт

P_d⁽⁺⁵⁾=11∙0.05+0.015+2∙0.014+4∙0.25+7∙0.01=1.65 Вт

I_d=P_d/U_п=1.65/5=0.33 А

P_d⁽⁺¹⁵⁾= Р_{ЦАП +15}+P_REF,

Где  Р_АЦП+15    –  Мощность АЦП

                   Р _REF       –  Мощность, затрачиваемая для подачи U_REF =10 В

Р _инд=0.72 Вт

Р_АЦП+15= U_cc2∙I_cc2=15∙5∙10^-3=0.075 Вт 

Р _REF=0.0173 Вт

P_d⁽⁺¹⁵⁾= 0.075+0.0173+4∙0,72=2.52 Вт

I_d=P_d/U_п=2.52/15=0.168 А

 Выбираем трансформатор T2:  ТПП 281 [7]. Параметры его заносим в таблицу 14: 

Таблица 14

Тип	Мощность, В∙А	Ток первичной обмотки, А	Напряжения вторичных обмоток			Ток вторичных обмоток, А
			11-12 13-14	15-16 17-18	19-20 21-22
ТПП281	72	0.42	10	20	2.62	1.1

Для выпрямления переменного напряжения используем диоды VD13-VD16,VD17-VD20.

Диоды выбираем по прямому току и обратному напряжению с коэф. запаса, равным 2.

I_пр=2∙0,33=0.66

U_обр.=2∙40=80 В

Выбираем диоды серии КД 223А ,параметры которых:

Таблица15.

Серия диода	Uобр.макс,В	Uобр.и.макс,В	Iпр.ср.макс,А	Iпр.к.,А
КД 223А	200	200	2	1

В качестве фильтров используем конденсаторы  К50-31 С7-С12=1000 мкФ, U_ном=40В.

Для стабилизации выпрямленного напряжения  (+5) используем микросхему                   КР 142 ЕН5А [1].

Для стабилизации выпрямленного напряжения ±15(B) используем микросхему

КР 142 ЕН8В и КР1179 ЕН15А [1]. Параметры приведены в таблицах 12-13.

5.  Описание работы схемы в различных условиях.

1. Входной ток +10 А.

Во входной цепи  ток преобразуется в напряжение и затем входным усилителем усиливается до 10 В. С выхода входного усилителя напряжение подаётся на выделитель модуля. Принципом работы которого является то, что не зависимо от того, положительный или отрицательный сигнал подан на вход, на выходе его всегда  будет положительный сигнал, по модулю равный входному. С выделителя модуля сигнал поступает на вход U_IRN десятиразрядного АЦП. (См. рис.16.1) На выходе АЦП появляется двоичный код, соответствующий числу «1000». Данное соотношение следует из формулы:

, где

U_вх.= U_IRN – входное напряжение АЦП

U_оп.=10 – опорное напряжение АЦП

n=10 – разрядность АЦП,

=1 или 0 – выходной сигнал низкого или высокого уровня каждого разряда.