блок входных сигнальных напряжений предназначен для понижения величины входного напряжения от сети тепловоза до стандартного ТТЛ-уровня (уровня транзистор-транзисторной логики), а также защищают микросхемы от коммутационных перенапряжений и помех. Блок включает пять преобразователей напряжения и вторичные источники электрического питания.
Для электрического питания контроллера, индикатора и элементов формирователей необходимы постоянные напряжения со значениями +5 и +9 вольт. Источником питания регистратора при неработающем дизеле является аккумуляторная батарея тепловоза с номинальным напряжением 96 В, а при работающем дизеле – вспомогательный генератор с номинальным напряжением 115 В. С учетом большой разницы имеющегося и потребного напряжения применено трехступенчатое понижение напряжения с элементами стабилизации в каждой ступени. Такое схемное решение обеспечивает высокую стабильность напряжения питания контроллера.
В первой ступени напряжение понижается до 15 В. Так как при этом неизбежно будет выделяться большое количество тепловой энергии, в этой ступени использован простейший параметрический стабилизатор на элементах R1 и VD1 (рисунок 3.3). При токе потребления 0,2 А резистор R1 рассеивает мощность около 20 Вт и поэтому установлен на отдельной панели из изоляционного материала и размещается с наружной стороны корпуса устройства регистрации.
Рисунок 3.3 – Общая схема блока входных сигнальных напряжений
Для получения напряжения +9 В предназначен компенсационный стабилизатор напряжения ЕН1. Он представляет собой стандартную интегральную микросхему КР142ЕН8А.
Напряжение +9 В подается на основной блок регистратора и на компенсационный стабилизатор ЕН2 третьей ступени. Он выполнен также на стандартной интегральной микросхеме. Применена микросхема типа КР142ЕН5.
Мощность рассеиваемая каждым из стабилизаторов ЕН1 и ЕН2 не превышает 2 Вт и поэтому они установлены непосредственно на печатной плате без радиаторов охлаждения.
Для защиты от помех импульсного характера к выходу каждой из ступеней подключены сглаживающие конденсаторы С1, С2, С3.
Полупроводниковый диод VD2 установлен для защиты от ошибочного подключения устройства к схеме тепловоза в период пробной эксплуатации, а также исполняет роль предохранителя от токовых перегрузок.
Для формирования входных электрических сигналов (от контактов КМ3, КМ4, КМ5 контроллера машиниста и контактора КВ), использованы четыре одинаковых преобразователя, выполненных по схеме рисунка 3.4. Элементы R1 и VD1 понижают входное напряжение от 115 В до 7,5 В и тем самым обеспечивают защиту от влияния пульсаций напряжения входных сигналов с амплитудами в несколько десятков вольт. Далее в схеме установлен RC-фильтр на элементах R2, С1 и С2. Фильтр обеспечивает защиту от “дребезга” контактов контроллера и контактора КВ при их замыкании. Резисторы R3, R4, R5 и транзистор VT1 образуют усилительный каскад с общим эмиттером. Для стабилизации напряжения на коллекторе транзистора в его открытом состоянии сопротивления резисторов подобраны так, чтобы транзистор находился в состоянии насыщения. Чтобы инвертировать сигнал с коллектора транзистора и обеспечить стандартные параметры сформированного импульса в схеме установлен логический элемент НЕ. Этот логический элемент входит в состав интегральной микросхемы К155ЛН1. Примененная микросхема содержит 6 элементов НЕ и поэтому является общей для всех пяти формирователей.
Рисунок 3.4 – Схема формирователей напряжений (блоки 1-4)
Преобразователь сигнала от вспомогательного генератора построен по аналогичному принципу, но на входе содержит дополнительные элементы (рисунок 3.5). Стабилитроны VD1, VD2, VD3 и резисторы R1, R2, R3 обеспечивают отсечку напряжения, которое может появиться в результате утечки тока через диод Д4 или резистор R66 (см. схему тепловоза ЧМЭ3), а также за счет остаточной намагниченности полюсов вспомогательного генератора.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.