Читать курсовая по физике: "Разработка электронного реле" Страница 2

(Назад) (Cкачать работу)

При отсутствии входного сигнала выходной транзистор заперт, следовательно, контакты разомкнуты.

Структурная схема электронного реле.

ШунтОптопара

Операционный усилитель

Одновибратор 2Одновибратор 1

Электронный

ключ

Рис. 2.1.

3. РАЗРАБОТКА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СХЕМЫ Шунт Rs выбирали исходя из того, что падение напряжения на нем не должно быть слишком большим для входного транзистора одовибратора. Для одновибраторов применили готовое схемотехническое решение, номиналы элементов которых рассчитываются для значений параметров срабатывания и отпускания реле. Операционный усилитель выбирали из справочника по его выходному току. В данной схеме применена транзисторная оптопара выходной ток, которой не должен быть меньше базового тока выходного транзистора в режиме насыщения. На рис. 3.1. приведена полученная в результате анализа электрическая схема реле.

Электрическая схема реле тока.

Рис. 3.1.

4. РАСЧЕТ НОМИНАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕМЕНТОВ СХЕМЫ Выходной транзистор схемы выбрали из условий, максимальный коллекторный ток не должен быть меньше максимального коммутируемого тока и напряжение насыщения коллектор-эмиттер должно быть как можно меньше иначе будут выделяться значительные тепловые потери, что привело бы к необходимости радиатора. Согласно вышеописанным условиям по справочнику выбрали транзистор КТ808А, его коллекторный ток постоянный Iк – 10 А, а коэффициент передачи тока в схеме с общим эмиттером приняли равным h21Э = 55. Резистор R6 является термокомпенсирующим, диапазон его значений от 0,1 до 1МОм, R6 = 0,5 МОм. Далее по формуле 4.1. рассчитали ток базы выходного транзистора для того чтобы выбрать оптопару. IБ = Iк / h21Э = 10 / 55 = 0,18 А; (4.1.)

По найденному значению базового тока в справочнике выбрали оптопару. Этому значению удовлетворяла транзисторная оптопара АОТ110А, её максимальный выходной ток равен Iвых = 200 мА.Так как сопротивление R6 велико, то ток через резистор R9 будет больше тока через R6, следовательно сопротивление R9 определили по формуле 4.2.:R9 = UБЭнасVT3 / (Iвых - IБ) = 1,4103/ (20-18) = 700 Ом; (4.2.)гдеUБЭнасVT3 – справочный параметр, В; Iвых – выходной ток оптопары - справочный параметр, мА;IБ – ток базы VT3 – справочный параметр, мА; R9 выбираем из номинального ряда R9 = 680 Ом.Также из справочника взяли данные по входному току Iвх = 20 мА. По входному току оптопары, который является выходным для операционного усилителя выбрали операционный усилитель К140УД9. Выходной ток данного операционного усилителя равен IвыхОУ = 22 мА. Сопротивление резистора R1 определили по формуле 4.3.:

R1 = (Еп – Uвх) / IвыхОУ = (15 – 2)  103 / 22 = 590 Ом; (4.3.) где

Еп – напряжение питания - 15 В;

Uвх – входное напряжение оптопары – справочный параметр, В;

IвыхОУ – выходной ток операционного усилителя – справочный параметр, мА;

Для расчета одновибраторов выбрали по справочнику транзистор выходной ток которого незначительно превосходит входной ток операционного усилителя. Выбрали транзистор КТ333А. Из условия Iк2 < iкmax = 20 мА определили коллекторные токи транзисторов vt4 и vt5, получили iк2 = 10 мА. Исходя из обеспечения режима насыщения приняли iб2 = 0,2 мА. Рассчитали суммарное сопротивление по формуле 4.4.:rк2 + rЭ = (Еп - uКЭнас) / ir2 = (15-0,2) / 10 10-3 = 1480 Ом; (4.4.) Из условия rк2 > RЭ выбрали значения резисторов согласно номинальному ряду Rк2 = 1,2 кОм, RЭ = 300 Ом. Согласно