Разработка силовой части цифрового управляющего устройства

Разработка принципиальной схемы

Принципиальная схема силовой части цифрового управляющего устройства приведена на рис.3.13.

В качестве гальванической развязки между силой частью и цифровым блоком поставили транзисторную оптопару, по схеме, изображённой на рис.3.1.

Поскольку нам необходимо коммутировать переменный ток, то в качестве силовых ключевых элементов выбрали симметричные тиристоры. Постоянный ток управления тиристоров может достигать нескольких сотен миллиампер, а ток коллектора транзистора выбранного типа оптопары не должен превышать 10мА (таблица 3.2), поэтому с целью

защиты фототранзистора поставили транзисторный по схеме параллельного ключа.

При высоком уровне напряжения на входе оптопары фототранзистор входит в режим насыщения, поэтому напряжение на входе транзисторного ключа будет мало, при этом коммутирующий транзистор будет в режиме отсечки, так как выходное напряжение оптопары равно входному транзисторного ключа. В этом случае потенциал на управляющий электрод тиристора будет передаваться через резистор R3. При низком уровне напряжения на входе гальванической развязки фототранзистор будет в режиме отсечки, на входе транзисторного ключа будет подаваться напряжение, равное напряжению питания, коммутирующий транзистор будет находиться в режиме насыщения, поэтому между управляющим электродом и катодом тиристора будет прикладываться напряжение, равное напряжению насыщения транзистора VT, и силовой ключ будет закрыт. Резистор R2 необходим для задания тока базы транзистора и предотвращения короткого замыкания источника питания при насыщенном фототранзисторе оптопары.

Реализация логической функции 4 ИЛИ на логических функциях 2 ИЛИ.

Рис.3.10.

Принципиальная схема комбинационной части цифрового управляющего устройства

Рис.3.11.

Принципиальная схема комбинационной части цифрового управляющего устройства

Рис.3.12

Схема силовой части цифрового управляющего устройства.

Рис.3.13.

Поскольку параметры коммутируемой цепи одинаковы для всех выходов цифрового управляющего устройства, то схему, изображённую на рис.3.13 можно перенести и а другие выхода цифрового автомата.

Выбор силовых ключей

При выборе силовых ключей руководствовались правилом: максимальный прямой ток тиристора должен быть больше максимального тока коммутируемой цепи и максимальное обратное напряжение, выдерживаемое тиристорами, должно быть больше максимального коммутируемого напряжения коммутируемой цепи. Исходя из этого выбрали прибор из [5]. Параметры выбранного прибора приведены в таблице 3.19.

Таблица 3.19.

Параметры выбранного полупроводникового прибора.

Продолжение таблицы 3.19.