Расчет c хемы управления нагрузкой

Цель расчета – определение сопротивления R 5 и подбор резистора

Методика расчета

Схема управления нагрузкой содержит такие элементы: контакты для соединения с нагрузкой, тиристоры VD5-VD8, микросхему К155ЛН5 (шесть буферных инверторов с открытыми коллекторами) – DD5.1–DD5.4, микросхему К555ЛА3 (логическая функция И с инверсией) – DD8.1–DD8.4, резисторы R4–R7, а также диоды VD1-VD4.

Сопротивление резистора R5 определяется по формуле:

                       (4.10)

где: U_упр – напряжение схемы управления нагрузкой;

I_{вых_м} – ток с выхода микросхемы DD5.

Напряжение схемы управления нагрузкой для рассчитываемой схемы составляет 12 В, а ток с выхода микросхемы DD5.2 выбирается исходя из справочных данных микросхемы [1], относящейся к 155 серии технологии ТТЛ: I_{вых_м}=0,016 А.

Расчет

Исходя из расчета и ряда номинальных значений выбирается сопротивление из гостированного ряда, равное 750 Ом, т.к. ток I_{вых_м} – это номинальный ток выхода нуля и разброс значений сопротивлений резисторов не выведет его за допустимые пределы.

Расчет индикатора режимов

Цель расчета - определение сопротивления R 12 и подбор резистора

Методика расчета

Индикатор режимов реализуется светодиодами VD17-VD20 красного, желтого, зеленого и синего цветов и резисторами R12-R15.

Сопротивление R12 определяется по формуле:

                  (4.11)

где: U_вых – напряжение на выходе микросхемы DD9;

U_VD17 – напряжение на светодиоде VD17 (АЛ102В), определяемое по справочным данным [2];

I_ном – ток на светодиоде VD17 (выбирается из справочных данных [2]).

Расчет

Т.к. в расчет взят максимальный ток свечения, то в результате расчета получено минимально допустимое значение сопротивления резистора. Принимается коэффициент запаса 50%, поэтому номинал сопротивления увеличивается в 1,5 раза и округляется исходя из ряда номинальных значений. Выбирается сопротивление, равное 180 Ом.

Расчет формирователя сброса

Цель расчета – расчет емкости на C 12.

Методика расчета

Формирователь сброса включает в себя такие элементы: интегрирующая RC-цепочка, реализованная на резисторе R8 и конденсаторе C12, а также микросхема серии К555ТЛ2 (инвертирующий усилитель с порогом Шмитта) -DD1.1, DD1.2.

Длительность импульса сброса должна превышать один период тактового генератора, чтобы гарантировать установку всех элементов схемы в требуемое исходное состояние. Минимальная частота генератора 4,56 Гц (исходя из расчета), соответственно период равен 0,22 с. Рассчитывается время достижения на входе микросхемы DD1.1 напряжения 1,7 В. Расчет проводится аналогично расчету длительности нулевого состояния тактового генератора по формуле (5.2). Сопротивление R8 выбираем исходя из номинального значения для микросхем 555-й серии (3 кОм).

,          (4.12)

где: Е – напряжение источника питания;

U_с – напряжение заряда конденсатора (равное напряжению на входе микросхемы DD1.1);

                        (4.13)

Подставим (4.13) в (4.12):

                    (4.14)

Расчет

Выбираем значение С12 согласно гостированного ряда номинальных значений: С12=180 мкФ.