Курсовая работа: Устройство импульсного управления исполнительным двигателем постоянного тока
получим при C = 0.1 мкФ, f = 900 Гц , E = 15 В тогда R равно:
3.2 Расчет сравнивающего устройства
Сигнал с выхода ГЛИН (операционного усилителя) подается на один из входов компаратора напряжения. Наиболее подходящим компаратором является К554СА2, который имеет следующие основные характеристики [5, стр.158].
Коэффициент усиления К u = 75× 103
Напряжение высокого уровня (лог. 1) U 1 = 2,5 ¸ 4 В
Напряжение низкого уровня (лог. 0) U 0 = 0¸0.3 В
Напряжение питания U пит = +12 ; -6 В
Минимальное сопротивление нагрузки R n min = 2 кОм
Рисунок 5 - Схема сравнивающего устройства
Рассчитаем работу компаратора: пусть Е =19 В. Для этого необходимо рассчитать полюса подстроечного (переменного) сопротивления R . Обозначим полюс, соединяющий +Е с неинвертирующим входом компаратора, как R ’ , а другой (+Е - земля) – как R ”. Входным током компаратора можно пренебречь ввиду большого входного сопротивления. Т.к U вх , на входе компаратора не превосходит 10В, необходимо, чтобы Umax R ” =10 В, тогда получаем т.к.
,то получаем при R” = 100 кОм,
Сопротивление лучше всего взять СП-2-3б из ряда Е6, сопротивление из этого ряда наиболее распространены, имеют достаточную мощность и хорошие характеристики (точность подстройки 1%, кОм).
3.3 Расчет исполнительного устройства
Исполнительное устройство в данной схеме представляет собой электрический ключ. Построение электрического ключа на основе составного биполярного транзистора обусловлено следующими факторами:
1) Отсутствие реверса в разрабатываемой схеме.
2) Сравнительная простота реализации электрического ключа на биполярном транзисторе.
3) Управление состоянием транзисторного ключа осуществляется с помощью управляющего входного сигнала.
4) Малый выходной ток компаратора.
5)Требования к минимальному сопротивлению нагрузки компаратора.
Реализация электрического ключа на основе составного биполярного транзистора приводит к уменьшению мощности, получаемой от предыдущего звена схемы. В этом случае пара транзисторов VT1, VT2 работает как один, но с коэффициентом усиления по току, равным:
.
При этом транзистор VT1 потребляет меньшую мощность и, как правило, обладает значительным коэффициентом по току.
Рисунок 6 - Составные транзисторы.
Выберем составные n-p-nтранзисторы, подключенные по схеме Дарлингтона. При работе составных транзисторов в ключевом режиме их включают обычно в цепь по схеме с общим эмиттером, как изображено на рис.6. Двигатель, которым необходимо управлять, как правило, включают в коллекторную цепь транзисторов. А для компенсации противо ЭДС якоря двигателя параллельно коллекторной цепи транзисторов включают диод VD1. Например, серии Д7Б с U обр max = 100 В. Управляющий сигнал подают в цепь базы. При работе транзисторов в ключевом режиме цепь между коллектором и эмиттером может быть либо замкнута, либо разомкнута.
Рисунок 7 - Схема транзисторного ключа.