Реферат: Регуляторы яркости "Старт"

Защита по напряжению. Она обеспечивается с помощью реле KV, которое включено в цепь дополнительной обмотки силового трансформатора. При повышении выходного напряжения регулятора на
20 % выше номинального реле KVвключается и своими контактами включает питание обмотки реле КН1, последнее становится на самоблокировку и отключает реле К5. Оно в свою очередь отключает реле К7, последнее отключает магнитный пускатель КМ. Кроме того, контакты реле КН1 включают лампы сигнализации HL4 "Авария" и HL1 "Защита по напряжению".

Для повторного включения регулятора яркости после срабатывания защиты по току или напряжению устанавливают переключатель управления ХА в нулевое положение, а затем на одну из ступеней яркости.

Блок управления осуществляет преобразование сигнала обратной связи; его сравнение с опорным сигналом; усиление сигнала рассогласования; формирование управляющих импульсов и изменение их фазы для стабилизации действующего значения тока нагрузки регулятора.

Рассмотрим принципиальные электрические схемы функциональных блоков и их работу.

Функциональный преобразователь (см. рис. 1.5) служит для преобразования среднего значения сигнала обратной связи по току в сигнал, пропорциональный действующему значению тока нагрузки регулятора при различных углах включения силовых тиристоров, т.е. при различных значениях коэффициента формы кривой регулируемого тока. С этой целью выходная характеристика ФП имеет вид функции, близкой к квадратичной, которая обеспечивается методом кусочно-линейтной аппроксимации с помощью шести ступеней.

В схему ФП входит стабилизатор опорного напряжения, собранный на транзисторах VT1, VT2, VT3. Резистором R29 регулируется напряжение. Резисторы (R5 + R6), (R9 + R10), (R13 + R14), (R17 + R18), (R21 + R22), (R25 + R26) служат для создания пороговых напряжений диодных ступеней VD5... VD10. Сопротивление данных резисторов должно быть равно, кОм: R5 + R6 = 55,5 кОм; R9 + R10 = 28,85 кОм, R13 + RU = 19,32 кОм; R17 + R18 = 14,62 кОм; R21 + R22 = 11,82 кОм; R25 + R26 = = 9,9 кОм.

Резисторы R7 + R8, R11 + R12, R15 + R16, R19 + R20, R23 + R24, R27 + R28 создают наклон аппроксимирующих прямых соответствующих диодных ступеней. Резисторы R2, R3, R4 определяют коэффициент передачи функционального преобразователя.

Входной сигнал обратной связи снимается с вторичной обмотки токового трансформатора ТАЗ (см. рис. 1.3), выпрямляется диодами VD1... VD4 (см. рис. 1.5) и подается на схему диодных ступеней VD5... VD10. Когда входной сигнал превысит опорное напряжение для диода VD5, последний открывается и к резисторам R2, R3, R4 параллельно подключаются R7, R8. При входном сигнале, превышающем опорное напряжение диода VD6, к резисторам R2, R3, R4 параллельно подключаются резисторы R7, R8, R11, R12 и т. д.

Вследствие этого зависимость выходного сигнала ФП от значения входного напряжения имеет вид, близкий к квадратичной.

Основные технические данные блока ФП

Напряжение, В:

входное ……………………………………………………….. 0...24

выходное …………………………………………………....... 0...10

Сопротивление нагрузки, кОм ………………………………. 10

Потребление тока по цепям опорного напряжения, мА …… 50

Усилитель рассогласования (см. рис. 1.4). Он выполнен по схеме МДМ (модуляция-усиление-демодуляция). Такая схема усиления позволяет получить малый температурный дрейф, что повышает стабильность работы схемы авторегулирования.

Модулятор выполнен по мостовой схеме. Два плеча моста образованы коллекторным и эмиттерным переходами транзистора VT10, а два других - резисторами R2, R3, R4. К одной диагонали моста (база транзистора VT10 - движок потенциометра R3) подводится коммутирующее напряжение прямоугольной формы с частотой 1000 Гц, поступающее с резистора R25 и минусом приложенное к базе VT10. С другой диагонали моста снимается выходной сигнал модулятора, имеющий также форму прямоугольных импульсов, амплитуда которых изменяется по закону амплитуды входного сигнала рассогласования.

Транзистор VT10 работает в ключевом режиме. В открытом состоянии транзистора VT10 входной сигнал замыкается через малое сопротивление коллекторного перехода. В закрытом состоянии транзистора входной сигнал проходит на вход первого усилительного каскада, собранного на транзисторе VT1.

Усилитель переменного тока выполнен на транзисторах VT1 ... VT5. Коллекторное напряжение двух каскадов стабилизировано стабилитроном VD2, что необходимо для устранения явлений ложной модуляции при колебаниях питающего напряжения. Явление ложной модуляции вызвано перезарядом конденсатора С1 при случайных колебаниях питающего напряжения в первом каскаде, что воспринимается модулятором как изменение входного сигнала.

Режим усилителя первого каскада, собранного на транзисторе VT1, определяется резисторным делителем напряжения R5, R6, Второй каскад собран на транзисторе VT2 и представляет собой эмиттерный повторитель. Напряжение с резистора R11 через конденсатор СЗ подается на базу транзистора VT3, на котором собран третий каскад по схеме с общим эмиттером. Для уменьшения нелинейных искажений в первом и третьем каскадах усилителя используется обратная отрицательная связь по переменному току, что осуществляется резисторами R8 и RI5 в эмиттерных цепях транзисторов VT1 и VT3.

С коллектора транзистора VT3 сигнал поступает через конденсатор С4 в первичную обмотку трансформатора TV1, вторичная обмотка которого включена в базовые цепи транзисторов VT4, VT5. Оконечный каскад усилителя собран по двухтактной схеме на транзисторах VT4, VT5, которые работают поочередно в течение соответствующего периода входного напряжения и пропускают токи прямоугольной формы. Напряжение смещения снимается с диода VD1, который одновременно осуществляет температурную стабилизацию выходного каскада. Корректирующая цепочка R20, С6 уменьшает броски напряжения на коллекторах транзисторов VT4 и VT5, обусловленные индуктивностью выходного трансформатора TV2.

Выходное напряжение усилителя переменного тока снимается с вторичной обмотки трансформатора TV2 и подается на демодулятор, который собран на транзисторах VT6 ... VT9 по двухполупериодной схеме. Два плеча демодулятора VT6, VT7 и VT8, VT9 представляют собой ключи, работающие синхронно с модулятором, так как их управление осуществляется прямоугольными импульсами с трансформатора TV3. Каждое плечо, состоящее из двух встречно включенных транзисторов, обладает двусторонней проводимостью в момент, когда потенциал баз отрицателен. Это обеспечивает надежное открытие и запирание плеч демодулятора при любой полярности напряжения сигнала переменного тока в пределах его рабочего значения. Фаза напряжения на вторичной обмотке трансформатора TV2 по отношению к коммутирующему напряжению определяется полярностью сигнала на выходе усилителя переменного тока. Выходное напряжение демодулятора формируется на конденсаторе СЗ, с которого сигнал поступает на вход схемы фазоимпульсного преобразователя.

В случае импульсного изменения тока в цепи нагрузки регулятора сигнал с входа УР передается конденсатором С8 непосредственно на выход демодулятора и корректирует его выходное напряжение.

Основные технические данные усилителя

Коэффициент усиления, дБ ..........................................................28...35

Сопротивление нагрузки, кОм …………………………………… 2

Входное сопротивление, кОм ……………………………………. 10

Напряжение питания, В …………………………………………... 24

Дрейф нуля, приведенный к входу, не более, мкВ/º ……………. 40