Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

электронный блок двигатель

Электродвигатель постоянного тока -- это электрическая машина постоянного тока, преобразующая электрическую энергию постоянного тока в механическую энергию.

Электронное устройство управления двигателем постоянного тока -- это устройство, предназначенное для управления и контроля двигателя постоянного тока.

Для выполнения данного курсового проекта было выдано соответствующее задание. Номер варианта выдавался преподавателем, под роспись учащегося приступающего к выполнению работы. Исходные данные были взяты из методического пособия по выполнению данной работы, согласно варианта.

Исходные данные для варианта шесть:

1. Двигатель СЛ-327, подробные характеристики описаны в таблице 0.1;

Таблица 0.1 - Характеристики двигателя ДПР-52-Н1/Н2-06

110	29.5	3200-4100	0.9	-	-

2. Датчик ТСП-175, подробные характеристики датчика описаны в таблице 0.2;

Таблица 0.2 - Характеристики датчика ТСМ-5071

Градуировка	Предел измерения,°С	Зависимость сопротивления от температуры,°С / Ом
21	(-10)-(+400)	-10/44,17	100/63.99	250/89.46	400/114,72

3. Тип ШИМ модуляции - Симметричная на ТЛ494;

4. Коэффициент тока короткого замыкания К_кз = 1.8;

5. Время срабатывания защиты от длительного пускового режима t_{з пуск} = 18с.;

6. Температурный диапазон среды ?T = -60…+20 ?С.

1. Расчет мощного каскада

Схема мощного каскада приведена на рисунке 1.1. Для управления ключами чаще всего применяется несимметричный закон.

При несимметричном законе управления одна вертикальная пара ключей (, .2 или,) находится в противоположном состоянии (включен и выключен - чаще всего нижние ключи включены), а другая пара в течение периода T переключается . Это состояние будет неизменным до тех пор, пока сигнал управления (сигнал ошибки САУ) не изменит свой знак (см. рис 11.1-11.2, сигнал е). В этом случае для реверса скорости якоря необходимо поменять управление вертикальных ключей. При этом законе управления для того, чтобы скорость вала двигателя n = 0, необходимо чтобы верхние ключи оставались разомкнутыми, тогда якорная цепь двигателя будет закорочена нижними ключами (.2и) и n =0 (рис 1.2 а). Поэтому несимметричный закон управления более экономичный ( при ).

Рисунок 1.1- П-схема мощного каскада

Для выбора транзисторов необходимо два параметра: максимальный ток коллектора (максимальный ток стока) I_{К max} (I_{С max}) и напряжение перехода К-Э допустимое (максимальное рабочее напряжение сток-истока) U_{КЭ max} (U_{СИ max}). Рассчитаем I_{К max} (I_{С max}):



Чтобы рассчитать U_{КЭ max} (U_{СИ max}) необходимо вычислить напряжение источника питания Е1, которое складывается из амплитуды импульса Ub и падения напряжения на открытых транзисторах, т.е.

где U_{КЭ нас}=2 В (ориентировочно)

где U_непр=U_н;

б=0, для несимметричного закона управления (рисунок 5.1.2).

Рисунок 1.2 - Временная диаграмма несимметричного закона управления.

Транзисторы и диоды выбирают на напряжение:

_,

К - коэффициент запаса: К=1,5 - 2.

Исходя из U_{КЭ max} (U_{СИ max}) = 275В и I_{К max} (I_{С max}) = 15А, выбираем транзистор IRG4BC30KD-S (IR) параметры которого приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1 - Параметры транзистора

Параметр	Значение
Макс.рабочее напряж. коллектор-эммитер, VCES (B)	600
Макс. ток коллектора Ткорп=25°C, Iс (А) (ограничено типом корпуса)	28
Макс. ток коллектора Ткорп=100°C, Iс (А)	16
Напряж. насыщения коллектор-эммитер, VCE(on) typ. (B)	2,21
Время задержки вкл./выкл. при Ткорп=25°C, td(on) / td(off) (нс)	60/160 VGE=15 V IС=16 A RG=23 Щ VCC=480 V
Время нарастания/спада тока стока (приусловияхкак для времени задержки), tR / tF (нс)	42/80
Рассеивающая мощность при Ткорп=25°C, Pd (Вт)	100
Тепловое сопротивление переход-корпус, RJC (°C/Вт)	1,2
Заряд затвора, Qg (нК)	22
Ток затвора статический, IG СТ. (нА)	+100
Абсолютное макс. напряжение затвора, Vge max(В)	+20
Коэффициент снижения мощности(deratingfactor), Kd (Вт/°С)	0,91

Рисунок 1.3 - Справочная зависимость Р(Т)

Принимаем стандартное напряжение питания .

Величина периода коммутации ключей Т (f_ком =1/T) оказывает большую роль на энергетические (КПД) и качественные (пульсация скорости двигателя Дn) показатели системы. Считается, что при импульсном управлении поведение двигателя практически будет мало отличаться от линейного (подача U_cp=[1+б(1-г)]U_пит) при выполнении следующего условия:

(1.1)

При выполнении (1.1) зависимость изменения среднего тока в якоре I_непр определяется в основном постоянной времени якоря T_я=L_я/R_я.

Для уточнения величины Т могут применяться различные подходы. Например, можно непосредственно задаться величиной пульсации тока в якорной цепи ДI_я=I_кон-I_нач, причем I_кон=I_непр+KI_непр, I_нач=I_непр-KI_непр. Задачу нахождения Т проще всего решать для номинальных режимов работы двигателя I_непр = I_н, n_ср = n_н, M = C_мI_н=M_н.

Для расчетов величину К примем К=0.1, тогда

При выполнении (1.2) для решения такой задачи (обеспечение I_я(I_кон -I_нач)) проще всего воспользоваться схемой замещения двигателя постоянного тока, приведенной на рисунке 1.3.



Рисунок 1.3 - Схема замещения двигателя

Согласно рисунка 1.3, для стационарного режима (переходный процесс стабилизации n завершен) справедливо выражение:

U_пит=C_En+I_яR_я ,(1.3)

где С_Е - коэффициент противоЭДС, зависящий от конструктивных параметров двигателя.

Переходный процесс при коммутации E_пит в цепи описывается экспонентой. Поэтому для нахождения величин t_и и t_п можно воспользоваться формулой

Для определения ф, найдем индуктивность обмотки якоря Lя:

где принимаем в=0.6;

p=2-число пар полюсов;

Сопротивление обмотки якоря Rя:

тогда

На промежутке времени t=t_и к двигателю коммутируется E_пит и ток I_t=tи согласно схеме замещения при n_ср=const равен

Если перенести начало координат в точку I = I_нач. (рисунок1.2, б), то в формуле для расчета t_u можно принять начальный ток экспоненты

I_{экс.нач.}= 0, I_{экс.кон.}=I_я = I_кон. - I_нач., I_{экс. t= tu} = I_{t= tu} - I_нач.

Для вычисления t_п начало координат переносится в точку I = I_кон. (рисунок 1.2)). Тогда I_{экс.нач.}= 0, I_{экс.кон.}= I_я ,



Окончательно получим

Величину Т можно рассчитать на базе другого подхода. В качестве критерия возьмем дополнительные потери мощности ДР, связанные с пульсациями тока в обмотке якоря относительно его среднего значения I_ср. При этом автоматически учитываются потери и от пульсации скорости Дn с учетом механической постоянной Т_м в отличие от выше рассмотренной методики, где п_ср двигателя принималась за постоянную величину n_ср= const за период Т.

где К примем равным 0.1

Для получения максимального КПД принимаем Т = Т₂ = c - по второму методу.

2. Модулятор

Согласно заданию используется несимметричный метод модуляции на контроллере ТЛ494. Параметры микросхемы приведены в таблице 2.1.

Таблица 2.1 - Параметры ТЛ494

Напряжение питания Vcc	15В
Входное напряжение усилителя	(Vcc+0.3)В
Выходное напряжение коллектора	41В
Выходной ток коллектора	250мА
Общая мощность рассеивания в непрерывном режиме	1Вт
Рабочий диапазон температур окружающей среды: -c суффиксом L -с суффиксом С	-25..85С 0..70С

Схема модулятора представлена на рисунке 2.1

Рисунок 2.1 - Схема включения ШИМ-контроллеров TL494 для симметричного закона управления мощными ключами

Резисторы R3, R4, R5 принимаем без расчетов 5,1 кОм. Мощность резисторов

Выбираем резисторы R3, R4, R5 типа 5,1кОм 5% 0,062Вт (0402) Чип резистор.

На резисторах R1 и R2 реализуется схема делителя. При их расчете следует учитывать то обстоятельство, что при симметричном законе управления мощным каскадом при Uy=0 необходимо иметь ширину импульса равную 0,5Т (50% от периода Т). Тогда используя следующее соотношение (с учетом технических данных TL494):

4% (соответствует)--120 мВ;

50% (соответствует)--x.

Откуда (В) и делитель R1 и R2 должен понизить напряжение с -5В до -1,5В (R1 и R2 должны быть на порядок меньше значения R3).

R1=350Ом.

R2=150Ом.

Протекающий через них ток равен U/R1+R2=5/500=0,01А.

Мощности резисторов 0,036 и 0,015 Вт соответственно.

Выбираем R1 типа 360Ом 5% 0,062Вт (0402) Чип резистор, а R2 типа 150Ом 5% 0,062Вт (0402) Чип резистор.R6 приблизительно равен R7 и равны Uп/0,25=100Ом.

Мощности данных резисторов:6,25Вт.

Выбираем R6 и R6 типа 100Ом 5% RS-02 1/16W (0402) Чип резистор.

С_Т принимаем равным 22мкФ.

Тогда R_Т = 1,1*Т/С_Т = 1800 Ом.

Мощность равна 0,1 Вт.

Выбираем R_Т типа 1,8кОм 5% 0,1Вт (0603) Чип резистор.

Выбираем С_Т типа Керамический чип конденсатор 0603 X5R 22мкФ 4В 20%, GRM188R60G226MEA0L.

В качестве диодов VD1, VD2 выбираем стабилитрон BZX384-C5V1.115, Стабилитрон, 5.1В, 5%, 300мВт [SOD-323], параметры которого приведены в таблице 2.2.

Таблица 2.2 - Параметры BZX384-C5V1.115

Uст, В	Rст, Ом	Р max, Вт	I ст max, мА	ДT, °C
мин	ном	макс
5	5,1	5,2	40	0,3	5	-65…+150

3. Драйверы силовых транзисторов

Драйвер представляет собой усилитель мощности и предназначается для непосредственного управления силовым ключом (иногда ключами) преобразователя. Он должен усилить управляющий сигнал по мощности и напряжению и, в случае необходимости, обеспечить его потенциальный сдвиг.

Типовая схема включения драйвера верхнего и нижнего ключей фирмы International Rectifier IR2110 с бутстрепным принципом питания приведена на рисунке 3.1, а.

Управление обоими ключами независимое. Отличие данного драйвера от других заключается в том, что в IR2110 введена дополнительная схема преобразования уровня как в нижнем, так и верхнем каналах, позволяющая разделить по уровню питание логики микросхемы от напряжения питания драйвера. Содержится также защита от пониженного напряжения питания драйвера и высоковольтного «плавающего» источника.

Конденсаторы С_D, С_С предназначены для подавления выскочастотных помех по цепям питания логики и драйвера соответственно. Высоковольтный плавающий источник образован конденсатором С1 и диодом VD1 (бутстрепный источник питания).

Подключение выходов драйвера к силовым транзисторам осуществляется при помощи затворных резисторов R_G1 и R_G2.



Рисунок 3.1 - Типовая схема включения драйвера IR2110 (а) и временные диаграммы его сигналов на входах и выходах (б)

Параметры драйвера приведены в таблице 3.1.

Таблица 3.1 - Параметры драйвера

Название [новая модель]	Напряжение управляемого ключа	Выходное напряжение VHO / VLO ,В{VO ,В}	Напряжение питанияVCC,В	Логическое входное напряжение(типы логических входов)VIN,В	Выходные токи+/-IOUT,А	Входные токи+/-IIN,мкА	Время задержки вкл./выкл. td(on)/td(off),нс	Время нараста-ния/спада tR/tF,нс
IR2110	500	-0.6...525.3 /-0.3...25.3	10...20	-25.6...50.6 (HIN,LIN,SD)	+2.5/-2.5	+20/-1	150/125	35/25

В качестве VD1 выберем быстродействующий UF5405, выдерживающий большое обратное напряжение диод, параметры которого приведены в таблице 3.2.

Таблица 3.2 - Параметры диода

Тип диода	Umax,В	Imax, А	tвосст, нс	Uнас, В	Iобр, нА
UF5405	600	3	10	1.7	75

Рассчитаем минимальную величину бутстрепной емкости:

где Q₃ - величина заряда затвора мощного ключа (справочная величина);

I_пит?I_{G cт}= 100нА - ток потребления драйвера в статическом режиме;

Q₁₌5 нК - циклическое изменение заряда драйвера;

V_п=15 В - напряжение питания схемы драйвера;

V_{g пр}= 1.7В- падение напряжения на бутстрепном диоде VD1;

Т= с - период коммутации мощных ключей.

Полученное значение бутстрепной емкости увеличиваем в 10-15 раз. Выбираем Керамический чип конденсатор CC0402KRX5R9BB104, чип 0402 X5R 0.1uF +10% 50V.

Найдем выходное сопротивление драйвера:

Время запаздывания начала выключения VT по отношению к моменту подачи на затвор запирающего напряжения:

При шунтирующих затворных диодах (VD_G1, VD_G2, рисунок 3.1) ток разряда однозначно определяется сопротивлением . Поэтому для определения решают следующую пропорцию

(соответствует) -

(соответствует) -

Необходимое время задержки включения:



где t_выкл=80 нс время спада тока стока силового транзистора, согласно документации.

Для определения величины можно воспользоваться техническими справочными данными мощного VT. Для этого составляется пропорция

(соответствует) -

(соответствует) -

Откуда определим необходимую величину резистора R_G1

Примем стандартное значение сопротивления R_G 20 Ом.

Определим средний ток протекающий через R_G:

Определим мощность резистора R_G:

Выбираем резистор RG типа 0.062Вт 0402 20 Ом, 5%, Чип резистор (SMD).

4. Расчет тепловых потерь мощного ключа

Типовой расчет потерь ключа основан на типовых формах токов и напряжений. Реальные кривые имеют отличительные особенности, связанные с переходными процессами и действием паразитных элементов схемы. На рисунке 4.1 показан типовой процесс кривых тока и напряжения в переходном процессе включения и выключения полупроводникового ключа для индуктивной нагрузки:

Рисунок 4.1 - Типовые кривые переходного процесса при включении и выключении ключа на индуктивную нагрузку

Мощность потерь транзистора равна:

где t_откр - время открытого состояния транзистора, расчет для самого опасной ситуации для ключей t_вкл+t_откр+t_выкл?0.9T

Здесь выполняется соотношение Р_тр < Р_доп, значит выбор VT произведён корректно.

Допустимая температура переходов транзистора для обеспечения рассчитанной мощности:

Тогда T_{п max} = min (113?C, 200?C) = 113?C.

Рассчитаем площадь теплоотвода:

;

t_c- максимальная температура среды;

R_п-к -тепловое сопротивление переход корпус;

R_ткм - тепловое сопротивление корпус радиатор.

5. Задатчик на базе терморезисторов

В данном курсовом проекте в качестве датчика температуры задано термосопротивление ТСМ-5071, зависимость сопротивления от температуры приведена на рисунке 5.1.



Рисунок 5.1 - Зависимость сопротивления от температуры датчика

Коэффициент изменения сопротивления датчика при изменении температуры на один градус.

Зависимость сопротивления датчика от температуры:

=

Задатчик на базе термосопротивления наиболее часто строится по мостовой схеме (рисунок 5.2).

Рисунок 5.2 - Схема включения датчика

Резистор - это сам датчик, - соответственно задатчик, позволяет установить температуру стабилизации и его можно оцифровать не в омах, а в . При достижении стабилизации мост будет уравновешен и . Для расчета резисторов воспользуемся известным соотношением для уравновешенного моста, при этом резистор рассчитывается так, чтобы обеспечивалась работа системы во всем диапазоне работы датчика.

При мост уравновешен, когда движок будет находится в крайнем левом положении, т.е. будет справедливо равенство:

(5.1)

Когда температура стабилизации максимальная, то равновесие моста будет при движке вправо и тогда:

(5.2)

Для расчета резисторов необходимо задаться значениями двух любых резисторов кроме . Резистор известен:

при t=0?C.

м при t=150?C

Из уравнений (5.1) и (5.2) составив систему уравнений и решив ее, получим:

(5.3),(5.4)

При решении систем уравнений (5.3),(5.4) необходимо учитывать две проблемы:

- желательно, чтобы мост состоял из низкоомных резисторов (выходное сопротивление моста будет меньше, что повысит точность системы и будет проще его постройка;

- ток через датчик должен быть такой, чтобы не было эффекта саморазогрева датчика от источника Е₁. Следует знать этот ток или допустимую мощность рассеивания и в рассчитанной схеме должно выполняться следующее неравенство:

Определим ток саморазогрева тиристора R₂:

По условию расчета .

Рассчитаем минимальное значение сопротивления R₃:

Зададимся сопротивлением 1.1кОм для R₃, такую же величину примем для R₄. Решим систему уравнений (5.3),(5.4) относительно R₁:

Найдем значение R₅ из (5.3.):

Уточним баланс моста для R_2min, т.е. определим U_вых, приняв Е1 = 5В.

При правильном выборе и расчете резисторов должно быть порядка У нас получилось значение меньше. Значит, мост уравновешен.

Рассчитаем (отличное от ) при уходе температуры на 1% от заданного диапазона.

Диапазон ?t = (400) - (-10) = 410?C, 1% составит 4,1?С.

Значит, рассчитаем при t = 0+4.1?C.

Затем эту величину подставим в выражение для U_BC:

Тогда =4.807-4.804=0.003 В

Выберем резисторы типа 0.062Вт 0402 1.1 кОм, 5%, Чип резистор (SMD).

Выберем резистора 0.062Вт 0402 47 Ом, 5%, Чип резистор (SMD).

В качестве потенциометра R₅ используем подстроечный резистор

СП3-38г, мощностью 0.125 Вт и сопротивлением 68 Ом.

6. Коэффициент передачи усилителя

Так как сигнал от задатчика очень мал (порядка единиц милливольт), необходимо определить коэффициент передачи усилителя. Используем методику расчета точности с учетом одной нелинейности (зона нечувствительности двигателя). Эта нелинейность обычно определяется экспериментально, но для расчетов принимаем порядка (0,2 - 0,3)U_н:

Рисунок 6.1 - Временные диаграммы несимметричного закона управления

Здесь графическое решение определения t_н=t_x на базе равенств площадей даёт:

Приравняв эти площади, определяется значение t_x:

Напряжение пилы:

.

Подставим в это уравнение t=t_x, определим необходимую величину U_у1:

Определим необходимый коэффициент усиления:

? 70

7. Выбор схемы усилителя

В схемотехническом плане имеется удачная схема усилителя, подключаемая к мостовой схеме задатчика, схема подключения приведена рисунке 7.1. Это - измерительный усилитель (дифференциальный усилитель с большим входным сопротивлением и большим), выпускается зарубежной промышленностью в отдельном корпусе. Нужно только организовать пайку одного резистора , обеспечивающего требуемое усиление, т.е. необходимо подключить только один резистор соответствующего номинала в зависимости от требуемой величины.



Рисунок 7.1 - Схема подключения измерительного устройства к

В качестве измерительного усилителя выберем микросхему INA118, параметры которой приведены в таблице 7.1.

Таблица 7.1 - Параметры INA118

Uпит, В	Усиление	Uсм, мВ	Погрешн. усиления (К=10), %	КОСС, дБ	Скор. нараст., В/мкс	Вх ток, нА	Ток потр, мА
+/1.35..+/-18	1…1000	0,02	0,02	110(К=10)	0.9	5	0,38

Согласно документации на микросхему, коэффициент усиления определяется как:

Тогда найдем R6:

Выберем стандартное значение R6 750 Ом. Определим мощность резистора R6:



Выбираем резистор R6 типа 0.062Вт 0402 750 Ом, 5%, Чип резистор (SMD).

8. Защиты

Защита от токов короткого замыкания

В курсовом проекте предусматриваются защиты:

- от длительного пускового режима, когда по какой-то причине двигатель не набирает обороты;

- от больших токов, протекающих через транзистор (защита от токов короткого замыкания).

Для решения этих задач необходимо фиксировать напряжение, пропорциональное току. Стандартный способ - это использовать закон Ома: напряжение прямо пропорционально току, коэффициент пропорциональности - резистор. Но этот способ не эффективен.

Более эффективная схема подключения резистора R_ш, приведена на рисунок 8.1. В ней в цепь протекания якорного тока двигателя включён SENSE MДП - транзистор. Он постоянно открыт (вход IN драйвера IR2121 подключён к +20В) и потеря мощности минимальная. На дополнительном выводе (SENSE) протекает ток, пропорциональный основному (коэффициент понижения K_п обычно 200…1000).



Рисунок 8.1 - Схема защиты от токов к.з. на базе SENSE - МДП транзистора

Микросхема IR2121 (драйвер нижнего ключа мостовой схемы) оснащена довольно сложной схемой защиты силового транзистора от перегрузки по току (I_кз). Уменьшенный в K_п ток транзистора измеряется шунтом R_ш и через делитель напряжения (резисторы R_2, R₃) (R_ш, R_2, R₃ совместно определяют ток срабатывания защиты), поступает на вход CS. Ёмкость C₃ предназначена для подавления высокочастотных помех. Если напряжение на входе CS > 0.23 В, то внутри драйвера включается компаратор напряжения, который переводит микросхему в режим стабилизации стокового тока VT5 на уровне:

^.

За счёт регулирования напряжения на затворе транзистора VT5.

Одновременно с этим запускается схема формирования задержки времени выключения питания затвора мощного ключа. Длительность этой задержки определяется временем заряда конденсатора C₁ от 0 до 1.8 В под действием постоянного тока I_зар = 0.1 мА.

Время задержки рассчитывается по формуле:

 ^. (8.1)

По истечении этой задержки силовой транзистор на этом цикле коммутации (в течение периода T) запирается. В следующем цикле всё повторяется.

Ток короткого замыкания:

Выбираем SENSE МДП транзистор IRC 630, параметры которого приведены в таблице 8.1

Таблица 8.1 - Параметры транзистора

UСИ max,В	,мОм	,В					,нК	, (°C/Вт)	,Вт
220	40	20	15	28	75	20	43	0.55	74	100	10	1570	150

Так как Kп не зависит от величины Rш, то его значение определяется как:

Выберем стандартное значение Rш1 22 Ом. Определим мощность Rш:

Выбираем резистор Rш1 типа 0.062Вт 0402 22 Ом, 5%, Чип резистор (SMD).

Величину t_зад задаем в диапазоне, чтобы минимизировать величину мощности рассеивания VT5 и не увеличивать площадь радиатора:

0? t_зад ?0.1 t_{и max} . Принимаем t_зад:

Исходя из выражения 8.1 найдем значение С1:

Примем стандартное значение С1 270 пФ.

R3 и С3 служат для фильтрации высокочастотных помех. Частота среза RC фильтра рассчитывается по формуле:

Примем f=1кГц, С3 выберем 0.1мкФ, тогда:

Примем значение R3 1.6 кОм. Мощность резистора

Выбираем резистор R3 типа 0.062Вт 0402 1.6 кОм, 5%, Чип резистор (SMD).

Защита от длительного пускового режима

Схемная реализация такой защиты аналогична рисунку 8.1, величину ёмкости С₃ следует рассчитать в соответствии с временными параметрами время срабатывания защиты от длительного пускового режима.

Напряжение на шунте, заряжающее ёмкость примем 0.3В. Тогда величина сопротивления Rш2 для защиты от длительного пускового режима:

Выберем стандартное значение Rш2 47 Ом. Определим мощность Rш2:

Выбираем резистор Rш2 типа 0.062Вт 0402 47 Ом, 5%, Чип резистор (SMD).

Зададимся величиной С1 10мкФ, рассчитаем значение R3:

Примем стандартное значение R3 10 МОм. Определим мощность R3:

Выбираем резистор R3 типа 0.062Вт 0402 10 МОм, 5%, Чип резистор (SMD).

Рисунок 8.2 - Мощный каскад на IGBT транзисторах с защитами от длительного пускового режима (VT5) и токов к.з. (VT6)

9. Источники питания

Блоки питания построим на базе стабилизаторов напряжения типа ЕН. Все данные микросхемы имеют ряд защит, таких как защита от короткого замыкания, от перегрузок по току и от перегрева кристалла.

Источник +5 В. Схема приведена на рисунке 9.1.

Рисунок 9.1-Схема включения микросхемы К142ЕН5А.

В качестве стабилизатора напряжения DA1 примем микросхему К142ЕН5А, параметры которой приведены в таблице 9.1.

Таблица 9.1 - Параметры К142ЕН5А.

Uвых, В	Iвых, А	Iпотр, мА	Uдр, %(за 500ч)	Ррасс max, Вт	ДT, °C
4.9...5.1	2	?10	1,5	10	-45…+100

Выберем в соответствии с рекомендациями производителя конденсатор С1 типа К50-35 ёмкостью 2.2мкФ максимальное напряжение 50В. В качестве C2 выбираем К50-35 1мкФ, 50В.

Выбираем диоды VD1-VD4 КД243А, параметры которого приведены в таблице 9.2.

Таблица 9.2 - Параметры КД243А.

Uобр, В	Iпр, А	Iпр имп, А	Iобр, мкА	Uпр, В	ДT, °C
100	1	15	10	1.1	-60…+125

Данный источник служит для питания задатчика.

Источник 15. Схема приведена на рисунке 9.2. Данная схема применяется для итания ±15В измерительного усилителя.

Рисунок 9.2 - Схема включения микросхемы К142ЕН6А

В качестве DA1 используем микросхему К142ЕН6А, параметры которой приведены в таблице 9.3.

Таблица 9.3 - Параметры К142ЕН6А

Uвых, В	Iвых, А	Iпотр, мА	Uдр, %(за 500ч)	Ррасс max, Вт	ДT, °C
±15±0.3В	0.2	?18	1	5	-45…+100

Выберем в соответствии с рекомендациями производителя конденсаторы С1 и С2 типа К50-35 ёмкостью 1мкФ 50В. В качестве C2 выбираем К50-35 1мкФ, 50В. Выбираем конденсаторы С3, С4 типа К10-17 0.1мкФ. Конденсаторы С5, С6 К50-35 2.2мкФ 50В. Выбираем диоды VD1-VD4 КД243А, параметры которого приведены в таблице 9.2

Гальванически развязанный нестабилизированный источник для питания двигателя. Схема приведена на рисунке 10.4.

Рисунок 9.4 - Схема питания двигателя

В качестве VD1-VD4 выбираем КД244В, параметры которого приведены в таблице 9.5.

Таблица 9.5 - Параметры диодного моста КД244В

Uобр, В	Iпр, А	Iпр имп, А	Iобр, мкА	Uпр, В	ДT, °C
200	10	100	100	1.1	-60…+125

Выбираем конденсатор С1 типа К50-35 емкостью 47мкФ, 200В.

Заключение

Данный курсовой проект был выполнен в соответствии с выданным заданием. Оформление пояснительной записки выполнено исходя из ГОСТов, предоставленных в библиотеке учреждения образования.

В данной пояснительной записке были рассмотрены вопросы защиты от токов короткого замыкания и защиты от длительного пускового режима. Произведён расчёт тепловых потерь мощного ключа и расчёт мощного каскада. Выполнен выбор схемы усилителя исходя из найденного коэффициента передачи усилителя. Так же были рассмотрены вопросы, занесённые в отдельные разделы пояснительной записки, это разделы: «модулятор», «драйверы силовых транзисторов», «задатчик на базе терморезистора» и «источники питания».

Список использованных источников

электронный блок двигатель

1. Захаров В.К., Электронные устройства автоматики и телемехники / В.К. Захаров, Ю.И. Лыпарь - Л.: Энергоатомиздат, 1984. - 433 с.

2. Кошарский Б.Д., Автоматические приборы, регуляторы и вычислительные системы. Справочное пособие / Под ред. Б.Д. Кошарского. - Л.: Машиностроение, 1976. - 453 с.

3. Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники / Под ред. М.В. Гальперина. - М.: Мир, 1984. Т.1. - 598 с.

4. https://ru.wikipedia.org/wiki/Электродвигатель_постоянного_тока

Размещено на Allbest.ru

...