4.4 Проектирование формирователя длительности импульсов

Принципиальная схема формирователя длительности импульсов ФДИ приведена на рисунке 4.4, в соответствии с этой схемой произведем расчет и выбор элементов ФДИ.

Рисунок 4.4 Схема принципиальная ФДИ

Для реализации логических элементов выберем микросхему К561ЛА7, ее параметры приведены в таблице 4.2. Резистор R₁ ограничивает входной ток логического элемента на допустимом уровне, считая, что максимальное напряжение на выходе нуль-органа составляет 10 В, получим:

R₁ = U_но / I_вх = 10 / (5·10^-6) = 2 МОм. (4.12)

Диод VD₁ необходим для отсечки отрицательной полуволны прямоугольного напряжения поступающего на логические элементы, т.к. подача на логику отрицательного потенциала недопустима. Выбираем диоды Д223 имеющий максимальное обратное напряжение 20 В, номинальный прямой ток 0,05 А [5].

Резистор R₂ и конденсатор С₁ образуют времязадающую цепочку, которая определяет длительность открывающего импульса, подаваемого на тиристоры. Поскольку длительность открывающего импульса из паспортных данных составляет 10 мкс, для уверенности в надежном открытии тиристора увеличим длительность открывающего импульса. Примем длительность открывющего импульса равной 50 мкс. Задаваясь емкостью конденсатора равной 0,001 мкФ, определим сопротивление резистора R₂:

R₂ =  / С₁ = 50·10^-6 / (0,001·10^-6) = 50 кОм, (4.13)

где  - длительность открывающего импульса, с.

В итоге выбираем:

• в качестве резистора R₁ - резистор С2-ЗЗН-0,125-2 МОм±5% [3];

• в качестве резистора R₂ - резистор С2-ЗЗН-0,125-51 кОм±5% [3];

• в качестве конденсатора С₁ - конденсатор керамический KM5-400-0,001 мкф±10% [3].

4.5 Проектирование распределителя импульсов

Принципиальная схема распределителя импульсов приведена на рисунке 4.5, в соответствии с этой схемой произведем выбор элементов, составляющих схему.

Рисунок 4.5 Схема принципиальная РИ

Для реализации логических элементов выберем микросхему К561ЛА7, ее параметры приведены в таблице 4.2.

4.6 Проектирование выходного формирователя

Принципиальная схема ВФ приведена на рисунке 4.6, в соответствии с этой схемой произведем расчет и выбор элементов ВФ.

Рисунок 4.6 Схема принципиальная ВФ

Принцип работы данной схемы заключается в следующем:

При поступлении с РИ импульса на базу транзистора, он открывается и через первичную обмотку импульсного трансформатора начинает протекать ток, при этом во вторичной обмотке трансформатора появляется импульс напряжения, которое, после выпрямления диодом, и является открывающим для тиристора и подается на его управляющий электрод.

Транзистор n-р-n типа выбираем серии КТ201 [5], он имеет следующие параметры:

• допустимое напряжение коллектора 15 В;

• допустимый ток перехода коллектор-эммитер 20мА

- допустимый ток базы 0,5 мА.

Резистор R₁ ограничивает ток базы на допустимом уровне, следовательно, зная максимально возможное напряжение на базе можно определить его сопротивление:

R₁ =U_вх/I_б= 10/(510^-3)=2 кОм, (4.14)

где U_вх - напряжение на базе транзистора, принимаем U_вx = 10 В;

I_б, - входной ток базы транзистора, мА.

Диод VD₁ препятствует появлению напряжения обратной полярности на переходе коллектор-эммитер транзистора. Выбираем диоды Д223 имеющий максимальное обратное напряжение 20 В, номинальный прямой ток 0,05 А [5].

Диод VD₂ предназначен для того, чтобы не допустить появления напряжения обратной полярности на управляющем электроде тиристора. Выбираем диоды Д223 имеющий максимальное обратное напряжение 20 В, номинальный прямой ток 0,05 А [5].

Импульсный трансформатор для цепей постоянного тока предполагаем изготовить на базе трансформатора ТИ2-40-400 [3] с коэффициентом трансформации равным единице, напряжением первичной обмотки равным 10 В, мощностью 5 ВА.

Резистор R₂ ограничивает ток управляющего электрода тиристора на допустимом уровне, следовательно, зная максимально возможное напряжение в цепи управляющего электрода можно определить его сопротивление;

R₂=U_yэ/I_yэ =10/(1010 ^-3) = 1 кОм, (4.15)

где U_yэ - напряжение в цепи управляющего электрода иристора, принимаем Uуэ = 10 В;

I_уэ - максимальный ток управляющего электрода, мА.

Резистор R₃ и конденсатор С₁ представляют из себя R-C фильтр, из практического опыта выбираем резистор сопротивлением 10 кОм и конденсатор емкостью 0,001 мкФ.

В итоге выбираем:

• в качестве резистора R₁ - резистор С2-ЗЗН-0,125-2 кОм±5% [3];

• в качестве резистора R₂ - резистор С2-ЗЗН-0,125-1 кОм±5% [3];

• в качестве резистора R₃ - резистор С2-ЗЗН-0,125-10 кОм±5% [3];

• в качестве конденсатора С₁ - конденсатор керамический КМ5-400-0,001 мкФ±10% [2].