Расчет элементов управляемого выпрямителя, системы импульсно-фазового управления на операционных усилителях

.

По напряжению и току выбираем транзистор VT2 типа КТ611А с параметрами , , , .

Рисунок 2.2 — Выходной каскад СИФУ

Определяем величину ограничивающего сопротивления резистора R13:

где - падение напряжения на открытом транзисторе,

- падение напряжения на светодиоде оптотиристора.

Определяем мощность рассеивания на резисторе :

Принимаем резистор типа МЛТ-2-240Ом±10%.

Определим ток базы транзистора VT2:

Определяем ток коллектора транзистора VT1:

Вычисляем мощность рассеяния на транзисторе VT1:

.

По току , напряжению и мощности рассеивания выбираем транзистор VT1 типа КТ301Б с параметрами:

Определим минимальный ток базы транзистора VT1:

2.4 Расчет входного каскада СИФУ

Входной каскад СИФУ выполняет две функции: функцию синхронизации и функцию генератора прямоугольных импульсов. Функция синхронизации импульсов управления и анодного напряжения оптотиристора в управляемом выпрямителе осуществляется путём подключения входного трансформатора TV1 и силового трансформатора к одной и той же фазе напряжения сети. В исходной схеме прямоугольные двухполярные импульсы образуются на стабилитронах VD1, VD2 (рисунок 2.3).

Рисунок 2.3 — Схема образования прямоугольных двухполярных импульсов.

Для получения импульсов, близких к прямоугольным, на стабилитронах VD1 и VD2 должно выполняться условие:.

Принимаем:

Выбираем из справочника стабилитроны VD7, VD8 типа КС133А с

параметрами:,

а также принимаем к установке трансформатор со следующими параметрами:

.

Определяем величину сопротивления ограничительного резистора R7:

Находим мощность рассеивания на резисторе R7:

Принимаем резистор R7 типа МЛТ-1-270Ом ±5%.

2.5 Расчет генератора треугольных импульсов

Генераторы треугольных импульсов (рисунок 2.4) реализуются на базе генератора прямоугольных импульсов и интегратора. Параметры импульсов:

амплитуда:

частота:

Определим длительность входных импульсов:

.

Определим ток нагрузки входного каскада и входной ток интегратора из

того условия, что:

По справочнику выбираем операционный усилитель DA1 типа К153УД5 с параметрами:

При подаче на вход интегратора постоянного напряжения на его выходе получаем линейно изменяющееся напряжение:

где .

Принимаем: тогда:

.

Исходя из того, что значение очень мало, принимаем:

резисторы R8, R9 типа МЛТ-0,125-100кОм ±10% ,конденсатор С7 типа К73-5-0,1мкФ ±5%. Величина выходного напряжения на выходе интегратора составит:

,

где- входное напряжение ограничителя.

Рисунок 2.4 – Генератор треугольных импульсов

2.6 Расчет разделительной цепи

Разделительная цепь С8, R10 (рисунок 2.5) выполняет две функции: разделяет постоянные составляющие напряжений и уменьшает дрейф операционных усилителей.

Постоянная времени разделительной цепи равна:

и выбирается исходя из условия минимального искажения выходного сигнала:

.

Величина сопротивления резистора R10 по условиям разряда конденсатора не должна быть меньше величины сопротивления резистора R8.

Принимаем: постоянную времени разделительной цепи , а величину сопротивления резистора R10=R8=100(кОм). Тогда величина емкости конденсатора С8 составит:

.

Выбираем конденсатор С8 типа К73-5-1мкФ±10%.

Резисторы R10 типа МЛТ-1-100кОм±10%.

Рисунок 2.5 - Разделительная цепь

2.7 Расчет схемы сравнения

В качестве схемы сравнения напряжения питания Uп и напряжения регулирования Uр (оно же напряжение управления Uу) используем нелинейный режим работы операционного усилителя. Передаточная характеристика операционного усилителя содержит участок положительного и отрицательного насыщения в зависимости от величин входных напряжений на входах: Uвх1, Uвх2. Поскольку коэффициент усиления КUоу очень велик, то напряжение переключения (Uвх1 - Uвх2) весьма мало. Выходное напряжение операционного усилителя при ½ Uвх1 - Uвх2 ½> Uпер зависит от того, какое из входных напряжений больше, т.е. операционный усилитель является схемой сравнения напряжений (рисунок 2.6).

 Скачать реферат