Расчет и выбор параметров схемы сглаживания пульсаций

7.3.   Расчет и выбор параметров схемы сглаживания пульсаций.

Активно-емкостная нагрузка выпрямителя создается для сглаживания кривой выпрямленного напряжения. Включение конденсатора параллельно нагрузке изменяет режим работы выпрямителя по сравнению с работой при чисто активной нагрузке.

Чем больше емкость конденсатора, тем меньше размах пульсаций. Рассчитаем емкость конденсаторов С₁ – С₂ фильтра по заданным значениям тока нагрузки I_н и размаху пульсаций выпрямленного напряжения.

Максимальное мгновенное значение выпрямленного напряжения U_dmax можно принять на 1,5–2 В меньшим, чем амплитудное значение U_2m, учтя падение напряжения на открытом диоде и на активном сопротивлении обмоток трансформатора. При выборе числового значения U_dmin следует учесть, что U_dmin должно быть на 25-30% больше, чем требуемое напряжение питания электронной схемы при указанном в задании минимальном напряжении питающей сети.

Ток, протекающий через конденсатор при разряде определяется по формуле 41:

    (41.)   

где С – емкость конденсатора, Ф;

    (42.)     – скорость изменения напряжения (производная), В/с.

Примем, что разряд конденсатора подчиняется линейному закону. Тогда (41) можно записать в виде:

    (43.)   

где DU_c – изменение напряжения на конденсаторе за время Dt.

Примем:

где Тn – период пульсаций выпрямленного напряжения, равный 0,01с, соответствующий частоте 100 Гц.

Из (42) с учетом (43) получим выражение для расчета емкости конденсатора

Из ряда ГОСТа выберем значение ёмкости конденсатора равное 560 мкФ. Рабочее напряжение на конденсаторе должно быть на 10 – 20% меньше его номинального значения, что следует учесть при выборе типа конденсатора.

7.4.   Разработка принципиальной схемы стабилизаторов, расчет параметров схемы и выбор типа применяемых элементов.

Стабилизацию выпрямленного положительного напряжения будем производить применив ИМ стабилизации напряжения КР142ЕН8Б включенную по схеме (рисунок 17):

Рисунок 17. Схема включения КР142ЕН8Б

Конденсатор С₃ выберем 510 мкФ, тем самым обеспечив минимальные пульсации стабилизированного напряжения. Применение этой микросхемы обеспечивает ток нагрузки до 1,5 А.. Отрицательный источник питания будем стабилизировать ИМ КР1168ЕН12А (рисунок 18). Применение КР1168ЕН12А обеспечит ток нагрузки до 0,1 А.. Ёмкость конденсатора С₄ выберем равную С₃.

Рисунок 18. Схема включения КР1168ЕН12А

8.    Разработка и описание принципиальной схемы сортировочного устройства.

Руководствуясь блочной схемой описанной в п.1.3 соединим разработанные нами функциональные узлы в одну схему.

На вход Д₁ – Д₃ сортировочного устройства подается сигнал от аналоговых датчиков Д1 – Д3, измеряющих три параметра предметов. Четвёртый датчик Д4 выдаёт сигнал готовности процесса измерения в цифровой форме и подключается к входу Д₄ сортировочного устройства.

Процесс преобразования аналоговых сигналов измерения в цифровой вид осуществляет блок формирователей логических уровней, состоящий из компараторов напряжения DA1 – DA3 и делителей. При совпадении текущей совокупности измеренных параметров с заданной, выдаётся выходной сигнал цифрового элемента DD3.4, используемый для счёта и включения исполнительного механизма после формирования сигнала определённой длительности τ_им1 ждущим мультивибратором DА6.1. Счёт количества отсортированных предметов ведётся двоично-десятичными счётчиками DD5, DD8, DD10. Визуальная индикация числа предметов производится семисегментными индикаторами HG1…HG3 в десятичном виде. Для преобразования состояния счётчика DD5, DD8, DD10 из двоичного кода в код, необходимый для управления индикаторами HG1…HG3, используются специальные дешифраторы DD4, DD7, DD9.

Дешифратор DD6 определяет момент достижения заданного количества отсортированных предметов. Ждущим мультивибратором DA6.2 формируется сигнал управления длительностью τ_им2 вторым исполнительным механизмом. По этому же сигналу счётчик автоматически ''обнуляется'' с помощью обнуляющей системы DD2.3. Так же с помощью обнуляющей схемы возможно обнуление счётчика вручную и автоматическое обнуление счётчика при включении сортировочного устройства в сеть.

Выпрямители VD2 производят преобразование переменного тока в постоянный. Стабилизатор DА4 обеспечивает питание схемы сортировочного устройства положительным источником питания, а стабилизатор DA5 обеспечивает питание компараторов DA1 и DA2 отрицательным источником питания.

Управляющие исполнительными механизмами сигналы определённой длительности τ_им1 и τ_им2 снимаются с выводов τ_им1 и τ_им2 сортировочного устройства соответственно.

9.    Заключение.

Разработанное в ходе курсового проекта сортировочное устройство питается от однофазной промышленной сети переменного тока 220 В частотой 50 Гц и обеспечивает надёжную работу при отклонениях напряжения питающей сети от номинального в пределах от плюс 10 до минус 15 %.

Данное сортировочное устройство предназначено для работы в закрытых стационарных помещениях при температуре окружающего воздуха в пределах от плюс 5˚С до плюс 40˚С.

Расчётная потребляемая мощность СУ 2,54 Вт, токопотребление 0,21 А

Все расчёты производились в программе EXEL.

10.  Список литературы.

1.   Цифровые интегральные микросхемы в информационно-измерительной аппаратуре. Е.А. Зельдин. - Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1986.-280 с.: ил.

2.   Васерин Н.Н. и др. Применение полупроводниковых индикаторов / Н.Н. Васерин, Н.К. Дадерко, Г.А. Прокофьев; Под ред. Е.С. Лепина. - М.: Энергоатомиздат, 1991. – 200 с.: ил.

3.   Аналоговые и цифровые интегральные микросхемы: Справочное пособие / С.В. Якубовский, Н.А. Барканов, Л.И. Ниссельсон и др.; Под ред. С.В. Якубовского. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Радио и связь, 1984. – 432 с. ил. - (Проектирование РЭА на интегральных микросхемах).

4.   Шило В.Л. Популярные цифровые микросхемы: Справочник. – М.: Радио и связь, 1987. – 352 с.: ил. – (Массовая радиобиблиотека. Вып. 1111).

5.   Вениаминов В.Н., Лебедев О.Н., Мирошниченко А.И. Микросхемы и их применение: Справ. пособие. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Радио и связь, 1989. 240 с.: ил – (Массовая радиобиблиотека: Вып. 1143).

6.   Интегральные микросхемы: Справочник / Б.В. Тарабрин, Л.Ф. Лунин, Ю.Н. Смирнов и др.; Под ред. Б.В. Тарабрина. – М.: Радио и связь, 1984 -528 с., ил.

7.   Забродин Ю.С. Промышленная электроника: Учебник для ВУЗов. – М.: Высш. школа, 1982. – 496 с., ил.

8.   Браммер Ю.А., Пащук И.Н. Импульсная техника. Учебник для учащихся электрорадиоприборостроительных техникумов. – 5-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 1985. – 320 с., ил.

9.   Бедрековский М.А. и др. Интегральные микросхемы: Взаимозаменяемость и аналоги: Справочник / М.А. Бедрековский, А.А Косырбанов, П.П. Мальцев. – М.: Энергоатомиздат, 1991. – 272 с.: ил.

10.      Справочник по полупроводниковым диодам, транзисторам и интегральным схемам / под общ. ред. Н.Н. Горюнова.–4-е изд., перераб. и доп.–М.: Энергия, 1978,744с., ил

Приложение 1

Таблица 10. Спецификация

Окончание таблицы 10

Похожие работы

Проблемы выбора системы электронного документооборота на предприятии

Скачать

144824

1

0

... все названные критерии. Причем данным набором дело не ограничивается, поскольку наука и практика не стоит на месте, появляются новые реалии и обстоятельства. 2.2.Проблема выбора система электронного документооборота на предприятиях малого и среднего бизнеса Основными российскими тенденциями начала третьего тысячелетия стал безбумажный технологический бум во всех сферах человеческой ...

Электронные деньги

Скачать

82569

1

1

... устойчивыми банками; ·  использовать надежный механизм защиты информации, основанный на проверенных криптографических стандартах; ·  оставаться дешевой для Internet-торговцев и покупателей. 7. Банки и электронные деньги Политика содержания отделений, с их большими расходами и низкой рентабельностью, обязательно окажется под угрозой там, где еще не оказалась. Небольшой американский Mark ...

Основные понятия информатики

Скачать

142378

5

0

... . Поэтому так легко путешествовать по Всемирной паутине (WWW — Worl Wide Web), переходя с сайта на сайт по гиперссылкам. Для отображения в «плоском* тексте смысловых связей между основными разделами или понятиями можно использовать гипертекст. Гипертекст позволяет структурировать документ путем выделения в нем слов-ссылок (гиперссылок). При активизации гиперссылки (например, с помощью щелчка мышью ...

Свойства информации. Единицы измерения количества информации

Скачать

225314

2

0

... раза. В силу специфичности информации схемы определения количества информа­ции, связанные с ее содержательной стороной, оказы­ваются не универсальными. Универсальным оказывается алфавитный подход к измерению количества информации. В этом подходе сообщение, представленное в какой-либо знаковой системе, рассматривается как совокупность сообще­ний о том, что заданная позиция в последовательнос­ти ...