2.3 Разработка формирователя импульсов.

Формирователь управляющих импульсов (ФИ) предназначен для усиления по мощности выходных импульсов распределителя импульсов и их потенциального разделения, что необходимо для управления тиристорами мостового инвертора.

Весьма перспективным является использование в схемах ФИ тиристорных оптронов (оптопар), которые позволяют одновременно усилить управляющий импульс и обеспечить потенциальное разделение каналов, причём необходимость в импульсных трансформаторах в данном случае вообще отпадает. Схема включения оптотиристора показана на рис. 5.

Рис. 5. Электрическая схема формирователя импульсов.

Применение оптотиристоров позволяет существенно сократить габариты системы управления и ее источника питания, а также избежать неудобств связанных с изготовлением импульсных трансформаторов.

Выбираем оптотиристор серии ТО2-40-8. Параметры оптотиристора:

I_{ос.ср.max}=40 (А); U_у.пр.max=2,8 (В); Uос=1,75 (В); I_ос.н=125 (А);

I_у.от=150 (мА); U_у.от=2,5 (В); U_разв.=2 (кВ); t_вкл=15 (мкс);

tзд.=10 (мкс).

Принимаем R₃=82 Ом

Транзистор VT1 выбираем серии КТ503А:

I_к.max=300 мА; I_б.max=100 мА; h21_эmin=40; U_б.э.max=1,2 В;

U_к.б.max=40 В.

Выбираем R₂ из условия R₂=2,2 … 5,1 (кОм). Примем R₂=5,1 кОм.

Вибираем R₁=22 (кОм)

3. Разработка принципиальной электрической схемы устройства.

Для обеспечения U_упр=0…10,5 (В) будем подавать 15 (В) с блока питания ±15 (В) через делитель напряжения. Схемы делителей напряжения представлены на рис.6.

Рис. 6. Электрические схемы делителей напряжения.

Для подачи на задающий генератор (ЗГ) U_упр=0…10,5 (В) необходимо, чтобы при напряжении питания делителя 15 (В) на резисторе R02 напряжение равнялось 10 (В). Для этого произведём расчёт резисторов R01 и R02:

Выбираем R01=1,3 (кОм), тогда:

(кОм)

Выбираем из стандартного ряда резисторов по [4] R02=1,5 (кОм).

Для подачи на задающий генератор (ЗГ) U’=0.27 (В) необходимо, чтобы при напряжении питания делителя 15 (В) на резисторе R04 напряжение равнялось 0.27 (В). Для этого произведём расчёт резисторов R03 и R04:

Выбираем R03=2,2 (кОм), тогда:

(Ом)

Выбираем из стандартного ряда резисторов по [4] R04=43 (Ом).

Также для разработки принципиальной электрической схемы устройства необходимо рассчитать два блока питания.

Первый блок питания: ±15 (В), который будет обеспечивать питанием все аналоговые микросхемы, а также через делитель напряжения обеспечивать U_упр=0…10,5 (В) и U’=0.27 (В).

Второй блок питания: +5 (В), который будет обеспечивать питанием все цифровые микросхемы.

Так как оба блока будут питать АЦП и другие элементы необходимые для реализации индикации частоты на светодиодных индикаторах на микросхемах ТТЛ серии, то расчёт этих блоков питания произведём после выполнения второй части курсового проекта.

Принципиальная электрическая схема генератора и распределителя импульсов для трёхфазного автономного инвертора с углом проводимости λ=180º представлена на рис. 7.