1.1.3.7 Блок силовых ключей (бск)

Схема электрическая принципиальная – 27.Т.245.08.00.000 Э3

Блок силовых ключей предназначен для выдачи двухпозиционных сигналов управления. Параметры коммутируемых цепей:

• напряжение – 110В;

• ток нагрузки до 2А;

• вид нагрузки – активно-индуктивный;

• схема включения – с общим “плюсом”;

• количество ключей на плате - 12.

Управление БСК осуществляется от блока управления силовыми ключами (БУСК).

Уровень сигналов управления (входных) – TTL.

Входные сигналы поступают с разъема XP1 на входы ключей. Все ключи на плате аналогичны, поэтому описывается работа только одного (первого). Все коммутируемые элементы (нагрузка) подключаются к общему проводу +110 В, второй провод нагрузки подключается к соответствующим контактам выходного разъема XP2. Каждый выход ключей подключен к четырем контактам разъема для обеспечения большей нагрузочной способности. Питание ключей осуществляется от источника питания +15 В.

При появлении на входе ХР1:С1 высокого уровня срабатывает оптопара VT1, обеспечивающая гальваническую развязку между БУСК и силовыми цепями нагрузки. Транзистор оптопары открывается и на входе 2 микросхемы DD1 устанавливается низкий уровень. На выходе микросхемы DD1устанавливается высокий уровень, транзистор VT13 открывается и подключает нагрузку к цепи минус 110 В. Резистор R9 гарантирует запирание транзистора оптопары. Цепочка R25 – С1 обеспечивает небольшую задержку, необходимую для защиты от возможных помех при включении/выключении нагрузки ключа. Стабилитрон VD5 ограничивает напряжение на затворе полевого транзистора при повышении напряжения питания. Резисторы R37 и R45 вместе с внутренней емкостью полевого транзистора образуют RC–цепочку, что увеличивает помехозащищенность ключа, правда за счет некоторого снижения быстродействия. Ограничитель напряжения VD13 защищает транзистор от перенапряжения. Диод VD21 служит для развязки от второго полукомплекта, дублирующего первый, кроме того, он защищает от обратной полярности на выходе.

В ключах используется микросхема MC33151P. Микросхема DD1 состоит из двух инверторов с внутренним гистерезисом и служит для управления двумя отдельными ключами. Внутренний гистерезис обеспечивает более надежную работу при пониженном напряжении питания. Значение гистерезиса 170 мВ с центром на уровне 1,67В. Микросхема предназначена специально для управления цепями с малыми токами, большой емкостью нагрузки и большой частотой. Она идеально подходит для управления мощными полевыми транзисторами. Микросхема имеет мощный выход – до 400 мА.

Основные электрические характеристики:

а) входное напряжение:

- логическая 1 – 1,75 - 5,0В;

- логический 0 – 0 - 1,58 В;

- входной ток:

- при 2,6 В – 200 мкА,

- при 0.8 В – 20 мкА;

б) выходное напряжение:

- низкий уровень ( 10мА) - 0,8 В;

• ( 50мА) – 1,1 В;

• (400мА) – 1,7 В;

в) выходное напряжение:

- высокий уровень (10мА) - 11,2 В,

• (50мА) – 11,1 В,

• (400мА) – 10,9 В,

• время переключения – 36 нс;

• длительность фронтов (в зависимости от емкости нагрузки) от 14 до 36 нс;

• напряжение питания от 6,5 до 18 В.