4.4. Расчет и выбор усилителя импульсов

Мощность сигнала, получаемого из выхода формирователя длительности импульсов мала. Усилитель импульсов предназначен для усиления импульсов перед их подачей в цепь управляющего электрода силового тиристора. Принципиальная электрическая схема усилителя импульсов представлена на рис.4.7.

Рис .4.7. электрическая схема усилителя импульсов

Примем, что импульсный трансформатор Т3 на схеме (рис.4.11) имеет число витков первичной обмотки W₁ =300, а вторичной W₂ – в 2-3 раза меньше, W₂ =150 .Тогда коэффициент трансформации трансформатора ,

.

Тогда максимальное значение напряжения импульса управления:

.

где U_п – напряжение питания выходных усилителей, рекомендуемое значение напряжения U_п = 24В.

Зная величину тока управления открытия (табл.2.2) тиристора I_упр, находим сопротивление цепи управления:

Ом, принимаем =48 Ом.

П адение напряжения на управляющем электроде VS1.1 и прямое на диоде принимаем по 0,7 В, отсюда находим их эквивалентное сопротивление:

Ом.

Для ограничения тока управления VS1.1 необходимо сопротивление: R₁₆ = R_ц.у. – R_э=48 – 5,6 =42,4 Ом, выбираем из стандартного ряда R₁₆ =43Ом.

диод VD6 выбирают по прямому току и обратному напряжению с коэффициентом запаса равным 2

I_пр.max,  I_пр.VD6 = I₁= 100 мА , U_обр.max  U_bmax.VD6 = 2·U_п=48 B ,

где I₁ - ток первичной обмотки импульсного трансформатора

U_{bmaх .VD6} = 2·U_п =

Тип диода	Uобр max, В	Uобр, и max, В	Iпр max, мА	Iпр, и max, А
КД509А	50	70	100	1,5

напряжение стабилизации стабилитрона VD7 выбирается исходя из максимального допустимого напряжения на управляющем электроде тиристора (можно принять 12 … 15 В). Ток стабилизации I_стаб.VD7 и прямой ток I_пр.VD7 через VD7 не должны превышать максимально допустимых значений для выбранного стабилитрона

I_стаб.max  I_пр.VD7 = (U_упр – U_пр.VD7)/ R₁₆=(12-0,7)/43=0,26 А

где U_пр.VD7 - прямое падение напряжения на стабилитроне, можно принять 0.7 В.

Тип стабилитрона	Uст ном, В	Iст, мА	Iст min, мА	Iст max, мА	Uст, min, В	Uст max, В
Д815Д	12	500	25	650	10.8	13.3

Находим ток первичной обмотки импульсного трансформатора:

Требуемый (суммарный) коэффициент передачи базового тока транзисторов VT1, VT2, включенных по схеме Дарлинтонга

,

где I_б – выходной ток элемента ИЛИ – НЕ;

Выбор конкретного типа транзистора vt2 и VT1 [9] производится исходя из следующих условий:

I_кmaxVT2  I₁=125мА, h21_э.minVT2  h21_э.расч=25 , Uкэмах.VT2  2·U_п=48 B,

I_кmaxVT1  I_{к.VT 1}, h21_э.minVT1  h21_э.расч=25 , Uкэмах.VT1  2·U_п=48В,

где I_к.VT1 = I₁ / h21_эVT2.

В ыбираем транзистор КТ608Б (VT2) и выписываем его параметры ([9], с. 57):

Тип транзистора	Ik max, мА	h21э,min	Uкэнас	Uкэmax
КТ608Б	400	40	0,45	60

Выбираем транзистор КТ530Е (VT1) и выписываем его параметры

Тип транзистора	Ik max, мА	h21э,min	Uкэнас	Uкэmax
КТ530Е	300	40	0,5	80

Пересчитываем базовый ток VT1:

Рассчитываем сопротивление R_1б

, Ом,

Рассчитываем и выбираем сопротивление в цепи базы VT1 R₁₃

Рассчитываем сопротивление R₁₃:

Принимаем R₁₃ = 6 кОм.

где U_вх – напряжение на входе устройства, равное U_вых¹ элемента ИЛИ-НЕ;

I_б – базовый ток транзистора VT1.

Для уменьшения начального тока коллектора транзистора VT2 между базой и эмиттером ставим сопротивление R₁₅ = 1,2 кОм.

Этой же цели служит и резистор R₁₄₌ 10 кОм , включенный между базой и эмиттером транзистора VT1.