Управление симисторами
•Обычно для управления симисторами в схеме требуется неизолированный от промышленной сети источник питания
•Электробезопасность в таких приборах достигается конструктивно либо дополнительными схемами изоляции органов управления
•В качестве драйвера управляющего электрода чаще всего используют транзисторный ключ
-
+
VGT
IУПР
• Расчет резистора затвора:
– IУПР берем из документации на
симистор, например, 20 мА
– VCC известно, например, 5В
–R1 = (VCC – VGT) / IУПР = (5-1,5)/0,02 = 175 Ом
–R1 = 160 Ом (ближайший меньший из Е24)
Управление симисторами
•Симистор можно включить на несколько периодов питающей сети – обычное управление. В таком случае лучше включать симистор (включать ток управляющего электрода) в момент, когда напряжение сети в нуле
•Симистор можно включать на часть каждого полупериода питающей сети – фазовое управление (регулировка методо «triac fring angle»)
•Длительность импульса управляющего тока – минимум несколько мкс (см. документацию на симистор)
•Включает симистор управляющая схема, а выключается он сам (в конце полупериода)!
U220
t
tOFF |
tON |
tOFF |
tON |
tOFF |
tON |
|
|
|
|
|
IУПР
t
Полупериод 1 |
Полупериод 2 |
Полупериод 3 |
• В трех полупериодах на рисунке: P1 > P2 > P3
Светодиоды
•Светодиоды изготавливаются не из кремния, а, например, легированного арсенида галлия
•ВАХ светодиода подобна ВАХ Si-диода, но UПР намного больше, чем 0.6-0.7В
•Обратное напряжение обычно не превышает 5В
•Ток светодиода зависит от его мощности и составляет десятки мА для индикаторных светодиодов и сотни мА для осветительных
•Светодиоды питаются от источника тока, а не напряжения
•ВАХ светодиода, как и обычного кремниевого p-n перехода, сильно зависит от температуры (ТКН составляет десятки мВ/С)
•Выпускаются планарные (0603, 0805, 1206 и нестандартные) и выводные светодиоды (с прямоугольным или круглым рассеивателем, стандартным диаметром 3 и 5 мм или редкого размера и т.п.)
•Выпускаются инфракрасные, УФ, светодиоды видимого диапазона различных цветов
Индикатор питания
•Светодиод, подключенный к источнику питания прибора с напряжением VCC
•Расчет резистора:
–Падение напряжения на резисторе:
+ |
+ |
UR |
U |
|
ПР |
- |
- |
UПР+ |
UR + |
- |
- |
Iдиода |
UR = VCC – UПР диода |
(из документации) |
|
|
– Расчетный номинал резистора: |
|
R = UR / Iдиода |
|
(из документации, но не более |
|
максимального) |
|
– Реальный номинал резистора – |
|
ближайший больший к расчетному |
|
по Е24 |
Управляемый индикатор
•Если цифровая микросхема способна выдать желаемый ток светодиода, можно подключить светодиода с резистором непосредственной к ней:
1.Светодиод включается уровнем лог. «0» (это вариант предпочтительнее)
2.Светодиод включается уровнем лог. «1»
1
2
Управляемый
индикатор
• Если цифровая микросхема не способна выдать нужный ток, используются транзисторные ключи или сборки готовых транзисторных ключей
1. Светодиод включается уровнем лог. «1» ИМС, управляющей базой
2. Светодиод включается уровнем лог. «0» ИМС, управляющей базой
•В случает (1) напряжение питания светодиода может не совпадать с напряжением питания управляющей цифровой микросхемы
1
2
7-сегментные индикаторы
•Представляют собой сборки из нескольких светодиодов
•Позволяют отобразить цифру
•Могут содержать отдельный сегмент для десятичного разделителя
•Сегменты нумеруются латинскими буквами a…g, десятичный разделитель – DP от англ. «Decimal point»
•Выпускаются индикаторы с общим катодом (1) и общим анодом (2). Общий анод – более популярен
•Высота знака, оптические и электрические параметры светодиодов
отличаются |
• Для управления такими |
|
|
|
индикаторами |
|
выпускаются специальные |
|
цифровые ИМС, которые: |
|
– Преобразуют двоично- |
|
десятичный код в код |
|
управления индикатором |
|
– Обладают достаточно |
|
мощными выходами для |
|
управления светодиодами |
7-сегментные индикаторы
•Каждый светодиод требует ИНДВИДУАЛЬНОГО токоограничительного резистора (даже если несколько светодиодов включаются синхронно)
• ЭТО – ОШИБКА:
I
I1 I2
•ВАХ светодиодов не идентичны, даже если они из одной партии
•При малой разнице в UПР ток будет отличаться существенно
•Какие-то светодиоды при общем UПР = UA будут перегружены, какие-то нагружены недостаточно!
I 
I3 I1
I2
I3
UА U
7-сегментные индикаторы
•Правильное подключение 7-сегментных индикаторов (индикатор с общим анодом):
Фотодиоды, фототранзисторы, датчики на их основе
•Требуется применять в ряде заданий
•Фотодиоды – диоды, работающие при нулевом смещении или на отрицательной ветви ВАХ
•Обратный ток фотодиода зависит от светового потока Ф
•Для измерения потока нужно преобразовать ток фотодиода в напряжение (рассмотрим схему на ОУ позже)
•Для определения факта наличия засветки достаточно сравнить ток с некоторой величиной
•Фототранзистор – транзистор, в качестве «базы» которого выступает световой поток