4. Разработка принципиальной схемы
На основе функциональной схемы разрабатывается принципиальная схема устройства. Схема представлена на рисунке 4.1. Рассмотрим подробнее принципиальную схему.
В качестве источника питания используется батарея напряжением 3В. Напряжение с нее поступает в первичную обмотку трансформатора T1 и на транзистор VT1. Для того, чтобы транзистор закрылся, необходимо подать на базу напряжение, снимаемое с средней точки вторичной обмотки трансформатора Т1. Когда транзистор закрылся, ток через первичную обмотку перестал течь, и это создало во вторичной обмотке напряжение, открывающее транзистор. Затем этот процесс циклически повторяется.
Диод нужен для выпрямления получившихся колебаний.
Конденсатор включается согласно с полярностью диода. Емкость достаточная для накопления необходимой энергии.
Индикаторная лампа подключается через резистор для ограничения тока через нее.
Схема поджига подключается через резистор для ограничения тока заряда поджигающего конденсатора. Выходной потенциал со вторичной обмотки поджигающего трансформатора подается на ксеноновую лампу.
Схема синхронизации работает на тиристоре. При подачи соответствующего напряжения на затвор он замыкает цепь поджига.
Схема синхронизации содержит подстроечный резистор для управления чувствительностью срабатывания тиристора.
Рисунок 4.1 Принципиальная схема устройства
5. Моделирование работы схемы устройства
5.1 Разработка модели в Multisim
Для моделирования работы устройства был выбран пакет multisim 12.
В качестве трансформатора инвертора был взят трансформатор с двумя вторичными обмотками. Получение средней точки вторичной обмотки реализовано путем соединения концов вторичных обмоток.
В качестве неоновой лампы используется виртуальная индикаторная лампа, насторенная на порог срабатывания 180 вольт. Остальные элементы не изменялись.
Рис 5.1 Модель устройства в программе MULTISIM
Для моделирования схемы синхронизации была разработана модель представленная на рисунке 5.2. Относительно катода подается напряжение с источника питания. Виртуальными приборами для измерения тока и напряжения фиксируется пороговое значение срабатывания тиристора. К аноду тиристора через высоковольтный источник питания подключена лампа накаливания. По ее загоранию определяется напряжение срабатывания тиристора MCR100-6.
Рисунок 5.2 Определение напряжения срабатывания тиристора
5.2 Результаты моделирования
Рисунок 5.3 Затухающие колебания в цепи поджига
Рисунок
5.4 Временные диаграммы напряжения на
базе транзистора 2SD879
Рисунок 5.5 Временные диаграммы напряжения на коллекторе транзистора 2SD879
6. Разработка структурной схемы экспериментальной установки
Схема представлена на рисунке 6.1. Из схемы видно, что в качестве измерительного прибора используется осциллограф. Зажимы осциллографа подключаются к общему проводу (земля) и к измеряемому потенциалу схемы.
Источник питания и схема синхронизации подсоединяется к устройству.
Рисунок 6.1 Структурная схема экспериментальных измерений
7. Экспериментальные исследования и сравнения
По результатам эксперимента можно рассчитать мощность вспышки. Для этого надо измерить напряжение на рабочем конденсаторе до и после срабатывания вспышки.
Заключение
В результате выполнения работы было создано устройство и промоделирована его работа. Проанализирован принцип работы устройства и различные варианты его реализации. Разработаны схемы структурная, функциональная и принципиальная в соответствии с требованиями ГОСТа. Был получен опыт работы с программами для симулирования схем и разводки печатных плат. Получен опыт монтажа устройства на макете и окончательно на печатной плате.
Список источников
Справочник. Разработка и оформление конструкторской документации РЭА 2ое издание переработанное и дополненное. Под редакцией кандидата технических наук доцента Э. Т. Романычевой
Учебник по Multisim http://jeka911xs.narod.ru
Электроника студийных вспышек учебный сайт на Osipoff.ru
Промышленная электроника. Учебник для ВУЗов. Горбачев Г.Н., Чаплыгин Е.Е.
Зиновьев Г. С. Основы силовой электроники: Учебник. – Новоси- бирск: Изд-во НГТУ, 1999