5.5 Импульсные усилители мощности
Импульсные усилители мощности предназначены для увеличения тока и напряжения, подаваемого с командных триггеров ТПХ и ТОХ. Это нужно, потому что величина напряжения и тока, которая требуется для работы двигателя, много больше, чем может дать командный триггер. Схема импульсного усилителя мощности представлена на рисунке 12.
Рисунок 12 – схема импульсного усилителя
Схема построена с применением двух силовых транзисторов VT1 иVT2 . РезисторыR10- R11задают ток базыVT1 и VT2, а диодыVD11-VD12снижают влияние индуктивности нагрузки (якорная цепь электродвигателя), которая создает противоЭДС до падения напряжения на самом диоде (1,1 В) и предотвращают сгорание транзисторов. При этом двигатель работает в режиме динамического торможения с самовозбуждением.
Т.к. обмотки двигателя имеют идентичные параметры, то достаточно рассчитать необходимые параметры для одного усилительного каскада:
Выбор силового транзистора:
Транзистор должен работать в импульсном режиме, т.к. управляется ИС «0» и «1». Для данной схемы рассчитываются следующие параметры:
Ток насыщения коллектора:
Для обеспечения
необходимо в цепи базы создать
соответствующий ток
:
,
где
=2…4
коэффициент форсировки насыщения
Для создания тока
определим
:
,
где
-
уровень логической единицы на входе,
=
8.2…12В, возьмем
=11.5
В.
Наибольшее напряжение коллектор-эмиттер:
Максимальный ток коллектора:
Статический коэффициент передачи тока базы:
По справочнику выбираем мощный n-p-nтранзистор:
Vt2 кт899а:
Наибольший постоянный ток коллектора:
Наибольшее напряжение коллектор-эмиттер:
Напряжение насыщения коллектор-эмиттер В, не более, при
Токе коллектора 3А и токе базы 12мА:
Токе коллектора 5А и токе базы 20мА:
Напряжение насыщения база-эмиттер при токе коллектора 3А и токе базы 12мА:
Наибольшая постоянная рассеиваемая мощность коллектора с теплоотводом:
Статический коэффициент передачи тока базы при напряжении коллектор-эмиттер 3В и токе эмиттера 0.5А и 3А:
Произведем расчеты:
Подберем резистор
из стандартного ряда, лучше брать в
меньшую сторону, т.к. нужно обеспечить
гарантированное быстрое открытие
транзистораVT2:
5600Ом.
Мощность, рассеиваемая на резисторе:
Окончательно выбираем:
МЛТ-0.25 5.6±5%кОм
Не учитываем
т.к. этот параметр мал.
Диоды VD14-15 выбираем по току и напряжению из условий:
Для этой цели выберем диод КД243В:
,
в данном случае нужно опираться на
параметр 
,
т.к. время гашения противоЭДС ничтожно
мало.
Следовательно, диоды выбраны правильно.
Выберем двигателя:
Для данного устройства необходим двигатель постоянного тока с последовательным возбуждением. Из справочника выбираем двигатель по основному параметру Iд=1,6 получимСЛ-567
Список литературы
Интегральные микросхемы и их зарубежные аналоги: Справочник. Том 2./А. В. Нефедов. - М.:ИП РадиоСофт, 1998г. - 640с.:ил.
Отечественные микросхемы и зарубежные аналогиСправочник. Перельман Б.Л.,Шевелев В.И. "НТЦ Микротех", 1998г.,376 с. - ISBN-5-85823-006-7
Основы промышленной электроники: учеб. пособие для вузов/Под ред. В.Г. Герасимова.– М.: Высш. шк., 1986.–336с.
Зельдин Е.А.Цифровые интегральные микросхемы в информационно-измерительной аппаратуре. –Спб.: Энергоатом-издат. Ленингр. Отд-ние, 1986.–280 с.
И.П.Жеребцов: Основы Электроники –М Государственное Энергетическое Издательство,1980-608c.