Penyelarasan litar logik struktur dengan litar kuasa

Pembangunan litar logik struktur pada elemen logik bukan sentuhan hampir selalu membayangkan bahawa pensuisan litar kuasa yang akan dikawal oleh litar logik juga mesti dijalankan pada elemen bukan sentuhan, yang boleh menjadi thyristor, triac, peranti optoelektronik .

Pengecualian kepada peraturan ini hanya boleh menjadi geganti untuk memantau voltan, arus, kuasa dan parameter lain yang belum dipindahkan ke elemen bukan sentuhan. Perbezaan dalam parameter isyarat keluaran litar logik struktur dan parameter peralatan pensuisan memerlukan menyelesaikan masalah pemadanan parameter ini.

Tugas pemadanan adalah untuk menukar isyarat keluaran litar logik kepada isyarat dengan parameter sedemikian yang akan melebihi parameter analog litar input peralatan pensuisan tanpa sentuh.

Penyelesaian kepada masalah ini bergantung pada parameter beban litar kuasa.Untuk beban kuasa rendah atau litar isyarat pensuisan, tiada koordinasi khas mungkin diperlukan sama sekali. Dalam kes ini, arus beban elemen logik keluaran mestilah lebih besar atau, dalam kes yang melampau, sama dengan arus input optocoupler, i.e. Arus LED atau jumlah arus LED jika fungsi output mengawal pelbagai litar kuasa.

Apabila syarat ini dipenuhi, perjanjian tidak diperlukan. Ia cukup hanya untuk memilih optothyristor dengan arus LED kurang daripada arus beban elemen logik keluaran, dan arus photothyristor lebih besar daripada arus undian litar elektrik yang disertakan.

Dalam litar sedemikian, isyarat keluaran daripada elemen logik disalurkan kepada LED optocoupler, yang seterusnya mengawal pensuisan litar kuasa arus rendah bagi elemen beban atau isyarat.

Jika optocoupler sedemikian tidak boleh dipilih, dalam kes sedemikian adalah mencukupi untuk memilih elemen terakhir litar logik, yang melaksanakan fungsi logik dengan nisbah cawangan yang meningkat atau dengan pengumpul terbuka, yang dengannya anda boleh mendapatkan parameter yang diperlukan bagi isyarat logik keluaran dan terus menggunakannya pada LED optocoupler. Dalam kes ini, adalah perlu untuk memilih sumber tambahan dan mengira perintang pengehad pengumpul terbuka (lihat Rajah 1).

nasi. 1. Skim untuk menyambungkan optocoupler kepada output elemen logik: a — pada elemen logik dengan pengumpul terbuka; b - kemasukan optocoupler dalam pemancar transistor; c — litar pemancar sepunya

Jadi, sebagai contoh, perintang Rk (Rajah 1 a) boleh dikira daripada keadaan berikut:

Rk = (E-2.5K) / Iin,

di mana E ialah voltan sumber, yang boleh sama dengan voltan sumber untuk cip logik, tetapi mestilah lebih besar daripada 2.5K; K ialah bilangan LED yang disambungkan secara bersiri kepada keluaran litar mikro, manakala ia dianggap bahawa kira-kira 2.5 V jatuh pada setiap LED; Iin ialah arus input optocoupler, iaitu arus LED.

Untuk litar pensuisan ini, arus melalui perintang dan LED tidak boleh melebihi arus cip. Jika anda bercadang untuk menyambungkan sejumlah besar LED ke output litar mikro, maka disyorkan untuk memilih logik dengan ambang tinggi sebagai elemen logik.

Tahap isyarat tunggal untuk logik ini mencapai 13.5 V. Oleh itu, output logik tersebut boleh digunakan pada input suis transistor dan sehingga enam LED boleh disambungkan secara bersiri kepada pemancar (Rajah 1 b) (rajah menunjukkan satu optocoupler). Dalam kes ini, nilai perintang pembatas arus Rk ditentukan dengan cara yang sama seperti untuk litar dalam rajah. 1 a. Dengan logik ambang rendah, LED boleh ditukar secara selari. Dalam kes ini, nilai rintangan bagi perintang Rk boleh dikira dengan formula:

Rk = (E — 2.5) / (K * Iin).

Transistor mesti dipilih dengan arus pengumpul yang dibenarkan melebihi jumlah arus semua LED yang disambung secara selari, manakala arus keluaran elemen logik mesti membuka transistor dengan pasti.

Dalam rajah. 1 c menunjukkan litar dengan kemasukan LED kepada pengumpul transistor. LED dalam litar ini boleh disambung secara bersiri dan selari (tidak ditunjukkan dalam rajah). Rintangan Rk dalam kes ini akan sama dengan:

Rk = (E — K2.5) / (N * Iin),

di mana - N ialah bilangan cawangan LED selari.

Untuk semua perintang yang dikira, adalah perlu untuk mengira kuasa mereka mengikut formula terkenal P = I2 R. Untuk pengguna yang lebih berkuasa, perlu menggunakan pensuisan thyristor atau triac. Dalam kes ini, optocoupler juga boleh digunakan untuk pengasingan galvanik litar logik struktur dan litar kuasa beban eksekutif.

Dalam menukar litar motor tak segerak atau beban arus sinusoidal tiga fasa, disyorkan untuk menggunakan triac yang dicetuskan oleh thyristor optik, dan dalam menukar litar dengan motor DC atau beban DC lain, disyorkan untuk menggunakan thyristor... Contoh litar pensuisan untuk litar AC dan DC ditunjukkan dalam Rajah. 2 dan rajah. 3.

nasi. 2. Skim komunikasi motor tak segerak tiga fasa

nasi. 3. Litar komutasi motor DC

Rajah 2a menunjukkan gambarajah pensuisan bagi motor tak segerak tiga fasa yang arus undiannya kurang daripada atau sama dengan arus undian thyristor optik.

Rajah 2b menunjukkan skema pensuisan motor aruhan, arus undian yang tidak boleh ditukar oleh thyristor optik, tetapi kurang daripada atau sama dengan arus undian triac terkawal. Arus nominal thyristor optik dipilih mengikut arus kawalan triac terkawal.

Rajah 3a menunjukkan litar pensuisan motor DC yang arus undiannya tidak melebihi arus maksimum yang dibenarkan bagi optothyristor.

Rajah 3b menunjukkan skema pensuisan yang serupa bagi motor DC yang arus undiannya tidak boleh ditukar oleh thyristor optik.