Разработать систему управления автоматической линией гальванирования на базе японского программируемого контроллера TOYOPUC-L

В – магнитная индукция , Тл ;

S_ст. – площадь стержня магнитопровода , см² .

W₁ = = 1532 ( витков )

W₂ = = 68 ( витков )

Определяем диаметр проводов обмоток ( без учёта изоляции ( толщины )), мм²

d_n = ( 1 , ст. 326 )

диаметр проводов первичной обмотки , мм²

­­

d₁ = = 0,14 мм²

диаметр проводов вторичной обмотки , мм²

d₂ = = 1,2 мм²

Для вторичной обмотки выбираем наиболее близкое значение диаметра проводов из стандартного ряда :

d₂ = 1,3 мм²

Расчёт стабилизатора напряжения блока питания + 5 В .

Исходные данные :

входное напряжение :

U_вх = 9 В ;

изменение входного напряжения :

U_вх = 2 В ;

максимальный ток нагрузки :

I_{н max} = 3,6 A ;

выходное напряжение :

U_вых. = 5 В

Плавная регулировка напряжения ( выходного ) в пределах от 4 В до 6 В.

В качестве стабилизатора выбираем схему компенсационного транзисторного стабилизатора напряжения последовательного типа.

Стабилизатор состоит из регулирующего элемента( транзисторы ), усилителя постоянного тока , источника опорного напряжения , делителя напряжения и резисторов . Предусмотрена возможность регулировки выходного напряжения - для этого в цепь делителя включён переменный резистор.

Регулирующий элемент состоит из трёх транзисторов . Данное количество выбрано исходя из того , что ток нагрузки превышает 2А ( 1 , ст. 328 ).

Стабилизатор выполнен на транзисторах структуры n = p = n.

Определяем параметры и выбираем транзисторы.

Транзистор VT1

Определяем максимальный ток коллектора :

I_{к max} = 1,2 I_{н max} ( 1 , ст. 329 )

I_{к max} = 1,2 3,6 = 4,3 А

Определяем максимальное напряжение коллектор – эмиттер :

U_{к э max} = U_вх. + U_вх. – U_вых. ( 1 , ст. 329 )

U_{к э max} = 9 + 2 – 5 = 6 В

Определяем предельную рассеиваемую мощность коллектора :

Р_к = U_{к э max} I_{к max} ( 1 , ст. 329 )

Р_к = 6 4,3 = 25,8 Вт

По результатам расчётов выбираем из справочника транзистор VT1 , удовлетворяющий условиям :

U_{к э ,1 max} U_{к э max}

I_{к 1 max} I_{к max}

P_{к 1} P_к

Приведённым условиям удовлетворяет транзистор КТ 805 Б с параметрами :

Р_к = 30 Вт

U_{к э max} = 135 В

I_{к max} = 5 А

h_{2 1 э} = 15

I_{к б 0} = 70 м А

Транзистор VT 2

Максимальный ток коллектора :

I_{к max} = ( 1 , ст. 329 )

I_{к max} = = 0,3 А

Максимальное напряжение коллектор – эмиттер :

U_{к э max} = U_вх. +U_вх. – U_вых. ( 1 , ст.329 )

U_{к э max} = 9 + 2 – 5 = 6 В

Предельная рассеиваемая мощность коллектора :

P_к = U_{к э max} I_{к max}

P_к = 6 0,3 = 1,8 Вт

По результатам расчётов выбираем из справочника транзистор удовлетворяющий условиям , которые указаны в расчётах транзистора VT1.

Приведённым условиям удовлетворяет транзистор КТ 603 А с параметрами:

P_к = 2 Вт

U_{к э max} = 30 В

I_{к max} = 0,3 А

h_{2 1 э} = 15

I_{к б 0} = 10 мА

Транзистор VT 3

Максимальный ток коллектора :

I_{к max} = ( 1 , ст. 329 )

I_{к max} = = 0,02 А

Максимальное напряжение коллектор – эмиттер :

U_{к э 3 max} = U_{к э 2 max} ( 1 , ст. 329 )

U_{к э 3 max} = 6 В

Предельная рассеиваемая мощность коллектора :

Р_к = U_{к э max} I_{к max}

Р_к = 6 0,02 = 0,12 Вт

По результатам расчётов выбираем из справочника транзистор VT3. Расчётным параметрам удовлетворяет транзистор КТ 315 А с параметрами :

Р_{к max} = 0,15 Вт

U_{к э max} = 25 В

I_{к max} = 0,1 А

h_{2 1 э} = 20

I_{к б 0} = 10 м к А

Транзистор VT 4

Максимальный ток коллектора :

I_{к max} = 5 10^-3 А ( 1 , ст. 329 )

Максимальное напряжение коллектор – эмиттер :

U_{к э max} = U_вых. + U_вых. – U_{V D 1} ( 1 , ст. 329 )

U_{к э max} = 5 + 1 – 3 = 3 В

Предельная рассеиваемая мощность коллектора :

Р_{к max} = I_{к max} U_{к э max}

Р_{к max} = 5 10^-3 3 = 1,5 10^-2 Вт

По результатам расчётов выбираем из справочника транзистор VT 2. Расчётным параметрам удовлетворяет транзистор КТ 315 Ж с параметрами :

Р_{к max} = 100 мВт

U_{к э max} = 15 В

I_{к max} = 5 10^-2 А

h_{2 1 э} = 30

Выбираем стабилитрон VD 1.

Определяем напряжение стабилизации стабилитрона :

U_ст. = U_вых. - U_вых. – 2 ( 1 , ст. 329 )

U_ст. = 5 – 1 – 2 = 3 В

По расчитанному напряжению стабилизации выбираем в справочнике стабилитрон наиболее подходящий по параметрам

КС 133 А с параметрами :

U_{ст. ном.} = 3,3 В

I_{ст. ном.} = 0,03 А

Рассчитываем номиналы сопротивлений :

R₁ = кОм ( 1 , ст. 329 )

R₁ = = 0,0225 кОм = 22,5 Ом

Выбираем значение R₁ ближайшее из стандартного ряда R₁ =24 Ом

R₂ = ( 1 , ст. 329 )

R₂ = = 175 Ом

Выбираем ближайшее значение из стандартного ряда и принимаем R₂ = 180 Ом.

R₃ + R₄ + R₅ = R_дел.


29-04-2015, 04:11