Разработка электронного реле

Тольяттинский государственный университет

Кафедра промышленной электроники

Курсовая работа по дисциплине «Электрические цепи»

РАЗРАБОТКА ЭЛЕКТРОННОГО РЕЛЕ

Вариант 12.

Студент: Моторин. С.К.

Группа: Э – 306

Преподаватель: Шевцов А.А.

Тольятти 2003

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

1. ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ И ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ.

2. СОСТАВЛЕНИЕ СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ.

3. РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ.

4. РАСЧЕТ НОМИНАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕМЕНТОВ СХЕМЫ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время в промышленности очень часто встает задача коммутации токов, или напряжений. Очень распространенным решением этой задачи является реле. Электромагнитные реле по своим эксплуатационным показателям уступают электронным реле, т.к. в электронном реле нет не контактов, не катушек намагничивания. Полупроводниковые реле более просты при изготовлении, чем электромагнитные.

Целью данного проекта является проектирование полупроводникового реле тока с заданными параметрами срабатывания и отпускания, а также максимальными значениями коммутируемых токов и напряжений.

1. ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ И ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Разработать электронное реле тока с параметрами заданными в таблице 1.1, рассчитать параметры элементов устройства, выполнить разводку печатной платы.

Таблица 1.1.

Исходные данные.

Iср , А	Iотп , А	Нормальное состояние выходных контактов	Вид коммутируемого тока	Imax ком , А	Umax ком , В
100	150	Разомкнутое	Импульсный	5	15

2. СОСТАВЛЕНИЕ СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ

На входе электронного реле ставится шунт, с которого снимается напряжение, так как во входной цепи протекают большие токи выбираем шунт, с маленьким сопротивлением. Далее ставятся два одновибратора которые срабатывают на различные величины входных импульсов. Один одновибратор срабатывает тогда, когда ток во входной цепи становится равным напряжению срабатывания реле, то есть при 100 А и следовательно его напряжение срабатывания будет равно 15 мВ. Второй же одновибратор срабатывает в тот момент когда ток во входной цепи достигает значения 150 А, и следовательно его напряжение срабатывания равно 22,5 мВ. Далее в схему ставится вычитающее устройство, которое представляет собой операционный усилитель на не инвертирующий вход которого подключается первый одновибратор, а на инвертирующий вход подключается второй одновибратор. Если входной ток достиг значения срабатывания то не инвертирующем входе операционного усилителя появляется сигнал, который далее поступает на оптопару и потом на электронный ключ, задачу которого выполняет выходной транзистор. Далее если ток входной цепи увеличился до значения параметра отпускания, то сработает второй одновибратор подающий сигнал на инвертирующий вход операционоого усилителя. Поскольку на выходе одновибраторов сигнал имеет одинаковую величину, то на выходе операционного усилителя сигнала не будет, а следовательно на оптопару сигнал тоже не поступает и электронный ключ заперт. Структурная схема электронного реле изображена на рис. 2.1. Также в данной оптопара выполняет роль гальванической развязки. При отсутствии входного сигнала выходной транзистор заперт, следовательно, контакты разомкнуты.

Структурная схема электронного реле.

Шунт

Оптопара

Операционный усилитель

Рис. 2.1.

3. РАЗРАБОТКА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СХЕМЫ

Шунт Rs выбирали исходя из того, что падение напряжения на нем не должно быть слишком большим для входного транзистора одовибратора. Для одновибраторов применили готовое схемотехническое решение, номиналы элементов которых рассчитываются для значений параметров срабатывания и отпускания реле. Операционный усилитель выбирали из справочника по его выходному току. В данной схеме применена транзисторная оптопара выходной ток, которой не должен быть меньше базового тока выходного транзистора в режиме насыщения. На рис. 3.1. приведена полученная в результате анализа электрическая схема реле.

Электрическая схема реле тока.

4. РАСЧЕТ НОМИНАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕМЕНТОВ СХЕМЫ

Выходной транзистор схемы выбрали из условий, максимальный коллекторный ток не должен быть меньше максимального коммутируемого тока и напряжение насыщения коллектор-эмиттер должно быть как можно меньше иначе будут выделяться значительные тепловые потери, что привело бы к необходимости радиатора. Согласно вышеописанным условиям по справочнику выбрали транзистор КТ808А, его коллекторный ток постоянный Iк – 10 А, а коэффициент передачи тока в схеме с общим эмиттером приняли равным h_21Э = 55. Резистор R6 является термокомпенсирующим,

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать