Координација структурних логичких кола са енергетским колима

Развој структурних логичких кола на бесконтактним логичким елементима скоро увек подразумева да се пребацивање струјних кола које ће управљати логичким колом мора вршити и на бесконтактним елементима, а то могу бити тиристори, тријаци, оптоелектронски уређаји. .

Изузетак од овог правила могу бити само релеји за праћење напона, струје, снаге и других параметара који још нису пренети на бесконтактне елементе. Разлика у параметрима излазних сигнала структурних логичких кола и параметара комутационе опреме захтева решавање проблема усклађивања ових параметара.

Задатак упаривања је претварање излазног сигнала логичког кола у сигнал са таквим параметрима који би премашили аналогне параметре улазних кола бесконтактне комутационе опреме.

Решење овог проблема зависи од параметара оптерећења струјног кола.За оптерећења мале снаге или склопне сигналне кругове, можда неће бити потребна посебна координација. У овом случају струја оптерећења излазног логичког елемента мора бити већа или, у крајњем случају, једнака улазној струји оптокаплера, тј. ЛЕД струја или збир ЛЕД струја ако излазна функција контролише више струјних кола.

Када је овај услов испуњен, договор није потребан. Довољно је само изабрати оптотиристор са ЛЕД струјом мањом од струје оптерећења излазног логичког елемента, а струја фототиристора је већа од називне струје укљученог електричног кола.

У таквим колима, излазни сигнал из логичког елемента се доводи до ЛЕД-а оптокаплера, који заузврат контролише пребацивање нискострујног струјног кола оптерећења или сигналног елемента.

Ако такав оптоспојник не може да се изабере, у таквим случајевима довољно је изабрати последњи елемент логичког кола, који реализује логичку функцију са повећаним односом гранања или са отвореним колектором, са којим се добијају потребни параметри склопа. излазни логички сигнал и директно га применити на ЛЕД диоде оптокаплера. У овом случају потребно је одабрати додатни извор и израчунати ограничавајући отпорник отвореног колектора (види сл. 1).

Пиринач. 1. Шеме за повезивање оптокаплера на излаз логичких елемената: а — на логичком елементу са отвореним колектором; б — укључивање оптокаплера у емитер транзистора; в — коло заједничког емитера

Тако се, на пример, отпорник Рк (слика 1 а) може израчунати из следећих услова:

Рк = (Е-2,5К) / Иин,

где је Е напон извора, који може бити једнак напону извора за логичке чипове, али мора бити већи од 2,5К; К је број ЛЕД диода повезаних серијски на излаз микрокола, док се сматра да на сваку ЛЕД диоду пада приближно 2,5 В; Иин је улазна струја оптокаплера, односно струја ЛЕД-а.

За ово склопно коло, струја кроз отпорник и ЛЕД не би требало да прелази струју чипа. Ако планирате да повежете велики број ЛЕД диода на излаз микрокола, онда се препоручује да изаберете логику са високим прагом као логичке елементе.

Појединачни ниво сигнала за ову логику достиже 13,5 В. Тако се излаз такве логике може применити на улаз транзисторског прекидача и до шест ЛЕД диода може бити повезано у серију на емитер (слика 1б) (дијаграм приказује један оптоспојлер). У овом случају, вредност отпорника за ограничавање струје Рк одређује се на исти начин као за коло на сл. 1 а. Са логиком ниског прага, ЛЕД диоде се могу пребацивати паралелно. У овом случају, вредност отпора отпорника Рк може се израчунати по формули:

Рк = (Е — 2,5) / (К * Иин).

Транзистор мора бити изабран са дозвољеном струјом колектора која прелази укупну струју свих ЛЕД диода повезаних паралелно, док излазна струја логичког елемента мора поуздано отворити транзистор.

На сл. 1ц приказује коло са укључивањем ЛЕД диода на колектор транзистора. ЛЕД диоде у овом колу могу бити повезане серијски и паралелно (није приказано на дијаграму). Отпор Рк у овом случају ће бити једнак:

Рк = (Е — К2.5) / (Н * Иин),

где је — Н број паралелних ЛЕД грана.

За све прорачунате отпорнике потребно је израчунати њихову снагу према познатој формули П = И2 Р. За моћније кориснике потребно је користити тиристорско или тријачко пребацивање. У овом случају, оптоспојник се такође може користити за галванску изолацију структурног логичког кола и струјног кола извршног оптерећења.

У склопним колима асинхроних мотора или трофазних синусоидних струјних оптерећења препоручује се употреба тријака који се покрећу оптичким тиристорима, а у склопним колима са ДЦ моторима или другим једносмерним оптерећењем препоручује се употреба тиристори... Примери склопних кола за АЦ и ДЦ кола су приказани на Сл. 2 и сл. 3.

Пиринач. 2. Комуникационе шеме трофазног асинхроног мотора

Пиринач. 3. Комутационо коло ДЦ мотора

На слици 2а приказан је дијаграм укључивања трофазног асинхроног мотора чија је називна струја мања или једнака називној струји оптичког тиристора.

На слици 2б приказана је склопна шема индукционог мотора, чија називна струја се не може пребацити оптичким тиристорима, али је мања или једнака називној струји контролисаног тријака. Називна струја оптичког тиристора се бира према контролној струји контролисаног триака.

На слици 3а приказано је склопно коло ДЦ мотора чија називна струја не прелази максимално дозвољену струју оптотиристора.

На слици 3б приказана је слична склопна шема ДЦ мотора чија се називна струја не може пребацити оптичким тиристорима.