Регулятор температуры

| Категория реферата: Рефераты по радиоэлектронике
| Теги реферата: реферат знания, скачать сообщение
| Добавил(а) на сайт: Katranovskij.

Для остальных элементов требуется стабильное напряжение питания. Выбор стабилизатора происходит по следующим параметрам : Uст = +/-15 +/-1.5 В ;
Iст >=0.04 .
По этим параметрам выбран двухполярный стабилизатор напряжения в интегральном исполнении 142ЕН6Б со следующими параметрами : Uст = +/-15 +/-
0.015 В ; Iст = 0.2 А .
Остальная схема представляет собой диодный мост VD2 - VD5 марки КЦ405Е .
Емкости на входе стабилизатора должны быть на два порядка выше, чем на выходе, поэтому выбраны следующие конденсаторы С4 = С5 = 1000 мкФ , а
С7 = С8 = 10 мкФ .

5. Задатчик интенсивности

R1

C1

VD1 R2

VD2 R3

C2 VD3 R4

Исходя из задания на курсовой проект к задатчику можно предъявить следующие требования :
1. Задатчик интенсивности должен обеспечивать потенциальную развязку от напряжения сети.
2. Время нарастания температуры 32 сек.

Потенциальную развязку обеспечивает трансформатор с коэффициентом передачи КП на входе задатчика.

Время нарастания температуры обеспечивает схема интегратора собранная на операционном усилителе.

Произведем расчет навесных элементов операционного усилителя в задатчике интенсивности.

Из графика задания найдем приблизительные коэффициенты пропорциональности резисторов R2 R3 R4 :

Кт = (t / (U
(t - изменение температуры на одном участке
(U - изменение напряжения на том же участке
Кт1 = 20 / 100 = 1.25
Кт2 = 35 / 100 = 0.35
Кт3 = 25 / 20 = 0.2
При ступенчатой подаче на задатчик интенсивности 220 (В) в работу включаются сразу все резисторы (R2, R3, R4). Примем их параллельное сопротивление равным Rтретьего = 4.7 Ком .
Тогда параллельное сопротивление резисторов R2 и R3 можно вычислить по формуле :
Rвторого = n1(Rтретьего = 1.679 10-4 где n1 = Кт3 / Кт2
Найдем величину сопротивления R2 :
R2 = n2 (Rвторого = 2.937 104 где n2 = Кт2 / Кт1
Выберем из ряда резисторов стандартный номинал R2 = 30 Ком
Rвторого = R2 / n2 = 1.714 104 Ом
Найдем величину сопротивления R3 :
R3 = R2 (Rвторого / (R2 - Rвторого) = 4 104
Выберем из ряда резисторов стандартный номинал R3 = 43 Ком
Найдем величину сопротивления R4 :
R4 = Rвторого (Rтретьего / (Rвторого - Rтретьего) = 6.427 103
Выберем из ряда резисторов стандартный номинал R3 = 6.2 Ком
По получившимся номиналам резисторов посчитаем их общее сопротивление
Rтретьего = 4.6 103 .

Определим величину емкости конденсатора в обратной связи операционного усилителя из условия :
Rтретьего (C = 32 сек где Rтретьего - общее сопротивление резисторов R2, R3, R4.
С = 32 / Rтретьего = 0.00694 Ф.
Выберем из ряда конденсаторов стандартный номинал
С = 6800 мкФ.
Величина резистора R1 и типы стабилитронов зависят от выходного напряжения трансформатора. Примем выходное напряжение трансформатора Uвых = 6 В, при входном напряжении Uвх = 220 В.
Значит коэффициент трансформации Ктр = 6 / 220 = 0.0273.
Выберем выпрямительный диод Д12А со следующими параметрами: Iпр = 100 мА ,
Uпр = 1 В, Uобр = 50 В.
Учтем падение напряжения на выпрямительном диоде
Тогда при Uвх = 100 В Uвхоу = 1.9 В при Uвх = 200 В Uвхоу =4.7 В
Выберем стабилитроны для требуемых напряжений:
КС119А Uст = 1.9 В Iст = 10 мА
КС147Г Uст = 4.7 В Iст = 10 мА
Коэффициент усиления операционного усилителя сделаем равным двум, чтобы операционный усилитель не вошел в насыщение. Тогда Uвыхоу = 10 В.
Конденсатор на входе операционного усилителя должен быть достаточно большой емкости, чтобы сгладить пульсации напряжения с выхода выпрямительного диода.
Примем емкость конденсатора С2 = 2200 мкФ.

6. Датчик температуры

+15B

R2

-15B R3

R4

R1 R5

VD

По заданию на курсовой проект датчик температуры должен быть выполнен на диоде. Выбран маломощный выпрямительный диод Д106 с параметрами Iпрср = 1 мА ; Т мах = 1250 .
Резистором R1 задает ток через диод .
R1 = Un / Iпрср = 15 Ком
Подаем на вход операционного усилителя опорное напряжение через резисторы
R3 и R2 .
Зададим падение напряжения на резисторе R2 = 5 В , что соответствует сопротивлению R2 = U / I = 15 / 0.0001 = 150 Ком. Но резистор подстроечный и, следовательно, для удобства регулировки нужен номинал в два раза больше.
Примем сопротивление резистора R2 = 300 Ком.

Зададим падение напряжения на резисторе R3 U = 9 В при токе через него I =
0.00001 А.
R3 = U / I = 900 Ком
Выберем из ряда резисторов стандартный номинал R3 = 910 Ком.
Из расчета задатчика интенсивности видно, что при максимуме задания на выходе датчика температуры должно быть +10 В.
Соответственно подберем коэффициент усиления операционного усилителя и номиналы резисторов во входной ветви и в ветви обратной связи.
Изменение падения напряжения на диоде составляет 2 (мВ/С0) , на всем рабочем участке это изменение падения напряжения составит 0.18 В. Это и будет максимальное входное напряжение.
Тогда найдем коэффициент усиления К = Uвых / Uвх = 55.56 .
По этому значению подберем сопротивления R5, R4 .
Резистор R5 возьмем переменный для компенсации ошибок задания, которые возникают из-за разбросов параметров элементов схемы.
Примем величину сопротивления R5 = 10 Ком.
Тогда R4 = 5000 ( 55.56 = 277 Ком .
Выберем из ряда резисторов стандартный номинал R4 = 270 Ком.