Реферат: Регулятор температуры - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Регулятор температуры

Банк рефератов / Экономика и финансы

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 35 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

1. Задание на курсовой проект Требуется разработать регулятор температуры, который будет поддержи вать температуру в соответствии с графиком задания Рис. 1. Точность соответствия температуры заданию должна быть не ниже 12%. t 0 C 80 -10 Uвх,В 0 100 200 220 Функциональная схема устройства : Uп = 140+/-30% Uвх ЗИ Р СУ VT1 Дt Rн Требования к узлам устройс тва: 1. Задатчик интенсивности : 1.1. Uвх 0 = 0 В. 1.2. Uвх 1 = 220 В ; (напряжение сети). 1.3. Время нарастания температуры 32 с. 1.4. Задатчик должен обеспечивать потенциальную развязку от напряжения с ети. 2. Система управления импульсным ключом: 2.1. Обосновать выбор типа модуляции. 2.2. Разработать принципиальную схему. 2.3. Рассчитать элементы. 3. Импульсный ключ: Выбрать требуемый транзистор импульсного ключа по току и напряжению. 4. Нагревательный элемент : Мощность нагревательного элемента 250 Вт. 5. Датчик температуры: Выполняется на диоде. 6. Регулятор : Пропорционально интегральный регулятор. 2. Импульсный ключ. Выбор силового ключа произ водится из расчета максимального напряжения U кэ max и максимального тока I к max U n max = U н + 30% = 182 B = U кэ max I н = P/U н = 1.786 A Ном инальный ток через транзистор I max = U кэ max I н / U н Максимальный ток через транзистор Транзистор выбираем с запасом по току и напряжению 30%. U кэ max = U п max + 30% = 236 B I к max = I max + 30% = 3.9 A Выбран транзистор КТ858А , из раздела высокочастотные мощны е, со следующими параметрами : I к max = 7А ; U кэ max = 400 В ; = 10 ; U бэо max = 6 В ; U кэ на с = 1 В К IД = / 3 = 3.33 Динамический коэффициент передачи по ток у I б max = I max / K I Д = 0.905 А 3. Система управлени я импульсным ключом. 3.1. Предоконечный каскад. Вы бор транзисторов в предоконечном каскаде проводится по следующим пара метрам : 1. U n < U бэо max(силового ключа) 2. I к max = I б (силово го ключа) max + 50% 3. U кэ max = 2U n + 30% Примем Un = 5 B Тогда : U кэ max = 13 В I к max = 1.358 А Для как можно большего уменьшения тока управления необходимо в пр едоконечный каскад поставить транзистор с большим коэффициентом усиле ния. Важным условием так же является широкая полоса рабочих частот. По этим параметрам выбран составной высокочастотный транзисто р КТ972Б со следующими параметрами : I к max = 4А ; U кэ max = 45 В ; = 750 ; U бэо max = 5 В ; U кэ нас = 1.5 В К IД = / 3 = 250 Динамический коэффициент передачи по току Определим ток базы составного транзистора : I б max = I к max / K IД = 0.005 А Ток базы достаточно мал, значит можно уже использовать микросхему. Для более быстрого отключения силового транзистора необходимо пр итянуть накопившиеся на его базе заряды к отрицательному полюсу источн ика питания. Для этого необходимо использовать транзистор типа p - n - p . Произведем выбор этого транзистора . 1. U кэ max = 2U n + 30% 2. I к max = I б (силово го ключа) max + 50% Выбран транзистор 2Т830А со следующим и параметрами : I к max = 2А ; U кэ max = 25 В ; = 25 ; U бэо max = 12 В ; U кэ нас = 0.6 В 3.2. Управление ключом поручим АЦП . K554CA3Б 3 W 4 2 7 Q R 8 R 9 11 Q 6 +U -U Выберем компаратор К554СА3Б со следую щими параметрами: U n = +/-15 B (+/-1.5 В) ; I пот1 < 7.5 mA ; I пот0 = 5 mA ; U cм < 7.5 mB ; I вх ср < 0.25 mkA ; Для управления импульсным ключом необходимо на его вход подавать управляющие импульсы, преобразованные из аналоговых сигналов задания и сигнала с датчика температуры. Для этой цели выберем широтно импульсн ую модуляцию ШИМ - 1. Я реализую ШИМ - 1 модулятор на компараторе. Более точна я модуляция в данном проекте не требуется т.к. на входе компаратора сигна л не сложной формы. А ШИМ - 1 более прост в настройке ( легко можно посмотреть на экране осциллографа ). На один вход компаратора подаются контрольные импульсы с генератора пилообразных импульсов. На другой вход компарато ра подаются сигнал задания и сигнал с датчика температуры, обработанные определенным образом. На выходе компаратора образуются управляющие импульсы. 3.3. Генератор пилообразных импульсов. Генератор пилообразных импульсов сделаем на основе генератора прямоугольных импульсов построен ного на логических элементах. Генератор прямоугольных импульсов построим на основе микросхемы К561ЛН2 ,выполненной по технологии КМОП . Эт а микросхема содержит 6 логических элементов НЕ три из которых мы исполь зуем. На входы оставшихся трех элементов подадим логический уровень 1 . +15 B R4 1 1 1 R7 VT C2 R1 R2 R3 C1 VD Произведем расчет и выбор навесных элементов микросхемы. Генератор будем строить на частоту f = 10 Кгц , что соответствует периоду Т = 100 мкС . Из этого условия выбираем сопротивление R4, принимая величину емкости С 2 = 820 пФ. R4 C2 = 100мкС R4 = 1.22 10 5 Из ряда резисторов выбран номинал R4 = 130 Ком . Величина параллельного сопротивления резисторов R2 R3 должна находи ться в пределах от 3 до 4 кОм, чтобы не перегрузить логический элемент по то ку. Пренебрегая R2 выберем R3 = 3.6 кОм . Длительность импульса на выходе последнего логического элемента долж на находиться в пределах 1...2 мкс. Примем длительность импульса tи = 1.5 мкс. В м оей схеме длительность импульса определяется С1 R3 = tи . Отсюда определим ве личину емкости С1. С1 = 4.167 10 -10 Ф Выберем величину емкости С 1 из ряда емкостей С1 = 3.9 10 -10 . С1 R3 = 1.404 мкС. Это значение удовлетворяет нашему промежутку. В моей схеме период импульса определяется С1 R2 = Т. Отсюда найдем величину сопротивления R2 R2 = 2.564 10 5 Ом Из ряда резисторов выберем номинал R2 = 2.7 10 5 Ом. Величина сопротивления R1 должна находиться в пределах 10...500 Ком . Примем R1 = 100 Ком. Транзистор в этой схеме выбран КТ603А со следующими параметрами I kmax = 0.3 A ; U КЭ = 30 В ; = 80 . Резистор R7 выбираем по току базы транзистора . I k = I kmax - 30% = 0.21A I б = I k / = 2.625 mA R7 = Un / I б = 5714 Ом Из ряда резисторов выбираем номинал R7 = 5.6 Ком 4. Блок питания -U вх СТ -U вых -15В +U вх +U вых +15В 220 В GND +5В -5В Блок питания требуется с двумя двухполярными источниками. Одним пя ти вольтовым источником , для питания импульсного ключа, и вторым пятнад цати вольтовым источником питания , для микросхем . Для питания импульсного ключа стабилизатор напряжения не нужен, и я использую простую схему диодный мост VD11 - VD14 марки КД209 и конденсаторы С14 = С15 = 100 мкФ и С12 = С13 = 0.01 мкФ . 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 напряжени я в интегральном исполнении 142ЕН6Б со следующими параметрами : Uст = +/-15 +/-0.015 В ; Iст = 0.2 А . Остальная схема представляет собой диодный мост VD2 - VD5 м арки КЦ405Е . Емкости на входе стабилиз атора должны быть на два порядка выше, чем на выходе, поэтому выбраны след ующие 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 след ующие требования : 1. Задатчик интенсивности должен обеспечивать потенциальную развязку о т напряжения сети. 2. Время нарастания температуры 32 сек. Потенциальную развязку обеспечивает трансформатор с коэффициентом п ередачи К П на входе задатчика. Время нарастания температуры обеспечивает схема интегратора собранн ая на операционном усилителе. Произведем расчет навесн ых элементов операционного усилителя в задатчике интенсивности. Из графика задания найдем приблизительные коэффициенты пропорциональности резисторов R2 R3 R4 : Кт = t / U t - изменение темпе ратуры на одном участке U - изменение напря жения 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 включаютс я сразу все резисторы (R2, R3, R4). Примем их параллельное сопротивление равным R третьего = 4.7 Ком . Тогда параллельное сопротивление резисторов R2 и R3 можно вычислить по фор муле : R второго = n1 R третьего = 1.679 10 -4 где n1 = Кт3 / Кт2 Найдем величину сопротивления R2 : R2 = n2 R второго = 2.937 10 4 где n2 = Кт2 / Кт1 Выберем из ряда резисторов стандартный номинал R2 = 30 Ком R второго = R2 / n2 = 1.714 10 4 Ом Найдем величину сопротивления R3 : R3 = R2 R второго / (R2 - R второго ) = 4 10 4 Выберем из ряда резисторов стандартный номинал R3 = 43 Ком Найдем величину сопротивления R4 : R4 = R второго R третьего / (R второго - R третьего ) = 6.427 10 3 Выберем из ряда резисторов стандартный номинал R3 = 6.2 Ком По получившимся номиналам резисторов посчитаем их общее сопротивление R третьего = 4.6 10 3 . Определим величину емкости конденсатора в обратной связи операционн ого усилителя из условия : R третьего C = 32 сек где R третьего - общее сопротивление р езисторов R2, R3, R4. С = 32 / R третьего = 0.00694 Ф. Выберем из ряда конденсаторов стандартный номинал С = 6800 мкФ. Величина резистора R1 и типы стабилитронов зависят от выходного напряже ния трансформатора. Примем выходное напряжение трансформатора U вых = 6 В, при входном напряжении U вх = 220 В. Значит коэффициент трансформации Ктр = 6 / 220 = 0.0273. Выберем выпрямительный диод Д12А со следующими параметрами: I пр = 100 мА , U пр = 1 В, U обр = 50 В. Учтем падение напряжения на выпрямительном диоде Тогда при Uвх = 100 В U вх оу = 1.9 В при Uвх = 200 В U вх оу =4.7 В Выберем стабилитроны для требуемых напряжений: КС119А U ст = 1.9 В I ст = 10 мА КС147Г U ст = 4.7 В I ст = 10 мА Коэффициент усиления опер ационного усилителя сделаем равным двум, чтобы операционный усилитель не вошел в насыщение. Тогда U вых оу = 10 В. Конденсатор на входе операционного усилителя должен быть достато чно большой емкости, чтобы сгладить пульсации напряжения с выхода выпря мительного 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 н а диоде. Выбран маломощный выпрямительный диод Д106 с параметрами I прср = 1 м А ; Т мах = 125 0 . Резистором R1 задает ток через диод . R1 = Un / I прср = 15 Ком Подаем на вход операционного усилителя опорное напряжение через резис торы R3 и R2 . Зададим падение напряжения на резисторе R2 = 5 В , что соответствует сопроти влению R2 = U / I = 15 / 0.0001 = 150 Ком. Но резистор подстроечный и, следовательно, для удобс тва регулировки нужен номинал в два раза больше. Примем сопротивление ре зистора 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 в ыходе датчика температуры должно быть +10 В. Соответственно подберем коэффициент усиления операционного усилител я и номиналы резисторов во входной ветви и в ветви обратной связи. Изменение падения напряжения на диоде составляет 2 (мВ/С 0 ) , на всем рабочем участке это изменение паден ия 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 в озникают 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.
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Помните, как мы сидели на занятиях по психологии, изучая собаку Павлова? Долго смеялись, какие глупые у него собаки.
А потом звенел звонок, и мы шли в столовую.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru