Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Рис.3.1

Светодиод HL1 зеленого цвета инди­цирует включение устройства. Свето­диод HL2 красного цвета зажигается при ошибочном подключении батареи в обратной полярности. После исправ­ления ошибки потребуется сменить предохранитель FU2.

Проследим работу устройства. Перед включением его в сеть необходимо под­ключить к зажимам Х1 и Х2 аккумулятор­ную батарею. Далее нажимают кнопку SB1. Через замкнутые контакты кнопки и конденсатор С1 на трансформатор Т1 подается напряжение сети. Ко вторич­ной обмотке трансформатора подклю­чен выпрямительный мост на диодах VD1...VD4, с которого снимается пуль­сирующее напряжение, создающее ток зарядки аккумуляторной батареи. Два диода этого моста совместно с диода­ми VD5, VD6 образуют второй выпрями­тельный мост, постоянное напряжение с которого после сглаживания конден­сатором СЗ подается для питания узла на транзисторах VT1, VT2. Цифровая часть устройства залитана от микро­схемного стабилизатора DA1, обеспечи­вающего высокую стабильность и низ­кий уровень пульсаций выходного на­пряжения.

Начинается зарядка аккумуляторной батареи. Через диод VD7 пульсирую­щее напряжение поступает на фильтр низких частот R4-C3, снижающий пуль­сации до уровня, при котором они не оказывают заметного влияния на рабо­ту компаратора DA2. С конденсатора СЗ постоянное напряжение, пропорци­ональное напряжению на клеммах за­ряжаемой батареи, через резистивный делитель напряжения R21-R22 посту­пает на неинвертирующий вход компа­ратора DA2 (вывод 3). На инвертиру­ющий вход компаратора (вывод 4) по­ступает напряжение с резистивной матрицы R11...R20. В момент включе­ния устройства дифференцирующая цепь C5-R10 формирует импульс по­ложительной полярности, который об­нуляет все счетчики, за исключением DD2.2. Поэтому напряжение на выхо­де резистивной матрицы минимально и заведомо меньше напряжения, по­ступающего на вывод 3 DA2. На выхо­де компаратора (вывод 9) при этом высокий уровень, который через рези­стор R26 поступает на вход R (вывод 7) счетчика DD2.2, обнуляя также и его. Напряжение низкого уровня с выхода DD2.2 (вывод 4) через резистор R25 поступает на базу транзистора VT1, закрывая его. Транзистор VT2 при этом открывается, срабатывает реле К1 и своими контактами блокирует контак­ты кнопки SB1.

Через резистивный делитель R2-R3 на формирователь прямоугольных им­пульсов, выполненный на элементах DD1.1 и DD1.2, поступает пульсирующее напряжение частотой 50 Гц. С выхода, формирователя импульсы подаются на входы счетчиков DD2.1 и DD5.1. Счет­чик DD2.1 совместно со счетчиком DD3 и элементами DD1.3, DD1.4 образуют таймер, отсчитывающий часовые про­межутки времени. С целью некоторого упрощения схемы, цикл выбран равным примерно 65 минутам, что практически не влияет на режим зарядки аккумуля­торной батареи.

Пока таймер не отсчитал заданный интервал времени, на выходе элемен­та DD1.4 будет присутствовать логический "0" и, следовательно, на выхо­де элемента DD4.3 и входе CN (вывод 1) счетчика DD5.1 будет логическая "1", запрещающая работу счетчика. Через час на выходе элемента DD1.4 появит­ся напряжение высокого уровня. Эле­мент DD4.3 переключится и разрешит работу счетчика DD5.1, а также связан­ного с ним счетчика DD5.2. На выходе резистивной матрицы начнет формиро­ваться ступенчато возрастающее (в такт входным импульсам) напряжение. Его минимальная величина (при логическом "0" на всех выходах счетчиков) выстав­ляется резистором R19 в процессе ре­гулировки, а максимальная — практи­чески равна напряжению питания счет­чиков DD5.1, DD5.2. Весь диапазон вы­ходного напряжения матрицы разбит на 256 ступеней по 16...18 мВ.

Компаратор DА2 сравнивает напря­жение на своем неинвертирующем вхо­де, которое пропорционально напря­жению на аккумуляторной батарее, с напряжением на выходе матрицы. Как только эти напряжения сравняются, компаратор переключится, и на его выходе появится напряжение низкого уровня. Элемент DD4.3 также переклю­чится, и логическая "1" с его выхода запретит работу счетчика DD5.1. Таким образом, на инвертирующем входе компаратора зафиксируется напряже­ние, пропорциональное напряжению на заряжаемой аккумуляторной бата­рее на данный момент времени.

При переключении компаратора пере­ключится логический элемент DD4.4. Логическая "1" с его выхода поступит на вход (вывод 6) элемента DD4.1, на втором входе которого (вывод 5) так­же присутствует логическая "1". Эле­менты DD4.1, DD4.2 переключатся, высокий уровень напряжения с выхо­да DD4.2 через диод VD12 обнулит счетчики DD2.1 и DD3, возвращая их и связанные с ними логические элемен­ты DD1.3. DD1.4, DD4.1, DD4.2 в ис­ходное состояние.

Импульс положительной полярнос­ти с выхода элемента DD4.2 поступит также на вход СР счетчика DD2.2 (вы­вод 2), однако счетчик не изменит сво­его состояния, поскольку на его входе R (вывод 7) в течение некоторого вре­мени, определяемого постоянной раз­ряда конденсатора С6 через резистор R26, поддерживается высокий уровень напряжения.

По мере зарядки аккумуляторной батареи напряжение на ней постепен­но увеличивается. Пропорционально увеличивается напряжение на неинвер­тирующем входе компаратора DA2. Когда оно превысит напряжение на

инвертирующем входе, компаратор пе­реключится, на его выходе вновь по­явится напряжение низкого уровня, и при появлении на выходе элемента DD1.4 логической "1" описанный выше процесс повторится вновь.

Так будет продолжаться до тех пор, пока рост напряжения на аккумулятор­ной батарее не прекратится (строго говоря — пока изменение напряжения на неинвертирующем входе компарато­ра не выйдет за пределы текущей "сту­пеньки" на выходе резистивной матри­цы R11...R20). В этом случае появле­ние на выходе элемента DD1.4 напря­жения логической "1" не вызовет пере­ключения элемента DD4.3. Счетчики DD5.1, DD5.2 и компаратор останутся в прежнем состоянии, конденсатор С6 разряжен. Поэтому импульс положи­тельной полярности, поступивший с выхода элемента DD4.2 на выход СР счетчика DD2.2, будет им "учтен". При повторении (через час), той же ситуа­ции, на выходе 2 (вывод 4) счетчика по­явится напряжение высокого уровня, которое поступит через резистор R25 на базу транзистора VT1, что вызовет отпускание якоря реле К1 и отключе­ние устройства от сети.

Если в течение второго часа напря­жение на аккумуляторной батарее уве­личится настолько, что это вызовет пе­реключение компаратора DA2, то по­явившееся на его выходе напряжение высокого уровня через резистор R26 обнулит счетчик DD2.2. Таким образом, выполняется требуемое инструкцией по эксплуатации батарей условие не­изменности напряжения на заряжае­мой аккумуляторной батарее в течение двух часов подряд.

Положительная обратная связь, вве­денная в компаратор через делитель R23-R22, создает небольшой гистере­зис, что способствует более четкому переключению компаратора в услови­ях медленно меняющегося входного напряжения и обеспечивает защиту от помех, вызываемых небольшими пуль­сациями напряжения на его входах.

При случайном отключении аккуму­ляторной батареи от клемм зарядного устройства, напряжение на вторичной обмотке трансформатора Т1 и выходе моста VD1...VD4 резко возрастает. От­крывается стабилитрон VD8, что при­водит к открыванию транзистора VT1 и выключению устройства.

С целью защиты диодов VD1...VD4 при случайном подключении аккумуля­торной батареи в обратной полярнос­ти, в устройство введен предохрани­тель FU2.

4. ПЕРЕЧЕНЬ ЭЛЕМЕНТОВ К ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СХЕМЕ

Перечень входящих в состав рассматриваемой электрической схемы активных элементов и микросхем, на основе которых эти элементы выполнены, приведён в Таблице 4.1.

Перечень элементов к электрической схеме

Таблица 4.1

5. НАЗНАЧЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ СХЕМЫ

Назначение каждого из элементов рассматриваемого ключа описано в Таблице 5.1.

Назначение элементов схемы

Таблица 5.1

Обозначение элемента	Назначение элемента
Т1	Преобразует напряжение 220 вольт в 14,5 вольт
VD5,VD6,С3	Образуют питание узла на транзисторах
VD1..VD4,	Выпрямляет переменное напряжение
VD7,R4,C3,R21,R22	Снимается напряжение пропорциональное напряжению на клеммах аккумулятора
DA1	Питает цифровую часть устройства, обеспечивая высокую стабильность и низкий уровень пульсаций напряжения
DD1.1,DD1.2, R9	Формирует прямоугольные импульсы 50 Гц
DD2.1,DD3,DD1.3,DD1.4	Образуют таймер, определяющий периодичность контроля за ростом напряжения
DD5, R11-R18	Образуют управляемый генератор ступенчатого возрастающего напряжения
DA2	Сравнивает опорное напряжение с напряжением на аккумулятора
DD2.2	Вырабатывает сигнал на выключение устройства при постоянстве напряжения на батарее в течение заданного времени
VT1,VT2,R6,R7,VD9,R5, VD8,R25	Собран узел управления реле
С1,R1	Собран фильтр для гашения искры на контактах
C5,R10	Формирует импульс положительной полярности, который обнуляет все счетчики.
R2,R3	Резистивный делитель
DD4.3	Запрещает или разрешает работу счетчикам DD5.1,DD5.2
R19	Выставляется минимальная величина напряжения на выходе резистивной матрицы
DD4.2,DD4.1,DD4.4,VD12	Обнуляет счетчики
C7,C4	Фильтр по питанию
HL1,HL2	Индикаторы для контроля работы устройства
R8,VD10	Контролирует правильность подключения аккумулятора
С6,R26	Поддерживает высокий уровень напряжения в течении некоторого времени

Заключение

В данной курсовой работе изучено и подробно описано устройство, и принцип действия. В автомате для дозарядки АБ, определены функции каждого элемента системы и установлены их взаимосвязи. Среди достоинств рассматриваемой схемы можно выделить функциональность, некритич­ность к выбору элементов, удобство и высокую экономическую эффективность использования.

Список используемых источников

1. ГОСТ 7.32-91 (НСО 5966-82) Отчёт по научно-технической работе: структура и правила оформления.

2. Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы: Справочник - М.: Радио любитель, 2000.

3. Якубовский С.В. Баранов Н.А. и др. Аналоговые и цифровые интегральные микросхемы - М.: Радио и связь, 1985.

4. Лачин В.И., Савёлов Н. С. Электроника.-Л.; «Феникс», 2002.

5. Шило В.Л. Популярные цифровые микросхемы. – Ч.: Металлургия, 1988.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Характеристики

Список файлов реферата