promel (967628), страница 66
Текст из файла (страница 66)
Они охватывают области применения полупр, пиковых индикаторов. ЖК-иядикаторы с большим размером отоэод' каемых знаков конкурентоспособны также в областях применебра яия вакуумно-люминесцентных и газоразрядных индикаторов. клементы индикации на основе жидких кристаллов отличаются от т индикаторов других типов наименьшим потребляемым током. По эле ектрическим параметрам они согласуются с интегральными МДП- „„кросхемами. Таким образом, ЖК-индикаторы позволяют создавать тройства отображения информации с минимальной потребляемой „щпостью (например, наручные часы). Вместе с тем при создании тройств отображения информации приходится считаться с такими „достатками ЖК-индикаторов, как необходимость внешнего освемеиия или подсветки, узкий температурный диапазон применения, „аиыеньшее из всех индикаторов быстродействие.
Управление буквенно-цифровыми ЖК,-индикаторами производйт- я преимущественно по статическому методу, Каждый индикатор (синтезирующая фигура) имеет собственную информационно-логическую схему, преобразующую код числа его счетной декады в сигналы управления сегментами. Для исключения влияния электрохимических явлеиий на срок службы индикаторов как с эффектом динамического рассеяния света, так и с эффектом скручивания нематической фазы их питание осуществляют переменным напряжением.
Форма кривой напряжения питания обычно прямоугольная. Выборку сегмеятов при отображении знаков производят м е т о д о м и н в е р с и и ф аз ы подводимых к сегментам напряжений. Сущность метода заключается в следующем. К общему сигнальному электроду и знаковым электродам (сегментам) подаются переменные напряжения прямоугольной формы с амплитудой, вдвое меньшей номинальной. При этом напряжения яа сегментах могут быть в противофазе или в фазе с напряжением питания общего сигнального электрода (рис.
4П9). Если напряжение на сегменте (например, на сегменте 1) находится в противофазе с напряжением общего электрода, то к нему относительно общего электрода при"ладывается переменное напрягкение двойной амплитуды, что обеспечивает участие сегмента ~~~бражении знака, Если на- Рис. 4 19. Принцип управлення цифровым )КК-индикаторам методом инверсии фазы Рис.
4.20. Структурная схема управления цифровым хКК-индикатором методом инверсии фазы 285 пряжение на сегменте (например, на сегменте б) совпадаег: фазе с напряжением общего электрода, то напряжение м ' ними равно нулю, что исключает участие сегмента в синтезе ка. Управление фазой яапряжений питания сегментов осуществл от счетяой декады с помощью дешифратора и транзисторных клю ' Структурная схема управления семисегментным ЖК-инди ром методом ияверсии фазы приведена на рис. 4.20.
Напряжения тания индикатора формируются генератором парафазного напра ния (ГПФН). Напряжение с выхода 1 генератора подается на об сигнальный электрод. Каждый из зяаковых электродов связан с об ми выходами геяератора посредством двух ключей. Один из кл управляется сигналом с выхода дешифратора непосредственно„ другой — через инвертор. При поступлении сигнала «!», например, с первого выхода деш. ратора ключ К,, открывается, а ключ К,, закрывается. Ключ связывает выход 2 генератора с первым сегментом индикатора.
М этим сегментом и обгцим электродом будет приложено перемен. напряжение двойной амплитуды с выходов 1, 2 генератора, что о, почивает участие сегмента в отображения информации счетной декад Если на том же выходе дешифратора имеется сигнал «О», то открыт' будет ключ К. ».
а закрытым — ключ К,, Напряжение с выход будет подано и на сигнальный, и на знаковый электроды, Напряж между ними равно нулю. Участие сегмента в формировании зн исключается. Аналогично осуществляется управление и остальны сегментами индикатора. Мультиплексный метод построения схемы управления )КК-и~ ' каторами не получил широкого распространения, что объяеняе недостаточным быстродействием этих индикаторов. гланд пятая МАЛОМОЩНЫЕ ВЫПРЯМИТЕЛИ ОДНОФАЗНОГО ТОКА й 5.1. Овндие сведения В ы п р я м и т е л е м называют устройство, предназначенное для преобразования энергии источника переменного тока в постоянный ток.
Необходимость в подобном преобразовании возникает, когда питание потребителя осуществляется постоянным током, а источником электрической энергии является источник переменного тока, например промышленная сеть частотой 50 Гц. В настоящей главе рассматриваются схемы выпрямителей с потребляемой нагрузкой мощностью до н ес к о л ь к и х с от е н на т т, в связи с чем их относят к классу маломощных выпрямителей. Такие выпрямители предназначены для питания постоянным током различных систем и устройств промышленной электроники, решающих задачи управления, регулирования, переработки, отображения информации и т. д. При указанной мощности нагрузки задачу преобразования электрической энергии переменного тока в постоянный ток решают с помощью однофазных выпрямителей, питающихся от однзфазной сети переменного тока.
Структурная схема системы преобразования электрической энергии с однофазным выпрямителем "~казана на рис. 5.!. Основой ее является выпрямитель на одном или "ескольких диодах, соединенных по определенной схеме. При пи~~роении системы преобразования по рис. 5.! трансформатор на входе диодной схемы выполняет вспомогательную роль. Его функция сво одится к повышению или понижению вторичного напряжения ут пр" заданном первичном напряжении !уг (рис.
5.2, а, б) с целью по- Р"с. В 1, Структурная схема маломощного источника питания лучения требуемой величины постоянного напряжения на выход такому принципу выполняется система с однофазным м о с т о и' в ы п р я м и т е л е м. Вместе с тем имеются схемы выпрямит . в которых трансформатор является их неотъемлемой частью, на мер схема однофазного двухполупериодн" в ы п р я м и т е л я с выводом нулевой точки траясформатора (,: нофазная нулевая схема). Соотношение чисел ви вторичной и первичной обмоток тр ии форматора здесь также определя величиной постоянного напряжени ' л) выходе выпрямителя, Однофазная нулевая и мостовая мы выпрямления нашли наиболь "г а-'=-ьа Г 1 и) 0 ) б) а) )Г грг 'пг Д брг дв4— зи-т- б) б г) Рис.
5.3. Виды сглаживающих филь а — простейший индуктивный фильтр; б стейший емкаствый фильтр; в — адиазве Г.образный ЬС-фильтр; г — двухввенный Г.о, ный ВС-фильтр Рис. 5.2. Временные диаграммы, иллюстрирующие принцип выпрямленна однофааного тока применение в маломощных выпрямителях однофазного т Принцип выпрямления основывается на получении с пом диодной схемы из двуполярной синусоидальной кривой яапряж иа(ю)) однополярных полуволн напряжения иг (ю)) (рис. 5.2, в).
На, жение ил (М) характеризует кривую в ы п р я м л ен н о го ) п ряжения выпрямителя. Ее постояяная составляю, Ул определяет с р е д н е е з н а ч е н и е в ы п р я м л е н н о нап ряжения. Как видно из рис. 5.2, в, кривая выпрямленного напряж ' помимо постоянной составляющей содержит переменную (пульсир щую) составляющую, которая определяется разностью напряже ин (ю)) — ()г .
Наличие переменной составляющей в подавляю большинстве случаев является нежелательным. Поэтому осушает ют фильтрацию выпрямленного напряжения путем подключени выходу выпрямителя сглаживающих фильтров ( рис. 5.!). Сглаживающие фильтры выполняют на основе реактивных злеиен „„,в — дросселей и конденсаторов, которые оказывают соответственяс большое и малое сопротивления переменному току и наоборот — для псс тоянного тока. Указанные свойства этих элементов используют прн „построении простейших сглаживающих фильтров: сгл аж иший дроссель включают последовательно с нагрузкой, а конденсар — параллельно ей, Виды сглаживающих фильтров показаны на с, 5.3.
На Рис. 5.3, а, б пРедставлены схемы пРостейших одноэле„еятных сглаживающих фильтров, выполненных соответственно на нове дросселя (.э и конденсатора Сь, на рис. 5.3, в — схема одновеиного Г-образного (.С-фильтра, а на рис. 5.3, г — схема двухзвенасго сглаживающего фильтра с использованием двух Г-образных (С-фильтров. Путем надлежащего выбора параметров фильтра получают постоянное напряжение, удовлетворяющее нагрузку в отношения пульсаций. Наличие сглаживающего фильтра оказывает значительное влияпне на режим работы выпрямителя и его элементов.
Существенным приэтомявляется характер входной цепи сглажива ющ е г о ф и л ь т р а, определяющий совместно с внешней нагрузкой вид нагрузки выпрямителя. Так, для сглаживающих фильтров, выполненных по схемам рис. 5.3, а, в, г, нагрузка выпрямителя носит активно-индуктивный характ е р, а для сглаживающего фильтра, выполненного по схеме рис. 5.3, б, — а к т и в н о - е м к о с т н ы й х а р а к т е р. Между сглаживающим фильтром и нагрузкой иногда подключают с т а б и л и з а т о р н а п р я ж е н н я (см.
Рис. 5.1), обеспечиваю.ций поддержаяие с яеобходимой точностью требуемой величины постоянного напряжения на нагрузке в условиях изменения яапряжения питаюцей сети и тока нагрузки. В следующих параграфах более подробно рассматриваются выпрямители, сглаживающие фильтры и стабилизаторы, предназначеняые для работы на маломощную нагрузку. Поскольку режим чисто активной нагрузки не является характерным для выпрямителя, его используют только для изучения принципа действия схем выпрямителей и их качественной оценки. Вместе с тем некоторые из рассматриваемых в настоящей главе вопросов (касающихся схем выпрямителей и сглаживающих фильтров) являются оби)ими также для выпрямителей средней и большой иси)ности (см. гл. 6).
В частности, в отдельных случаях выпрямители ~редней и большой мощности выполняют по однофазным схемам. Общим для всех выпрямителей является их преимущественное применение при активно-индуктивном характере наг (СР У з к и: для маломощных выпрямителей — со сглаживающим сгла Фильтром, а для выпрямителей средней и болыпой мощности — со и я глаживающим (-фильтром, Поэтому материал по маломощным выРямителям дан с учетом рассмотрения общих вопросов и используется затем в гл. 6.
Принцип действия схемы.,'; Основные соотношения гаг д ~-й. ыт— Схема выпрямителя показана рис. 5.4, а. Необходимым элегм том выпрямителя является силов трансформатор Тр с двумя втор' ными обмотками ыт~т и нта а, с ванными с первичной обмоткой. коэффициентом трансформации = ю,lтгтг т =-ю,(юв.а.