Phối hợp mạch logic cấu trúc với mạch nguồn

Sự phát triển của các mạch logic cấu trúc trên các phần tử logic không tiếp xúc hầu như luôn ngụ ý rằng việc chuyển đổi các mạch nguồn sẽ được điều khiển bởi mạch logic cũng phải được thực hiện trên các phần tử không tiếp xúc, có thể là thyristor, triac, thiết bị quang điện tử .

Một ngoại lệ đối với quy tắc này chỉ có thể là rơle giám sát điện áp, dòng điện, công suất và các thông số khác chưa được chuyển đến các phần tử không tiếp xúc. Sự khác biệt về các tham số của tín hiệu đầu ra của các mạch logic cấu trúc và các tham số của thiết bị chuyển mạch đòi hỏi phải giải quyết vấn đề khớp các tham số này.

Nhiệm vụ phù hợp là chuyển đổi tín hiệu đầu ra của mạch logic thành tín hiệu có các tham số vượt quá các tham số tương tự của các mạch đầu vào của thiết bị chuyển mạch không tiếp xúc.

Giải pháp cho vấn đề này phụ thuộc vào thông số tải của mạch nguồn.Đối với tải công suất thấp hoặc mạch tín hiệu chuyển mạch, có thể không cần phối hợp đặc biệt. Trong trường hợp này, dòng tải của phần tử logic đầu ra phải lớn hơn hoặc trong trường hợp cực đoan, bằng với dòng điện đầu vào của bộ ghép quang, tức là. Dòng LED hoặc tổng dòng LED nếu chức năng đầu ra điều khiển nhiều mạch nguồn.

Khi điều kiện này được đáp ứng, không cần phải có thỏa thuận. Chỉ cần chọn một quang điện trở có dòng LED nhỏ hơn dòng tải của phần tử logic đầu ra và dòng quang điện trở lớn hơn dòng định mức của mạch điện đi kèm.

Trong các mạch như vậy, tín hiệu đầu ra từ phần tử logic được đưa đến đèn LED của bộ ghép quang, từ đó điều khiển việc chuyển đổi mạch công suất dòng điện thấp của tải hoặc phần tử tín hiệu.

Nếu không thể chọn bộ ghép quang như vậy, thì trong những trường hợp như vậy, chỉ cần chọn phần tử cuối cùng của mạch logic, phần tử này thực hiện chức năng logic với tỷ lệ phân nhánh tăng lên hoặc với bộ thu mở, nhờ đó bạn có thể nhận được các tham số cần thiết của bộ ghép quang. tín hiệu logic đầu ra và áp dụng trực tiếp nó vào đèn LED của bộ ghép quang. Trong trường hợp này, cần chọn một nguồn bổ sung và tính toán điện trở giới hạn của bộ thu hở (xem Hình 1).

Cơm. 1. Các sơ đồ kết nối bộ ghép quang với đầu ra của các phần tử logic: a — trên phần tử logic có bộ thu mở; b — bao gồm một bộ ghép quang trong bộ phát của bóng bán dẫn; c - mạch phát chung

Vì vậy, ví dụ, điện trở Rk (Hình 1 a) có thể được tính từ các điều kiện sau:

Rk = (E-2,5K) / Iin,

trong đó E là điện áp nguồn, có thể bằng điện áp nguồn dành cho chip logic, nhưng phải lớn hơn 2,5K; K là số lượng đèn LED được kết nối nối tiếp với đầu ra của vi mạch, trong khi người ta cho rằng khoảng 2,5 V rơi vào mỗi đèn LED; Iin là dòng điện đầu vào của bộ ghép quang, tức là dòng điện của đèn LED.

Đối với mạch chuyển đổi này, dòng điện qua điện trở và đèn LED không được vượt quá dòng điện của chip. Nếu bạn định kết nối một số lượng lớn đèn LED với đầu ra của vi mạch, thì bạn nên chọn logic có ngưỡng cao làm phần tử logic.

Mức tín hiệu duy nhất cho logic này đạt 13,5 V. Do đó, đầu ra của logic như vậy có thể được áp dụng cho đầu vào của công tắc bóng bán dẫn và tối đa sáu đèn LED có thể được kết nối nối tiếp với bộ phát (Hình 1 b) (sơ đồ hiển thị một bộ ghép quang). Trong trường hợp này, giá trị của điện trở giới hạn dòng điện Rk được xác định theo cách tương tự như đối với mạch điện trong hình. 1 a. Với logic ngưỡng thấp, đèn LED có thể được bật song song. Trong trường hợp này, giá trị điện trở của điện trở Rk có thể được tính theo công thức:

Rk = (E—2,5) / (K * Iin).

Bóng bán dẫn phải được chọn với dòng điện thu cho phép vượt quá tổng dòng điện của tất cả các đèn LED được kết nối song song, trong khi dòng điện đầu ra của phần tử logic phải mở bóng bán dẫn một cách đáng tin cậy.

Trong bộ lễ phục. 1 c hiển thị một mạch có đèn LED cho bộ thu của bóng bán dẫn. Các đèn LED trong mạch này có thể được kết nối nối tiếp và song song (không được hiển thị trong sơ đồ). Điện trở Rk trong trường hợp này sẽ bằng:

Rk = (E — K2.5) / (N * Iin),

trong đó - N là số nhánh LED song song.

Đối với tất cả các điện trở được tính toán, cần tính công suất của chúng theo công thức nổi tiếng P = I2 R. Đối với những người dùng mạnh mẽ hơn, cần sử dụng chuyển mạch thyristor hoặc triac. Trong trường hợp này, bộ ghép quang cũng có thể được sử dụng để cách ly điện của mạch logic cấu trúc và mạch nguồn của tải điều hành.

Trong các mạch chuyển mạch của động cơ không đồng bộ hoặc tải dòng điện hình sin ba pha, nên sử dụng triac được kích hoạt bởi thyristor quang và trong các mạch chuyển mạch với động cơ DC hoặc tải DC khác, nên sử dụng thyristor... Ví dụ về mạch chuyển mạch cho mạch AC và DC được hiển thị trong Hình. 2 và hình. 3.

Cơm. 2. Sơ đồ truyền thông của động cơ không đồng bộ ba pha

Cơm. 3. Mạch đảo chiều động cơ điện một chiều

Hình 2a cho thấy sơ đồ đóng cắt của động cơ không đồng bộ ba pha có dòng điện định mức nhỏ hơn hoặc bằng dòng điện định mức của thyristor quang.

Hình 2b cho thấy sơ đồ chuyển mạch của một động cơ cảm ứng, dòng điện định mức không thể được chuyển đổi bằng thyristor quang, nhưng nhỏ hơn hoặc bằng dòng điện định mức của triac được điều khiển. Dòng danh định của thyristor quang được chọn theo dòng điều khiển của triac được điều khiển.

Hình 3a cho thấy mạch chuyển mạch của động cơ DC có dòng điện định mức không vượt quá dòng điện tối đa cho phép của quang điện trở.

Hình 3b cho thấy sơ đồ chuyển mạch tương tự của động cơ DC có dòng điện định mức không thể chuyển mạch bằng thyristor quang.