Простейший ключ
В дальнейшем полевым транзистором мы будет называть конкретно MOSFET,
то есть полевые транзисторы с изолированным
затвором
(они же МОП, они же МДП). Они удобны тем, что управляются
исключительно напряжением: если напряжение на затворе больше
порогового, то транзистор открывается. При этом управляющий ток через
транзистор пока он открыт или закрыт не течёт. Это значительное
преимущество перед биполярными транзисторами, у которых ток течёт всё
время, пока открыт транзистор.
Также в дальнейшем мы будем использовать только n-канальные MOSFET
(даже для двухтактных схем). Это связано с тем, что n-канальные
транзисторы дешевле и имеют лучшие характеристики.
Простейшая схема ключа на MOSFET приведена ниже.
Опять же, нагрузка подключена «сверху», к стоку. Если подключить её
«снизу», то схема не будет работать. Дело в том, что транзистор
открывается, если напряжение между затвором и истоком превышает
пороговое. При подключении «снизу» нагрузка будет давать
дополнительное падение напряжения, и транзистор может не открыться или
открыться не полностью.
Несмотря на то, что MOSFET управляется только напряжением и ток через
затвор не идёт, затвор образует с подложкой паразитный
конденсатор. Когда транзистор открывается или закрывается, этот
конденсатор заряжается или разряжается через вход ключевой схемы. И
если этот вход подключен к push-pull выходу микросхемы, через неё
потечёт довольно большой ток, который может вывести её из строя.
При управлении типа push-pull схема разряда конденсатора образует,
фактически, RC-цепочку, в которой максимальный ток разряда будет равен
где \(V\) — напряжение, которым управляется транзистор.
Таким образом, достаточно будет поставить резистор на 100 Ом, чтобы
ограничить ток заряда — разряда до 10 мА. Но чем больше сопротивление
резистора, тем медленнее он будет открываться и закрываться, так как
постоянная времени \(\tau = RC\) увеличится
Это важно, если транзистор
часто переключается. Например, в ШИМ-регуляторе
Основные параметры, на которые следует обращать внимание — это
пороговое напряжение \(V_{th}\), максимальный ток через сток \(I_D\) и
сопротивление сток — исток \(R_{DS}\) у открытого транзистора. Ниже приведена таблица с примерами характеристик МОП-транзисторов
Ниже приведена таблица с примерами характеристик МОП-транзисторов.
Модель | \(V_{th}\) | \(\max\ I_D\) | \(\max\ R_{DS}\) |
---|---|---|---|
2N7000 | 3 В | 200 мА | 5 Ом |
IRFZ44N | 4 В | 35 А | 0,0175 Ом |
IRF630 | 4 В | 9 А | 0,4 Ом |
IRL2505 | 2 В | 74 А | 0,008 Ом |
Для \(V_{th}\) приведены максимальные значения. Дело в том, что у разных
транзисторов даже из одной партии этот параметр может сильно
отличаться. Но если максимальное значение равно, скажем, 3 В, то этот
транзистор гарантированно можно использовать в цифровых схемах с
напряжением питания 3,3 В или 5 В.
Сопротивление сток — исток у приведённых моделей транзисторов
достаточно маленькое, но следует помнить, что при больших напряжениях
управляемой нагрузки даже оно может привести к выделению значительной
мощности в виде тепла.
Транзисторы BC556, BC557, BC558, BC559, BC560 с буквами A, B, C.
Т ранзисторы BC556 – BC560 – кремниевые, высокочастотные усилительные общего назначения, структуры – p-n-p. Корпус пластиковый TO-92B. Маркировка буквенно – цифровая.
Наиболее важные параметры.
Постоянная рассеиваемая мощность(Рк т max ) – 500 мВт.
Предельная частота коэффициента передачи тока ( fh21э )транзистора для схем с общим эмиттером – 300 МГц;
Максимальное напряжение коллектор – эмиттер – У транзисторов BC556 65в. У транзисторов BC557, BC560 45в. У транзисторов BC558, BC549 30в.
Максимальное напряжение коллектор – база – У транзисторов BC556 80в. У транзисторов BC557, BC560 50в. У транзисторов BC558, BC559 30в.
Максимальное напряжение эмиттер – база – 5в.
Коэффициент передачи тока: У транзисторов BC556A, BC557A, BC558A, BC559A, BC560A – от 110 до 220. У транзисторов BC556B, BC557B, BC558B, BC559B, BC560B – от 200 до 450. У транзисторов BC556C, BC557C, BC558C, BC559C, BC560C – от 420 до 800.
Максимальный постоянный ток коллектора – 100 мА.
Напряжение насыщения коллектор-эмиттер при токе коллектора100мА, базы 5мА – не выше 0,6в.
Напряжение насыщения база-эмиттер при токе коллектора 100мА, базы 5мА – 0,9в.
Транзисторы комплиментарные BC556, BC557, BC558, BC559, BC560 – BC546, BC547, BC548, BC549, BC550.
BC556, BC557, BC558, BC559, BC560 встречаются в самых различных схемах. Эти транзисторы успешно используют, как для усиления сигналов звуковой частоты, так и в радиочастотных каскадах. Пример – популярная схема переговорного устройства(уоки – токи) на 27мГц.
Схема состоит из двух компонентов – LC генератора(емкостная трехточка) на частоту 27мГц и усилителя звуковой частоты с двухтактным выходным каскадом. Режимы прием – передача переключаются с помощью переключателя В1. В режиме передачи миниатюрный громкоговоритель переключается с выхода УЗЧ на вход и используется как динамический микрофон. Усиленный сигнал поступает на генератор 27мГц, производя модуляцию основной частоты.
В режиме приема схема работает как сверхрегнератор с очень большим усилением радиосигнала и прямым преобразованием его модуляции в сигнал звуковой частоты, после усиления в УЗЧ поступающий на громкоговоритель. В LC генераторе применен BC547(VT1), в усилителе звуковой частоты два BC547(VT2 – VT5) и два комплементарных BC557(VT3 – VT4). Все транзисторы лучше брать с буквой C(коэфф. усиления от 450). Резисторы можно взять любого типа с мощностью от 0,1 ватта, за исключением R3 – его мощность должна быть не менее 0,25 ватт.
Конденсаторы C1 – C11 слюдяные, C12 – C13 – оксидные(электролитические), любого типа. Катушка генератора L1 – 4 витка провода ПЭЛ -0,25 с отводом от одного витка, намотанная на каркасе диаметром 0,4 см, с подстроечным стержнем из феррита(от малогаб. импортного приемника). Катушка L2 – 1,5 витка на том же каркасе, тем же проводом. Антенной служит безкаркасная катушка – пружина диаметром 0,5 см содержащая 160 – 170 плотно намотанных витков провода ПЭВ 0,5 (виток, к витку). Длина такой антенны получается от 8 до 10см.
Использование каких – либо материалов этой страницы, допускается при наличии ссылки на сайт «Электрика это просто».
12 шт. из магазина г.Ижевск2328 шт. со склада г.Москва,срок 3-4 рабочих дня
− +
В корзину
PNP транзистор общего применения
ХарактеристикиТехнические ∙ Корпус TO-92 ∙ Распиновка CBE
Электрические ∙ Мощность 0.5Вт ∙ Ток коллектора -0.1А ∙ Обратный ток коллектор-база -0.015uA ∙ Напряжение эмиттер-база -5В ∙ Напряжение коллектор-эмиттер 45В ∙ Напряжение коллектор-база -50В ∙ Hfe min 420 ∙ Hfe max 800
Общие ∙ Производитель Semtech
Что такое операционный усилитель
Операционный усилитель (ОУ) англ. Operational Amplifier (OpAmp), в народе – операционник, является усилителем постоянного тока (УПТ) с очень большим коэффициентом усиления. Словосочетание «усилитель постоянного тока» не означает, что операционный усилитель может усиливать только постоянный ток. Имеется ввиду, начиная с частоты в ноль Герц, а это и есть постоянный ток.
Термин «операционный» укрепился давно, так как первые образцы ОУ использовались для различных математических операций типа интегрирования, дифференцирования, суммирования и тд. Коэффициент усиления ОУ зависит от его типа, назначения, структуры и может превышать 1 млн!
Мониторы тока с ШИМ-выходом
Широтно-импульсная модуляция выходного сигнала имеет преимущества при сопряжении монитора тока с микропроцессором. Характеристики микросхем с ШИМ приведены в таблице 5, а пример применения монитора тока IR2175 для контроля тока фазы электродвигателя — на рис. 13.
Рис. 13. Схема контроля тока с IR2175
Прибор | Функциональное назначение | Диапазон входного напряжения, мВ | Синфазное входное напряжение, В | Максимальный входной ток, А | Полоса пропускания, –3 дБ, кГц | Погрешность коэффициента передачи при +25 °С, %, макс | Погрешность коэффициента передачи в рабочем диапазоне температур, %, макс | Напряжение питания, В | Ток потребления, мА, макс | Частота выходного сигнала, Гц | Рабочий диапазон температур, °С | Корпус |
International Rectifier | ||||||||||||
IR2175 | HighASide | ±260 | 0–600 | 15 | 5 | 9,5–20 | 2,5 | 100–180 кГц | –40…+125 | PDIPA8, SOA8 | ||
National Semiconductor | ||||||||||||
LM3812MA1.0 | HighASide | 2–5,25 | ±1 | 2 | 4 | 2–5,25 | 0,16 | 12,5–25 | –40…+125 | SOA8 | ||
LM3812MA7.0 | HighASide | 2–5,25 | ±7 | 2 | 4 | 2–5,25 | 0,16 | 12,5–25 | –40…+125 | SOA8 | ||
LM3813MA1.0 | LowASide | 2–5,25 | ±1 | 2 | 4 | 2–5,25 | 0,16 | 12,5–25 | –40…+125 | SOA8 | ||
LM3813MA7.0 | LowASide | 2–5,25 | ±7 | 2 | 4 | 2–5,25 | 0,16 | 12,5–25 | –40…+125 | SOA8 | ||
LM3814MA1.0 | HighASide | 2–5,25 | ±1 | 3,5 | 5,5 | 2–5,25 | 0,16 | 100–250 | –40…+125 | SOA8 | ||
LM3814MA7.0 | HighASide | 2–5,25 | ±7 | 6 | 8,5 | 2–5,25 | 0,16 | 100–250 | –40…+125 | SOA8 | ||
LM3815MA1.0 | LowASide | 2–5,25 | ±1 | 3,5 | 5,5 | 2–5,25 | 0,16 | 100–250 | –40…+125 | SOA8 | ||
LM3815MA7.0 | LowASide | 2–5,25 | ±7 | 6 | 8,5 | 2–5,25 | 0,16 | 100–250 | –40…+125 | SOA8 | ||
LM3822MA1.0 | HighASide | 2–5,25 | ±1 | 2 | 4 | 2–5,25 | 0,15 | 12,5–25 | –40…+85 | MSOPA8 | ||
LM3822MA2.0 | HighASide | 2–5,25 | ±2 | 2 | 4 | 2–5,25 | 0,15 | 12,5–25 | –40…+85 | MSOPA8 | ||
LM3824MA1.0 | HighASide | 2–5,25 | ±1 | 3 | 5 | 2–5,25 | 0,15 | 100–250 | –40…+85 | MSOPA8 | ||
LM3824MA2.0 | HighASide | 2–5,25 | ±2 | 6 | 8 | 2–5,25 | 0,15 | 100–250 | –40…+85 | MSOPA8 |
Следует упомянуть и правила выбора токоизмерительных шунтов. Естественно, что чем меньше сопротивление шунта, тем большее влияние оказывает сопротивление подводящих проводов. Для точных измерений используются четырехвыводные резисторы.
Если особых требований к точности не предъявляется, шунт может быть выполнен в виде дорожки на печатной плате. При этом отклонение сопротивления от расчетного значения в серии изделий может достигать ±5%, кроме того, температурный коэффициент сопротивления меди достаточно велик. Последнее обстоятельство в некоторых случаях не является критичным. Например, микросхемы ZXCT1008–ZXCT1010 имеют отрицательный температурный дрейф коэффициента передачи в положительном диапазоне температур, что в некоторой степени компенсирует положительный температурный коэффициент сопротивления меди.
Схема ускоренного включения
Как уже было сказано, если напряжение на затворе относительно истока
превышает пороговое напряжение, то транзистор открывается и
сопротивление сток — исток мало. Однако, напряжение при включении не
может резко скакнуть до порогового. А при меньших значениях транзистор
работает как сопротивление, рассеивая тепло. Если нагрузку приходится
включать часто (например, в ШИМ-контроллере), то желательно как можно
быстрее переводить транзистор из закрытого состояния в открытое и
обратно.
Относительная медленность переключения транзистора связана опять же с
паразитной ёмкостью затвора. Чтобы паразитный конденсатор зарядился
как можно быстрее, нужно направить в него как можно больший ток. А так
как у микроконтроллера есть ограничение на максимальный ток выходов,
то направить этот ток можно с помощью вспомогательного биполярного
транзистора.
Кроме заряда, паразитный конденсатор нужно ещё и разряжать. Поэтому
оптимальной представляется двухтактная схема на комплементарных
биполярных транзисторах (можно взять, например, КТ3102 и КТ3107).
Ещё раз обратите внимание на расположение нагрузки для n-канального
транзистора — она расположена «сверху». Если расположить её между
транзистором и землёй, из-за падения напряжения на нагрузке напряжение
затвор — исток может оказаться меньше порогового, транзистор откроется
не полностью и может перегреться и выйти из строя
Шаг 1: LM386 101
Будет очень здорово, если вы ознакомитесь с официальным техническим описанием (PDF), где есть вся техническая информация. Но я все же приведу здесь основные пункты.
LM386 – операционный усилитель, который был создан специально для аудиосистем. А значит, его эксплуатационные характеристики разрабатывались с учетом того, что он будет управлять динамиком, в определенном смысле. Как и большинство других чиповых усилителей звука, он может быть использован как обычный операционный усилитель. Он имеет двадцатикратное дефолтное усиление – что означает, что входящее напряжение он увеличит в двадцать раз. Коэффициент усиления можно задать вручную.
Распиновка
- 1,8 – усиление. Выводы 1 и 8 используются для регулировки уровня усиления с двадцати крат, используя удельные величины сопряженных конденсаторов.
- 2 – отрицательный вывод
- 3 – положительный вывод
- Это стандартные выводы операционных усилителей. В схемах с простым LM386 отрицательный вывод будет привязан к земле, а на положительный вывод будет приходить аудио сигнал из истока.
- 4 – земля, GND
- 5 – выход напряжения
- С пятого вывода усиленный сигнал поступает на динамик.
- 6 – источник напряжения
- На этот вывод должно поступать питание усилителя.
- 7 – обходная перемычка, байпас
Этот вывод предоставляет прямой доступ к входному сигналу, в основном используется, чтобы убрать помехи от питания.
Описание
LM386N (N означает двухрядное расположение выводов) выпускается в четырех модификациях: LM386N-1, -2, -3 и -4. Версии 3 и 4 дают на выходе чуть более высокое напряжение, версия 4 держит более высокое входное напряжение (за счет более высокого значения входного напряжения/ за счет повышенного требуемого минимального напряжения). Далее в статье речь будет идти о LM386N-1, так как именно его я использовал, и он является основой для остальных версий.
Искажения
В идеальных условиях полный коэффициент гармонических искажений 0,2%, при 6В напряжения, подаваемых на 8Ом динамик, при низком напряжении, и до 10% гармонических искажений при максимальных значениях напряжения.
Фазировка системы управления тиристорами.
Для правильной и надежной работы тиристоров в управляемом преобразователе необходимо тщательно сфазировать СУ вентилями, т.е. нужно обеспечить строгую последовательность подачи отпирающих импульсов на тиристоры по отношению к питающему напряжению. Рассмотрим процесс фазировки СУ на примере трехфазной мостовой схемы выпрямления (рис. 45,а), в которой применяется полупроводниковая СУ, обеспечивающая подачу на каждый тиристор двух узких импульсов, сдвинутых по фазе на 60°.
Ранее было отмечено, что в трехфазной мостовой схеме одновременно работают два тиристора, поэтому напряжение Uвых каждой пары блоков входного устройства СИФУ преобразователем синхронизируется с одной из фаз вторичной обмотки трансформатора, к которой подключены два последовательно соединенных вентиля, составляющих одно плечо вентильного моста.
Рис. 44. Система импульсно-фазового управления тиристорным преобразователем серии ЭТ6Р:
а — схема СИФУ; в — диаграмма напряжений на элементах Проверка фазировки системы управления производится с помощью электронного осциллографа, например типов С1-18Б, С1-19 и других, горизонтальную развертку которого и усиление по вертикали следует отрегулировать так, чтобы на экране укладывалась синусоида напряжения и2 ф (рис. 45,6) в удобном для наблюдения и отсчета начальных углов управления а0 масштабе.
Отрегулировав развертку осциллографа и отключив питание СУ, следует поочередно просмотреть на экране и зарисовать на миллиметровой бумаге кривые фазных напряжений, подаваемых на аноды (катоды) тиристоров у/ — V3 — V5 (V4 — V6 — V2), и отметить на оси времени (рис. 45,в) начала и концы положительных полупериодов напряженийи2а,и2ь и и2с. последовательность фаз которых должна соответствовать принятой в энергосистемах, т.е. А — В — С.
Рис. 45. Фазировка системы управления трехфазной мостовой схемы выпрямления:
а — схема включения тиристоров; 6 — градуировка осциллографа; в — кривые напряжений на тиристорах и расположение отпирающих импульсов при a = 90 ° Затем следует отключить силовой трансформатор и включить питание СУ. Поочередно присоединяя к выходным зажимам ВУ осциллограф, необходимо убедиться в том, что каждая пара отпирающих импульсов на тиристорах катодной VI — V3 — V5 и анодной V4- V6- V2 групп сдвинута на 120° и имеет такой же порядок чередования, как и напряжения и2а, и2ь и и2с на тиристорах V1(V4),V3(V6) и V5(V2).
Далее производят начальную установку отпирающих импульсов со сдвигом на 90° относительно точек а, б, в и к, л, м естественного открывания соответствующих тиристоров. Это достигается подбором соединения первичных я вторичных обмоток входного трансформатора блока ФСУ, вследствие чего происходит сдвиг по фазе пилообразных напряжений ип каналов управления тиристорами. Сдвиг на 90 начальных импульсов управления каждой пары относительно точек естественного открывания тиристоров соответствует на диаграмме трехфазного напряжения началам положительных полуволн напряжений последующих фаз (моменты tt2, t3, ts . . . на рис. 45,в) для тиристоров V1 — V3—V5 и концам тех же полуволн напряжений (моменты f4, r6, f8 …) для тиристоров V4 — V6 — V2. Точная установка начального значения угла регулирования а„ = 90° для каждого тиристора схемы выпрямления в режиме непрерывного тока производится изменением напряжения смещения исм, подаваемого на вход нуль-органа каждого канала ФСУ (см. рис. 41 ,а).
После проведения фазировки системы управления следует произвести пробное включение преобразователя и регулировку выпрямленного напряжения. Для этого к выходным зажимам выпрямителя необходимо подключить нагрузочный резистор соответствующего сопротивления, вольтметр постоянного тока и электронный осциллограф. Затем подается питание на СУ, силовой трансформатор Т и задающий потенциометр, с которого снимается напряжение Uy для подачи в систему управления. Плавно изменяя напряжение на входе СУ, следует убедиться в соответствующем изменении напряжения на выходе выпрямителя по вольтметру и с помощью осциллографа просмотреть форму выходного напряжения Ud при различных значения[ углов регулирования а. При правильной работе преобразователя все тиристоры должны быть равномерно загружены током, а напряжение Ud должно иметь форму, соответствующую схеме выпрямления (в качестве примера см. рис. 19,в).
- Назад
- Вперёд
Виды и обозначения на схеме
С развитием электросхемотехники операционные усилители постоянно совершенствуются и появляются новые модели.
Классификация по сферам применения:
- Индустриальные — дешевый вариант.
- Презиционные (точная измерительная аппаратура).
- Электрометрические (малое значение Iвх).
- Микромощные (потребление малого I питания).
- Программируемые (токи задаются при помощи I внешнего).
- Мощные или сильноточные (отдача большего значения I потребителю).
- Низковольтные (работают при U<3 В).
- Высоковольтные (рассчитаны на высокие значения U).
- Быстродействующие (высокая скорость нарастания и частота усиления).
- С низким уровнем шума.
- Звуковой тип (низкий коэффициент гармоник).
- Для двухполярного и однополярного типа электрического питания.
- Разностные (способны измерять низкие U при высоких помехах). Применяются в шунтах.
- Усилительные каскады готового типа.
- Специализированные.
По входным сигналам ОУ делятся на 2 типа:
- С 2 входами.
- С 3 входами. 3 вход применяется для расширения функциональных возможностей. Обладает внутренней ООС.
Схема операционного усилителя достаточно сложная, и не имеет смысла его изготавливать, а радиолюбителю нужно только знать правильную схему включения операционного усилителя, но для этого следует понимать расшифровку его выводов.
Основные обозначения выводов ИМС:
- V+ — неинвертирующий вход.
- V- — инвертирующий вход.
- Vout — выход.Vs+ (Vdd, Vcc, Vcc+) — плюсовая клемма ИП.
- Vs- (Vss, Vee, Vcc-) — минус ИП.
Практически в любом ОУ присутствуют 5 выводов. Однако в некоторых разновидностях может отсутствовать V-. Существуют модели, которые обладают дополнительными выводами, которые расширяют возможности ОУ.
Выводы для питания необязательно обозначать, т.к. это увеличивает читабельность схемы. Вывод питания от положительной клеммы или полюса ИП располагают вверху схемы.
Основные характеристики
ОУ, как и другие радиодетали, имеют ТХ, которые можно разделить на типы:
- Усилительные.
- Входные.
- Выходные.
- Энергетические.
- Дрейфовые.
- Частотные.
- Быстродействие.
Коэффициент усиления является основной характеристикой ОУ. Он характеризуется отношением выходного сигнала ко входному. Его еще называют амплитудной, или передаточной ТХ, которая представлена в виде графиков зависимости. К входным относятся все величины для входа ОУ: Rвх, токи смещения (Iсм) и сдвига (Iвх), дрейф и максимальное входное дифференциальное U (Uдифмакс). Iсм служит для работы ОУ на входах. Iвх нужен для функционирования входного каскада ОУ. Iвх сдвига — разность Iсм для 2 входных полупроводников ОУ.
Во время построения схем нужно учитывать эти I при подключении резисторов. Если Iвх не учитывать, то это может привести к созданию дифференциального U, которое приведет к некорректной работе ОУ. Uдифмакс — U, которое подается между входами ОУ. Его величина характеризует исключение повреждения полупроводников каскада дифференциального исполнения.
Для надежной защиты между входами ОУ подключаются встречно-параллельно 2 диода и стабилитрона. Дифференциальное входное R характеризуется R между двумя входами, а синфазное входное R — величина между 2 входами ОУ, которые объединены, и массой (земля). К выходным параметрам ОУ относятся выходное R (Rвых), максимальное выходное U и I. Параметр Rвых должен быть меньшим по значению для обеспечения лучших характеристик усиления.
Для достижения маленького Rвых нужно применять эмиттерный повторитель. Iвых изменяется при помощи коллекторного I. Энергетические ТХ оцениваются максимальной мощностью, которую потребляет ОУ. Причина некорректной работы ОУ — разброс ТХ полупроводников дифференциального усилительного каскада, зависящего от температурных показателей (температурный дрейф). Частотные параметры ОУ являются основными. Они способствуют усилению гармонических и импульсных сигналов (быстродействие).
В ИМС ОУ общего и специального вида включается конденсатор, предотвращающий генерацию высокочастотных сигналов. На частотах с низким значением схемы обладают большим коэффициентом Kу без обратной связи (ОС). При ОС используется неинвертирующее включение. Кроме того, в некоторых случаях, например при изготовлении инвертирующего усилителя, ОС не используется. Кроме того, у ОУ есть динамические характеристики:
- Скорость нарастания Uвых (СН Uвых).
- Время установления Uвых (реакция ОУ при скачке U).
Аналоги
Аналогами LM358 можно считать микросхемы в которых указываются идентичные характеристики. К таким относятся: LM158, LM258, LM2904, LM2409. Эти микросхемы незначительно отличаются от описываемой своими тепловыми параметрами и подойдут в качестве замены для большинства проектов.
Для ее замены можно использовать: GL 358, NE 532, OP 04, OP 221, OP 290, OP 295, OPA 2237, TA7 5358-P, UPC 358C, AN 6561, CA 358E, HA 17904. Отечественные аналоги lm358: КР 1401УД5, КР 1053УД2, КР 1040УД1.
Для замены также может подойти аналог по электрическим параметрам, но уже c четырьмя ОУ в одной микросхеме — LM324.
Примеры симисторов
Примеры симисторов приведены в таблице ниже. Здесь \(I_H\) — ток удержания,
\(\max\ I_{T(RMS)}\) — максимальный ток, \(\max\ V_{DRM}\) — максимальное напряжение,
\(I_{GT}\) — отпирающий ток.
Модель | \(I_H\) | \(\max\ I_{T(RMS)}\) | \(\max\ V_{DRM}\) | \(I_{GT}\) |
---|---|---|---|---|
BT134-600D | 10 мА | 4 А | 600 В | 5 мА |
MAC97A8 | 10 мА | 0,6 А | 600 В | 5 мА |
Z0607 | 5 мА | 0,8 А | 600 В | 5 мА |
BTA06-600C | 25 мА | 6 А | 600 В | 50 мА |
Реле
С точки зрения микроконтроллера, реле само является мощной нагрузкой,
причём индуктивной. Поэтому для включения или выключения реле нужно
использовать, например, транзисторный ключ. Схема подключения и также
улучшение этой схемы было рассмотрено ранее.
Реле подкупают своей простотой и эффективностью. Например, реле
HLS8-22F-5VDC — управляется напряжением 5 В и способно коммутировать
нагрузку, потребляющую ток до 15 А.
Главное преимущество реле — простота использования — омрачается
несколькими недостатками:
- это механический прибор и контакты могу загрязниться или даже привариться друг к другу,
- меньшая скорость переключения,
- сравнительно большие токи для переключения,
- контакты щёлкают.
Часть этих недостатков устранена в так называемых твердотельных
реле. Это,
фактически, полупроводниковые приборы с гальванической развязкой,
содержащие внутри полноценную схему мощного ключа.
Заключение
Таким образом, в арсенале у нас достаточно способов управления
нагрузкой, чтобы решить практически любую задачу, которая может
возникнуть перед радиолюбителем.
Полезные источники
- Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники. Том 1. — М.: Мир, 1993.
- Управление мощной нагрузкой переменного тока
- Управление мощной нагрузкой постоянного тока. Часть 1
- Управление мощной нагрузкой постоянного тока. Часть 2
- Управление мощной нагрузкой постоянного тока. Часть 3
- Щелкаем реле правильно: коммутация мощных нагрузок
- Управление мощной нагрузкой переменного тока
- Управление MOSFET-ами #1
- Современные высоковольтные драйверы MOSFET- и IGBT-транзисторов
- Ключ на плечо! – особенности применения высоковольтных драйверов производства IR
Принцип действия магнитного усилителя
Вспомним формулу:
Вашему вниманию подборка материалов: Практика проектирования электронных схем Искусство разработки устройств. Элементная база. Типовые схемы. Примеры готовых устройств. Подробные описания. Онлайн расчет. Возможность задать вопрос авторам |
[Индуктивность, Гн] = 1.257E-9 * [Магнитная проницаемость сердечника] * [Площадь сечения магнитопровода, кв. мм] * [количество витков]^2 / [Длина средней магнитной линии сердечника, мм]
Принцип действия магнитного усилителя основан на интересном свойстве ферромагнитных материалов. Этим материалам свойственно насыщение. Это означает, что в ненамагниченном состоянии магнитная проницаемость может быть несколько тысяч или несколько десятков тысяч (для трансформаторного железа). При такой высокой магнитной проницаемости индуктивность катушки, намотанной на сердечнике, будет большой. Большим будет и модуль сопротивления переменному току. Путь переменному току будет практически перекрыт. Магнитный усилитель закрыт.
Но все меняется, если достаточно сильно (до насыщения) намагнитить сердечник. При этом его магнитная проницаемость приблизится к единице. Индуктивность, а значит модуль сопротивления, уменьшится в тысячи или десятки тысяч раз. Магнитный усилитель откроется.
Рисунок иллюстрирует описанный процесс. Магнитная индукция, характеризующая интенсивность магнитного поля, отложена по вертикальной оси. Сначала она быстро нарастает при небольшом росте электрического тока. Потом происходит перелом графика. Индукция уже растет намного медленнее по отношению к силе тока. Когда магнитный усилитель закрыт, сила тока располагается между точками 1 — 2. Сила тока через открытый магнитный усилитель находится между точками 3 — 4.
На этом рисунке мы видим график тока через магнитный усилитель в его разных режимах. A1 — усилитель открыт. A2 — усилитель закрыт. A3 — промежуточное состояние. Мы видим, что в открытом или закрытом состоянии магнитный усилитель практически не искажает сигнал. Но вот в промежуточном состоянии искажения очень существенные. Кроме того в промежуточном состоянии достаточно высоки потери на перемагничивание сердечника. В таком режиме магнитный усилитель используется только, если нагрузка не чувствительна к искажению формы сигнала или происходит последующая фильтрация. Замечу, что искажения, вносимые магнитным усилителем, довольно безобидные. В выходном сигнале нет высших гармоник.