Разработка автономного радиомаяка
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
сно [35] никель-металлгидридный аккумулятор GP повышенной ёмкости (High Capacity Series), характеристики которого приведены в таблице 4.2.
Таблица 4.2
ТипоразмерМодельНоминальное напряжение, ВТиповая ёмкость, мАтАвчДиаметр, ммВысота, ммВес, гFGP13000FH1,2136503390247
Поскольку напряжение питания фотоавтомата составляет 2,7 В, то необходимо составить аккумуляторную батарею (АБ) из трёх последовательно соединённых GP аккумуляторов, тогда напряжение АБ составит 3,6 В. Напряжение 2,7 В можно получить включив в схему стабилитрон КС127Д с напряжением стабилизации 2,7 В. Для зарядки АБ на каждый аккумулятор необходимо подавать 1,5 В, то есть для всей АБ 4,5 В (31,5 В). Ток заряда должен составлять 10% от ёмкости аккумулятора, тогда получим 1,365 А (10%13,650 А). При подключении ФА, потребляемый ток составляет 0,6 А, отсюда АБ полностью разрядится через 22,75 ч (13,650 АтАвч разделить на 0,6 А), при условии, что ПГ не вырабатывает энергию (МПВ находится в состоянии покоя). В случае, когда ПГ работает, то он одновременно питает схему ФА и заряжает АБ (если необходимо).
Напряжение 4,5 В на выходе ППН можно получить, используя схему соединения MSS-MHL, показанную на рисунке 4.8. Тогда сопротивление подстроечного резистора согласно формуле (4.4) будет равно (Vt = 4,5 В)
Электрическая принципиальная схема преобразователя будет выглядеть как показано на рисунке 4.9. В состав схемы включены пьезоэлементы BQ1 - BQ5 и диоды VD1 - VD5 (Д202П).
Рисунок 4.9 - Электрическая принципиальная схема преобразователя
5. Расчёт фотоавтомата
На рисунке 5.1 изображена электрическая принципиальная схема фотоавтомата (ФА).
Рисунок 5.1 - Электрическая принципиальная схема фотоавтомата
Поясним вначале работу стабилизатора напряжения СН. Для большей наглядности его схема изображена на рисунке 5.2 отдельно (в более удобном для рассмотрения виде). Измерительный мост включен параллельно лампе VL1. Плечами моста являются: резистор R17, переход эмиттер - коллектор транзистора VT6, стабилитрон VD4 (для стабилизации напряжения), последовательно соединённые резисторы R10 и R11. Усилителем рассогласования служит транзистор VТ4, переход эмиттер - база которого включен во вторую диагональ моста. Регулирующим элементом является транзистор VT5. Измерительный мост настраивается посредством резистора R15, так, чтобы при номинальном напряжении источника питания (2,7 В) напряжение на лампе VL1 равнялось 2,5 В. Для компенсации влияния изменений температуры в делитель, питающий базовую цепь транзистора VT6, включен терморезистор R18.
Рисунок 5.2 - Стабилизатор напряжения
При напряжении источника питания, превышающем номинальное, происходит разбаланс моста, что приводит к уменьшению базового и коллекторного токов транзистора VT4. Это вызывает уменьшение базового тока транзистора VT5, что приводит к увеличению падения напряжения на переходе эмиттер - коллектор этого транзистора. Таким образом, излишек напряжения источника питания гасится на VT5, а на лампе поддерживается номинальное значение напряжения.
Если напряжение источника питания упадет до 2,6 В и ниже, транзисторы VT4 и VT5 окажутся полностью открытыми, а напряжение на лампе будет равно напряжению источника питания за вычетом падения напряжения на открытом транзисторе VT5 (0,2 В).
Показанный на схеме конденсатор С4 служит для предотвращения самовозбуждения её на высокой частоте.
Работу фотодатчика и времязадающего генератора поясним по рисунку 3.7. Фотодатчиком является фоторезистор типа СФ2-6. На схеме он имеет обозначение R7. Роль переключателя выполняет транзистор VT3.
В дневное время сопротивление фоторезистора мало и транзистор VT3 оказывается открытым. При этом закрываются VT4 и VT5, что приводит к гашению лампы VL1. В тёмное время суток сопротивление фоторезистора возрастает в сотни раз, вследствие чего VT3 закрыт и не влияет на работу стабилизатора напряжения. Лампа горит, а напряжение на ней поддерживается номинальным.
Чувствительность фотодатчика регулируется резистором R6. Релейность включения и выключения лампы достигается за счет положительной обратной связи по току через резистор R10.
Времязадающий генератор представляет собой несимметричный мультивибратор, собранный на транзисторах VT1 и VT2. Сигналы на периодическое гашение лампы подаются на базу VT3 с коллектора VT2 через резистор R5 и диод VD3. Времязадающей цепью, от которой зависит длительность паузы, является R2C3.
Когда транзистор VT2 закрыт, а VT1 открыт, сигналы на переключатель VT3 не поступают, и лампа горит. Длительность проблеска определяется времязадающей цепью R3C2. Напряжение питания ФД и ВЗГ стабилизировано стабилизатором, состоящим из резистора R9 и стабилитрона VD1. Этим достигается постоянство временных характеристик и чувствительности фотоавтомата.
Для перевода фотоавтомата в постоянный режим горения (работа в качестве фотовыключателя) достаточно установить переключатель SA1 в соответствующее положение. Это приводит к шунтированию положительных импульсов ВЗГ диодом VD2, что равносильно отключению генератора от остальной части схемы.
5.1 Расчёт времязадающего генератора
На рисунке 5.3 изображён времязадающий генератор (ВЗГ), который представляет собой несимметричный мультивибратор, состоящий из двух ключевых каскадов, собранных на транзисторах VT1 и VT2 и связанных между собой конденсаторами C2 и C3. Рассчитаем ВЗГ согласно [37].
Рисунок 5.3 - Схема включения ВЗГ
Исходные данные для расчёта:
-длите