Электронные приборы и устройства Источники питания электронных устройств

Триггеры

Электронное устройство, имеющее два устойчивых стационарных состояния, в котором переходы из одного состояния в другое и обратно осуществляются под действием запускающих импульсов, называется триггером. Триггер содержит два транзистора, включенных по схеме с общим эмиттером и образующих двухэлементный усилитель постоянного тока, охваченный положительной обратной связью по напряжению  (рис. 15.4 а).


Рис. 15.4

Стационарные режимы триггера возможны при равенстве входного и выходного напряжений (точки 2, А, 1 на рис. 15.4 б). Стационарный режим, соответствующий точке А, неустойчивый.

 При любом незначительном отклонении от этого режима триггер переходит в одно из двух устойчивых состояний: 1 или 2. В состоянии 1 транзистор VT1 открыт, VT2 закрыт. В состоянии 2 наоборот. Переход триггера из одного состояния в другое возможен, например, при подаче короткого положительного импульса на базу или короткого отрицательного импульса на коллектор закрытого транзистора.

В современной электронике триггеры выполняются на базе интегральных микросхем, построенных на основе логических элементов (см. гл. 16) и относятся к базовым элементам цифровой и электронно-вычислительной техники.

Электронные реле

Для управления различными технологическими процессами переключения (включения, выключения) в производстве и быту широко применяются бесконтактные коммутирующие устройства, называемые электронными реле.

Электронные реле в настоящее время выполняют на основе интегральных микросхем. Основной частью электронного реле является усилитель постоянного тока. На вход усилителя подается сигнал от преобразователя электрической величины, устройство которого зависит от типа реле. Это может быть фотоэлектрический преобразователь (фотоэлектронное реле), термопара или терморезистор (тепловое реле), RC-цепь для задания времени срабатывания и др. На рис. 15.5 представлена схема простейшего электронного реле, выполненного на интегральном усилителе типа К118ТЛ1Г: а – реле времени, б – фотореле, в – тепловое реле.


 а) б) в)

Рис. 15.5

При подключении RС-цепи к источнику постоянного напряжения начинает заряжаться конденсатор. Как только напряжение на нем достигает значения, достаточного для срабатывания усилителя, на его выходе появляется напряжение  Продолжительность выдержки реле определяется постоянной времени заряда конденсатора . По истечении времени  напряжение на конденсаторе становится почти равным  (), а продолжительность выдержки (с) реле

, (15.1)

где  – напряжение срабатывания реле.

Продолжительность выдержки реле регулируют изменением сопротивления резистора , через который заряжается конденсатор. Для повторного срабатывания реле необходимо отключить его от источника питания для возврата реле в первоначальное состояние.

В схеме фотореле (рис. 15.5 б) чувствительным к свету элементом является фоторезистор. Принцип действия такой схемы аналогичен рассмотренной. Чувствительность фотореле устанавливают переменным резистором , при регулировании которого изменяют входное напряжение усилителя – напряжение срабатывания реле. Особенностью конструкции фотореле является необходимость защиты фоторезистора от посторонних источников света, воздействие которых может привести к ложному срабатыванию реле.

В схеме теплового реле (рис. 15.5 в) чувствительном к температуре элементом является терморезистор – резистор, сопротивление которого в большей мере зависит от температуры окружающей среды. Изменение сопротивления терморезистора под действием температуры ведет к изменению напряжения на нем. Это напряжение поступает на вход усилителя. Чувствительность теплового реле, как и фотореле, регулируют переменным резистором .

Особенностью электронных реле является необходимость их предварительной градуировки. Для градуировки фотореле применяют источник света с регулируемым световым потоком и образцовый прибор для измерения освещенности – люксметр, для градуировки теплового реле – регулируемый источник тепла и образцовый термометр; для реле времени – секундомер.

Электрические машины постоянного тока

Устройство электрической машины постоянного тока

   Электрическая  машина  постоянного  тока состоит из двух основных частей: неподвижной части ( индуктора) и вращающейся части ( якоря с барабанной обмоткой).
     На рис. 11.1 изображена конструктивная схема машины постоянного тока

      Индуктор состоит из станины 1 цилиндрической формы, изготовленной из ферромагнитного материала, и полюсов с обмоткой возбуждения 2, закрепленных на станине. Обмотка возбуждения создает основной магнитный поток.
      Магнитный поток может создаваться постоянными магнитами, укрепленными на станине.
      Якорь состоит из следующих элементов: сердечника 3, обмотки 4, уложенной в пазы сердечника, коллектора 5.
          
Сердечник якоря для уменьшения потерь на вихревые токи набирается из изолированных друг от друга листов электротехнической стали.


Расчет неразветвленных магнитных цепей