При выборе элементной базы элементы должны отвечать электрическим параметрам, согласно принципиальной электрической схеме, с учетом электрических требований и выполняемых функций. Электроэлементы должны обладать высокой помехоустойчивостью, низкой потребляемой мощностью и высоким быстродействием.
Микроэлектронные компоненты выбираются в соответствии с электрической принципиальной схемой, представленной на чертеже ДП.6155.001
Э3. Ниже подробно рассмотрен выбор основных функциональных микросхем модуля.
1) СПН - купленные в фирме «Александер Электрик».
2) Линейный стабилизатор напряжения.
Рис. 4.2 Функциональная схема модуля МН-М
Линейный стабилизатор напряжения реализован на базе интегральной микросхемы Н142ЕН19 (DA10), транзисторной оптопары 3ОД129А (DA8), транзистора IRF5210 (VT6).
Напряжение питания микросхемы Н142ЕН19 в соответствии с ТУ должно быть +(2,4¸2,6) В. Резисторы R43, R44, R45 исполняют роль делителя напряжений. Переменный резистор R45 является регулировочным, он необходим т. к. напряжение питания микросхемы Н142ЕН19 по ТУ может меняться.
3) Ограничитель напряжения.
Ограничитель напряжения построен на базе интегральной микросхемы Н142ЕН19 (DA3), транзисторной оптопары 3ОД129А (DA1), транзистора IRF5210 (VT1) и стабилитрона 2С210Ж (VD1).
Микросхема Н142ЕН19 представляет собой интегральный регулируемый прецизионный стабилизатор параллельного типа положительной полярности (интегральный аналог стабилитрона). Н142ЕН19 (бКО.347.098-12ТУ) предназначена для использования в качестве источника опорного напряжения в высококачественной аппаратуре. Предусмотрена возможность установки любого значения выходного напряжения в диапазоне от 2,5В до 36В с помощью двух внешних резисторов.
Вставка плавкая F1 применяется для защиты модуля от возгорания при коротком замыкании, перегрузках, больших переходных сопротивлениях, искрении и электрической дуге.
Микросхема Н142ЕН19 (DA3) включена по бКО.347.098-12ТУ, напряжение питания данной микросхемы +(2,4 ¸ 2,6) В, резисторы R11 и R13 используются, как делитель напряжения.
Транзисторная оптопара 3ОД129А (DA1) применена для развязки.
Конденсатор С1 применяется для снижения пульсаций на входе, С1=3300 мФ.
Конденсатор С4 применяется для снижения пульсаций на входе микросхемы Н142ЕН19, С4 = 0,15мФ.
Номинальный ток ограничителя напряжений не превышает 2А, поэтому выбираем вставку плавкую ВП1-2В 5А (ОЮО.480.003ТУ).
4) Вольт - добавки (импульсный преобразователь).
Схема вольт добавки (высокочастотный преобразователь) реализована на базе микросхемы 1114ЕУ3, данная микросхема может выполнять следующие функции:
1. Формирование опорного напряжения
2. Усиление сигнала рассогласования
3. Формирование пилообразного напряжения
4. Широтно-импульсная модуляция
5. Формирование двухтактного и однотактного выхода
6. Защита от сквозных токов
7. Усиление сигнала датчика тока или напряжения
8. Управление (включение, выключение)
9. Формирование частотной характеристики
10.Обеспечение «мягкого» запуска.
В данной схеме не используется функция формирования двухтактного напряжения.
Частота генератора пилообразного напряжения принята 200 КГц, в соответствии с ТУ на 1114ЕУ3 (бКО.347.300-02ТУ).
5) Контроль.
Контроль в модуле МН-М реализован на базе интегральной микросхемы Н142ЕН19 (DA11), транзисторной матрице 1НТ251 (DA9.1, DA9.2), диодов 2Д419Б (VD3, VD4, VD5), транзисторе 2Т3108А (VT7).
Резисторы R35, R36 и R37 являются делителем напряжения +10В. Необходимо чтобы транзистор DA9.1 был закрыт, поэтому напряжение на базе должно быть низким, ток должен быть ~7мА.
Для снижения количества типов номиналов резисторов, резисторы R35, R36 и R37 выбраны номиналом 909 Ом.
Пара резисторов R46, R47 является делителем напряжения +8 В, резисторы R48, R49 являются делителем напряжения +5 В, резисторы R50, R51 являются делителем напряжения +6 В. Данные резисторы должны делить входные напряжения так, чтобы напряжение питания микросхемы Н142ЕН19 было не ниже 2,4 В.
Модуль МН-М конструктивно состоит из двух плат.
На МПП располагаются элементы узлов ограничителя напряжений, вольт - добавки, линейного стабилизатора и цепь контроля.
Статические преобразователи напряжений СПН являются наиболее теплонапряженными и имеют сравнительно большие габаритные размеры.
Целесообразно данные элементы выделить на другую плату.
Плата 2 металлическая, что позволяет отвести тепло со статических преобразователей напряжений и, тем самым, снизить эксплуатационные нагрузки, повысить надежность. Т.о. на плате металлической располагаются статические преобразователи напряжений СПН 15 05-В-I, СПН 27-05 06 Д, СПН 05 09-В-I, СПН 03 05-В-I и конденсаторы емкостью 6800 пФ (предусмотренные схемой подключения).
Модуль питающих напряжений МН-П предназначен для обеспечения электропитанием подогревателя лампы, подсвета лампы и обеспечения включения подогревателя ЖК панели через электронный ключ. Сигнал включения электронного ключа поступает с модуля МГ52. В схеме модуля предусмотрена защита выходных цепей от бросков входного напряжения при переходных процессах в бортовой сети. Данный модуль разрабатывать не надо, он взят из ранее разработанных МН для ПУИ.
При питании модуля от аварийного источника электропитания при нижнем значении входного напряжения в модуле имеется высокочастотный преобразователь (узел вольт - добавки), обеспечивающий дополнительное питание.
Цепи входных напряжений защищены от короткого замыкания плавкими предохранителями.