結構邏輯電路與電源電路的協調

在非接觸式邏輯元件上開發結構邏輯電路幾乎總是意味著將由邏輯電路控制的電源電路的開關也必須在非接觸式元件上進行，這些元件可以是晶閘管、雙向晶閘管、光電器件.

該規則的一個例外只能是用於監視電壓、電流、功率和其他尚未傳輸到非接觸元件的參數的繼電器。結構邏輯電路的輸出信號參數與開關設備的參數不同，需要解決這些參數的匹配問題。

匹配任務是將邏輯電路的輸出信號轉換成參數超過非接觸開關設備輸入電路模擬參數的信號。

這個問題的解決取決於電源電路的負載參數。對於小功率負載或開關信號電路，可能根本不需要特殊協調。在這種情況下，輸出邏輯元件的負載電流必須大於或在極端情況下等於光耦合器的輸入電流，即如果輸出功能控制多個電源電路，則為 LED 電流或 LED 電流的總和。

當滿足此條件時，不需要達成協議。選擇LED電流小於輸出邏輯元件負載電流且光晶閘管電流大於所含電路額定電流的光晶閘管即可。

在此類電路中，邏輯元件的輸出信號被饋送到光耦合器的 LED，進而控制負載或信號元件的低電流電源電路的開關。

如果不能選擇這樣的光耦合器，在這種情況下，選擇邏輯電路的最後一個元件就足夠了，它以增加的分支比或開路集電極實現邏輯功能，您可以獲得必要的參數輸出邏輯信號，直接加到光耦的LED上。在這種情況下，需要選擇一個附加源併計算集電極開路的限流電阻（見圖 1）。

米。 1. 將光耦合器連接到邏輯元件輸出的方案： a — 在具有開路集電極的邏輯元件上； b——在晶體管的發射極中包含一個光耦合器； c——共發射極電路

因此，例如，可以根據以下條件計算電阻器 Rk（圖 1a）：

Rk = (E-2.5K) / Iin,

其中E為源電壓，邏輯芯片可以等於源電壓，但必須大於2.5K； K 是串聯連接到微電路輸出的 LED 的數量，同時認為每個 LED 上大約有 2.5 V 的電壓； Iin為光耦的輸入電流，即LED的電流。

對於這個開關電路，通過電阻和LED的電流不能超過芯片的電流。如果您打算將大量的LED連接到微電路的輸出端，那麼建議選擇具有高閾值的邏輯作為邏輯元件。

該邏輯的單個信號電平達到 13.5 V。因此，該邏輯的輸出可應用於晶體管開關的輸入，最多可將六個 LED 串聯連接到發射極（圖 1b）（圖顯示了一個光耦合器）。在這種情況下，限流電阻 Rk 的值的確定方式與圖 1 中的電路相同。 1 一個。使用低閾值邏輯，LED 可以並聯切換。此時，電阻Rk的阻值可由下式計算：

Rk = (E — 2.5) / (K * Iin)。

選擇的晶體管必須允許集電極電流超過所有並聯 LED 的總電流，而邏輯元件的輸出電流必須可靠地打開晶體管。

在圖。圖1c顯示了將LED包含到晶體管的集電極的電路。該電路中的 LED 可以串聯和並聯（圖中未顯示）。這種情況下的電阻 Rk 將等於：

Rk = (E — K2.5) / (N * Iin),

其中 — N 是並聯 LED 分支的數量。

對於所有計算電阻，需要根據眾所周知的公式P = I2 R計算其功率。對於功率更大的用戶，需要使用晶閘管或可控矽開關。在這種情況下，光耦合器還可以用於結構邏輯電路和執行負載的電源電路的電流隔離。

在異步電機或三相正弦電流負載的開關電路中，建議使用光晶閘管觸發的雙向晶閘管，在直流電機或其他直流負載的開關電路中，建議使用 晶閘管... AC 和 DC 電路的開關電路示例如圖 1 所示。 2和圖。 3.

米。 2. 三相異步電動機通信方案

米。 3. 直流電機的換向電路

圖2a為額定電流小於或等於光晶閘管額定電流的三相異步電動機的開關圖。

圖 2b 顯示了感應電機的開關方案，其額定電流不能通過光晶閘管進行切換，而是小於或等於受控雙向晶閘管的額定電流。光晶閘管的標稱電流是根據被控雙向晶閘管的控制電流來選擇的。

圖3a所示為額定電流不超過光晶閘管最大允許電流的直流電機的開關電路。

圖 3b 顯示了直流電機的類似開關方案，其額定電流無法通過光晶閘管進行切換。