结构逻辑电路与电源电路的协调

在非接触式逻辑元件上开发结构逻辑电路几乎总是意味着将由逻辑电路控制的电源电路的开关也必须在非接触式元件上进行，这些元件可以是晶闸管、双向晶闸管、光电器件.

该规则的一个例外只能是用于监视电压、电流、功率和其他尚未传输到非接触元件的参数的继电器。结构逻辑电路的输出信号参数与开关设备的参数不同，需要解决这些参数的匹配问题。

匹配任务是将逻辑电路的输出信号转换成参数超过非接触开关设备输入电路模拟参数的信号。

这个问题的解决取决于电源电路的负载参数。对于小功率负载或开关信号电路，可能根本不需要特殊协调。在这种情况下，输出逻辑元件的负载电流必须大于或在极端情况下等于光耦合器的输入电流，即如果输出功能控制多个电源电路，则为 LED 电流或 LED 电流的总和。

当满足此条件时，不需要达成协议。选择LED电流小于输出逻辑元件负载电流且光晶闸管电流大于所含电路额定电流的光晶闸管即可。

在此类电路中，逻辑元件的输出信号被馈送到光耦合器的 LED，进而控制负载或信号元件的低电流电源电路的开关。

如果不能选择这样的光耦合器，在这种情况下，选择逻辑电路的最后一个元件就足够了，它以增加的分支比或开路集电极实现逻辑功能，您可以获得必要的参数输出逻辑信号，直接加到光耦的LED上。在这种情况下，需要选择一个附加源并计算集电极开路的限流电阻（见图 1）。

米。 1. 将光耦合器连接到逻辑元件输出的方案： a — 在具有开路集电极的逻辑元件上； b——在晶体管的发射极中包含一个光耦合器； c——共发射极电路

因此，例如，可以根据以下条件计算电阻器 Rk（图 1a）：

Rk = (E-2.5K) / Iin,

其中E为源电压，逻辑芯片可以等于源电压，但必须大于2.5K； K 是串联连接到微电路输出的 LED 的数量，同时认为每个 LED 上大约有 2.5 V 的电压； Iin为光耦的输入电流，即LED的电流。

对于这个开关电路，通过电阻和LED的电流不能超过芯片的电流。如果您打算将大量的LED连接到微电路的输出端，那么建议选择具有高阈值的逻辑作为逻辑元件。

该逻辑的单个信号电平达到 13.5 V。因此，该逻辑的输出可应用于晶体管开关的输入，最多可将六个 LED 串联连接到发射极（图 1b）（图显示了一个光耦合器）。在这种情况下，限流电阻 Rk 的值的确定方式与图 1 中的电路相同。 1 一个。使用低阈值逻辑，LED 可以并联切换。此时，电阻Rk的阻值可由下式计算：

Rk = (E — 2.5) / (K * Iin)。

选择的晶体管必须允许集电极电流超过所有并联 LED 的总电流，而逻辑元件的输出电流必须可靠地打开晶体管。

在图。图1c显示了将LED包含到晶体管的集电极的电路。该电路中的 LED 可以串联和并联（图中未显示）。这种情况下的电阻 Rk 将等于：

Rk = (E — K2.5) / (N * Iin),

其中 — N 是并联 LED 分支的数量。

对于所有计算电阻，需要根据众所周知的公式P = I2 R计算其功率。对于功率更大的用户，需要使用晶闸管或可控硅开关。在这种情况下，光耦合器还可以用于结构逻辑电路和执行负载的电源电路的电流隔离。

在异步电机或三相正弦电流负载的开关电路中，建议使用光晶闸管触发的双向晶闸管，在直流电机或其他直流负载的开关电路中，建议使用 晶闸管... AC 和 DC 电路的开关电路示例如图 1 所示。 2和图。 3.

米。 2. 三相异步电动机通信方案

米。 3. 直流电机的换向电路

图2a为额定电流小于或等于光晶闸管额定电流的三相异步电动机的开关图。

图 2b 显示了感应电机的开关方案，其额定电流不能通过光晶闸管进行切换，而是小于或等于受控双向晶闸管的额定电流。光晶闸管的标称电流是根据被控双向晶闸管的控制电流来选择的。

图3a所示为额定电流不超过光晶闸管最大允许电流的直流电机的开关电路。

图 3b 显示了直流电机的类似开关方案，其额定电流无法通过光晶闸管进行切换。