第八章-逻辑控制电路(赵)

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SSR以功率晶体管作为开关元件，分别用来接通或分断交流或直流负载电源。（2）依控制触发形式，交直流固态继电器可分为过零触发型固态继电器和随机导通型固态继电器。当控制信号输入后，过零触发型总是在交流电源未零电压附近导通，导通时，干扰很小，一般用于计算机I/O接口等场合；随机导通型则是在交流电源的任意状态（指相位）上导通或关闭，但在导通瞬间可能产生较大的干扰。（3）依开关触点形式，固态继电器可分为常开和常闭两种。（4）依安装形式，可分为装配式，焊接式，插座式。固态继电器＋负载数字控制信号“1”断开“0”接通03-相/50Hz/380VA1B1C1+5VKD1-1VDKD1KA1RUiVKA1-1A2B2C2图8-5交流继电器的控制三、步进电动机驱动电路步进电动机简称步进电机，步进电动机简称步进电机，可在开环条件下十分方便地将数字系统的脉冲数转变成与其相对应的角位移或线位移，变成与其相对应的角位移或线位移，因而是控制系统中常用的自动化执行元件。而是控制系统中常用的自动化执行元件。步进脉冲步进方向电源控制脉冲分配电路功率放大电路A+B+C+ABC电动机图8-6步进电动机控制电路框图脉冲分配电路亦称环行分配器，脉冲分配电路亦称环行分配器，用来对输入的步进脉冲进行逻辑变换，进脉冲进行逻辑变换，产生给定工作方式所需的各相脉冲序列信号。相脉冲序列信号。功率放大电路对脉冲分配电路输出的信号进行放产生使电动机旋转所需的激磁电流。大，产生使电动机旋转所需的激磁电流。步进方向信号指定各相导通的先后次序，步进方向信号指定各相导通的先后次序，用以改变步进电机旋转方向。变步进电机旋转方向。电源控制信号用来在必要时使各相电流为零，电源控制信号用来在必要时使各相电流为零，以达到降低功耗等的目的。达到降低功耗等的目的。脉冲分配电路可用数字电路组合、软件序列分配、专门单片集成元件、GAL器件等构成。功率放大电路的特性对步进电机的性能有极其明显的影响。功率放大电路有单电压、双电压、斩波稳流、步距细分等类型。（一）单电压功率放大电路+Ec步进电机每相绕组的供电都是由功率开关电路来执行的，三相步进电机应有三个功率放大电路单元UiRVSLRLRCVILVD图8-7单电压功率放大电路UiILa)UiILb)绕组电流I图8-8绕组电流L的波形a）Ui频率低时b）Ui频率高时））同时增大外接电阻RC和电源电压Ec，可使步进电机转速高时的输出转矩显著提高，但同时使功耗急剧增大功耗的增加一方面降低了效率，使电源体积庞大；另一方面引起电气部件发热，增大系统故障的发生率。为此，发展了双电压、斩波稳流等驱动电路（二）斩波稳流式功率放大电路+5VDFDCUpR1UR∞++N&光耦合器VLCQR3R4V1UqVS1+80VRVD1+12VR1LRLILDG11UiR2DG2VS2V2VD2R6图8-9斩波稳流式功率放大电路触发器引入U经D触发器引入p信号的主要目的是给触发器引入定超声斩波频率，以避免单纯由R定超声斩波频率，以避免单纯由6上的电压波动来控制V电压波动来控制1通断引入的不规则噪声。可编程逻辑器件(PLD)第二节可编程逻辑器件PLD与定制器件的主要区别是可编程性，与定制器件的主要区别是可编程性，与定制器件的主要区别是可编程性其逻辑功能可由用户构造或设置。其逻辑功能可由用户构造或设置。使用PLD设计优点使用设计优点灵活，研制周期缩短，空间尺寸减小，灵活，研制周期缩短，空间尺寸减小，降低系统故障率。降低系统故障率。PLD从其出现至今，经历了由从其出现至今，从其出现至今经历了由PROM、、FPLA到PAL和GAL的发展过程。的发展过程。到和的发展过程B=AAC=ABA01B01C10AABD000010100110DEFE0000F1111图8-10PLD电路单元图形符号及其真值表ABABC&DC&D图8-11通常与门和PLD与门的图形符号AABC1D图8-12通常或门和PLD或门的图形符号BC1D可编程阵列逻辑PAL可编程阵列逻辑（一）PAL器件结构器件结构（二）PAL器件的类型器件的类型（三）PAL器件的应用实例器件的应用实例（一）PAL器件结构器件结构输入I3I2I1I0&&&&&&&&&&&&&&&&可编程的阵列“与”1111输出O3O2O1O0不可编程的阵列“或”图8-13PAL器件的基本逻辑结构器件的基本逻辑结构（二）PAL器件的类型器件的类型主要分20引脚和引脚两大类还有40主要分引脚和24引脚两大类，还有引脚和引脚两大类，（或44）和80（或84）引脚的宏）（）引脚的宏PAL器器件按电路能耗又可分为标准型、按电路能耗又可分为标准型、半功耗和1/4功耗型；功耗型；功耗型按运行速度又可分为标准型、按运行速度又可分为标准型、高速和超高速型；高速型；按可靠性又可分为军用和民用等。按可靠性又可分为军用和民用等。（三）PAL器件的应用实例器件的应用实例+E步进时钟CK选中信号E1选中信号E2初态设置S转向控制D环行分配电路功率驱动电路步进电动机Q0Q1Q2Q3ABCD图8-14二相四绕组步进电动机驱动原理图Q01,01,1Q20,00,1图8-15环行分配器输出信号4序逻辑表8-1二相四绕组步进电机驱动步序步进步序Q01234111001正Q100110转Q210011Q301100Q010011反Q101100转Q211001Q300110表8-2步进电机状态功能选择CK任意任意升沿升沿升沿E11任意000E2任意1000S任意任意100D任意任意任意01状态功能保持电动机当前状态保持电动机当前状态设置输出为初状态步进电机正向旋转步进电机反向旋转Q0n011D10D1100Q2nb)001Q2na)Q0n0011图8-16电动机驱动步序卡诺图8.1已知某直流电磁阀的驱动电流为，用2mA的已知某直流电磁阀的驱动电流为6A，的标准TTL电平实施控制，试设计一合适的驱动电路。电平实施控制，标准电平实施控制试设计一合适的驱动电路。按照图组成电路：按照图组成电路：其中场效应晶体管V1采用IRF640，，耐压200(V)，极限工作电流耐压，15(A)；泄流二极管D需耐；泄流二极管V压200(V)，极限工作电流，10(A)；箝位二极管S的箝；箝位二极管V位电压为6.8(V)，极限工作位电压为，电流100(mA)；电阻R1为；510()，电源c按照直流电，电源E磁阀的要求取定。磁阀的要求取定。+ECVDZLILR1UiVSVV18-2