计 算 与 说 明 主 要 结 果 ?i?L/Rm?0.0355/0.37?95.9?ms?因此,τi??1/f y=1.1ms 式中：L-----步进电机一相绕组的平均电感量 Rm-----通电回路的电阻 L和Rm见《机电一体化系统设计》（表3-8反应式步进电机技术性能数据）。 三、选用线路简单的串联电阻法 若选用线路简单的串联电阻法改善静电流上升沿，其时 间常数为： ?i'?L/?Rm?R0? 则：R0=(L-τi’Rm)/τi’， 其中：τi’=1.1ms 所以，R0=(0.0355-1.1 ?10?3 ?0.37)/ 1.1 ?10=35.13(Ω) ?3 需要串联如此大的电阻，在该电阻上损失的功率为： I2 R0=62×35.13= 1264.68w 显然很不合理，所以采用双电源电路。 串联电阻法不符合要求。 四、高压电源电压的确定
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计 算 与 说 明 电机每相工作三拍改变一次通电状态，设要求在控制脉冲主 要 结 果 2宽度时间内相电流达到额定电流的60%，即I=0.6In=3.63E= （A）这个时间也就是高压电源工作时间，即单稳翻转时间，H其值为： 173.29（V） tb=2/（3 f y）=2/（3×905.81）=0.74（ms） 高电压电源电压： ?0.74 95.9 =3.6×0 .37/（1-e）=173.29（V） ?175(V) 五、元器件型号的确定 1、确定T1、T2 为了使电路简单、紧凑，功率放大T1和T2选用复合管 三极管2SD851。 T1、T2选 BUCBO BUCEO BUBEO ICBO UCES 2SD851 150 150 3 10 2 UBE HEG ICN PCN tb=0.74（ms） T1 8 2、确定3000 R510 80 1 和R6从T1和T2性能数据知，基极电流为： IB?IL/HFG?6/3000?2?mA? 式中：HFG-----电路放大倍数，载电流IL?6 因此，效输入电阻为： Rr1?UBE/IB?8/2?4?K?? 初选光耦合器选用：G0102（指导书表4-4）。光耦合器光敏三极管的输入等效 电路见上图： 等效电路可得：
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计 算 与 说 明 IR6=UBE=8（V） ICR5=En-UBE=82（V） 选择耦合器输入电流： Ii=10 mA (最大的电流为50mA),电流传输比CTR=30%； Ic=CTR=10?30%=3mA IC=I+Ib 主 要 结 果 解上述方程组得：R6?8K? R5?27.3K? R6?8K? R3、确定R1和R2 前面已选定耦合器输入电流Ii=10mA，可得到光耦合器输入正向压降为1.3V，所以R1=R2=（5?1.3）/Ii=370? 4、确定R3?27.3K? ，R4 （1）若使电流上升沿陡，希望T2工作于饱和状态（实际还没有达到饱和电流，单稳已翻转成低电平）。首先确定基极电流Ic2。 负载的平均阻抗： Z?En/IN=80/6=13.3? （2）T2的饱和电流： Ics(2)=（EH-2UCES-Un）/Z =（173.29-2?2-80）/13.3 ?6.71A T2基极电流应为： IB2=Ics(2)/hFg
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计 算 与 说 明 =6.71/3000 =2.24mA IC2?IiCTR,取CTR?33% 光耦合器输入电流为10mA，所以：主 要 结 果 光耦合器输出电流： Ic2=IiCTR=10?33%=3.3mA 因此： I4=Ic2-IB2=3.3-2.24 =1.06mA （3）求U0（0点电位） 在期间0?t?tb，U0是变化的，变化范围近似为EH—2至EH—En，计算时取平均值： U0=[（EH—2）+（EH—En）]/2 =[（173.29-2）+（173.29-80）]/2 =132.29V T2的等效输入电阻为： RT2=UBES/IB2 =8/（2.24）K?=3.57K? R3、R4分别为： = ?38=7.55 K? 1.06R3=（UH-UCES-U0）/IC2=（173.29-2-132.29）/3.3?10 R4=7.55 K? R3=11.82K? =11.82K? 5、确定R7 R7为提供给单稳和驱动门足够的输入电流，所以： R7=500? R7=500? 6、选择D1，D2选用2CZ13A硅整流二极管。 选择D1，D2选用2CZ13A硅整流二极管。 最高反 向电压 （V） 60 正向整流 电流 （A） 5 正向 压降 （v） 0.45 7、单稳态多谐振荡器74221翻转时间的确定 34 当单稳74221的“清除端”加高电平A端加低电平时， B端正跃变可使单稳的Q端从低电平变成高电平，经过一段 时间自动翻转成低电平，恢复到稳定状态，Q端输入一个脉冲，脉冲宽度由外电阻RT取10K?和CX决定，如图所示 即： tb=RTCXLn2 则： CX=0.107?F CX=tb/（Ln2RT） =0.74?10?3/（Ln2 ?10?10?3） =0.107?F 74221为单稳态多谐振荡器。 计 算 与 说 明
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主 要 结 果