Материал: Пояснительная записка к диплому

Рассмотрим принцип работы структурной схемы. Датчики фиксируют значение температуры и влажности внутри инкубатора. На основе этих данных микроконтроллер вырабатывает управляющее напряжение, которое поступает на блок регулировки температуры и ультразвуковой увлажнитель, тем самым поддерживая нужное значение температуры и влажности внутри инкубатора. Одновременно с этим на микропроцессор поступают хронометрические данные от часов реального времени в виде электрического сигнала, на основе которых он отсчитывает дни инкубации. После окончания цикла, датчики снова фиксируют значение температуры и влажности внутри инкубатора и весь процесс повторяется вновь. Параллельно поддержанию условий внутри инкубатора, микроконтроллер собирает данные и с помощью приемопередатчика отправляет по Wi-Fi на сетевой клиент. Данные доступны оператору в любое время и обновляются в режиме реального времени. В случае необходимости оператор может внести коррективы, тогда изменения благодаря маршрутизатору и Wi-Fi отправляются на приемопередатчик, где фиксируются и обрабатываются микроконтроллером. Оформленная структурная схема со спецификацией приведена в приложении 2.

Рассчитаем номиналы элементов. Резисторы 1 и 2 выбирают из следующего соотношения [15]:

где вых – выходное напряжение.

При условии, что 1 должен быть не больше 20 кОм, а выходное

где вых – выходное напряжение;д – падение напряжения на диоде.

Учитывая, что падение напряжения на диоде приблизительно должно быть равным 0,4 В, номинал индуктивности равен [15]:

(2.5.4)

= 2,2 ∙ (5 + 0,4) = 11,88 мкГн = 15 мкГн

Диод выбирается из предположения, что обратное напряжение должно быть больше или равно входному напряжению, а максимальный прямой ток более 1 А. Рекомендуется использовать диод Шоттки, к примеру MBRM140 [15].

Как было сказано ранее, конденсатор 1 – блокировочный, поэтому для сглаживания пульсаций входного напряжения достаточно керамического конденсатора емкостью 4,7 мкФ.

Выходная емкость 3 выполняет несколько функций. Во-первых, вместе с индуктивностью она отфильтровывает прямоугольные импульсы, сформированные микросхемой. Благодаря этому ток на выходе выпрямляется. Во-вторых, эта ёмкость необходима для запаса энергии и выравнивании переходной характеристики. Керамические конденсаторы обладают низким эквивалентным сопротивлением и лучше справляются с пульсациями, поэтому емкость 3 найдем из соотношения [15]:

Итоговая электрическая схема понижающего преобразователя изображена на рис.2.5.3.