第九章
逻辑与数字控制电路
9-1已知某直流电磁阀的驱动电流为
6A ，用2mA 的标准TTL 电平实施控制，试
设计一合适的驱动电路。
按照图X9-1组成电路：其中场效应晶体管 V i 采用IRF640，耐压200(V)，极
限工作电流15(A);泄流二极管 V D 需耐压200(V)，极限工作电流 10(A);箝位二 极管V S 的箝位电压为 6.8(V)，极限工作电流 100(mA);电阻R 1为510()，电源 E c 按照直流电磁阀的要求取定。
图 X9-1
9-2若图9-4中的负载Z L 是电阻加热器，应在电路中做何改动以便实现不同加热 速度的给定？
改动后的电路如图
X9-2所示。U i 为控制加热开始和停止的电平信号。
U s 贝U
为5kHz 的矩形波。通过改变 U s 的占空比，可控制
V i 的导通角，从而实现不同
加热速度的给定。
V
ZL
R1
u
i I
w
5 2 N
图X9-2
9-4图9-11的电路应如何改动，才能使图改动
后的电路如图所示。增加正与门当U s为高电平
时，D5的输出由步进脉冲信号出为低电平，强制
V1 与V
2截止，步进电动机各绕组电流为零。
o
+80V
光耦合翳r R4
图X9-3
9-5试设计一完整的三相步进电动机驱动电路。
采用3个题9-4图所示的电路单元，并配置相应的环行分配器电路，即可实
现对三相步进电动机的驱动。基本电路如图所示，其中U p为斩波信号，U i为步
进脉冲信号，U d为旋转方向控制信号，U s为电源控制信号。
9-6为什么在9.4.2的数控立式铳床示例中XY轴的位置检测可以用装在直流伺服电动机上的
9-8中的电源控制信号发挥作用？D5 , U s
为实现电源控制的电平信号。
U i控制；当U s为低电平时，D5的输
+5V ?
U p
“ D i
” Q
C1
一R —
R3
U q
V os '
V1
R I
U R+ 12V
ZS
4_V D1J
I
R5 T
L
R L
I L
D4
fc——
■S
V D2
-4 -----
R6
V2
a
s
R2U
U i D5
4
4- |
------ N
图X9-4
光电码盘实现，而Z轴的位置检测要用光栅？
光电编码盘也叫光电编码器，可将被测轴的角位移转换成脉冲数字。它测量的是传动丝杠的转角，测量丝杠转角误差换算成传动螺母的线位移误差后一般影响较小。
Z轴位置的检测使用反射式金属光栅实现，标尺光栅安装在机床上，所需面
积小，而且安装调整方便，带状光栅可以直接贴在机器上，大位移检测可以用到这种类型的光栅。
9--7试给出9.4的数控立式铣床中Z轴运动的测量与控制总体电路框图?
位置控制步进电机步进电机带光栅的单
I ■ I
单元控制电路'机构
------------ 速度
1-------- 检测单元
位置
检测单元
图X9-5