Это интересно

В результате расчета электрических параметров трансформатора определяются следующие данные: индуктивность первичной обмотки трансформатора L1 (Гн), индуктивность рассеяния LS (Гн), сопротивление первичной обмотки r1 (Ом), сопротивление вторичной обмотки r2 (Ом), коэффициент полезного действия η, коэффициент рассеяния σ, постоянная времени первичной обмотки τ1 (сек.), коэффициент трансформации п.
    Ниже приводится конструктивный расчет трансформаторов малой и средней мощности, выполненных на сердечниках броневого типа. Взяты наиболее распространенные конструкции обмоток: обычная слоевая и слоевая с разделенной на две части одной из обмоток. Методика расчета составлена по материалам книги Г. С. Цыкина «Трансформаторы низкой частоты" (Связьиздат, 1950 год).
   Конструктивный расчет сводится к выбору магнитного материала и размеров сердечника трансформатора, определению числа витков и диаметра провода и проверке возможности размещения обмоток на сердечнике.
   А — конструктивная постоянная трансформатора.
   µ — магнитная проницаемость материала сердечника.
   Втн — амплитуда переменной индукции в сердечнике на низшей рабочей частоте fн, Гц.
   qс — поперечное сечение сердечника, см2.
   lc — средняя длина силовой линии сердечника, см.
   lм — средняя длина витка обмотки, м.
   lz — длина немагнитного зазора, см.
   Км — коэффициент заполнения обмотки проводом при намотке вразброс.
   d1 , d2 — диаметры проводов первичной и вторичной обмоток без изоляции, мм.
   d1ИЗ , d2ИЗ — диаметры проводов с изоляцией, мм.
   А1, А2 — соответственно толщина первичной и вторичной обмоток, мм.
   С1, С2 — число слоев первичной и вторичной обмоток при намотке в слой.
   δпр — толщина изолирующей прокладки между слоями, мм.
   δ — толщина изолирующей прокладки между обмотками, мм.
   Uм1 — амплитуда напряжения, подводимого к первичной обмотке, В.
   I0 — постоянная составляющая тока в первичной обмотке, А.
   Геометрические размеры сердечника и размеры обмоток указаны на рис. 1, 2 и 3.
   Сердечник выходного трансформатора целесообразно выполнить из трансформаторной стали Э4АА или стали ХВП. Пермаллоевый сердечник дорог и неэффективен ввиду снижения магнитной проницаемости при значительном подмагничивании. В то же время применение пермаллоевого сердечника во входном трансформаторе позволяет получить малую индуктивность рассеяния, уменьшить его размеры и вес. При σ > 0,003 можно выбрать трансформаторную сталь или пермаллой. Если δ < 0,003 до 0,0001, необходимо взять пермаллой.
   Размеры сердечника выбираются по конструктивной постоянной А, которая вычисляется из выражения (1) для той магнитной проницаемости, которая получится при работе трансформатора. Найдя значение А, подбирают по табл. 3 сердечник такого типа, конструктивная постоянная которого равна или несколько больше найденной. Действующая магнитная проницаемость очень сильно зависит от постоянной составляющей индукции, т. е. от подмагничивающего тока I0, и от амплитуды переменной индукции на низшей рабочей частоте Втн. Поэтому для различных условий работы трансформатора проницаемость определяют по-разному.
   Входной трансформатор. При работе без подмагничивания с малыми входными напряжениями проницаемость равна начальной µ~н и для выбранного материала находится по табл. 1.
   Средние значения начальной проницаемости некоторых магнитных материалов
   Сорт магнитного материала
   Начальная проницаемость µ~н
   Трансформаторная сталь Э4АА
   Сталь ХВП
   Пермаллой с 45% никеля
   Пермаллой с 75% никеля
   Выходной трансформатор с подмагничиванием (режим "А" по однотактной схеме). При подмагничивании проницаемость магнитного материала падает. Для того чтобы проницаемость не уменьшалась значительно, в сердечнике нужно иметь немагнитный зазор длиной lz, который создают с помощью тонкой прокладки. Приближенное значение начальной действующей проницаемости µzн с учетом оптимального зазора, которое нужно подставлять в выражение (1), определяют из рис. 4, предварительно найдя величину L1×I02.
    Далее...

Конструктивный расчет входных и выходных трансформаторов радиоприемных и усилительных устройств

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧИСЛА ВИТКОВ ОБМОТОК

Определение числа витков обмоток производят, исходя из заданной индуктивности первичной обмотки L₁ и переменной индукции В_тн. Если мощность трансформатора больше нескольких ватт, найденное по индуктивности L₁ число витков может оказаться недостаточным и приведет к недопустимо большой индукции. В этом случае число витков выбирают таким, чтобы индукция в сердечнике не превосходила максимально допустимого значения для трансформатора данного типа. Для трансформаторов средней мощности максимальная индукция не должна превышать 7000 Гс.

Входной трансформатор. При небольшой амплитуде сигнала и отсутствии подмагничивающего тока число витков первичной обмотки ω₁ определяется из выражения (2). Магнитная проницаемость равна начальной µ_~н (см. табл. 1). Число витков вторичной обмотки находится по формуле (6)

Выходной трансформатор с подмагничиванием (режим "А" в однотактной схеме). Ориентировочное значение числа витков первичной обмотки определяют по выражению (2), в которое подставляют приближенное значение µ_~н, найденное из рис. 4. После этого подсчитывают намагничивающие ампервитки на единицу длины силовой линии aω_o =I₀ω₁/l_с , из рис. 5 находят проницаемость µ_zн Затем уточняют ω₁, по формуле (2), подставив найденное значение µ_zн. Из выражения (4) определяют число витков да, по максимально допустимой индукции (В_макс = 7000 Гс). Если амплитуда приложенного к первичной обмотке переменного напряжения неизвестна из опыта или расчета, то ее можно определить из выражений U_m1 ≈ 0,5E_а0 для триода и U_m1 ≈ 0,8E_а0 для экранированной лампы. Здесь E_а0 — постоянная составляющая анодного напряжения.

Рис. 5.

Для обмотки принимается большее из найденных по формулам (2) и (4) значений ω₁. Если это значение соответствует максимальной индукции, то из выражения (3) находят новое значение L₁, которое будет больше заданного. Это приведет к улучшению частотной характеристики в области низших частот.

По подсчитанным ранее ампервиткам из рис. 6 находят значение наивыгоднейшего зазора в процентах от длины магнитопровода Z% и по формуле (7) определяют длину немагнитного зазора l_z. Если l_z получается меньше 0,1 мм, то прокладку не кладут и сборку сердечника производят встык. При двух зазорах на пути силовой линии прокладка берется в два раза меньше найденного значения l_z. Число витков вторичной обмотки вычисляется по выражению (6).

Выходной трансформатор без подмагничивания (режимы "А" и "В" в двухтактной схеме. Расчет производят без учета асимметрии ламп двухтактного каскада). Число витков да, сначала определяют по формуле (2). По полученному значению да, вычисляют индукцию по выражению (5). Если она превосходит максимально допустимую, то да, определяют из выражения (4), при В_макс — 7000 Гс, после чего находят новое значение L₁ по формуле (3). ω₂ подсчитывают из выражения (6).

Рис. 6.

Рис. 7.

Для режима "В" все величины, связанные с первичной обмоткой, вычисляются для половины обмотки. Заменяют L₁, ω₁, U_m1 соответственно

L_1П, ω_1П, U_m1 /2 × ω₂ находят из выражения ω₂ = n_П × ω_1П.

Вычисление приближенного числа витков ω₁, производят с начальной магнитной проницаемостью µ_~Н, взятой из табл. 1. Уточнение числа витков ω₁ для получения заданной индуктивности L₁ производят с динамической проницаемостью µ_~, которая находится из рис. 7 по индукции (0,1 - 0,01) В_тн. Множитель 0,1 - 0,01 выбирается в соответствии с динамическим диапазоном усилителя. Причем множитель 0,01 берется для усилителей с большим динамическим диапазоном, а 0,1 для усилителей с малым динамическим диапазоном. Индукция В_тн подсчитывается по выражению (5) и не должна превышать максимально допустимую.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДИАМЕТРА ПРОВОДА

Диаметр провода обмотки находят по формуле (8) и по справочнику выбирают ближайшее стандартное значение. Допуск на диаметр провода дается разных знаков. При увеличении диаметра провода одной обмотки уменьшается диаметр другой. При напряжениях на обмотках или между ними до 500 В целесообразно применять провод с эмалевой изоляцией. Нижним допустимым диаметром провода считается 0,07 мм. При большом сопротивлении обмотки диаметр провода может получиться меньше допустимого. В этом случае выбирается наименьший допустимый диаметр 0.07 (или ближайший больший к нему) и по формуле r = 0,0225 l_mω/d² подсчитывается новое сопротивление обмотки. Затем увеличивают сопротивление другой обмотки так, чтобы полученная при конструктивном расчете сумма r₁ + r₂/n² была равна той же сумме, полученной из электрического расчета, и вычисляют новое значение диаметра провода другой обмотки.

РАСЧЕТ РАЗМЕЩЕНИЯ ОБМОТОК

Во входных трансформаторах с целью уменьшения собственной емкости вторичную обмотку помещают снаружи. В выходном трансформаторе для повышения электрической прочности снаружи помещают первичную обмотку. При небольших анодных напряжениях снаружи помещают вторичную обмотку. Для уменьшения индуктивности рассеяния применяют чередование обмоток (рис. 3). Во входных трансформаторах на две части делят вторичную обмотку, в выходных — первичную. Намотка "вразброс". Число прокладок — от двух до пяти в зависимости от числа витков и рабочего напряжения обмотки. При малых диаметрах провода толщина прокладки около 0,05 мм, при больших диаметрах — около 0,1 мм. Толщина прокладки между обметками в пределах от 0,2 до 1 мм. Недомотка слоя при бескаркасной намотке или запас на толщину щек ∆h/2 = 2 - 4 мм. Учитывая толщину щек каркаса, находим высоту намотки h_Н = h - ∆h, взяв значение h из табл. 3. По формуле (9) определяют толщину каждой из обмоток. Тогда полная толщина, занимаемая катушкой в окне сердечника, вычисляется по формуле (12). Она должна быть меньше ширины окна b, указанного в табл. 3. Если обмотка не умещается в окне сердечника, то необходимо взять сердечник с большей конструктивной постоянной и повторить расчет.

Таблица 2

Коэффициент заполнения обмотки проводом при намотке "вразброс"

Намотка "вслой". При намотке виток к витку с прокладками между всеми слоями определяют число слоев обмотки из выражения (10), а полную толщину каждой из обмоток подсчитывают по формуле (11). Множитель 1,4, учитывающий выпучивание обмотки, берут при большом числе слоев обмотки, тонком проводе и большом отношении у₂ к у₁, множитель 1,2—при толстом проводе, малом числе слоев и квадратном сечении сердечника. Найдя толщину обмоток по выражению (12), проверяют возможность их размещения в окне сердечника, как и в предыдущем случае.

Таблица 3

Основные данные некоторых сердечников и трансформаторов, собранных из пластин "безотходной" штамповки с уширенным ярмом

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИНДУКТИВНОСТИ РАССЕЯНИЯ

Индуктивность рассеяния подсчитывается по выражению (13). В нем т— число секций без единицы. Для нечередующегося расположения обмоток (рис. 2) т = 1, опытный коэффициент К = 0,85. Чередующаяся намотка позволяет уменьшить индуктивность рассеяния примерно в четыре раза. Для нее т = 2, К = 0,95. Если индуктивность рассеяния, полученная при конструктивном расчете, меньше полученной из электрического L_Sk<L_SЭ, то при активной нагрузке трансформатора частотная характеристика усилителя на высших частотах улучшается. При L_Sk>L_SЭ частотная характеристика ухудшается и необходимо уменьшить индуктивность рассеяния L_Sk. Если для получения заданной частотной характеристики необходимо выдержать L_SЭ, то производят подгонку L_Sk Уменьшить индуктивности рассеяния можно, применив чередование обмоток, а увеличить с помощью увеличения толщины прокладок между обмотками или разделением обмоток при чередовании на неравные части. Для определения L_Sn выходного трансформатора, работающего в режиме "В", при конструкции, данной на рис. 2, находят индуктивность рассеяния между одной половиной первичной обмотки и всей вторичной обмоткой, подставляя в выражение (13) половину толщины первичной обмотки A₁/2 и считая толщину прокладки равной σ+A₁/2, а число витков ω_1П. При конструкции рис. 3 толщину половины первичной обмотки считают A₁/2, число витков ω_1П и толщину прокладки σ.

Составил кандидат технических наук  И. Кушманов

Часть [1]  [2]

Статьи

Ламповый звук Тайны лампового звука Волшебство лампового звука [1] [2] Когда лампа лучше, чем транзистор [1] [2] Почему вакуумный триод звучит музыкально Схемотехника ламповых усилителей Лампы или транзисторы? Лампы! Однотактный ламповый усилитель для начинающих Двухтактные ламповые усилители Оконечный пушпульный усилитель - схема Уильямсона-Хафлера-Кероеса Рекомендации по повторению реплики схемы Уильямсона-Хафлера-Кероеса Однотактный усилитель с непосредственной связью. Схема Loftin-White [1] [2] Трехламповый усилитель Губина Однотактник на 300В Усилители низкой частоты Расчет каскада с нагрузкой в аноде Однотактный усилитель на лампе 807 [1] [2] Циклотрон. Мощный усилитель с выходными лампами ГУ-50 SE на RB300 Однотактный усилитель мощности на 300В. Модель WE91 для 90-х годов [1] [2] Как улучшить звучание HI-FI системы [1] [2] [3] [4] [5] [6] Лампы и звук: назад, в будущее [1] [2] [3] [4] [5] Однотактный ламповый ... [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] Апгрейд усилителя XD845MKIII [1] [2] "Усилитель" для наушников на SRPP [1] [2] [3] [4] [5] [6] Ламповый High-End [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [...] Обзор журнала Glass Audio за 1998 год [1] [2] Обзор журнала Glass Audio за 1999 год Корректор для винила Компенсированные регуляторы громкости Усилитель НЧ Даешь ONGAKU! Tubesaurus Rex Усилитель НЧ с комбинированной обратной связью Прибор для измерения напряжения накала высоковольтных кенотронов George Ohm живет в Харькове Ревизия однотактного усилителя с межкаскадным трансформатором Усилитель мощности НЧ с высоким КПД Двухканальный усилитель НЧ Усилитель НЧ с клавишным переключателем Радиотрансляционные установки ТУ-50 и ТУ-100 Портативный проигрыватель Усилитель НЧ Усилитель без выходного трансформатора Усилители без выходного трансформатора Лампово-полупроводниковый УМЗЧ Акустика Бытовые акустические системы [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] Там, где живут басы [1] [2] [3] [4] [5] [6] The Onken Enclosure Категории слухового восприятия [1] [2] Три взгляда на акустику помещений [1] [2] Акустика в которой мы живем [1] [2] Акустика офисов Мифы звукоизоляции Акустика отделочных материалов Акустический агрегат с объемным звучанием Акустические свойства домашней мебели Акустические линзы для громкоговорителей Акустические измерения в практике радиолюбителя Акустический фазоинвертор Акустика студий [1] [2] Полезные советы разработчиков Hi-End Триод против пентода. Что выбрать? [1] [2] SINGLE-ENDED VS PUSH-PULL [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] Одноламповые усилители низкой частоты Как пользоваться характеристиками электронных ламп Многоламповые усилители НЧ на импортных лампах Контактно-резисторный коммутатор входов Как проверять аппаратуру в салоне Что лучше: 4 или 8 Ом акустика? Выходной трансформатор для однотактника. Быть или не быть линейным Простая и быстрая проверка трансформаторов Десять способов усовершенствовать вашу аудиокомнату Испытатель ламп Понижение уровня фона в усилителях Evolution Пять правил рационального питания Трансформаторы в однотактных усилителях Выходные трансформаторы Измерение характеристик выходного трансформатора [1] [2] Однотактный «Magnum» Какая лампа нам нужна Какая лампа нам нужна и будет ли она? Улучшенная конфигурация листов трансформаторной стали Должен ли УМЗЧ иметь малое выходное сопротивление? [1] [2] Звук: интересные наблюдения Вся правда об акустике ProAc Немного теории лампового звука О заметности искажений История лампы 300B Краткая история возникновения Hi-Fi Возможен ли "виниловый ренессанс?" [1] [2] [3] Hi-End: Мифы и реальность [1] [2] Как не заблудиться в кабельных джунглях? Побалуйте свои уши! [1] [2] Ограничение сигнала усилителем – можно ли работать в клиппинге? "Хай-Энд" умер, да здравствует "Хай-Энд"! [1] [2] Блестящие звукозаписи [1] [2] [3] Семь слов об ошибках аудиоэкспертизы Частотные, нелинейные и фазовые искажения Внешние факторы, влияющие на восприятие звука Многоканальный окружающий звук [1] [2] [3] [4] Магнитная запись: мифы и реальность Теория схемотехники и звукотехники Для начинающих. Как работает усилитель [1] [2] Принципы схемотехники электронных ламп [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] Хрестоматия радиолюбителя, 1963г. [1] [2] [3] [4] [5] Конструктивный расчет входных и выходных трансформаторов [1] [2] Как работают звуковые трансформаторы Элементарная теория схем с обратной связью [1] [2] [3] Теория звукотехники Двухтактно-параллельный усилитель НЧ Особенности стандартов, описывающих мощность в звукотехнике Отрицательная обратная связь в усилителях Классы усилителей мощности Элементарная теория триода [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] Как работает лучевой тетрод О мощности, ваттах, децибелах... [1] [2] Теория звука [1] [2] [3] [4] Звук и цифровые технологии [1] [2] [3] [4] [5] [6] Проектирование абсолютно устойчивых усилителей [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] Звуковые форматы Описание стандарта MP3 Правильная мощность Начинающим. Радиолампа Высококачественный усилитель низкой частоты Объемный звук [1] [2] [3] Парадоксы электрона Вибратор к гитаре Ламповый авометр Старая и популярная 12АХ7/ЕСС83 Принцип устройства и работы электро-вакуумных приборов Двухэлектродные лампы Трехэлектродные лампы Рабочий режим триода Многоэлектродные и специальные лампы Электронно-лучевые трубки Газоразрядные и индикаторные приборы Фотоэлектронные приборы Собственные шумы электронных ламп Особенности работы электронных ламп на СВЧ Специальные электронные приборы для СВЧ Надежность и испытание электровакуумных приборов Основы схемотехники ламповых усилителей Искажения в усилителях, их измерение, меры по снижению искажений Основные сведения о радиокомпонентах Источники питания Каскады усиления мощности Каскады предварительного усиления Широкополосные усилители Усилительный каскад с катодной нагрузкой [1] [2] Life in Vacuum. EL34 Life in Vacuum. 6H8C, 6H9C Life in Vacuum. SV572 SV6550 6C5C 6C3П/6C4П Двойной триод 6Н3П Пентод 6Ж5П 6П42С / 6П45С Лучевой тетрод 6П1П Пентод 6П14П в оконечном каскаде Двойной триод 6Н14П Кенотрон 1Ц11П Демпферный диод 6Ц10П Что и как мы слышим

Найти на сайте

Информация

Профессионалы в области пожарной безопасности - stopfire.ru

Рефрижераторный осушитель

Мебель в Симферополе

Это интересно

В настоящее время в электронных устройствах самого различного назначения широкое распространение получили усилительные каскады с катодной нагрузкой. Они применяются в телевизионной и измерительной технике, в технике радиосвязи и вещания, в импульсной технике и экспериментальной физике.
    В данной статье рассматриваются свойства каскадов с катодной нагрузкой. Она должна помочь квалифицированным радиолюбителям правильно конструировать и рассчитывать такие каскады.
    Принципиальная схема усилительного каскада с катодной нагрузкой изображена на рис 1,а. Сопротивление нагрузки ZH в общем случае комплексно. Пунктиром показаны паразитные междуэлектродные и монтажные емкости.
    Как видно из рис 1, а, в отличие от каскада с анодной нагрузкой, в котором напряжение uск, действующее между сеткой и катодом лампы и управляющее ее анодным током, равно входному напряжению ивх, в каскаде с катодной нагрузкой управляющее напряжение uск является разностью между входным и выходным напряжениями uск = uвх — uвых. Таким образом, в усилительном каскаде с катодной нагрузкой существует стопроцентная отрицательная обратная связь по напряжению с последовательным введением напряжения обратной связи во входную цепь. Это определяет все его основные свойства.
    В рассматриваемом каскаде выходное напряжение обычно достаточно хорошо повторяет входное напряжение как по фазе, так и по величине. Поэтому такой каскад часто называют катодным повторителем.
    Так как в каскаде с катодной нагрузкой выходное напряжение снимается между катодом и отрицательным зажимом источника анодного питания, то оно содержит значительно меньшую постоянную составляющую, чем в каскаде с анодной нагрузкой. Это обстоятельство иногда дает возможность обходиться без разделительного конденсатора.
    Обычно в каскадах с катодной нагрузкой применяются либо триоды, либо пентоды в триодном соединении. Если лампа используется в пентодном соединении, то экранирующая сетка пентода по переменному напряжению должна быть соединена с катодом. Это может быть осуществлено, если, например, питание на экранирующую сетку подавать через гасящее сопротивление, а между катодом и экранирующей сеткой включить конденсатор.
    Каскад, выполненный по схеме рис. 1, а, может быть применен только в том случае, когда постоянная составляющая напряжения на сопротивлении нагрузки Uвых, 0 равна напряжению смещения Uc, необходимому для работы лампы в выбранном режиме. Если Uвых, 0 меньше Uc, то дополнительное напряжение смещения Uc’ = Uc — — Uвых, 0 можно получить, применив отдельный источник Ес = Uc’ (рис. 1,б) или включив дополнительное сопротивление Rk = Uc’/Ia0 (рис. 1,г). Наконец, когда Uвых, 0 больше Uc, то напряжение смещения подается с части сопротивления нагрузки R1 = Uc/Ia0 (рис. 1,в).
    Динамическая характеристика строится для определения режима работы лампы и ее параметров, необходимых для дальнейшего расчета каскада. На рис 2 показано построение динамической характеристики каскада, выполненного на лампе типа 6С2С по схеме рис. 1,в для RH = R1+ R2 = 6 кОм и Eа = 240 В. Построение производилось для случая, когда сопротивление нагрузки можно считать чисто активным (для частот, при которых реактивной составляющей нагрузки можно пренебречь). На этом рисунке показаны также зависимости от времени анодного тока лампы Iа и напряжений uвх, uск и uвых при синусоидальном входном сигнале и параметрах каскада, соответствующих построенной динамической характеристике. В дальнейшем, в примерах, иллюстрирующих свойства каскада, используются данные, полученные при этом построении.
    Коэффициент передачи напряжения каскада с катодной нагрузкой на частотах, при которых сопротивление нагрузки можно считать активным и равным RH, определяется из выражения
    где SДИН = S/(1 + RH / Ri) — крутизна динамической характеристики; если в анодную цепь лампы включено гасящее сопротивление Rф, не шунтированное конденсатором, то
    SДИН = S /[1 + (RH + Rф)/ Ri].
    Далее...