Импульсных трансформаторов

постоянной времени трансформатора обмотки его размещают таким образом, чтобы индуктивности рассеяния у них были минимальными. В импульсных трансформаторах часто используют тороидальные сердечники, имеющие весьма малые магнитные сопротивления и потоки рассеяния. Как показывает опыт, желательно, чтобы индуктивные сопротивления первичной и вторичной обмоток Х1= Х'2= (0,05 ч- 0,15)г'н.

Импульсным трансформатором называется трансформатор, который служит для передачи, формирования, преобразования и запоминания импульсных сигналов. В импульсных трансформаторах используют сердечники с малыми потерями на перемагничивание, выполненные на основе ферритов, оксиферов или пермаллоев. Помимо выполнения функций элемента разделительной цепи импульсный трансформатор изменяет амплитуду и полярность импульсных сигналов, согласовывает сопротивления, осуществляет разветвление сигналов на входы нескольких независимых цепей. В последнем случае применяют трансформаторы с несколькими вторичными об-

Полученные выражения показывают, что время установления потока можно уменьшить за счет уменьшения толщины а пластины или удельной проводимости у материала. Уменьшение магнитной проницаемости ц, невыгодно, поскольку это уменьшит поток в установившемся режиме. Поэтому в импульсных трансформаторах обычно выполняют сердечники из феррита, имеющего малую удельную проводимость, или из очень тонких стальных пластин.

В импульсных трансформаторах малой мощности отдаваемая вторичной обмоткой мощность в импульсе находится в диапазоне от нескольких десятков ватт до нескольких сотен киловатт, что соответствует средней мощности трансформатора за период посылки, импульса в пределах от единиц до нескольких сотен ватт. Такое соотношение между средней и импульсной мощностями трансформатора обусловливается тем, что длительность импульса т„ измеряется микросекундами, а период посылки его Тп — миллисекундами, так что отношение ти к Тп составляет величину порядка 10~3.

Индуктивность Ls в импульсных трансформаторах невелика; она составляет единицы процентов от значения LM.

Блокинг-генератором называют однокаскадный релаксационный генератор, в котором положительная обратная связь входной и выходной цепей обеспечивается за счет использования импульсного трансформатора. Импульсные трансформаторы, применяемые в бло-кинг-генераторах, могут иметь как ненасыщающийся сердечник (см. § 2.3), так и сердечник с прямоугольной петлей гистерезиса. Последнюю разновидность трансформаторов чаще всего применяют в логических схемах, использующих гистерезисные свойства насыщающегося сердечника (феррит-транзисторных ячейках). В этой главе анализируются блоки нг- генераторы на импульсных трансформаторах с ненасыщающимся сердечником.

Импульсные трансформаторы, используемые в блокинг-генераторах, имеют ряд отличий от обычных низкочастотных трансформаторов. Поскольку в импульсных трансформаторах происходит очень быстрое изменение магнитного потока, возрастают потери на гистерезис и вихревые токи. Для их уменьшения сердечник выполняют из высококачественной стали с большой начальной магнитной проницаемостью, пермаллоя или феррита. Толщину стальной ленты выбирают очень малой, иногда порядка одной сотой миллиметра. Как правило, используют витые сердечники. Вторичную обмотку располагают ближе к сердечнику, а затем наматывают первичную обмотку. Коэффициент трансформации обычно находится в пределах 0,5-1. Число витков не превышает нескольких десятков или сотен. Для уменьшения емкости между вторичной и первичной обмотками можно устанавливать электростатический экран в виде разрезанного кольца из тонкой ленты. В большинстве импульсных трансформаторов наматывают еще третью нагрузочную обмотку.

Полиорганосилоксановые жидкости используют в импульсных трансформаторах, специальных конденсаторах, блоках радио- и, электронной аппаратуры и в некоторых других случаях.

В настоящее время в импульсных трансформаторах в основном используются ферритовые сердечники, обладающие высокой магнитной проницаемостью и малыми потерями на вихревые токи [4].

В импульсных трансформаторах более существенно влияние индуктивности рассеяния, которая приводит к увеличению запаздывания сигналов, дополнительным искажениям крутых перепадов. Поэтому при конструировании импульсных трансформаторов стремятся уменьшить прежде всего индуктивность рассеяния (часто ценой увеличения

Индуктивность L^ в импульсных трансформаторах невелика; она составляет единицы процентов от значения LM.

прочностью, мало изменяющейся при увлажнении и нагревании, высокой механической прочностью, малой влагопроницаемостью. Однако при температуре ПО. ..130°С для большинства эпоксидных компаундов наблюдается снижение электроизоляционных характеристик. Для заливки низко- и высоковольтных трансформаторов, выпрямителей, функциональных блоков применяют эпоксидные компаунды ЭЗК-6, ЭЗК-Ю, ЭЗК-13, ЭЗК-67-1; для линий задержки, импульсных трансформаторов и дросселей, магнитных матриц ЭВМ — эпоксиднотиоколовые компаунды 10-200, 12-200; для толстопленочных микросборок — эпоксидные компаунды на основе вязкомолекулярного каучука 30-317Д, 31-138ДФ.

Сплав 50НХС обладает высоким удельным электрическим сопротивлением. Он рекомендуется для сердечников импульсных трансформаторов и аппаратуры связи звуковых и высоких частот, работающих без подмагничивания или с небольшим подмагничиванием.

Важнейшими свойствами материала сердечников для импульсных трансформаторов явд-як>тся значения импульсной проницаемости д,п в зависимости от .длительности импульса1 и перепад индукции, имеющий место в течение действия импульса. . ••;,,,,•

Передача импульсов с большой частотой ограниивается потерями на вихревые токи. Поэтому сердечники маломощных импульсных трансформаторов, предназначенных для работы на высоких частотах, выполняют из ферритов.

2. В чем особенность магнитного режима работы сердечников импульсных трансформаторов и какие требования предъявляются к материалу сердечников?

3. Какие материалы используют для маломощных импульсных трансформаторов? Назовите область их применения.

Напряжение с выхода магнитного усилителя поступает на блоки системы управления 2, которые предназначены для формирования управляющих импульсов и подачи их на первичные обметки, импульсных трансформаторов. Все три блока имеют одинаковое устройство и взаимозаменяемы. Блоки импульсных трансформаторов служат для подачи отпирающих импульсов на управляющие электроды тиристоров силового модуля. Каждый тиристор имеет свой источник импульсов.

Для изготовления магнитопроводов низкочастотных трансформаторов используют ленту из электротехнической стали шириной 250 мм и толщиной 0,2...0,5 мм. Для переключающих и запоминающих устройств, магнитных усилителей, импульсных трансформаторов, накопительных элементов изготовляют ленточные сердечники из железоникелевых сплавов. Толщина ленты составляет 1,5; 2; 3; 10; 20; 50 и 100 мкм.

цепочки Rs, Сш, Rm. Они обеспечивают равномерное распределение по тиристорам как постоянного, так и импульсного напряжения. Для управления коммутатором используется схема с трансформаторной связью и последовательным включением первичных обмоток импульсных трансформаторов Т1-^-Т12. Запуск коммутатора осуществляется путем подачи на вход цепи управления импульса тока с фронтом около 0,5 мкс.

Применение оптронов. В зависимости от типа фотоприемника оптроны могут применяться в электронных устройствах для переключения, преобразования, согласования, модуляции и т. д. Они могут использоваться также в качестве малогабаритных импульсных трансформаторов, реле для коммутации напряжений и токов, в автогенераторах, цепях обратной связи и т. д. Следует подчеркнуть, что, несмотря на наличие развязки между входом и выходом, полоса пропускания оптрона начинается с нулевой частоты.

Блокинг-генератором называют однокаскадный генератор с сильной индуктивной обратной связью, служащий для генерирования коротких импульсов, близких по форме к прямоугольным. Обратная связь в блокинг-генераторах осуществляется с помощью специальных импульсных трансформаторов. Отличительной чертой блокинг-гене-раторов является большая скважность генерируемых импульсов, которая практически не может быть получена