Насыщения коллектор

Если степень насыщения ферромагнитного материала и воздушные зазоры невелики, то эквивалентные магнитные потоки рассеяния можно не учитывать, как мы и будем поступать в дальнейшем. При таком допущении магнитный поток любой ветви магнитопровода на всем ее протяжении следует считать одним и тем же. Кроме того, при анализе и расчете магнитных цепей принимают обычно следующие допущения: не учитывают выпучивания линий магнитной индукции в воздушных зазорах, а также их искривлений в узлах разветвления потоков и местах резких перегибов магнитной цепи, считая, что конфигурация линий магнитной индукции совпадает с конфигурацией магнитной цепи ( 6.8,и); принимают, что во всех точках площади поперечного сечения любого участка магнитной цепи напряженности магнитного поля, а значит, и магнитные индукции имеют одно и то же значение. Учитывая это, при анализе и расчете магнитных цепей выбирают контуры, совпадающие

По мере насыщения ферромагнитного материала индуктивность уменьшается, а когда наступает полное насыщение ферромагнитного материала, она становится равной индуктивности такой же обмотки без ферромагнитного магнитопровода.

Как следует из выражений (6.22), (6.23) и (6.26), а также графика i(t), при синусоидальных и', е и Ф ток i идеализированной обмотки получается несинусоидальным. Можно показать, что он будет тем сильнее отличаться от синусоидального, чем больше степень насыщения ферромагнитного материала маг-нитопровода при амплитудном значении магнитного потока и шире динамическая петля гистерезиса.

Пока ферромагнитный материал магнитопровода не насыщен при напряжении U^, что соответствует примерно синусоидальному закону изменения тока i(t), в. а. х. примерно линейны (см. на 6.7 в. а. х. в диапазоне от 0 до t'^,). По мере насыщения ферромагнитного материала при ?/„', темп увеличения тока /,„„л. все более возрастает по сравнению с темпом увеличе-

постоянной МДС, у которых сопротивление обмотки не зависит от напряжения на ее выводах, у электромагнитных устройств с переменной МДС полное сопротивление обмотки (равное примерно ее индуктивному сопротивлению) с увеличением напряжения изменяется. Пока напряжение относительно невелико и материал магнитопровода не насыщен, сопротивление обмотки остается примерно постоянным; по мере увеличения напряжения и степени насыщения ферромагнитного материала сопротивление значительно уменьшается.

Сведения об определении индуктивного сопротивления рассеяния xl можно найти в литературе по расчету соответствующих электромагнитных устройств. Если степень насыщения ферромагнитного материала при максимальном значении магнитной индукции и воздушные зазоры в магнитопроводе невелики, то для ориентировочного определения сопротивления ,x, можно воспользоваться формулой

Влияние поперечной реакции якоря на результирующее магнитное поле зависит от степени насыщения ферромагнитного материала магнитной цепи и значения тока якоря. В общем случае из-за насыщения ферромагнитного материала магнитная индукция под одним краем полюса возрастает меньше, чем уменьшается под другим; в результате магнитный поток машины несколько уменьшается. Однако при нагрузках, на которые рассчитываются машины при нормальных условиях их работы, магнитный потод изменяется на относительно небольшое значение, поэтому влияние поперечной реакции якоря на магнитное поле при расчетах часто не •учитывают.

Явление насыщения ферромагнитного материала применяют для стабилизации переменного напряжения. Такие стабилизаторы имеют более высокий к. п. д., чем стабилизаторы на активных нелинейных элементах (см. § 10.1). В табл. 9.2 приведены схемы и вольт-амперные характеристики ферромагнитных и феррорезонансных стабилизаторов переменного тока.

Кривая оа может быть получена при плавном намагничивании предварительно размагниченного образца (первоначальная кривая). На ней принято различать три основных участка: начальный, характерный медленным нарастанием индукции,— ему соответствует начальная магнитная проницаемость ^н; участок быстрого возрастания индукции — на нем магнитная проницаемость достигает максимального значения [Лмакс',- участок насыщения ферромагнитного материала, на котором индукция медленно возрастает, а магнитная проницаемость снижается ( 1.5).

члена 1/5], в котором J = го1Я, они отбрасывают именно этот первый член (6.32), полагая У = 0, а учитывают только второй член в (6.32), который, как подчеркивалось в комментариях к этой формуле, на оригинал не распространяется. Кроме того, при выводе формулы для натяжения не осуществлена замена нелинейного ферромагнитного тела его магнитно-линейной моделью, необходимость которой для получения правильного результата обоснована в [4]. Таким образом, выводится ошибочная формула для натяжения [33, форм. (16), (19)], форма записи которой зависит от уровня насыщения ферромагнитного тела,

Как следует из выражений (6.22), (6.23) и (6.26), а также графика i(t), при синусоидальных и', е и Ф ток i идеализированной обмотки получается негинусоидальным. Можно показать, что он будет тем сильнее отличаться от синусоидального, чем больше степень насыщения ферромагнитного материала маг-нитопровода при амплитудном значении магнитного потока и шире динамическая петля гистерезиса.

Напряжение насыщения коллектор — эмиттер i/Kg нас ^ 0,5 В при токе /к = 100 мА и токе базы /Б =5 мА:

SOB, эмиттер — база 5В; постоянный ток коллектора 100-10~3А; постоянная рассеиваемая мощность 250 -10~3 Вт; обратный ток коллектора /Кв о = 0,05- 10~6 А; напряжение насыщения база — эмиттер (/вэнас = 0,6 В; напряжение насыщения коллектор — эмиттер U кэ нас = 0,6 В. В качестве выходного реле применяется реле на герконе РПГ-2: номинальное напряжение катушки 15 В, потребляемая мощность 0,15 Вт, реле имеет один замыкающий контакт. Для сигнализации срабатывания применяется светодиод АЛ307Б с параметрами: при прямом токе 10-Ю~3А сила света 0,9-10~3 кд (кандела), постоянное прямое напряжение не более 2 В; постоянный прямой ток 20 мА; обратное напряжение 6/обр = 2 В при температуре от 213 до 343 К. Расчет. Сопротивление обмотки выходного реле.

Выше перечислены лишь наиболее важные эксплуатационные параметры транзисторов. В паспортах транзисторов и справочниках приводится ряд других параметров: максимально допустимый ток базы, максимально допустимый импульсный ток коллектора, обратный ток эмиттера, напряжение насыщения коллектор — эмиттер, максимально допустимая температура работы транзистора и т. д. [10—12].

Uкэ нас — напряжение насыщения коллектор — эмиттер t/си нас — напряжение насыщения сток — исток (Уи- ц — напряжение источника питания йл — напряжение логического перепада Uon — опорное напряжение

тора при перемене полярности пряжение насыщения коллектор —

Напряжение насыщения коллектор-эмиттер UKg нас — это напряжение между выводами коллектора и эмиттера в режиме насыщения при заданных токах базы и коллектора.

Например, для мощного высоковольтного транзистора, рассчитанного на рабочий ток 100 А и напряжение [УКв = =600 В при рк=50 Ом-см, №'ко=100 мкм и 5э = 1 см2, значение /-Кко=0,5 Ом. Работа транзистора в открытом состоянии происходит в области квазинасыщенпя, что обусловливает большие значения напряжения насыщения коллектор—эмиттер f/кэнаси низкие значения коэффициента передачи тока р в открытом состоянии транзистора.

этому в состав основных параметров мощных транзисторов наряду с предельно допустимыми напряжениями и токами обязательно входят следующие параметры: напряжение насыщения коллектор— эмиттер t/кэнас при заданном токе коллектора и токе базы, время задержки /Зд, время нарастания /„р. время рассасывания /рас и время спада /сп при заданных значениях напряжения питания коллектора, тока коллектора и тока базы.

Выше перечислены лишь наиболее важные эксплуатационные параметры транзисторов. В паспортах транзисторов и справочниках указывается ряд других параметров: максимально допустимый ток базы, обратный ток эмиттера, максимально допустимый импульсный ток коллектора, напряжение насыщения коллектор — эмиттер, емкость коллекторного перехода, максимальная температура работы транзистора и т. д.

Напряжение насыщения коллектор-эмиттер UKg нас — это напряжение между выводами коллектора и эмиттера в режиме насыщения при заданных токах базы и коллектора.

Распределение концентрации дырок в базе для режима насыщения показано на 13, в. Концентрация дырок на границе базы и коллектора становится выше равновесной. В соответствии с соотношением (1) это означает, что на коллекторном переходе действует прямое напряжение. Таким образом, в режиме насыщения коллектор, так же как и эмиттер, имеет положительный потенциал относительно базы.