Параллельным включением

1.10.3. Электрические цени с параллельным соединением резистивных элементов. Параллельным называется такое соединение резисгивных элементов, при котором соединяются между собой как условные начала всех элементов, так и их концы ( 1.6, а). Характерным для параллельного соединения является одно и то же напряжение U на выводах всех элементов. Параллельно соединяются обычно различные приемники электрической энергии и другие элементы электрических цепей, рассчитанные на одно и то же напряжение. При параллельном соединении не требуется согласовывать номинальные данные приемников, возможно включение и отключение любых приемников независимо от остальных, а при выходе из строя какого-либо приемника остальные остаются включенными.

При смешанном соединении нелинейных элементов следует сначала построить ВАХ участка с параллельным соединением элементов. После этого можно перейти к построению ВАХ всей цепи. Имея в распоряжении все ВАХ, нетрудно определить токи и напряжения всех элементов цепи.

Параллельное соединение приемников. Вначале рассмотрим графоаналитический метод расчета цепи с параллельным соединением потребителей ( 2.16, я). Для такой цепи характерно то, что напряжения на каждой ветви одинаковы, общий ток равен сумме токов ветвей.

2.15. ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЦЕПЬ С ПАРАЛЛЕЛЬНЫМ СОЕДИНЕНИЕМ ВЕТВЕЙ

На 2.32 представлена схема замещения цепи с параллельным соединением источника ЭДС Ё = U = U L $и резистивного, индуктивного и емкостного элементов, комплексные проводимости которых соответственно равны g~l/r, -jb^ =l//wL и jbc = ju>C.

В общем случае параллельные ветви могут содержать последовательные соединения резистивных, индуктивных и емкостных элементов. Комплексная проводимость цепи с параллельным соединением и. таких ветвей равна сумме комплексных проводимостей всех ветвей:

Часто для реальной катушки составляют схему замещения по 8.7, б, которая получается из схемы замещения на .8.7, а после замены последовательного соединения резистивного и индуктивного элементов схемы замещения идеализированной катушки эквивалентным параллельным соединением элементов (2.7) :

2.IX Электрическая цепь с параллельным соединением ветвей........ 77

Соединение, при котором все ветви присоединены к одной паре узлов, называют параллельным соединением. Схема 1.8 имеет два узла с и d, к которым подключены два приемника (лампа и конденсатор), соединенные параллельно. Параллельно соединенные участки находятся под одним и тем же напряжением. Электрическую цепь с параллельными и последовательными ветвями называют также разветвленной цепью. Разветвленная цепь является многоконтурной. Контуры, отличающиеся друг от друга хотя бы одной ветвью, являются н е-зависимыми.

2.12. Схема цепи с параллельным соединением резистивных элементов (а) и ее эквивалентная схема (б)

Следовательно, при параллельном соединении эквивалентная проводимость цепи равна сумме проводимостей отдельных ветвей. Так как наибольшей проводимостью обладает ветвь с наименьшим сопротивлением, то проводимость цепи с параллельным соединением элементов не может быть меньше проводимости ветви с наименьшим сопротивлением. Эквивалентное сопротивление цепи, состоящей из параллельно соединенных ветвей, обратно пропорционально ее эквивалентной проводимости: гэ„в = l/g9KB, поэтому оно всегда меньше наименьшего из сопротивлений ветви.

Частота первичных СЭ переменного тока поддерживается с точностью ±20 Гц. В системах с параллельным включением генераторов точность стабилизации частоты составляет ± 4 Гц.

Решение. В передаче по петле ОС второй и третий каскады имеют /Сн = = /Ciii«l. Остается определить передачу от вывода 6 до вывода 10. Входной каскад в петле ОС включен по схеме с ОБ. Его входное сопротивление (выводы 14—1) определяется параллельным включением Rt и Лпв= 1/40/KI = = l/(40-5,2-ilO~3) «5 Ом. Очевидно, Апб-СА^ и влияние Л можно не учитывать. Тогда передача по петле от вывода 6 до вывода 10 может быть представлена в виде Т = Т,Т2, где Ti = /in6/(Ann+^8), Г2=40/к1Яз — коэффициент усиления каскада с ОБ. Заменяя h\\f, на 1/40/кь получаем T = 40/Ki#3/(il+40/Kii/?e) ~ &R3/Ra = 800/3-103 = 0,27, откуда заключаем, что глубина ОС Fsgl,27.

Искомая величина Z является суммой сопротивлений Z\ и Z2 двух более простых цепей, одна из которых образована последовательным, а другая параллельным включением элементов:

Логические микросхемы на МДП-транзисторах. В своем развитии МДП-транзисторы прошли несколько этапов. Первыми широкое распространение в интегральной логике получили МДП-транзисторы с каналами р-типа. Нагрузками инверторов логических элементов на приборах этого типа являются также р-каналь-ные транзисторы, имеющие своеобразную конфигурацию области канала (см. гл. 1). Затворы их соединяются с источником относительно высокого напряжения отрицательного смещения или с отрицательным полюсом общего источника питания. Простейшие логические функции И — НЕ, ИЛИ — НЕ осуществляются последовательным или параллельным включением транзисторов ( 3.10, а, б). Подложка р-канальных МДП-

В симметричных диодных и триодных 'тиристорах обратная ветвь характеристики совпадает с прямой. Это достигается встречно-параллельным включением двух одинаковых четырехслоиных струк-

Для получения низких напряжений применяют стабилизаторы с параллельным включением регулируемого транзистора и нагрузки.

На практике включение одного источника электрической энергии может быть недостаточным. Исходя из выражения (19), нетрудно убедиться, что для повышения напряжения во внешней цепи необходимо увеличить эдс источника, а для увеличения тока — уменьшить его внутреннее сопротивление. Это достигается последовательным и параллельным включением источников питания.

При работе с параллельным включением ток в цепи резистора R не должен превышать значения, равного 0,7 А.

Разработаны установки для сварки труб и профилей на частоты 10, 440 и 1760 кГц. Индукционные сварочные установки типа ИС на мощность 1000, 1500, 2000 и 4000 кВт с частотой 10 кГц предназначены для одно- и двухшовной сварки труб диаметром 203— 1620 мм с толщиной стенки 6—20 мм. Установки укомплектованы машинными генераторами типа ОПЧ-250-10, работающими параллельно. Индукторы выполняются многовитковыми, что исключает необходимость в понижающем трансформаторе. Согласование индуктора с генераторами осуществляется последовательно-параллельным включением конденсаторов. В связи с этим напряжение на индукторе достигает 1000 В при напряжении генераторов 800 В.

Следует отметить, что во входных цепях усилителей должны быть использованы и высококачественные пассивные элементы: резисторы, конденсаторы и трансформаторы — иначе уровень шумов может существенно возрасти. Например, среднее квадратичное значение напряжения шума эффекта мерцания резисторов, на которых падает напряжение 1 В, измеренное в полосе 1—10 Гц, составляет: у углеродных — до 3 мкВ; у углеродно-пленочных — до 3 мкВ; у металлопленочных — до 0,2 мкВ, у проволочных — до 0,1 мкВ. Равным образом и конденсаторы, особенно электролитические на основе алюминиевой фольги, могут создавать в аналогичных условиях избыточные шумы до 1—5 мкВ/мкФ. В настоящее время входные усилители низкочастотной геофизической аппаратуры обычно выполняются на основе низкошумящих усилителей в интегральном исполнении, например — К544УД1А; К284УД1А, К140УД8А и т. д. — если необходимо иметь очень большое входное сопротивление (на входе этих усилителей установлены полевые транзисторы). Если входное сопротивление не должно быть более 105 Ом, то применяются усилители с биполярными транзисторами на входе, например К157УД1А; К548УН1А и т. д., у которых в полосе частот 10—100 Гц при сопротивлении источника сигнала R = 1 кОм уровень собственных шумов не превышает 0,05 мкВ. Если оказывается, что стандартные усилители в интегральном исполнении имеют уровень шумов, больший допустимого, то снизить его в несколько раз можно уменьшением напряжения питания до минимально допустимых значений и параллельным включением нескольких усилителей.

Во многих измерительных устройствах измерительную цепь (ИЦ) можно рассматривать как последовательное включение ряда ИП. Существуют ИЦ с параллельным включением ИП, а также с цепями обратной связи, однако такие ИЦ рассматривать не будем.