Щелочного электролита

му напряжение [/Бэп уменьшается. Это вызывает уменьшение базового тока /Бп , что приводит к уменьшению тока /Кп по4' ти до первоначального значения. Для устранения отрицательной обратной связи по переменной составляющей, которая появляется при наличии напряжения ивх, резистор R3 шунтируют конденсатором Сэ, сопротивление ХСэ которого на низшей частоте усиливаемого сигнала должно быть на порядок меньше #э-При таком выборе емкости Сд отрицательная обратная связь по переменной составляющей практически будет отсутствовать.

больших изменениях температуры точка покоя, например в схеме на 11.8, в, смещается (в основном из-за роста неуправляемого тока коллектора), что приводит к недопустимому возрастанию нелинейных искажений. Стабилизацию точки покоя производят путем введения обратной связи по постоянному току (см. § 11.4). На 11.10, а, б приведены две схемы усилителей со стабилизацией точки покоя. В схеме на 11.10, а стабилизацию осуществляют с помощью отрицательной последовательной обратной связи по току, действующей через резистор R3. В схеме на 11.10,6 дополнительно имеет место отрицательная параллельная обратная связь по напряжению (через RI). Для исключения влияния обратной связи по току на коэффициент усиления усилителя по переменному сигналу резистор Кэ шунтируют конденсатором Сэ достаточно большой емкости.

Более эффективной является схема усилительного каскада с отрицательной обратной связью по постоянному току через резистор R3 (схема с эмиттерной температурной стабилизацией, 4.12, б), которая сохраняет работоспособность при изменении температуры на 70—100°С. Увеличение тока /„ с повышением температуры приводит к увеличению тока /э == /к//*21б и падения напряжения на резисторе R3 с указанной на 4.12, б полярностью. При этом напряжение на эмиттере становится более положительным относительно напряжения базы, и эмиттерный переход смещается в обратном направлении. Это вызывает уменьшение базового тока /б, в результате чего ток коллектора /„ также уменьшается, стремясь возвратиться к своему первоначальному значению /ок. Для устранения отрицательной обратной связи по переменному току (в случае наличия входного переменного сигнала) резистор R3 шунтируют конденсатором Сэ, сопротивление которого на частоте сигнала должно быть незначительным.

току, стабилизируя /ос- Чтобы на этом резисторе не выделялось напряжение за счет переменной составляющей тока стока (это привело бы к наличию отрицательной обратной связи аналогично тому, как это имело место в усилителе на биполярном транзисторе за счет сопротивления в цепи эмиттера /?э), его шунтируют конденсатором С„, емкость которого определяют из условия С„ > 1/(со/?„), где ш — частота усиливаемого сигнала. Сопротивление резистора /?3, включенное параллельно входному сопротивлению усилителя, которое очень велико, должно иметь соизмеримое с ним значение. Динамический режим работы полевого транзистора обеспечивается с помощью резистора Rc в цепи стока, с которого снимается переменный выходной сигнал при наличии входного усиливаемого сигнала. Обычно Rc -С <С Rs f& RBX- Поэтому если нагрузкой усилительного каскада на полевом транзисторе является входное сопротивление аналогичного каскада усиления, то сопротивление нагрузки усилителя постоянной и переменной составляющих тока стока

Следует указать, что схема электронного стабилизатора отличается весьма малой инерционностью и реагирует не только на медленные, но и на быстрые изменения напряжения. Поэтому электронный стабилизатор одновременно выполняет роль сглаживающего фильтра. Для улучшения фильтрации верхнее плечо делителя R\Rz обычно шунтируют конденсатором С. Если для основной гармо-

Вольтметры представляют собой последовательное соединение ИМ и резистора. Для компенсации частотной погрешности, которая возникает из-за наличия индуктивности (главным образом, подвижной катушки), часть резистора шунтируют конденсатором. Ток полного отклонения подвижной части электродинамического вольтметра составляет обычно 30 мА.

Вольтметры представляют собой последовательное соединение ИМ и резистора. Для компенсации частотной погрешности, которая возникает из-за наличия индуктивности (главным образом, подвижной катушки), часть резистора шунтируют конденсатором. Ток полного отклонения подвижной части электродинамического вольтметра составляет обычно 30 мА.

Недостатком релаксатора на 10.16 является зависимость ивыхт и длительности импульсов от напряжений питаний, а также их нестабильности в температурном диапазоне. Эти недостатки можно исключить, дополнив релаксатор диодным ограничителем на стабилитронах, заметно уменьшающим изменения выходного потенциала. Такая схема приведена на 10.17. Пунктиром показаны резисторы R$ и RH, которые иногда включают, чтобы предотвратить увеличение входных токов ИМС. При этом, чтобы ускорить переброс релаксатора из одного состояния в другое, резистор #4 шунтируют конденсатором Сц небольшой емкости. В период регене-ративого процесса конденсатор €4 закорачивает резистор R4 и тем самым ускоряет нарастание или спад входных напряжений. Это способствует уменьшению длительности фронта и среза выходного импульса, а также повышению надежности генерации. Для такой же цели рекомендуется шунтировать конденсатором Ci и резистор RI в цепи регенеративной обратной связи.

7), потенциал которого в определенные промежутки времени превышает пороги срабатывания триггера. Пороги срабатывания триггера определяются опорными напряжениями, создаваемыми на инвертирующйк входах компараторов внутренним резистивным делителем (резисторы Ri - Rg на 9.14). Так как резисторы имеют одинаковое сопротивление, то пороги срабатывания соответственно равны: [/nopi =2?и.п/3; (/Пор2 = • = ?и.п/3. Вывод 5, предназначенный для изменения опорных напряжений, шунтируют конденсатором небольшой емкости (на 10.21 не показан) или используют для регулировки периода повторения импульсов, подключая его к делителю источника напряжения. Блокировку таймера исключают путем соединения вывода 4 с источником питания.

Входной ток инвертора i' ( 9.6,6) при Ltt?=Q становится знакопеременным, что говорит о периодическом энергообмене между цепью нагрузки и источником питания: запасание энергии в индуктивности нагрузки при работе тиристоров и возвращение энергии в источник на интервале работы обратных диодов. Если источник питания Е представляет собой выпрямитель, то для создания в нем обратной проводимости, позволяющей примять энергию из инвертора, его шунтируют конденсатором С большой емкости, как показано на 9.6, а.

Резистор Я„ шунтируют конденсатором Ск, емкость которого выбирают с таким расчетом, чтобы даже на минимальной частоте сигнала падение переменной составляющей анодного тока на резисторе было ничтожно малым.

Поясним устройство и принцип действия ТЭ, в котором электрохимическая реакция происходит на стыках трех фаз состояния веществ: газообразной (восстановителя Н-, и окислителя О/), жидкое гной (щелочного электролита—раствора КОИ) и твердой (мелкопористых металлокерамических электродов), Схема ТЭ показана на 1.!,д. Электроды - -анод

Она выполнена обычно из того же металла, что отрицательный электрод. Между собой разнополярные электроды разобщены с помощью неметаллического (пластмассового, полимерного) сепаратора. Все аккумуляторные элементы расположены в пластмассовом корпусе и залиты раствором кислотного или щелочного электролита. Элементы имеют внешние разнополярные электрические выводы и соединяются между собой, как правило, по схеме последовательного включения. Корпус АБ обычно снабжен вентиляционным устройством для выхода испаряющихся (газообразных) продуктов реакции. Типичная конструкция А Б показана на 1.15.

В качестве примера щелочной АБ рассмотрим никель-кадмиевый элемент, схема устройства которого приведена на 1.17. Положительный электрод в этой АБ выполнен из гидрооксида никеля (гидрата закиси никеля NiOOH), упакованного в ламелях из мелкоперфорированных стальных лент. Для повышения электропроводности активной массы электрода в нее добавляют особо чистый графит. Активная масса отрицательного электрода содержит губчатый кадмий Cd (в заряженном состоянии аккумулятора) или гидрооксид кадмия Cd(OH)2 (в разряженном состоянии). Для предотвращения слипания частиц Cd в плотную массу вводят в электрод небольшое количество добавки из оксида железа. В качестве щелочного электролита используют водный раствор гидроокиси калия КОН [1.9].

При разряде происходит переход ионов цинка в раствор. Ионы цинка с гидроксильными ионами ОН~ щелочного электролита образуют плохо растворимый гидрат окиси цинка:

Прокладки, диафрагмы, корпуса и крышки батарей, этикетки изготовляются из различных сортов бумаги и картона. Для диафрагм элементов с солевым электролитом применяют в основном специальную фильтровальную бумагу и картон, хорошо впитывающие и удерживающие электролит. Диафрагмы ртутно-цинковых элементов делают из щелочестойкой фильтровальной бумаги, которая при впитывании щелочного электролита разбухает равномерно по толщине и ширине. Корпуса и крышки батарей, прокладки изготовляют из коробчатого картона, имеющего повышенную прочность по сравнению с другими сортами.

Некоторые сепараторы, например пленка типа целлофана и лак АП-14Л, представляют собой селективные мембраны, способные избирательно-пропускать ионы, находящиеся в электролите. Лаковый слой АП-14Л на поверхности катода замедляет прохождение из катодного ^пространства в анодное растворимых в щелочах соединений ртути, серебра и марганца, снижая скорость саморазряда элементов. Диффузия ионов щелочных металлов и ОН~ через лаковую пленку происходит без заметных затруднений. Лаковый слой АП-14Л химически устойчив к воздействию сильных окислителей, которыми являются катодные активные материалы. Стойкость и избирательные свойства пленки выражены слабее, чем у АП-14Л. В отсутствие селективных мембран целлюлозные бумажные сепараторы постепенно окисляются соединениями тяжелых металлов, которые в некоторых случаях восстанавливаются до свободных '.металлов, например ртути и серебра, и вызывают внутренние межэлектродные замыкания. Пленка также предотвращает возможность замыкания при выпадении из щелочного электролита окиси цинка, которая имеет нарушенную структуру и вследствие этого электронную проводимость.

Технология получения таких диафрагм состоит из пропитки кабельной бумаги в электролите, нанесения слоя загущенного электролита и разрезания на 'карточки требуемого размера. По такой технологии изготовляются диафрагмы для большинства цилиндрических набивных элементов (например, № 373). Пастовые диафрагмы могут изготовляться без подложки. Например, диафрагма для батареи «Крона-ВЦ» представляет собой таблетки загущенного щелочного электролита.

После изготовления отрицательного электрода и диафрагмы автоматом на внутреннюю поверхность цилиндрической стенки корпуса наносится вазелиновая композиция в виде полосы шириной 4—5 мм от края корпуса. Вазелиновая композиция предотвращает проникновение щелочного электролита на наружную поверхность элемента через узел герметизации. Затем в элемент вставляется армированная крышка, и край корпуса завальцовывается, сжимая полиэтилен между стенкой корпуса и (крышкой. На 149 показан автомат сборки элементов А-343. По шаговому конвейеру 4 ориентированные положительные электроды поступают в сборочный автомат. Изолирующие прокладки и крышки подаются вибробункерами 1 и 3. Питатель 2 посылает в сборочный узел токоот-воды.

Технологические операции при изготовлении ртутно-цинковых элементов состоят из изготовления цинкового отрицательного электрода, положительного окисно-ртутного электрода, диафрагм, щелочного электролита, сборки элементов и секций, контроля качества готовых изделий.

Шайбы из щелочестойкой бумаги, которые применяют для предотвращения замыканий между соседними элементами в секциях элементов, также изготовляют штамповкой бумажных полос. Такие шайбы выполняют дополнительные функции. В случае нарушения герметичности одного из элементов секции бумажные шайбы впитывают выделяющийся электролит и предотвращают попадание раствора между несколькими последовательно соединенными элементами. Благодаря такому свойству шайбы предотвращают саморазряд секции элементов. В некоторых случаях для визуальной оценки степени вытекания щелочного электролита пользуются бумажными шайбами, пропитанными в растворе фенолфталеина. Фенолфталеин является индикатором, меняющим свою окраску в присутствии щелочи. Даже при небольшом выделении щелочи фенолфталеин принимает малиновую окраску.

Для приготовления щелочного электролита можно пользоваться только чистой стальной посудой. Иногда в комплекте зарядной станции имеется эмалиро-* ванная посуда, изготовленная по специальной рецептуре.