Henryk Borowski - Zasilacze.pdf

(44238 KB) Pobierz
I
~
HENRYK BOROWSKI
ZASILACZE
'
SPIS TRESCI
Str.
l.
Wstęp
I
1. 1.
Ogólne warunki techniczne
1.
2. Maksymalne
graniczne
napięcia
i
prądy żarzenia
1.
2.
1.
Elektronówki
żarzone
równolegle
1.
2. 2. Elektronówki
żarzone
szeregowo
1.
2. 3. Elektronówki
żarzone
szeregowo
lub
równolegle
1.
3. Maksymalne
napięcie między
katodą
a
włóknem żarzenia
1.
4.
Maksymalna
oporność
opornika
katodowego
Rk
1.
5.
Graniczne
wartości
napięć
dodatnich na
elektrodach elektro-
7
7
8
9
9
13
13
14
1.
6.
1.
7.
1.
8.
1.
9.
nówek
Maksymalne
napięcie
anadowe
U
8
mox
.•
Maksymalne
napięcia
na
elektrodach
w
zimnym
stanie katody
Graniczne
prądy
elektrod
Graniczne moce admisyjne elektrod
15
15
16
16
16
2.
Elementy zasilaczy
2.
1.
Elektronówki prostownicze
2.
1. 1.
Diody
prostownicze
próżniowe
2.
1.
2.
Diody prostownicze
rtęciowe
2. 2. Prostowniki
stykowe
2. 3. Kondensatory elektrolityczn1;
2. 4.
Oporowe
stabilizatory
prądu
2. 5. Stabilizatory
napięcia
2. 5.
1.
Jarzeniowe
stabilizatory
napięcia
2.
5.
1.
1
Napięciowo-prądowa
charakterystyka
stabiliza-
tora jarzeniowego
2. 5.
1.2. Obliczanie
stabilizatora
jarzeniowego
2. 5.
1.
3. Uwagi
końcowe
2. 5. 2.
Pozostałe
typy stabilizatorów
napięcia
2. 6. Autotransformatory
2. 6. 1. Zasada pracy autotransformatora
2. 6. 2. Obliczanie
autotransformatora
2. 7.
Dławiki
i
transformatory
sieciowe
18
18
18
20
23
30
33
40
41
43
44
49
50
54
54
56
61
li
3.
Układy
prostownikowe i ich
obliczanie
półokresowe
pełnookresowe
[
3.
1.
Prostowniki
3. 2. Prostowniki
62
62
68
3
Str.
3. 3.
Układy
mostkowe prostowników
3. 4.
Układy
podwajaczy
napięcia
.
3. 5.
Układ
potrajania
napięcia
3. 6.
Układ
czterokrotnego
zwiększania
3.
7.
Powielacze
napięcia
4. Obliczanie prostowników
4.
1.
Wybór
układu
prostownika
70
71
76
77
80
85
85
86
88
91
92
94
95
97
99
99
103
104
107
110
dławików
Str.
7. 3. Wtórniki katodowe stabilizatorami
napięcia
7. 4. Elektroniczne stab ilizatory wysokiego
napięcia
7. 4.
1.
Stabilizacja
napięcia układów
powielaczy
nap1ęc
7. 4. 2. Stabilizacja prostownika wysokiego
napięcia
z genera-
torem wielkiej
częstotliwości
7. 4. 3. Stabilizacja prostowników wysokiego
napięcia
z gene-
ratorem
drgań nietłumionych
7.
5. Elektroniczne stabilizatory
prądu
8.
Układy
i
źródła
zasilające
8.
l.
Zasilacze uniwersalne
8.
l.
1.
Zasilacz
pracowni
radioa matora
8.
1.
2. Zasilacz o reg ulowanym, stabilizowanym
ściowym
166
171
172
175
177
181
napięcia
4. 2. Wybór diody prostowniczej
4. 3.
Określanie oporności
obwodu prostownika
4. 4. Obliczanie
napięcia
wtórnego uzwojenia transformatora
4. 5. Obliczanie
prądu
wtórnego
i
pierwotnego
uzwojenia
trans-
formatora
4. 6. Obliczanie
napięcia
wyprostowanego
4. 7. Obliczanie powielaczy
napięcia
4. 8.
Określanie pojemności
kondensatora
wejściowego
filtru pro-
stownika
5. Filtry i ich
obliczanie
5.
1.
Napięcia tętnień
185
185
185
n
apięciu
wyj
-
190
192
198
198
I
98
199
200
200
200
204
206
208
210
211
219
223
225
230
232
8. 2.
5. 2.
Podział
filtrów
5. 3.
Obliczanie filtrów
LC
5. 4. Obliczanie filtrów RC
5.
5.
Inne typy filtrów .
6.
Budowa
i
obliczanie
transformatorów sieciowych
6.
1.
Budowa
i
materiał
korpusu
8. 3.
8. 4.
8. 5.
6. 2. Budowa
i
materiał uzwojeń
6. 3. Rdzenie transformatorowe
6. 3. 1. Wybór rdzenia transformatora sieciowego
6. 3. 2. Obliczanie
uzwojeń
transformatora
6. 3. 3. Sprawdzanie rozmieszczenia obliczonych
uzwojeń
6. 4. Uproszczony sposób obliczania
transformatorów
sieciowych
.
6. 5.
Obliczanie
dławików
stosowanych w filtrach sieciowych
6. 5.
1.
Obliczanie rdzenia
dławika
6. 5. 2. Obliczanie uzwojenia
dławika
6. 6.
Określanie obciążalności dławików
7. Stabilizacja
napięcia
112
112
115
120
122
129
130
138
141
142
144
146
8. 6.
8. 7.
8. 8.
8. 9.
8.
1.3.
Zasilacz uniwersalny
dużej
mocy
Zasilacze na kilka
napięć
8. 2.
1.
Zasilacz dla dwóch
napięć stałych:
600
i
1200
V .
8. 2. 2. Prostownik dla dwóch
napięć
Żródło napięć
ujemnych
.
Zasilacz do odbiornika bateryjnego
żródła
i
zasilacze wysokiego
napięcia
8. 5.
1.
Zasilacz
do
odbiornika telewizyjnego
8.
5.
2.
Prostownik
impulsowy wysokiego
napięcia
8. 5.
3. Zasilacz do
oscyloskopu
Akumulatory
żarzenia
i baterie anodowe
Zasilacze wibratorowe
8.
7.
1.
Rodzaje
przetwornic wibratorowych
8. 7. 2. Elementy
prZE~tworników
wibratorowy ch
Samodzielna budowa wibratora
8. 8.
1.
Konstrukcja wibratora
8. 8. 2. Regulacja wibratora
Inne
rodzaje zasilaczy
i
prądu. Układy
stabilizatorów
jonowych stabilizatorów
napięcia
7.
1. 1.
Układ
zasilania odbiornika
7.
1.
2.
Układ
zasilania nadajnika
7.
1.
3.
Układ
pracy stabilizatorów wielokrotnych
7.
1.
4.
Układ
o
podwyższonym współczynniku
stabilizacji
7.
1.
5.
Układ włączenia
stabilizatora jako filtru anodowego .
7.1.
6.
Stabilizator jako element
sprzęgający
7. 2. Elektroniczne stabilizatory
napięcia
7.
1.
Układy
149
149
149
150
151
152
153
154
154
4
l
5
SPIS TABLIC
Tablica 1-1
Graniczne
wartości napięć żarzenia
Tablica 1-2
Graniczne
wartości prądów żarzenia
Tablica 1-3
Graniczne
wartości napięć żarzenia
elektronówek bezpo-
średnio żarzonych
WSTĘP
Str.
9
9
13
21
Tablica 2-1
Niektóre typy europejskich diod prostowniczych
.
Tablica
2-2
Wartości
charakterystyczne niektórych diod prostowni-
czych produkcji radzieckiej
22
Tablica
2-3 Niektóre typy niemieckich wojskowych diod prostowni-
czych
23
Tablica
2-4
Wartości
charakterystyczne
płytek
selenowych
26
Tablica
2-5
Wartości
charakterystyczne niektórych typów oporowych
stabilizatorów produkcji europejskiej
35
Tablica 2-6
Wartości
charakterystyczne niektórych typów oporowych
stabilizatorów produfocji radzieckiej
36
Tablica 2-7
Wartości
charakterystyczne niektórych typów stabilizato-
rów jarzeniowych produkcji europejskiej .
40
Tablica
2-8
Wartości
charakterystyczne niektórych typów stabiliza-
torów jerzeniowych produkcji radzieckiej
48
Tablica
3-1
Napięcia
pracy na kondensatorach
układu
niesymetrycz-
nego czterokrotnego
zwiększania napięcia (napięcie
sieci
120 V)
80
Tablica
4-1 Wzory do obliczania prostowników
wklejka
(88-89)
Tablica 5-1 Dopuszczalne
wartości tętnień
.
104
Tablica 6-1 Najmniejsze dopuszczalne wymiary
części
korpusu i
izo-
lacji
międzyuzwojeniowej
ll5
Tablica 6-2 Zestawienie danych nawojowych izolowanych drutów
miedzianych do
transformatorów
116
Tablica
6-3
Zależność wartości
B,
11
i j od mocy transformatora
.
125
Tablica
6-4
Zależność współczynnika
kw
od
średnicy
drutu
i
ro-
dzaju izolacji
126
Tablica
6-5 Znormalizowane wymiary blach
transformatorowych
(wg Tesli)
127
Tablica 6-6 Podstawowe
wielkości
rdzeni typu
płaszczowego
127
Tablica
6-7 Wzory do
obliczeń
rdzeni typu E i L
128
Tablica 7-1
Wielkości
cewek
układu
z rys. 7-23
180
Tablica
8-1
Napięcie
ujemne w funkcji
pojemności
kondensatora C1
200
W
każdym
radiowym odbiorniku,
nadajniku
lub innym
urządze­
niu obwody
anodowe
zasilane ze
źródeł prądu stałego.
W
od-
biornikach
bateryjnych
do
tego
celu
służą
baterie, a
w sieciowych
- prostowniki. Prostownik
jest
urządzeniem,
które
przekształca
prąd
zmienny na
prąd
stały.
Prostowniki
mogą
być
z transforma-
torami
lub bez.
Jedne
i drugie
bywają
elektroniczne (lampowe)
lub
stykowe (selenowe
bądź
miedziowe). Prostowniki
mogą
praco-
wać
w
układzie
prostowania
półokresowego
lub
pełnookresowego.
Prąd
uzyskany
z prostownika jest
pulsujący
i jako taki do
zasi-
lania
urządzeń
radiowych
się
nie nadaje. Aby
prąd pulsujący
,,wy-
gładzić",
stosuje
się
filtry.
Włókna
elektronówek
żarzonych
z sieci
mogą być połączone
szeregowo
lub
równolegle.
Przy
równoległym połączeniu włókien
źródłem
ich
zasilania jest
niskonapięciowe
uzwojenie
na transfor-
matorze.
Jak
widzimy,
do
zasilania odbiornika z
sieci
elektroenergetycz-
nej potrzebne
dwa
lub trzy
elementy:
transformator
(nie zaw-
sze), prostownik i filtr.
Zespół
zbudowany z tych elementów
na-
zywa
się
zasilaczem.
1. 1.
OGÓLNE WARUNKI TECHNICZNE
Przez
warunki techniczne rozumiemy podawane
w
katalogach
i
czasopismach technicznych nominalne i dopuszczalne
wartości
elektryczne
poszczególnych
elementów zasilaczy oraz
dane
elek-
tryczne
układów
i
elementów zasilanych.
Jeżeli
układ zasilający
czy zasilany ma
dobrze
pracować,
muszą
być spełnione następu­
jące
podstawowe warunki:
1)
zasilacz
i
układ
zasilany powinny
mieć
odpowiednie elektro-
nówki o
dostatecznej
emisji;
7
6
2) elektronówki
zastępcze
powinny
odpowiadać
parametrom
elektrycznym
właściwych
elektronówek;
3)
napięcia zasilające
elektronówki powinny
odpowiadać
war-
tościom
katalogowym;
4)
dopuszczalne wahania
napięć zasilaj ących
nie
mogą
prze-
kraczać
. :::.
100/o,
a
napięcia żarzenia
±
50/o;
5)
części
obwodu
zasilacza
muszą mieć wartości
elektryczne za-
pewniające
bezpieczną
pracę
(kondensatory -
odpowiednie
na-
pięcie
pracy, oporniki
-
odpowiednią
moc
itd.);
6)
dopuszczalne tolerancje
wartości
elektrycznych
użytych
ele-
mentów powinny
być
takie,
aby nie
obciążały
zasilacza
oraz aby
nie
doprowadziły
do
przekroczenia
maksymalnych mocy admisyj-
nych zasilanych elektronówek;
7)
w
urządzeniach
bateryjnych
napięcia zasilające mogą wahać
l'iQ od
+
100/o do
-
300/o
napięcia
nominalnego.
Ogólne warunki techniczne
podają
poza tym
wysokość
poszcze-
gólnych
napięć,
graniczne
prądy
i
napięc
·
a,
maksymalne
napię­
cia itd.
1.
2.
MAKSYMALNE GRANICZNE
NAPIĘCIA
I
PRĄDY
ŻARZENIA
1.
2.
I.
Elektronówki
żarzone
równolegle
Dla uzyskania normalnej pracy
urządzenia
konieczne
jest utrzy-
manie we wszystkich
użytych
elektronówkach
stałej
temperatury
katody.
Osiąga
się
to
przez utrzymywanie nominalnej
wartości
napięcia
lub
prądu żarzenia.
Nieutrzymanie
nominalnego
napięcia
żarzenia zakłóca
pracę,
a
głównie zagraża żywotności użytych
elektronówek.
Zarówno
niedożarzenie,
jak
i
przeżarzenie włókna
jest szkodliwe.
Dotyczy
to
zwłaszcza
elektronówek
żarzonych bezpośrednio.
Niedożarzenie
powoduje
ograniczenie
zdolności
emisyjnej ka-
tody;
przeżarzenie może spowodować
uszkodzenie
części
masy
emisy jnej katody.
Katalogi
podają
tolerancje
napięcia
lub
prądu żarzenia. Według
sposobu
żarzenia
elektronówki podzielone
na trzy grupy :
eh~k­
tronówki
żarzone
tylko
równolegle,
elektronówki
żarzone
tylko
szeregowo i elektronówki
żarzone
równolegle lub szeregowo.
8
Do grupy tej
należą
wszystkie elektronówki, które
przyłącza się
iównolegle do
źródła żarzenia
(transformator, bateria akumulato-
rów). Dozwolona tolerancja nominal-
Tablica 1-1
nego
napięcia żarzenia
wynosi
w
tej
Graniczne
wartości
grupie
±
50/o. Wymieniona tolerancja
napięć żarzenia
jest
właściwie
teoretyczna,
gdyż
elektrownie praktycznie nigdy nie
U;;
max
min
znamtfnowe
V
V
dostarczają
napięcia
znamionowego.
Tablica 1-1 podaje
obliczone war-
3,8
4,2
4
tości
dla
różnych
napięć żarzenia
4,75
5,25
5
używanych
w praktyce, z
uwzględ­
6,615
5,985
6,3
13,23
11,97
12,6
nieniem tolerancji
±
50/o, która po-
21
19
20
winna
być
utrzymana.
26,25
23,75
25
Jeżeli
elektronówki zasilane
z
36,75
33,25
35
transformatora
sieciowego,
napię­
52,5
47,5
50
52,25
cie sieci (z
której
transformator jest
57,75
55
zasilany)
może wahać się
w grani-
cach
±
5°/ o przy
napięciach
nominalnych 170 do 240 V i
:±:
7°/o
przy
napięciach
40
do 170
V.
Przy stosowaniu baterii akumulato-
rów do zasilania
włókien żarzenia obowiązują
podane
wyżej
tole-
rancje.
I
1.
2. 2. Elektronówki
żarzone
szeregowo
elektronówek
źródłem
napięcia
jest
sieć oświetleniowa
prądu
zmiennego
lub
stałego.
Zamiast trans-
formatora sieciowego stosuje
się
tyl-
Tab
1
i
ca 1-2
ko
opornik redukcyjny. Tolerancja
Graniczne
wartości
oporności użytych
oporników nie
prądów żarzenia
może przekraczać
±
50/o. Oporników
1
o
większej
tolerancji
oporności
nie
max
znaml~nowy
ż
min
mA
mA
należy stosować, ponieważ mogą
one
mA
spowodować przeżarzenie
lub niedo-
22,5
27,5
25
żarzenie
elektronówek.
Tolerancje
45
55
50
prądów
żarzenia
powszechnie
uży­
100
90
110
wanych elektronówek podaje tabli-
180
220
200
270
300
330
ca
1-2.
Dla
szeregowo
żarzonych
I
9
Zgłoś jeśli naruszono regulamin