(495)510-98-15
Меню
Главная »  Классификация электронных систем 

1 2 3 4 [ 5 ] 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184

поочередно пропускающих ток в течение долей периода переменного напряжения.

Внутреннее падение напряжения Аиа и величина обратного тока ib в ряде типов электрических вентилей столь невелики, что при анализе действия схем, в которых такие вентили применяются, этими значениями нередко пренебрегают.

Вентили, у которых внутреннее падение напряжения и обратный ток принимают равными нулю, называются идеальными. Всякий реальный вентиль является лишь тем или иным приближением к идеальному.

Диаграммы напряжений и токов рис. 1.1, в соответствуют идеальному вентилю, а диаграммы рис. 1.1, г - реальному вентилю.

Основными величинами (параметрами), характеризующими реальные вентили, являются:

1) среднее и максимальное значения прямого тока, которые вентиль может пропускать в проводящую часть периода, при допустимом нагреве прибора и сохранении его вентильных свойств;

2) величина внутреннего падения напряжения Диа, обусловленного прямым током;

3) максимальное значение обратного напряжения Ub max, которое вентиль может выдержать без пробоя и чрезмерного возрастания обратного тока в нем; это напряжение определяет вентильную прочность прибора;

4) долговечность вентиля.

Электрический вентиль тем совершеннее, чем меньше величина Аиа, поскольку она влияет на электрическую мощность, преобразующуюся в вентиле в тепло, а также на к. п. д. вентиля.

Электрическая мгновенная мощность, преобразуемая в вентиле в проводящую часть периода в тепло, равна, как видно из приведенной на рис. 1.1, г диаграммы,

Дра = Диага. (1.1)

В том случае, когда можно принять Aua = const, электрическая мощность, теряемая в вентиле и преобразующаяся в нем в тепло, может быть найдена из равенства

2л 2п

АР, = -L [ АрЛйЪ = Aua ± J ad0 = Д £/,/ (1.2)

где /а - среднее значение тока в вентиле.

Средняя мощность, отдаваемая нагрузке, определяется произведением постоянных составляющих тока Id и напряжения Ud на нагрузочном сопротивлении:

Pd = UdId. (L#j

Определяя к. п. д. вентилей как отношение мощности, пропускаемой прибором к нагрузке Pd, к сумме этой мощности и мощ-



ности ДРа, теряемой в вентиле, и учитывая, что /а = /<?, можем записать следующее равенство:

п Pd - UdU (1.4)

Из этого равенства следует, что при заданном напряжении Ud на выходе выпрямителя к. п. д. вентиля тем выше, чем меньше Д£/а, и что у вентиля с известным значением AUa к. п. д. тем выше, чем больше выпрямленное напряжение Ud.

От максимального значения обратного напряжения Ub max, выдерживаемого вентилем, зависит и то максимальное значение выпрямленного напряжения, которое может быть получено, поскольку эти два напряжения связаны между собой вполне определенным для данной схемы числовым коэффициентом (см. § 1.5).

Когда для получения требующегося выпрямленного напряжения выдерживаемое вентилем обратное напряжение оказывается недостаточным, вентили включаются последовательно.

Четвертый параметр - долговечность вентиля - является важным критерием оценки его качества. В связи с тем, что у некоторых типов электрических вентилей в процессе эксплуатации изнашивается один из электродов (обычно катод) или изменяется состояние среды, заполняющей прибор, в такой степени, что это приводит к нарушению нормального режима работы прибора, то долговечность таких приборов относительно ограничена. Она измеряется тысячами часов работы.

Значительно меньшую долговечность имеют механические коммутаторы вследствие неизбежного износа контактов и трудноустранимого искрения. Недостатком механических коммутаторов является также значительная инерционность подвижных частей, что мешает применять их при частотах свыше нескольких сот герц. Поэтому механические коммутаторы применяются сравнительно редко.

В настоящее время в системах выпрямления и других видах статического преобразования тока получили применение электрические вентили, которые могут быть названы и электронными, так как ток в них целиком или в большей мере переносится электронами.

Простейшим видом выполнения таких вентилей являются двух-электродные приборы - диоды. В маломощных выпрямителях, которые рассматриваются в настоящей главе, применяются все три вида электронных вентилей (диодов): высоковакуумные (электронные в узком понимании этого слова), ионные и полупроводниковые.

Физические свойства и характеристики этих типов вентилей рассматриваются в § 1.2-1.4.

Ионные и полупроводниковые диоды применяются также и в качестве приборов, стабилизирующих напряжение (стабилитронов). Их устройство и характеристики описываются в § 1.8.



§ 1.2. ЯЕКТ ©НН Е ВЕНТИЛИ (ДИОДЫ]

Электронный диод, используемый в качестве вентиля, представляет собой герметически закрытый стеклянный или металлический баллон Б (рис. 1.2, а), в котором размещены два основных электрода: анод А и катод /С. В закрытом объеме прибора создается высокий вакуум (давление остаточного газа не превышает обычно 10~6-Ю-5 мн/см2) *. Катод диода накаливается током, получаемым от вспомогательного источника (аккумуляторной батареи) или от сети переменного напряжения через трансформатор Тр. Под действием высокой температуры катод испускает (змиттирует) электроны. Анод прибора принимает электроны, перемещающиеся к нему через вакуумное пространство под действием электрического поля.

Такое поле возникает между анодом и катодом при сообщении аноду



Рис. 1.2. Схема включения электронного вентиля (а) и внешний вид двуханодного кенотрона (б):

1.2 - аноды; 3 - катод; 4 - стеклянный баллон

положительного потенциала по отношению к катоду. При том высоком вакууме, который создается в электронных приборах, плотность оставшегося в баллоне разреженного газа настолько невелика, что электроны проходят от катода к аноду, почти не Ьталкиваясь с молекулами оставшегося газа.

При противоположной полярности, когда анод отрицателен по отношению к катоду, электрическое поле анода тормозит электроны, и поэтому после выхода их из катода они вновь к нему возвращаются. В этом состоянии ток через прибор не проходит. Способность

* Ньютон на квадратный метр (н/ж2)-единица давления в международной системе единиц (СИ); 1 мм рт. ст. (торр), которым раньше часто пользовались в качестве единицы измерения давления в газах, равен 133,3 н/м\ или 13,3 мн/см3 (миллиныотон на см2); 1 мн/см2 =0,075 мм рт. ст., или 75 мкн.



1 2 3 4 [ 5 ] 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184



© 2018 ООО "Стрим-Лазер": Лазерная гравировка.
Все права нотариально заверены. Копирование запрещено.