Узгоджувальний трансформатор: принцип дії, різновиди.

Трансформатором називають пристосування, завдання якого полягає в зміні напруги змінного струму на змінний струм іншої напруги. Такі перетворювачі є невід’ємними елементами різних електричних систем таких як:

  1. зварювальні апарати;
  2. нагрівальні прилади;
  3. випрямні пристрої.

У даній статті мова піде про такого різновиду перетворюючих пристроїв, як – узгоджувальний трансформатор.

Сутність і принцип дії

Узгоджувальний трансформатор (далі СТ) використовує узгодження імпедансів різних частин електричного кола під час трансформації та передачі електросигнали. Трансформаторні пристрої узгоджують джерело поступаемого сигналу з вхідним опором каскаду в підсилювачах з низькими частотами (УНЧ).

Підсилювачі низької частоти – пристосування, що збільшують частоти електричних хвиль до діапазону частот чутних людиною (20 Гц – 20 кГц). Такі підсилювачі використовують як окремий пристрій або застосовують, як частину більш складного.

Приклади приладів з наявністю підсилювача:

  1. мікрофон;
  2. телевізор;
  3. радіоприймач і т.п.

Сутність СТ полягає в наступному – пристрій містить підкладку, виконану з діелектричного матеріалу і феритної пластину, що має в робочих частотах дисперсную магнітну проникність. З боку підкладки, зверненої до пластини, розташовуються 1-й, 2-й, 3-й провідники, які мають П-подібну форму. Зі зворотного боку підкладки наноситься металлизация, що має два зазору у вигляді «П».

СТ складається з:

1. Підложки діелектричної; 2-4. провідників; 5. Полоскова провідника; 6. металізації; 7. Контура щілинного; 8. Пластини ферритной; 9. металізації; 10-11. зазорів; 12-13. Допоміжних щілинних ділянок.

Мал. 1 Креслення погодженого трансформатора

Принцип роботи полягає:

  1. Первинна обмотка 4 отримує вхідний сигнал. Пластина 8 і металізація 6 грають роль сполучної ланки між провідниками 2-4.
  2. Потім вводяться нові елементи:
    1. з одного боку провідник 4 діелектричної підкладки;
    2. зі зворотним – металізація.

Комутація провідників 2-4 забезпечує зменшення частоти в 2 рази. Даний варіант конфігурації СТ стає простіше, відсутній контакт між шарами. Пристрій, що може бути виконано як фрагмент друкованої плати більш ускладненою схеми.

конструкція

Пристрої даного типу в своїх конфігураціях використовують ряд базових елементів такі як:

  • магнітний провідник;
  • корпус для витків;
  • самі обмотки;
  • інші допоміжні елементи (кріпильні фрагменти, засоби захисту трансформатора).

СТ виготовляються з магнітних провідників високої якості. Існують різновиди малих і великих розмірів.

  1. Конструктивні особливості СТ малих габаритів:
    1. пластини сердечника не потребують додаткової ізоляції;
    2. кожна пластина має оксидну плівку, яка і утворює ізоляцію.
  2. СТ великих розмірів:
    1. пластини сердечника ізолюються, шляхом покриття з одного боку ізолюючого лаку;
    2. влаштування такої конфігурації використовуються при напружених на виток порядку менш десятих Вольта або вище.

Рис 2. Узгоджувальний трансформатор

Обмотки навколо муздрамтеатру, як правило, намотують з мідної ізольованого дроту круглого перетину. Провідник прямокутного перетину застосовується в разі використання великого перерізу, близько 5-10 мм 2.

Корпус такого трансформатора часто виконується циліндричним. Така конструкція простіша у виготовленні і має меншу величину індуктивності розсіювання.

Сердечник відбирається по 2-ма критеріями:

  • конструкційна постійна характеристика нижніх частот, яка визначає частотний показник влаштування на низьких частотах;
  • конструкційна постійна магнітної індукції, яка визначає амплітуду складової магнітної індукції на найнижчій частоті.

Величину сердечника вибирають, враховуючи конструкційну постійну нижніх величин частот, а також постійну величину магнітної індукції в осерді.

Матеріал сердечника вибирають виходячи з типу трансформатора, з огляду на його робоче середовище, ступінь зносу, а також конструкційні особливості та економічні витрати.

Типи узгоджувальних сигнальних трансформаторів

Залежно від області застосування, зовнішніх факторів і вимог до апаратури існує велика безліч різновидів електричних перетворювачів. Розглянемо приклади моделей ТОЙ, ТОЛ і ТВТ.

Трансформаторні пристрої типу ТОЙ

Розшифровка абревіатури:

Т «трансформатор»;

Про – «крайовий»;

Т «транзисторний».

Призначаються для роботи в холодних кліматичних умовах при
температурі (-60 … +90 ° С), з високою ймовірністю зносу і відносною вологістю ~ 93 – 96%.

Мал. 3 Вид трансформаторів ТОЙ-типу

Мал. 3. демонструє технічні особливості пристрою, з позначення основних конструктивних параметрів.

Конструктивні розміри вказані в таблиці 1. Виробництво даних різновидів трансформаторних пристроїв використовує сучасну технологію виробництва на друкованих платах з заливкою, крім того, використання лакування дозволяє протидіяти погодних і механічних впливів.

Таблиця 1. Конструкційні розміри перетворювачів виду ТОЙ.

Трансформаторні пристрої типу ТОЛ

Розшифровка абревіатури:

Т «трансформатор»;

Про – «крайовий»;

Л «ламповий».

Пристрої даного типу застосовні для роботи у відносно холодних, тропічних кліматичних умовах, з високою ймовірністю зносу при температурі (-50 … +130 ° С) і відносною вологістю ~ 96 – 100%.

Мал. 4 Вид трансформаторів ТОЛ-типу

На рис. 4. представлені зображення пристрою з різних видів і позначення основних конструктивних параметрів.

Таблиця 2. Допустимі значення перетворювачів виду ТОЛ.

Виробництво приладів ТОЛ – забезпечує роботу не пошкоджуючи обмотки, а також виключає виникнення корозії на сталевих деталях. Крім того, такі прилади мають високу стійкість до високих температур, механічних впливів і тривалим періодом служби.

Трансформаторні пристрої типу ТВТ

Розшифровка абревіатури:

Т «трансформатор»;

В – «вхідний»;

Т «транзисторний».

Такі СТ виготовляються малогабаритними, і використовуються в помірно-холодних кліматичних умовах. Робоча температура коливається (-60 … + 85 ° С), вологість менше 95%. У таких перепадах температури має місце ймовірність часткового зносу трансформатора.

Мал. 5 Вид трансформаторів ТВТ-типуТаблиця 3. Конструкційні розміри перетворювачів виду ТВТ

Конструкційна особливість каркаса забезпечує додаткову жорсткість за допомогою монтажних висновків. Ділянка між відводами рекомендується витримувати близько 2,5 – 3,0 мм. При виготовленні застосовуються магнітні провідники у вигляді стрижнів з високою магнітною проникністю (марки сталей – 79НМА і 50Н), а також високим показником індукції технічного насичення.

Насамкінець варто зазначити, що пристрої з согласующим трансформатором, перед тим як будуть запущені в експлуатацію, повинні пройти необхідні випробування і бути гарантованими для подальшої служби. Умовою, необхідною для забезпечення відповідного ступеня надійності, є реалізація обмежень перенапруження, оскільки при роботі СТ може піддаватися більш серйозних навантажень і мати велику ймовірність зносу, ніж при тих, які проводилися на попередніх випробуваннях.

Ссылка на основную публикацию