Файл: Хиян Я.Т. Электронная лампа-вспышка. Изготовление и применение в любительских условиях.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 05.04.2024
Просмотров: 62
Скачиваний: 1
сантиметров на пять, вода из ванны будет выте кать равномерно. Аналогично получается и с пульсирующим напряжением. В этом случае ван ну заменяет конденсатор, неравномерное поступ ление воды — пульсирующий ток, а плавное вы-
Рис. 10. Селеновые выпрямители (слева на право): шайбовый выпрямитель для 30 мо и напряжения 500 в с ответвлением, карандашный выпрямитель типа AEG для 10 ма/250 в и ка рандашный выпрямитель типа Е053 для
5 ліа/500 в.
текание воды можно представить в виде посто янного тока.
Для еще лучшей фильтрации пульсирующего тока подключим несколько конденсаторов, дрос сель или сопротивление. Схема такого дополни тельного выпрямителя показана на рис. II.
16
Вентильный или сухой выпрямитель состоит из большого количества шайб. Каждая шайба обеспечивает несимметричную проводимость. Это значит, что постоянный ток проходит через шайбу в одну сторону относительно легко, а в противоположную — наоборот.
Далее рассмотрим аккумулятор — источник электрической энергии, который будет использо-
|
|
|
тр |
C\J |
f l |
+ £i |
+ |
|
Рис. 11. Схема диодного вы прямителя, дополненного филь трующим звемом.
g
1 II
ван в нашем приборе. Аккумуляторы бывают свинцовые (требуют тщательной зарядки и пра вильной эксплуатации) или железо-никелевые, иногда серебряно-цинковые. За границей пользу ются другими источниками электрической энер гии, как, например, сухими батареями высокого напряжения (500—2000 в).
ТРАНСФОРЛМТОРЫ
Напряжение, которое получается от описан ных выше источников, не использовалось бы практически, если бы электроэнергия не транс формировалась. Необходимо помнить, что транс форматор не выпрямляет переменное напряже ние, а только меняет его величину. Для приме нения в лабораторных или домашних условиях
2—46 |
ГОС. ПУВЛИЧі(а >Г" , |
17 |
НАУЧН-ТЕХНИЧь с к а я
^ Щ И отШ а с с с р
можно сконструировать стационарный прибор, используя для импульсной лампы напряжение электросети, прошедшее через трансформатор, и затем выпрямляя его. Для нашего случая са мой удачной конструкцией будет переносная электронная фотовспышка, работающая от ак кумулятора. При этом из постоянного напряже ния мы получим переменное, которое, трансфор мируясь до требуемой величины, затем снова выпрямляется. Форма синусоиды здесь не со блюдается, она будет приблизительно трапеце идальная, что в нашем случае совершенно до статочно. Хороший прерыватель с надежными контактами удовлетворяет всем требованиям и иногда заменяет выпрямитель.
Поэтому, если конструируют фотовспышку с использованием аккумулятора или электросети, всегда возникает вопрос о трансформаторе. В связи с этим необходимо разобрать его свой ства и качества более подробно.
Трансформатор работает не только при посто янной частоте переменного тока, но и при ее колебаниях. Сетевой трансформатор предназна чен для работы на частоте 50 гц\ этот трансфор матор через прерыватель питается частотой, со ответствующей частоте прерывателя, которая меняется от 100 до 150—200 гц. Трансформатор, намотанный для низкой частоты, можно приме нять для работы на более высокой частоте. Трансформатор, намотанный для высокой часто ты, можно использовать и на низкой частоте, если разница в частотах не превышает 5%. Так, например, трансформатор, намотанный на ча стоту 50 гц для трансформирования сетевого напряжения, можно использовать одновременно и для трансформирования напряжения, получае-
18
мого от прерывателя. В противном случае было бы невозможно пользоваться трансформатором, рассчитанным на работу с прерывателем при частоте в 200 гц для трансформирования напря жения сети.
Напряжение на определяемой обмотке с ко личеством витков N будет равно:
U = ~ fB sN ■Wr-< = 4 № f B s N • І О - 4* , (1)
V *• |
|
|
где U — напряжение (в в)\ |
|
|
f — частота |
(в гц) ; |
(в см2) ; |
s — сечение |
сердечника |
|
В — магнитная индукция |
(в гс). |
Эта формула справедлива для любой об мотки.
Если предположить, что коэффициент транс формации равен 1, то получим уравнение, дейст вительное для отношения между двумя обмот ками на одном трансформаторном сердечнике с витками N \ и N2.
Следовательно,
Ul = k N l и U2 — kN a.
Разделив обе стороны уравнений, получим
такое соотношение: |
|
|
|
U, |
= |
N, |
(2) |
ТТ2 |
Ж - |
Из соотношения следует, что напряжение на идеальном трансформаторе с коэффициентом трансформации 6 = 1 пропорционально количе ству витков.
* 1 0 - '= 0,0001.
2* |
19 |
Для идеального трансформатора, у которого отсутствуют непредвиденные потери, существу ет такое уравнение:
Рп = Р\I, + Рп, + |
Раа+ • • • |
(3) |
Уравнение показывает, |
что мощность на |
пер |
вичной обмотке равна мощности (потребляемой) на вторичной обмотке.
Исходя из указанных формул, спроектируем трансформатор. До сих пор мы рассматривали идеальный трансформатор, т. е. такой, у которо го нет потерь. На практике с этими потерями всегда приходится сталкиваться, так как они могут быть как в железе, так и в меди. При вы боре магнитной индукции В нужно решить, ка кие потери будут в нашем случае предельными. Если выбранная величина В мала, то количество витков на 1 в и потери в обмотке увеличиваются, что существеннее потерь в меди. Если же вы брать величину В, наоборот, большую, начнется увеличение потерь в железе, в связи с чем уве личатся потери в трансформаторе.
Средним между обоими ограничениями мо жет быть использование магнитной индукции, равной приблизительно 1 Т*. Сечение сердеч
ника |
s тоже выбирается большее или меньшее. |
Если |
величина 5 будет меньшей, то для изготов |
ления |
трансформатора необходимо меньше же |
леза, но больше обмотки, в связи с чем потери в меди возрастут. При большем сечении сердеч ника 5 увеличатся габариты и вес трансформа тора, а пространство для обмотки не будет пол ностью использовано.
ла |
* Магнитная индукция В выражается |
в единицах Тес |
(обозначается Г); соотношение между |
новой единицей |
|
и |
старой 1 гс такое: 1 Т = 10 000 гс. |
|
20
Определим отношение веса железа к весу меди, обозначив его буквой k, а плотность тока через а. Тогда сечение сердечника можно опреде лить по формуле
- У |
|
-/В — • |
|
(4) |
где о— плотность тока, |
в а/мм2 |
(принимаем рав |
||
ной 2,5 а/мм2)', |
|
|
(при |
|
k — отношение веса железа к весу меди |
||||
близительно равно 1,25— 1,5); |
|
|||
Рп— мощность на |
первичной обмотке, в вт\ |
|||
f — частота, в гц\ |
|
|
|
при |
В — магнитная индукция (как правило, |
||||
нимают 1 7 = 1 |
вб/м2 = |
10 000 гс). |
|
|
Если подставить-в полученную формулу вме |
||||
сто обозначений их величины, |
то для частоты |
|||
'50 гц получим такое сечение сердечника: |
|
|||
|
25Р„ • 102 |
1/ Р п |
|
|
* = / - |
|
= |
|
|
50 • 2,5 |
|
|
Приведем уравнение (1) к такому виду:
U — 4,44 • 50 • 1 ■\0-*sN = 0,0222s//.
Если подставить вместо U один вольт, то можно определить, сколько витков потребуется на 1 б:
1 = 0,0222sAf.
Отсюда
УѴ=__1__= — 0,0222s s ‘
Аналогично получим формулу для магнитной индукции
В = 1,5 Т = 15 000 гс .
21