14-04-2020-СОВР-ТЕХНОЛОГИИ-ПРОИЗВ-РЭА-ТРЕТЬЯКОВ (1171921), страница 5
Текст из файла (страница 5)
По конструкции броневые сердечникиподразделяют на собранные из штампованных пластин и ленточные.Трансформаторы со стержневым магнитопроводом (рис.2.14 -а и -б)имеют неразветвленную магнитную цепь, на двух его стержнях располагаютдве катушки с обмотками. Такую конструкцию используют обычно длятрансформаторов большой и средней мощности, так как наличие двух катушекувеличивает площадь теплоотдачи и улучшает тепловой режим обмоток.Трансформаторы с броневым сердечником (рис. 2.14 -в и -г) имеютразветвленную магнитную цепь, обмотки в этом случае размещаются на однойкатушке, располагаемой на центральном стержне магнитопровода. Такиемагнитопроводы используют в маломощных трансформаторах.21Рис. 2.14.
Виды магнитопроводовПластинчатые магнитопроводы (рис 2.14 -а и -в) собирают из отдельныхштампованных Ш - образных или П - образных пластин толщиной 0,35-0,5 мми перемычек. При сборке встык все пластины составляются вместе исоединяются перемычками. Магнитопровод в этом случае состоит из двухчастей, что позволяет получить воздушные зазоры в магнитной цепи,необходимые для нормальной работы трансформаторов, у которых черезобмотки помимо переменного тока протекает постоянный ток. При сборкевнахлест пластины чередуются так, чтобы у соседних пластин разрезы были сразных сторон, что обеспечивает отсутствие воздушного зазора вмагнитопроводе.
При этом уменьшается его магнитное сопротивление, однакопри этом возрастает трудоемкость сборки. Для уменьшения потерь на вихревыетоки пластины изолируют друг от друга слоем оксидной пленки (отжигомпластин), лаковым покрытием или склеивающей суспензией.Ленточные магнитопроводы (рис. 2.14, б и г) получают путем навивки лентытрансформаторной стали толщиной 0,1-0,3 мм, после чего “витой сердечник”разрезают и получают два С-образных сердечника, на один из С-образныхсердечников устанавливают катушки с обмотками, а затем вставляют второй Ссердечник. Для получения минимального немагнитного зазора вмагнитопроводе торцы сердечников склеивают пастой, содержащейферромагнитный материал.
Если необходим зазор, то в месте стыка двухсердечников устанавливают прокладки из бумаги или картона требуемойтолщины. В случае броневого ленточного сердечника применяют одну катушкус обмотками и четыре С-образных сердечника. Ленточная конструкциясердечниковпозволяетмеханизироватьпроцессизготовлениятрансформаторов. При этом трудоемкость процесса установки сердечника вкатушку уменьшается, а отходы материалов сокращаются. Достоинствомленточных сердечников является также то, что потери в таких сердечникахменьше, чем в пластинчатых, благодаря чему удается сократить размеры имассу трансформатора.
Это происходит потому, что в пластинчатыхсердечниках часть магнитных силовых линий проходит перпендикулярно22направлению проката, а в ленточных линии поля расположены вдольнаправления проката по всей длине магнитопровода.Трансформаторы на торроидальных сердечниках (рис. 2.14 -д) наиболеесложные и дорогие. Основными преимуществами их являются оченьнезначительная чувствительность к внешним магнитным полям и малаявеличина потока рассеяния.
Обмотки в трансформаторе наматываютравномерно по всему тороиду, что позволяет еще более уменьшить магнитныепотоки рассеяния.2.5 ДиодыПолупроводниковым диодом называется двухэлектродный прибор основукоторого составляет p-n структура, состоящая из областей p-типа и n-типа,разделенных электронно-дырочным переходом. Одна из областей p-nструктуры, называемая эмиттером имеет большую концентрацию основныхносителей заряда, чем другая область, называемая базой. База и эмиттер спомощью электродов Э (рис.2.15), образующих омические переходы,соединяются металлическими выводами В, посредством которых диодвключается в электрическую цепь.Рис.
2.15. Конструкция полупроводникового диодаСветодиод – это полупроводниковый прибор, преобразующийэлектрический ток непосредственно в световое излучение (рис. 2.16).Рис. 2.16. Светодиод23Светодиод состоит из полупроводникового кристалла на подложке,корпуса с контактными выводами и оптической системы. Современныесветодиоды мало похожи на первые корпусные светодиоды, применявшиесядля индикации. Конструкция мощного современного светодиода схематическиизображена на рисунке 2.16.В светодиоде, в отличие от лампы накаливания или люминесцентнойлампы, электрический ток преобразуется непосредственно в световоеизлучение, и теоретически это можно сделать почти без потерь. Действительно,светодиод (при достаточном теплоотводе) мало нагревается, что делает егонезаменимым для некоторых приложений.
Далее, светодиод излучает в узкойчасти спектра, его цвет чист, что особенно ценят дизайнеры, а УФ- и ИКизлучения, как правило, отсутствуют. Светодиод механически прочен иисключительно надежен, его срок службы может достигать 100 тысяч часов,что почти в 100 раз больше, чем у лампочки накаливания, и в 10 раз больше,чем у люминесцентной лампы. Наконец, светодиод – низковольтныйэлектроприбор, и, следовательно, безопасный.Яркость светодиодов очень хорошо поддается регулированию за счетметода широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Для этого необходимспециальный управляющий блок.
Метод ШИМ заключается в том, что насветодиод подается не постоянный, а импульсно-модулированный ток, причемчастота сигнала должна составлять сотни или тысячи герц, а ширина импульсови пауз между ними может изменяться. Средняя яркость светодиода становитсяуправляемой, в то же время светодиод не гаснет.Возможности светодиодов и их применение Светодиоды находятприменение практически во всех областях светотехники, за исключениемосвещения производственных площадей, в которых они могут использоватьсяв аварийном освещении.
Светодиоды оказываются незаменимы вдизайнерском освещении благодаря их чистому цвету, а также всветодинамических системах. Выгодно же их применять там, где дорогообходится частое обслуживание, где необходимо жестко экономитьэлектроэнергию, и где высоки требования по электробезопасности.Можно выделить следующие области применения:-все виды световой рекламы (вывески, щиты, световые короба и др.);-замена неона;-дизайн помещений;-дизайн мебели;-архитектурная и ландшафтная подсветка;-одноцветные дисплеи с бегущей строкой;-магистральные информационные табло;-полноцветные дисплеи для больших видео экранов;-внутреннее и внешнее освещение в автомобилях;-дорожные знаки и светофоры.24Изобретение первых светодиодов - полупроводниковых диодов вэпоксидной оболочке, выделяющих монохроматический свет при подключениик электротоку - относится к 1960-м годам. Однако до 1980-х низкая яркость,отсутствие светодиодов синего и белого цветов, а также высокие затраты на ихпроизводство ограничивали их массовое применение в качестве источниковсвета.
Поэтому светодиоды в основном использовали в наружных электронныхтабло, ими оборудовали системы регулирования дорожного движения,применяли в оптоволоконных системах передачи данных и медицинскомоборудовании.Появление сверх ярких, а также синих (в середине 1990-х годов) и белыхдиодов (в начале XXI века) и постоянное снижение их рыночной стоимостипривлекли внимание многих производителей к данным источникам света.Светодиоды стали использовать в качестве индикаторов режимов работыэлектронных устройств, в подсветке жидкокристаллических экрановразличных приборов, в том числе - мобильных телефонов и пр.
Впоследствииприменение светодиодов основных цветов (красного, синего и зеленого)позволило получать цвета вывесок фактически любых оттенков, а такжеконструировать из них дисплеи с выводом полноцветной графики и анимации.Изготовление светодиодов с яркостью свечения, удовлетворяющейтребованиям к источникам света для наружной рекламы, и привело к ихприменению в качестве подсветки объемных букв и световых коробов.Необходимость в светодиодах также часто возникает при изготовлениинестандартных изделий: например, если толщина штриха объемной буквы дляустановки неоновой трубки или же расстояние между стеной и вывескойслишком малы.
Используют светодиоды и для повышения эффектностивнешнего вида изделий в комбинации с более традиционными источникамисвета.Светодиоды, за счет их малой потребности в электроэнергии, оптимальный выбор для производства наружной рекламы в городах, гдесуществуют проблемы с энергетикой.Срок службы светодиодов, превышающий в 6-8 раз долговечностьнеоновых трубок, относительная простота в работе с ними на этапе сборкиизделий, отсутствие необходимости в регулярном обслуживании и ихантивандальные качества делают эти источники света конкурентоспособными сболее традиционными - газоразрядными, люминесцентными лампами илампами накаливания (рис. 2.17).25Рис. 2.17.
Сравнение затрат на электроэнергию при использованиисветодиодов (красный цвет на рисунке) и неоновых трубок (зеленый цветна рисунке)Достоинства светодиодов:1.Экономичность. Одним из достоинств светодиодов является ихдолговечность. Данные источники света обладают ресурсом использования 100000 часов, а ведь это 10 – 12 лет непрерывной работы. Для сравнения –максимальный срок работы неоновых и люминесцентных ламп составляет 10тыс. часов.
Использование светодиодных модулей позволяет снизить затратына электроэнергию до 87%.2. Надежность. Светодиоды более надежны, чем другие виды ламп. Световойпоток красных диодов различим на большем расстоянии, чем свет аналогичнойпо мощности красной неоновой трубки или лампы накаливания, оснащеннойкрасным светофильтром. Применение светодиодов в устройствах отображенияинформации (дорожные знаки, светофоры, информационные табло и т.д.) ведетк значительному увеличению расстояния их восприятия человеческим глазом.Неслучайно во многих крупных городах развитых стран уже нет обычныхсветофоров, а светодиодные схемы используются в воздушных и надводныхнавигационных системах.3.
Прочность. В отличие от стеклянных трубок данные источники светаизготовлены из пластика. За счет этого их трудно вывести из строя посредствоммеханических повреждений.4. Одним из важных преимуществ светодиодов является устойчивость квоздействию низких температур. Известно, что на морозе внутригазоразрядных источников света происходит вымерзание ртути, и это приводитк снижению яркости свечения. При отрицательных температурах такжевозникают проблемы с включением неона. Светодиоды лишены этих минусов.5. Компактность. Светодиодные модули необычайно компактны.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
